2027届高三生物人教版一轮复习课件14 环境因素对光合作用的影响及应用

该高中生物学高考复习课件聚焦“环境因素对光合作用的影响及应用”核心考点，依据新课标要求和高考评价体系，梳理了光照强度、CO₂浓度等外因及色素、酶等内因对光合速率的影响，结合2023-2025年江西、河北等多地区考情，明确实验探究、曲线分析等高频题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题深度融合与应试技巧指导，如以2025安徽卷实验题、2024北京卷CO₂曲线题为例，通过变量控制分析、曲线关键点解读等方法突破考点，培养科学思维和探究实践素养。提供实验流程规范、曲线参数辨析等策略，帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此精准定位薄弱环节，提升复习效率。

学案14 环境因素对光合作用的影响及光合作用的应用 课标要求 考情分析 1．探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响。 2．关注光合作用与农业生产及生活的联系。 1.探究环境因素对光合作用强度的影响 2025：江西、河北、安徽 2.光合作用的影响因素及应用 2025：江西、甘肃、全国、重庆、四川、湖南、广东、河南、北京、陕晋宁青； 2024：新课标、北京、重庆、海南、福建、天津、甘肃、安徽、山东、湖北、河北、黑吉辽、湖南； 2023：重庆、北京、广东、河北、辽宁、湖北 一轮复习 目标一 探究环境因素对光合作用强度的影响 一、光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。 影响光合作用强度的因素： CO2＋H2O （CH2O）＋O2 光能 叶绿体 反应物 产物 条件 一轮复习 CO2＋H2O （CH2O）＋O2 光能 叶绿体 CO2浓度 水 光质(光波长) 光照强度 光照面积 光照时间(影响产量，不影响强度) 酶 色素 温度 矿质元素(无机盐) 内因 1.色素的含量 2.酶的含量和活性 3.叶龄等 外因 光（光质、强度、时间） 温度、 CO2浓度、 水 矿质元素(无机盐) 一轮复习 [探究•实践]探究光照强度对光合作用强度的影响 1.实验原理：叶片含有气体，________―――→叶片________―――→充满细胞间隙，叶片________。 上浮 抽气 下沉 光合作用 产生O2 上浮 2.实验中变量分析 自变量 不同__________ 控制自变量 调节____________________进行控制 因变量 检测因变量 对无关变量 进行控制 ______________________等保持一致 光照强度 光源与烧杯的距离 光合作用强度 单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量或浮起相同数量的圆形小叶片所用的时间 叶片大小、溶液的量 一轮复习 3.实验流程 取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。 取材：取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片 排气：将圆形小叶片置于注射器内，让注射器吸入清水，待排出注射器内残留 的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小 叶片因的气体逸出。 沉水：处理过的圆形小叶片因细胞间隙充满了水，全部沉到水底。将其放入黑 暗盛有清水的烧杯中待用。 分组：取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水。 光照：向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于强、中、弱三种 光照下。 观察记录：记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。 若用普通灯泡作为光源应注意灯泡发热造成的温度变化对实验的影响，应在灯泡和光源之间加一玻璃水柱进行隔温处理。 一轮复习 4.实验结果： 5.实验结论： 说明一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。 光照强度越强，单位时间内圆形小叶片浮起的数量越多。 1.使用的圆形小叶片应先排出里面的气体。(　　) 2.往水中吹气是为了增加水中的溶解氧。(　　) 3.在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，增加光照强度或提高温度，都能明显缩短圆形小叶片上浮至液面所用的时间。(　　) (4)因为配制的NaHCO3溶液中不含O2，所以整个实验过程中叶圆片只能进行无氧呼吸。(　　) √ × × × 一轮复习 1.(2025·安徽卷)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是(　　) A.用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 C 一轮复习 拓展: 探究“CO2、光质”对光合作用强度的影响 探究CO2 探究光照强度 探究光质 目的： 目的： 目的： 分组： 分组： 分组： 无关变量： 无关变量： 无关变量： 自变量 自变量 自变量 处理一段时间后，观察测量因变量： 烧杯编号:1/2/3 烧杯编号:1/2/3 烧杯编号:1/2/3/4 2%NaHCO3 10片叶圆片 1组:距40W灯源10cm 2组:距40W灯源20cm 3组:距40W灯源30cm 10片叶圆片全部上浮所需时间 3只烧杯距离40W灯10cm 1组: 蒸馏水+10叶圆片 2组: 1%NaHCO3+10叶圆片 3组: 2%NaHCO3+10叶圆片 4只烧杯距离40W灯10cm 1组: 不加塑料袋 2组: 加蓝塑料袋 3组: 加红塑料袋 4组: 加绿塑料袋 一轮复习 2.