内容正文:
HORMONE
2027
第11讲
光合作用的影响因素及应用
1
01
目录
03
情境 · 探究 · 长句
探究环境因素对光合作用强度的影响
04
02
影响光合作用的因素及其应用
真题必刷
考点一
探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
典型例题·深研
用一定时间内原料消耗或产物生成量来定量表示。
②固定CO2的量
①制造或产生有机物(糖类)量
③产生O2的量
表示方法
1.概念:
一、光合作用强度(光合作用速率)
植物光合作用制造的糖类会全部积累下来吗?
光合作用制造的糖类
呼吸作用消耗的糖类
植物细胞积累的糖类
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
是反应光合作用强弱的指标。一般用植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量(即光合作用速率,是化学中的一种反应速率)来衡量。
核心要点·再研
真正(总)光合速率= 净(表观)光合速率 + 呼吸作用速率
有机物的制造量
CO2量固定或消耗量
O2的产生量
有机物的积累量
CO2的吸收量
O2的释放量
有机物的消耗量
黑暗下CO2的释放量
黑暗下O2的吸收量
光合作用制造的糖类
呼吸作用消耗的糖类
植物细胞积累的糖类
总光合速率:是指植物在光下实际把CO2转化成有机物的量,即在单位时间、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放CO2的量。又叫真光合速率
净光合速率:不算呼吸作用放出的CO2量,只算从外界吸收的CO2量,即是在光下测定的CO2的吸收量。也叫表观光合速率
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
测定植物的光合速率:
O2
CO2
O2
CO2
光合作用产生的O2 =
光合作用消耗的CO2 =
探究CO2和O2的变化情况(相对数量关系)
释放到空气中的O2 + 呼吸作用消耗的O2
吸收空气中的CO2 + 呼吸作用产生的CO2
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
(可以测得)
(可以测得)
核心要点·再研
6
1.实验原理
在光照下,绿色植物通过光合作用产生O2。
叶片含有气体, 上浮
叶片下沉
充满细胞间隙, 叶片上浮
光合作用
产生O2
抽气
光照强度不同,则光合作用产生O2的速率不同,叶片上浮的时间也不同。
2.实验装置
吸收光的热量,避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰。
确保溶液中CO2含量充足。
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
二、探究光照强度对光合作用强度的影响
核心要点·再研
为确保溶液中CO2含量充足,圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中,但要注意溶液浓度,因为溶液浓度会影响叶片细胞渗透压,进而影响光合作用。
自变量 不同______________
控制自变量 调整______________________进行控制
因变量 ___________________
检测因变量 同一时间段内___________________
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
叶片浮起的数量
叶片大小、溶液的量
3.实验中变量分析
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
4.实验步骤
01
打孔:
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。(避开大叶脉)
02
排气:
将圆形小叶片置于吸入清水的注射器内,用手指堵住注射器前端小孔拉动活塞,使叶片内气体逸出。
03
沉水:
将处理过的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。
04
分组实验观察
分别将10片叶圆片投入3只20mlNaHCO3的小烧杯中并调整40W台灯距离(10、20、30cm)
注意:最终观察并记录单位时间内3个烧杯中叶片上浮的数量,或者是浮起相同数量的叶片所用时间长短
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
打孔时要避开大的叶脉,因为其中没有叶绿体,而且会延长圆形小叶片上浮的时间,影响实验结果的准确性。
5.记录结果:
在一定范围内,台灯与小烧杯的距离越近,单位时间内浮起的圆形小叶片也 。
6.实验结论:
在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用强度也 (单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多,浮起的圆形小叶片也越多)。
越多
增强
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
[深度思考] (1)该实验中叶片上浮的原因是什么?
提示 光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,使叶肉细胞间隙充满了气体,浮力增大,叶片上浮。
(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?
提示 若改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,应在灯泡和烧杯之间加一玻璃水柱进行隔温处理。
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
讨论:利用该装置还能探究哪些环境因素对光合作用的影响?
这些因素分别如何控制呢?
提示:CO2浓度(吹气时间或不同质量分数的NaHCO3溶液)、
温度(水浴保温)、
光质(不同颜色的彩色灯泡)
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
考向 光合作用影响因素的实验[科学探究]
1.(2025·安徽卷,2)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
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
典型例题·深研
2.(2024·北京卷,4)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
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
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
典型例题·深研
考点二
影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
典型例题·深研
CO2浓度
水分
光
光质
光照强度
光照时间
光照面积
酶
色素
温度
矿质元素
气孔开闭情况
①酶的种类、数量、叶绿素含量
③遗传特性(阴生、阳生植物)
叶绿素、酶的合成、细胞失水
环境中CO2浓度、叶片气孔导度
内因
外因
②叶面积指数
①光照(强度、光质)
⑤矿质元素
④水分
②CO2浓度
③温度
影响
因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
【单位:勒克斯(lx)】
(1)原理:光照强度通过影响植物的 反应进而影响光合速率。光照强度增加,光反应速率 ,产生的 增多,使暗反应速率加快,从而使光合作用产物增加。
光
加快
一、外部因素
NADPH和ATP
1.单因子变量对光合速率的影响——①光照强度
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
E点:
BC段:光合作用强度 呼吸作用强度。
B点:
AB段:光合作用强度 呼吸作用强度。
A点:光照强度为 ,只进行 。
光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时,所对应的光照强度
光补偿点
光饱和点
光合作用强度达到最大时,所对应的最小光照强度
(2)分析
OA段表示呼吸作用强度
(光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长)
0
呼吸作用
<
光补偿点(光合作用=呼吸作用)
>
光饱和点
E
C点以前限制光合速率的主要因素是?
