内容正文:
第二课时 影响光合作用的因素及应用
主题研习(一) 探究环境因素(光照强度)对光合作用强度的影响(实验·探究型)
1.实验原理
(1)抽去圆形小叶片中的气体后,叶片在水中 ,光照下叶片进行光合作用产生 ,充满细胞间隙,叶片又会 。
(2)光合作用越强,单位时间内圆形小叶片上浮的数量越 。
2.实验流程
3.实验装置分析
(1)自变量:光照强度。通过 来调节光照强度的大小。
(2)因变量:光合作用强度。可通过观测单位时间内被抽去空气的圆形小叶片 或浮起相同数量的叶片 来衡量光合作用的强弱。
(3)盛水玻璃柱的作用: 。
[思考探究]
(1)叶圆片上浮的原因是什么?
(2)结合上述实验结果,尝试在下图中绘制光照强度对光合作用强度影响的曲线图。
1.(2024·海口模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置,氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是( )
A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2
B.单色光照射时,相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多
C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量
D.拆去滤光片,改变光照强度,并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
2.(2022·海南高考)某小组为探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响,将四组等量菠菜叶圆片排气后,分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜光照,记录叶圆片上浮所需时长,结果如图。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验中,温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量
B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率
C.四组实验中,0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高
D.若在4 ℃条件下进行本实验,则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短
主题研习(二) 影响光合作用的因素分析(深化·提能型)
1.内部因素对光合作用的影响
(1)植物自身的遗传特性
以阴生植物、阳生植物为例,如图所示。
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶(如图)
(3)叶面积指数(如图)
2.外部因素对光合作用的影响
(1)光照强度
①图示分析:光照强度影响光反应,制约 及 的产生,进而制约暗反应。
②应用:温室大棚阴天时 可以提高光合速率。
(2)CO2浓度
(3)温度
(4)水分和矿质元素
(二)光(CO2)补偿点、饱和点的移动规律分析
[典例] 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图所示曲线表示该植物在恒温30 ℃、适宜CO2浓度时光合速率与光照强度的关系,下列叙述错误的是( )
A.若光照增强,则短时间内植物叶肉细胞中C3的含量降低
B.若CO2浓度降低,则d点向左下方向移动
C.d点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D.将温度调节到25 ℃(其他条件不变),图中a点将向上移动,b点将向右移动
听课随笔:
|认|知|生|成| 光合作用影响曲线中关键点的移动
(1)A点:代表呼吸速率,细胞呼吸增强,A点下移;反之,A点上移。
(2)B点与C点的变化
自变量
B点(补偿点)
C点(饱和点)
适当增大CO2
浓度(或光照强度)
左移
右移
适当减小CO2浓度
(或光照强度)
右移
左移
土壤缺Mg2+
右移
左移
提醒:细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。
(3)D点:代表最大光合速率,若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时,D点向右上方移动;反之,移动方向相反。
题点(一) 光合作用的影响因素及其应用
1.(2023·北京高考)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是( )
A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
2.(2024·深圳调研)甲、乙两种植物在不同光照强度下的O2释放量(吸收量)如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.与甲植物相比,乙植物更适合在林下生长
B.与甲植物在B点相比,乙植物在A点时叶绿体产生O2的速率较小
C.与B点相比,D点时甲植物叶绿体中C3的消耗量增加
D.C点时,甲、乙两植物的实际光合作用强度相同
题点(二) 补偿点和饱和点及其移动分析
3.将正在生长的黄豆的叶片置于恒温的密闭小室,调节小室CO2浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示),测
定结果如图。下列叙述正确的是( )
A.如果光照强度适当降低,a点左移,b点左移
B.如果光照强度适当增强,a点左移,b点右移
C.如果光照强度适当增强,a点右移,b点左移
D.如果光照强度适当降低,a点左移,b点右移
|考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘
(一)教材素材“深加工”
1.(必修1 P105“探究·实践”素材挖掘)图甲为研究光合作用的实验装置,用打孔器在某植物的叶片上打出多个圆片,再用气泵抽出气体直至叶片沉底,然后将等量的圆形小叶片转至不同温度的相同浓度的NaHCO3溶液中,给予一定的光照,测量每个培养皿叶片上浮至液面所用的平均时间(图乙)。下列相关叙述错误的是( )
A.利用图甲装置,可研究CO2浓度对该植物光合速率的影响
B.圆形小叶片上浮至液面的时间可反映圆形小叶片释放O2的速率大小
C.图乙ab段说明随着水温的增加,净光合速率逐渐增大
D.通过图乙能确定影响总光合速率的最适温度在bc之间
(二)科学思维“融会通”
2.(必修1 P106“拓展应用T1”建模应用)下图是在夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题:
(1)7~10时的光合作用强度不断增强的原因是 。
(2)10~12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是_____________________。
(3)14~17时的光合作用强度不断下降的原因是 。
(4)依据本题提供的信息,提出提高绿色植物光合作用强度的一些措施:
。
|应|用|创|新|——新情境问题的建模训练
1.(2024·苏州模拟)薇甘菊是外来入侵物种,研究人员测量薇甘菊在不同光照强度下的ATP和淀粉含量变化。以12:00时的光照强度表示为100%,8:00时的光照强度为40%,17:00时的光照强度为20%,18:00时的光照强度为0,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.17:00~18:00淀粉含量下降是因为呼吸作用大于光合作用
B.8:00~12:00薇甘菊ATP含量未提高,说明此时未进行光合作用
C.8:00时薇甘菊叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有线粒体和叶绿体
D.薇甘菊长期在弱光下生长时,叶片厚度会变厚,有利于捕获更多光能适应弱光环境
2.用密闭的培养瓶培养等量的绿藻(单细胞藻类),将其置于4种不同温度下(t1<t2<t3<t4)培养,分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化如上图所示。下列叙述正确的是( )
A.氧气消耗的场所为线粒体基质,产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜
B.温度逐渐升高的过程中,绿藻的光反应速率不变,暗反应速率增强
C.温度逐渐升高的过程中,绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强
D.温度为t3时,光照时间至少长于16小时绿藻才能正常生长
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