(不定项)(24·北京)某生物研究小组以菠菜叶为实验材料，探究CO2浓度对光合作用强度的影响，实验装置及实验结果如图所示。下列说法正确的是( ) A.该实验中小圆叶片上浮到液面的 时长属于无关变量 B.图乙bc段平缓，可适当缩短台灯与 烧杯的距离使曲线进一步下降 C.图乙c点之后曲线上升，说明随 NaHCO3浓度增加光合作用减弱 D.将图甲装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液，可用于测定小圆叶片的细胞呼吸强度 BC 小圆叶片细胞呼吸消耗O2，产生CO2，CO2会被NaOH溶液吸收，叶片不能上浮，无法测得气体体积变化，D错误。 一轮复习 3.(2023·重庆卷)水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。 (1)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率呈正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标(单位省略)，结果如下表。 注　RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶；vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率。   光反应 暗反应 项目 光能转化效率 类囊体薄膜电 子传递速率 RuBP羧化 酶含量 vmax 野生型 0.49 180.1 4.6 129.5 突变体 0.66 199.5 7.5 164.5 一轮复习 ①类囊体薄膜电子传递的最终产物是__________。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和_______________________________。 ②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是______________________________________。 NADPH C5(核酮糖-­1，5­二磷酸或RuBP)   光反应 暗反应 项目 光能转化效率 类囊体薄膜电 子传递速率 RuBP羧化 酶含量 vmax 野生型 0.49 180.1 4.6 129.5 突变体 0.66 199.5 7.5 164.5 突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快 一轮复习 (2)研究人员进一步测定了田间光照和遮阴条件下两种水稻的产量(单位省略)，结果如下表。 项目 田间光照产量 田间遮阴产量 野生型 6.93 6.20 突变体 7.35 3.68 ①在田间遮阴条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是____________________，外因是____________。 ②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和____，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。 ③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点(光合速率和呼吸速率相等时的光照强度)，突变体水稻较野生型__ (填“高”“低”或“相等”)。 突变体叶绿素含量太低 光照强度太低 蔗糖 高 一轮复习 目标二 光合作用的影响因素及其应用 光照强度 原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速度加快，产生的NADPH和ATP增多，使暗反应中C3的还原过程加快，从而使光合作用产物增加。 一轮复习 A点： AB段(不含A、B点)： B点： B点后： 只进行呼吸作用，不进行光合作用 光合速率<呼吸速率 黑暗中细胞呼吸所释放的CO2的量 光合速率=呼吸速率 细胞呼吸所释放的CO2的量=光合作用吸收的CO2的量 光补偿点 光合速率>呼吸速率 光合作用吸收的CO2的量-细胞呼吸所释放的CO2的量=外界吸收的CO2的量 C点： 光合速率不再随光照强度而增加 净光合速率 光饱和点 受其他因素的限制，例如CO2的浓度 一轮复习 A点 AB段 B点 B点后 一轮复习 光补偿点: 光饱和点: 呼吸强度： 应用： B’< B C’< C OA’< OA 思考：上图为阴生植物光合作用有关 ①指出该阴生植物的呼吸速率 、光补偿点 、光饱和点 。 ②画出阳生植物光合作用曲线 ③阳生植物比阴生植物的：光补偿点 移、 光饱和点 移。 ④阳生与阴生植物为什么适合“间种”？ O CO2 释放量 CO2 吸收量 A B C 光照强度 OA B C A’ B’ C’ 右 右上 阳生植物光饱和点大, 适合栽种在上层；阴生植物光饱和点小,适合栽种在下层。 间作套种 一轮复习 CO2浓度 原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。 