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)
(一)光合作用强度
1.概念:植物在 内通过光合作用制造 的数量。
2.表示方法:用一定时间内 来定量表示。
(二)探究光照强度对光合作用强度的影响
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。
[思考探究]
1.该实验中叶片上浮的原因是什么?
2.在该实验中,若改用普通灯泡(钨丝)作为光源,应注意什么,怎样改进?
3.该实验中,若NaHCO3溶液浓度过高会导致叶片上浮缓慢,分析可能的原因是什么?
1.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.某实验小组利用菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片,在适宜条件下探究NaHCO3溶液浓度对光合作用强度的影响,结果如图。下列说法正确的是 ( )
A.叶圆片上浮情况只与光合作用强度有关,与呼吸作用强度无关
B.②~⑤组幼叶叶圆片上浮的速度比成熟叶叶圆片上浮的速度快
C.若适当加大光照强度,⑥⑦组的叶圆片也会上浮
D.取叶圆片时应避开大的叶脉,以减少无关变量对实验的干扰
主题研习(二) 影响光合作用的因素分析
(一)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)
(二)外部因素对光合作用的影响
1.光照强度
2.CO2浓度
3.温度
4.水分和矿质元素
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)当温度改变时,不管是光反应还是暗反应都会受影响,但主要是影响暗反应。 ( )
(2)镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应。 ( )
(3)水分能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内,从而影响光合作用。 ( )
(4)实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。 ( )
2.事理分析
(1)(苏教版必修1 P108“练习T3”拓展分析)新疆产的哈密瓜特别甜,其原因是
。
(2)农业生产中,玉米和大豆常间作种植(指同一块土地上,分行或分带相间种植两种作物)。请解释间作的意义: (写出两点)。
(3)(人教版必修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:
①7~10时的光合作用强度不断增强的原因是 。
②10~12时的光合作用强度明显减弱的原因是
。
③14~17时的光合作用强度不断下降的原因是 。
重难点(一) 多因子对光合速率的影响的曲线分析
[例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
听课随笔:
|认|知|生|成| 多因子对光合速率的影响
(1)曲线解读
P点:限制光合速率的因素应为横坐标表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率不断提高;
Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素主要为各曲线表示的其他因子。
(2)应用
温室栽培时,当光照强度适宜时,适当提高温度,同时增加CO2浓度或当温度适宜时,适当增加光照强度和CO2浓度都可以提高光合速率。
重难点(二) 光(CO2)补偿点、饱和点的移动
规律分析
[例2] (2025·广东六校联考)如图表示植物CO2吸收速率随光照强度变化
的曲线,请分析并选出错误的一项 ( )
A.若适当提高温度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,则补偿点B应相应地向右移动
B.若增加CO2浓度,B点左移,C点左移,D点向右上方移动
C.D点时,ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D.若图为阳生植物,则换为阴生植物,B点向左移动,D点向左下方移动
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)
适当增大光照强度(或CO2浓度)
左移
右移
适当减小光照强度(或CO2浓度)
右移
左移
土壤缺Mg2+
右移
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。
[思维建模] 巧记光合作用关键点的移动规律
口诀一 “条件好,两边跑;条件不好,中间跑”
即环境条件有利于光合作用进行时,B、C两点分别向左、右移动;环境条件不利于光合作用的进行时,B、C两点分别向右、左移动,如下图所示。
口诀二 “利大弊小画三角”
“利”和“弊”指对植物的光合作用是有利还是有弊,“利”指使植物的光合作用强度变大,则图中△BCD的面积变大,即B点左移,C点右移,D点右上移。反之,三角形的面积变小,B点右移,C点左移,D点左下移。
注意:口诀法适用于判断同一种植物净光合作用曲线图中补偿点和饱和点的移动。
题点(一) 光合作用的影响因素分析
1.(2025·成都模拟)矿质离子主要由植物根系吸收,对光合作用有一定的影响。在适宜条件下,将黄瓜幼苗培养在完全培养液中,
测定其光合速率与光照强度的关系,结果如图。若将黄瓜幼苗培养在缺镁培养液中(缺镁对呼吸速率影响不大),下列分析错误的是 ( )
A.缺镁会影响叶绿素的合成,使光合速率下降,C点向左下方移动
B.缺镁对呼吸速率影响不大,所以A点不会有明显移动
C.图中B点是光补偿点,在缺镁培养液培养后B点左移
D.图中D点是光饱和点,在缺镁培养液培养后D点左移
2.光合作用是自然界最重要的化学反应之一,影响光合作用的外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,如图是实验人员测得的光吸收对单个叶片的光合速率的影响。下列相关叙述错误的是 ( )
A.大田作物群体对光能的利用与单个叶片不同,对应的光极限范围应该更大
B.CO2极限时,限制光合作用增加的因素可能是CO2浓度或温度
C.在光合作用最适温度条件下适当升温,呼吸速率可能增大,光补偿点可能左移
D.实际生产中施肥过多或过少都可能影响到光合速率
题点(二) 光合作用在农业生产中的应用
3.我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下:
①低温储存,即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理,即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏,即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理,即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理
⑥间作种植,即同一生长期内,在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施,下列说法合理的是 ( )
A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系
B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
4.(2025·安阳模拟)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,下列叙述正确的是 ( )
A.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C.间作虽然提高了桑树的光合速率,但降低了大豆的光合速率
D.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
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