图1中A点表示________________，即________________________时CO2的浓度。 图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的________浓度。B点和B′点都表示________________。 CO2补偿点 光合速率等于呼吸速率 最低 CO2饱和点 应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等增大CO2的浓度 ，提高光合速率。 一轮复习 温度 原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。 AB段： B点： BC段： 随着温度升高，光合速率增大 酶的最适温度，光合速率最大 随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为零 应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 ①光合酶、呼吸酶的最适温度分别是 , ②净光合速率最大时对应的温度 是 ， ③D点含义是 。 B、E B 光合速率=呼吸速率，植物净光合速率为0，不积累有机物 一轮复习 水分和矿质元素 原理：a.水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。 b．矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。 应用：施肥的同时，往往适当浇水，农作物的光合速率会更大，此时浇水的原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。同时可以保证农作物吸收充足的水分，保证叶肉细胞中CO2的供应。 一轮复习 1.植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例 内部因素 2.植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 活性 活性 3.植物叶面积指数 不再增加 合理密植 一轮复习 多因子变量对光合速率的影响 A点之前限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，B点之后横坐标所表示的因子不再是限制光合速率的主要因素 应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度进一步提高光合速率：当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。 一轮复习 例：请同学们结合如下问题深度认知各种因素 影响光合作用变化的内在机理。 (1)若图1为某作物光合速率随光照强度的变化曲线。请绘出B点时，该植物的叶肉细胞中的气体交换图解。 (2)图1是在光合作用的最适温度25 ℃下测得数据绘制的曲线， ①若将温度提高至细胞呼吸的最适温度30 ℃，再测得数据绘制曲线， 则A、B、C、D点如何移动？ ； 下移、 右移、 左下移、 左移 ②若缺少镁离子，则A、B、C、D点如何移动？ ； ③若图1是阳生植物的相关曲线，则阴生植物的曲线中 B、C、D点如何移动？ 。 不动 、右移 、左下移、左移 左移、左下移、 左移 一轮复习 (3)若加强光照强度，会导致后期植物光合作用下降，其原因可能有两种： ①使叶绿素降解，进而导致光合作用下降； ②使叶片蒸腾作用加快，关闭部分气孔，导致CO2吸收不足，使光合作用下降。 (4)为了选择适宜栽种品种，测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点， 结果如下图。最适宜在果树林下套种的品种是 ，理由是_____________ ___________________________________________________________。最适应较高光照强度的品种是 。 S2 S2光饱和点 和光补偿点都最低，因而适宜生长在光照比较弱的环境中 S3 (5)若增加环境中CO2浓度后，测得S2的 光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却 没有显著改变，原因可能是在超过原光 饱和点的光照强度下，S2的光反应产生 了过剩的 ，而S3在光饱和 点时可能 (填序号，多选)。①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和 NADPH和ATP ①②③ 一轮复习 4．(2024·北京卷)某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是(　　) A．增加叶片周围环境CO2浓度 B．将叶片置于4 ℃的冷室中 C．给光源加滤光片改变光的颜色 D．移动冷光源缩短与叶片的距离 A 一轮复习 5.(2024·湖南卷)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题。 (1)从物质和能量转化的角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________________；光能转化为电能，再转化为_________________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 (2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量__________，从叶绿素的合成角度分析，原因是 _______________________________________________________ (答出2点即可)。 O2、H＋和电子 ATP和NADPH 降低 缺钾会使与叶绿素合成有关的酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少 一轮复习 (3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾的条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因(包括1个核基因和1个叶绿体基因)编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤： ①__________________________________________________________； ②__________________________________________________________； ③__________________________________________________________； ④基因测序； ⑤__________________________________________________________。 分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA　 根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物　 利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳　 和已知基因序列进行比较 一轮复习 光合作用和细胞呼吸的综合分析 一、光合作用与细胞呼吸过程的联系 1．光合作用与有氧呼吸过程中的物质转化关系 一轮复习 14C转移 14CO2 14C3 （14CH2O） 14C3H4O3 14CO2 固定 还原 有氧 呼吸Ⅰ 有氧 呼吸Ⅱ 18O转移 H218O 18O2 H218O C18O2 (CH218O) 光反应 有氧 呼吸Ⅲ 有氧 呼吸Ⅱ 暗反应 3H转移 3H2O NADP3H NAD3H 3H2O 光反应 （14CH2O） 暗反应 有氧呼 吸Ⅰ、Ⅱ 有氧呼 吸Ⅲ 一轮复习 2．呼吸作用与光合作用的能量变化 光合作用 呼吸作用 一轮复习 1．(2025·河北卷)对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是(　　) A.类囊体膜上消耗H2O，而线粒体基质中生成H2O B.叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2 C.类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2 D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物 A 一轮复习 二、总光合速率、净光合速率和呼吸速率 总光合速率 净光合速率 净光合速率 呼吸速率 总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 植物在光下实际合成有机物的速率 植物有机物的积累速率 单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率 一轮复习 真正(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 ①光合作用消耗的CO2量＝从环境中吸收的CO2量＋细胞呼吸释放的CO2量 ②光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋细胞呼吸消耗的O2量 ③光合作用制造有机物的量＝有机物积累量＋细胞呼吸消耗的有机物量 常用表示方法： 总光合速率： 有机物产生(制造、生成)速率；CO2固定速率或叶绿体吸收CO2的量；O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2的量 呼吸速率： 有机物消耗速率；黑暗中释放CO2的速率；黑暗中吸收O2的速率 净光合速率： 有机物积累速率；植物或叶片或叶肉细胞吸收CO2的速率；植物或叶片或叶肉细胞释放O2的量 一轮复习 曲线辨析 = > < 一轮复习 叶面积指数与相应物质的量的关系 一轮复习 温度影响光合作用和细胞呼吸的曲线分析 一轮复习 以“测定的CO2吸收量与释放量”为指标 一轮复习 2.(2024·广东广州模拟)甲植物和乙植物的净光合速率随CO2浓度变化的曲线如图3­-24所示。下列叙述正确的是(　　)。 A．CO2浓度为200 μL·L-1时，甲植物的呼 吸速率大于乙植物 B．CO2浓度为400 μL·L-1时，甲、乙植物 的光合速率相等 C．CO2浓度为500 μL·L-1时，甲植物水的 光解能力小于乙植物 D．与甲植物相比，乙植物更适合在高浓 度CO2的条件下生存 A 一轮复习 自然环境中(夏季)一昼夜植物CO2吸收量与CO2释放量变化曲线 温度低，细胞呼吸强度减弱，CO2释放减少。 a点： b点： bc段： 太阳出来，开始进行光合作用。 光合作用强度等于细胞呼吸强度。 c点： 光合作用强度小于细胞呼吸强度。 d点： e点： ce段： 温度过高，部分气孔关闭，出现“光合午休”现象。 光合作用强度等于细胞呼吸强度。 光合作用强度大于细胞呼吸强度。 ef段： gf段： 光合作用强度小于细胞呼吸强度。 光合作用停止，只进行细胞呼吸。 P M N 当SP>SM+SN，植物生长，否则不生长 一轮复习 密闭容器内一昼夜CO2浓度变化曲线 AB段： BC段： CD段： 无光照，植物只进行细胞呼吸 温度降低，细胞呼吸减弱 C点后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度<细胞呼吸强度 D点： 光合作用强度＝细胞呼吸强度 DH段： 光合作用强度>细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象 H点： 光合作用强度＝细胞呼吸强度，有机物积累最多 HI段： 光照继续减弱，光合作用强度<细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止 I点： I点低于A点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合量大于总呼吸量，植物能生长 一轮复习 【技法点拨】　巧据小室内CO2(或O2)的“初测值”与“末测值”确认植株是否生长(注意：植株≠叶肉细胞) 密闭小室中气体变化是整棵植株(绿色、非绿色部位)光合与细胞呼吸综合影响的结果。 一轮复习 光(CO2)补偿点与光(CO2)饱和点及其移动问题 (1)光(CO2)补偿点的移动：呼吸速率增加，其他条件不变时，光(CO2)补偿点应右移，反之左移；呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光(CO2)补偿点应右移，反之左移。 (2)光(CO2)饱和点的移动：相关条件的改变，使光合速率增大时，光(CO2)饱和点C点应右移(C′点右上移)，反之左移(C′点左下移)。 (3)阴生植物与阳生植物相比，光(CO2)补偿点和饱和点都应向左移动。 一轮复习 3.(2025·湖南株洲模拟)将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列说法错误的是(　　)。 A．图甲中的C点之前植物已经开始进行光合作用 B．图甲中的F点对应图乙中的g点 C．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高 D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加 B 一轮复习 4.(不定项)如图是在24小时测得大棚番茄CO2的含量和CO2的吸收速率 的变化曲线图，下列有关叙述正确的是( ) A.a点CO2释放量减少可能是温度降低 导致细胞呼吸强度减弱 B.番茄通过光合作用合成 有机物的时间是c～e段 C.如果N点低于M点，说明经过一 昼夜植物体内的有机物总量增加 D.植物干重最大的时刻是e点 ACD 一轮复习 方法1　测定装置中气体体积的变化 三、光合速率和呼吸速率的测定方法 (吸收CO2) (提供CO2) 黑暗下液滴左移代表 ，即 速率。 较强光下液滴右移代表 ， 即 速率 有氧呼吸耗O2量 呼吸 O2释放量 净光合 呼吸+净光合 =总光合 物理误差校正: 增加对照装置，对照装置的不同点是 。 用“死亡绿植”替代“活绿植” 一轮复习 例：图乙装置在20 ℃环境中测定光合速率，NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。20 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。下列错误的是( ) A.光照相同时间，在25 ℃条件下植物积累的有机物的量最多 B.光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃相等 C.图乙若以释放的氧气量代表净光合速率，则该植物的净光合速率为1.2 mL/h D.若将图乙的碳酸氢钠溶液换成等量清水，20 min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量需向右调节 D 一轮复习 方法2　“半叶法”测定光合作用有机物的产生量 将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据代表细胞呼吸强度，曝光的一半测得的数据代表净光合作用强度，最后计算总光合作用强度。 总光合强度= (MB - MA)/h 在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重为MA、MB。 例：研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响时，在不同温度下采用“半叶法”对叶片的光合速率进行测定，将A侧遮光，B侧照光，在适宜的光照强度下照射1小时后，分别在A、B两侧截取同等单位面积的叶片称出干重(如下图)，请回答： 温度(℃) 10 15 20 25 30 35 MA(干重，mg) 4.25 4.00 3.50 2.75 2.00 1.50 MB(干重，mg) 6.75 7.50 8.25 8.75 8.50 8.00 据表格数据分析，与30 ℃相比，35 ℃时的总光合速率_________(填“更强”“更弱”“不变”或“不确定”)。 其理由是：__________________________________________________________。 不变 MB－MA表示总光合速率，两者均为6.5 mg/h 一轮复习 方法3　“黑白瓶法”测定溶氧量的变化 黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有细胞呼吸，而白瓶既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，所以用黑瓶(无光照的一组)测得的是细胞呼吸强度，用白瓶(有光照的一组)测得的是净光合作用强度，综合两者即可得到总光合作用强度。 有初始值的情况：净光合量= ；呼吸量= ；总光合量= 。 最初O2含量(V0)，黑瓶中的O2含量(V黑)，白瓶中的O2含量(V白) V白—V0 V0—V黑 V白—V黑 无初始值的情况：白瓶中测得的现有溶氧量－黑瓶中测得的现有溶氧量 一轮复习 方法4　叶圆片称重法——测定有机物的变化量 通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 净光合速率＝(z－y)/2S； 呼吸速率＝(x－y)/2S； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 一轮复习 例.某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其质量，测得叶圆片的总光合速率＝(7y－6z－x)/6(g·cm－2·h－1)。不考虑取叶圆片的机械损伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是( ) A.下午4时后在阳光下照射3小时 再遮光3小时 B.下午4时后将整个实验装置遮 光3小时 C.下午4时后将整个实验装置遮 光1小时 D.下午4时后在阳光下照射3小时 C 一轮复习 方法5　叶圆片上浮法——定性检测O2的释放速率 利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间隙积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。 方法6　间隔光照法——比较有机物的合成量 一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和NADPH不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应。因此在光照强度和光照时间不变的情况下，光照、黑暗交替进行条件下制造的有机物相对多。 一轮复习 5.(2023·湖南长沙模拟)某科研人员将一株正常生长的蓝莓幼苗放在透明且密闭的容器中，在适宜条件下培养一段时间(如图3­-25甲所示)，并用三个图甲所示的装置(烧杯中装水)在其他环境因素相同且适宜的条件下，探究自然条件下不同光照强度对蓝莓植株光合作用强度的影响，传感器测定锥形瓶中CO2浓度变化如图3-­25乙所示(设实验过程中三组蓝莓的呼吸速率相同)。请回答下列问题。 一轮复习 (1)若图甲所示的烧杯中放入的物质是水，且起始时光合作用强度大于呼吸作用强度，则一段时间内，锥形瓶内CO2浓度可出现的变化趋势是__________________________________。 降低至一定水平后保持相对稳定 (2)若图甲所示的烧杯中放入的物质是一定浓度的NaHCO3溶液，则用该实验装置探究“光照强度对蓝莓幼苗净光合速率的影响”时，净光合速率可用该实验装置测得的结果——该幼苗单位时间内____________来表示。 O2的释放量 一轮复习 如果利用该装置测定在一定光照强度下蓝莓幼苗的总光合速率，请简单写出实验思路： 先将装置移到黑暗处(或不给予光照)，测出蓝莓幼苗单位时间内O2的吸收量(即呼吸作用速率)；再给予一定光照，其他条件不变；测出蓝莓幼苗单位时间内O2的释放量(即净光合速率)，然后将两值相加，即为该光照条件下蓝莓幼苗的总光合作用速率 (3)图乙中A组蓝莓叶肉细胞内能产生ATP的具体场所是____________________________。B组蓝莓叶肉细胞的光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)蓝莓叶肉细胞的呼吸速率，原因是 细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜 大于　 B组装置中的CO2浓度不变，表明整个蓝莓植株的光合速率与呼吸速率相等，植株中有许多细胞只能进行呼吸作用，因此蓝莓叶肉细胞的光合速率应该大于其呼吸速率 一轮复习 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率______(填“相等”或“不相等”)，原因是 6．(2024·全国甲卷)在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题： 不相等 有机物的积累速率代表净光合速率，净光合速率＝光合速率－呼吸速率，由图可知，该植物叶片在温度a和c时光合速率相等，呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度a和c时的净光合速率不相等 (2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是 在温度d时，该叶片的光合速率与呼吸速率相等，即该植物叶片的净光合速率为0，没有有机物积累，且该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，需要通过细胞呼吸消耗有机物 一轮复习 (3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是(答出1点即可)。 温度超过b时，随着温度升高，植物气孔开度降低，进入叶片的CO2减少(或温度超过b时，随着温度升高，与暗反应有关酶的活性降低)(合理即可) (4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在______________________________________最大时的温度。 光合速率与呼吸速率差值(或净光合速率) 一轮复习 1.C3植物： C5 CO2 2C3 固定 还原 (CH2O) 小麦/水稻 (1)CO2的固定途径: Rubisco CO2 +C5 2C3 Rubisco 2.C4植物： 叶肉细胞的叶绿体 (1)无基粒类囊体: 所需NADPH来自叶肉细胞； (2)有Rubisco:有卡尔文循环 玉米、甘蔗、高粱 低CO2 C3(PEP) PEPC酶 C4 维管束鞘细胞的叶绿体 C4 (1)有基粒类囊体: 合成NADPH (2)无Rubisco: 无卡尔文循环 (3)有PEP羧化酶: 固定低CO2 高CO2 C5 2C3 Rubisco (CH2O) (1)CO2的固定途径: 低CO2 +C3 C4 PEPC酶 高CO2 +C5 2C3 Rubisco (2)干旱时，玉米光合作用强度为什么高于水稻？ 答:①玉米PEPC酶对CO2的亲和力比水稻Rubisco酶更高 , 提高CO2浓度； ②高浓度CO2降低玉米的光呼吸； ③玉米光合作用产物及时从维管束运走。 C3 及时运送到 维管束 减弱 光呼吸 一轮复习 3.CAM植物(景天科植物)： 干旱地区植物(菠萝、芦荟、仙人掌) (1)夜晚: ①气孔打开，CO2与PEP生成草酰乙酸； ②草酰乙酸生成苹果酸，储存在液泡中。 (2)白天: ①气孔关闭，苹果酸转移到细胞质基质中 生成CO2； ②CO2进入C3途径合成淀粉。 CO2 CO2 C3(PEP) C4(乙酰草酸) C4(苹果酸) PEP羧化酶 C4(苹果酸) 液泡 叶绿体 CO2 C4(苹果酸) C4(苹果酸) 液泡 叶绿体 H2O H2O 夜间气孔打开 白天气孔关闭 H2O H2O 卡尔文循环 细胞呼吸 一轮复习 某研究小组在研究小麦、玉米和芦荟的光合作用时，分别测得三种植物一昼夜CO2吸收速率的变化量，结果如图1： (1)图1中小麦在10～12时光合作用速率下降的原因是____________________ ____________________________________________________________ 温度过高，植物 蒸腾作用失水过多导致气孔导度下降，CO2吸收减少 (2)小麦暗反应，CO2被C5固定后形成C3，但玉米固定CO2时，CO2中的碳首先转移到C4中，然后才转移到C3中，这类植物叫作C4植物，其特有的固定CO2的途径叫作C4途径；此类作物没有“光合午休”的现象。而像小麦等仅有C3参与CO2固定的植物叫作C3植物，其固定CO2的途径叫作C3途径。 一轮复习 若用14C标记CO2，则小麦植株中14C的转移途径为___________________________； 玉米植株中14C的转移途径为_______________________________________________。 14CO2→14C3→(14CH2O) 14CO2→14C4→14CO2→14C3→(14CH2O) (4)C3途径的CO2固定通过Rubisco来实现；C4途径的CO2固定通过PEP羧化酶 催化完成，PEP羧化酶催化CO2连接到PEP上，形成四碳酸。这两种酶对CO2 的亲和力不同，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高60多倍，有利于玉米 等植物在叶肉细胞中把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来，形成C4后 进入维管束鞘细胞并释放CO2，PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”。 请解释玉米在10～12 h光合速率不降反升原因：①__________________________ ___________________________________________________________________________。 ②强光产生更多的NADPH和ATP，以满足C4植物C4途径对ATP的额外需求。 ③维管束鞘细胞中的光合产物可就近运入维管束，从而避免了光合产物累积对 光合作用可能产生的抑制作用。 叶肉细胞中的PEP羧化酶 对CO2亲和力强，能浓缩低浓度的CO2，增加维管束鞘细胞中CO2的浓度 一轮复习 (5)生长在干旱地区的植物如芦荟、仙人掌等多肉植物，具有一种光合固定CO2的附加途径——CAM途径，具有CAM途径的植物被称为CAM植物。图1中芦荟在10～16 h进行光合作用，但是CO2吸收速率却是0，请据图3判断：白天，芦荟进行光合作用的CO2来源是____________________________。夜晚，芦荟________(能/不能)进行卡尔文循环。 不能 苹果酸的分解和细胞呼吸 一轮复习 1.( P103)水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用 于NADP＋与H＋结合形成NADPH。NADPH的作用是____________________ 。 阶段的还原剂；储存部分能量供暗反应阶段利用 可作为暗反应 2.( P106)请根据光合作用的基本过程，填充下图： 2C3 O2 ATP NADPH NADP＋ C5 一轮复习 3.( P104)光合作用的产物有一部分是 ，还有一部分是蔗糖。蔗糖 可以进入 ，再通过韧皮部运输到植株各处。 4.请写出光合作用的反应式(产物为C6H12O6)： _________________________________________________________。 5.(22·全国)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位， 原因是 (答出1点即可)。 C6H12O6＋6O2＋6H2O 淀粉 筛管 自身呼吸消耗或建造植物体结构 一轮复习 6.探究光照强度对光合作用强度影响的实验中，抽出小圆叶片细胞间气体后, 先放在黑暗下的目的是 。给予光照一段时间后叶片上升的原因是___________________________________________________________ 。该实验中NaHCO3的作用是__________________ ，密闭的液滴移动装置中NaHCO3的作用是 。 7.影响光合速率的外界因素主要是 等。 防止提前进行光合作用 光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气，细胞间隙充满氧气，所以叶片上浮 给光合作用提供CO2 保持CO2浓度稳定 光照强度、温度、CO2浓度 8.“正其行，通其风”是通过提高 来提高光合作用速率的。 夜晚适当降低温度是为了____________________________________________________。 CO2浓度 减少细胞呼吸有机物的消耗来增加一天中有机物的积累量 9.整个植株表现为单位时间内CO2吸收量为0时，该植株叶肉细胞的光合作用强度 叶肉细胞的细胞呼吸强度，原因是________________________________________________________________________。 大于 该条件下叶肉细胞的光合速率等于整个植株的细胞呼吸速率，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率 一轮复习 10.当小麦整个植株净光合速率为0时，叶肉细胞所产生的O2的去向是: __________________________________________。 11.夏季中午光照强度很强，植物出现“午休”现象的原因是________________ _____________________________________________________________________。 12.小麦种子萌发中，从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会 ______，主要原因是_____________________________________________________ ______________________________________。 13.花生种子萌发早期，干物质总量会_______，原因是_______________________ _____________________________________________________。 进入叶肉细胞的线粒体和排出叶肉细胞 温度升高，导致部分气孔关闭，细胞CO2供应不足，光合作用减弱 减少 种子不能光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸 光照强度过强 消耗有机物，使有机物的总量下降 花生种子富含脂肪， 增加 萌发早期时部分脂肪转化为糖类，使干物质量增加 一轮复习 14.已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物。将正常生长的甲、乙两种植物 放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合 速率都降低，原因是_______________________________________________________ _____________________________________________________________________。 15.将某种植物放在无O2、但其他条件适宜的密闭小室中，照光培养一段时间 后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是___________________________________ ___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 植物在光下进行光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸 释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低 该植物在光下进行光合作用释放 的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的[H]发生作用生成水 是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加 一轮复习 图3­24 图3­25 6CO2＋12H2O $