光照强度
C点以后限制光合速率的主要因素是?
CO2浓度、温度等
(光照强度达到E点后,光合作用强度不再随光照强度增强而增强)。
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——①光照强度
核心要点·再研
D
“关键点”移动分析:
光补偿点
光饱和点
细胞呼吸增强,A点_______;
细胞呼吸减弱,A点_______。
A点:
B点:
C和D点:
①细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,光补偿点(B点)应______,反之______。
②细胞呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率增强时,光补偿点(B点)应_______,反之________。
右移
左移
下移
上移
左移
右移
条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,光饱和点(D点)_________,C点_______________;反之,移动方向相反。
右移
上移的同时右移
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——①光照强度
核心要点·再研
19
光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
A
B
C
A点:(黑暗时)只呼吸不光合
光补
偿点
光饱
和点
O
c
b
O2
CO2
AB段:呼吸>光合
B点:呼吸=光合
BC段:光合>呼吸
思考:(植物体)在B点时,那么它的叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度。
大于
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——①光照强度
核心要点·再研
▶(3)应用
➊温室生产中,适当增强 ,以提高光合速率,使作物增产;
光照强度
➋延长光合作用时间,通过间作、轮作或套作。
轮作:
在同一块田地上,按预定的种植计划,轮换种植不同的作物。【连作:在同一块地上长期连年种植一种作物】
套作:
在同一块田地上,在前季作物的生育后期,在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式。
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——①光照强度
核心要点·再研
(1)原理:CO2影响 反应阶段,制约 的形成。
暗
C3
(2)曲线分析:
B点和B' :
A′段:
A点:
曲线分析:
光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时,所对应的CO2浓度。
CO2补偿点(光合作用=呼吸作用)
光合作用强度达到最大时,所对应的最小CO2浓度
CO2饱和点
表示进行光合作用所需CO2
的 浓度。
最低
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——②CO2浓度
核心要点·再研
(1)原理:CO2影响 反应阶段,制约 的形成。
暗
C3
(2)曲线分析:
B点以前限制光合速率的主要因素是?
光照强度、温度等
B点以后限制光合速率的主要因素是?
CO2浓度
【常考知识--移动问题】
当植物缺Mg时,A点、B点如何移动。
A点右移、B点左下移
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——②CO2浓度
核心要点·再研
大田中通风,提供较多的CO2,提高光合作用强度,使作物增产(正其行,通其风)。
温室中增施有机肥,以增大CO2浓度。
温室栽培农作物可以投放干冰或与鸡舍相连或CO2生成器;
应
用
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——②CO2浓度
分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐
核心要点·再研
(1)原理:温度通过影响 影响光合作用。
酶的活性
AB段
在B点之前,随着温度升高,光合速率 ;
B点
酶的 温度,光合速率最大
BC段
随着温度升高, 下降,光合速率减小。50°C左右光合速率___________。
增大
最适
酶的活性
气孔关闭
对光反应和暗反应都有影响,但主要影响暗反应
几乎为0
低温主要是影响酶活性使光合速率变低,高温主要是因为高温使植物失水过多,影响气孔开闭,减少了CO2进入细胞的量。
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——③温度
核心要点·再研
“午休”现象
盛夏的中午,温度高,气孔大多关闭,植物因为缺少CO2而光合作用强度下降
应用:农作物增产措施
a. 适时播种:
b. 温室栽培:
Ⅰ晴天:
Ⅱ连续阴雨天:
增加昼夜温差
白天和晚上均降温
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——③温度
核心要点·再研
光照强度和温度
凌晨3时~4时,温度降低,
呼吸作用减弱,CO2释放减少。
上午6时左右,太阳出来,
开始进行光合作用。
光合作用强度小于呼吸
作用强度。
上午7时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度。
光合作用强度大于呼吸作用强度。
温度过高,部分气孔关闭,出现“光合午休”现象。
下午6时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度。
光合作用强度小于呼吸作用强度。
太阳落山,光合作用停止,只进行细胞呼吸。
限制光合作用的主要因素是:
①a点:
②b点:
③bc段:
④c点:
⑤ce段:
⑥d点:
⑦e点:
⑧ef段:
⑨fg段:
⑿一昼夜有机物
制造量: ;
消耗量: ;
积累量: ,
积累量>0植株才能正常生长。
⑩有机物开始积累:
⑪有机物积累量最大:
S1-S2-S3
S1+S0
S2+S3+S0
S0
c点
e点
拓展1.夏季自然环境中一昼夜植物叶肉细胞CO2吸收速率的变化曲线
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
AB段:
BC段:
CD段:
D点:
DH段:
H点:
HI段:
无光照,植物只进行细胞呼吸;
温度降低,呼吸减弱(曲线斜率下降);
呼吸作用的最小值可能出现在该段;
微弱光照,开始进行光合作用,
但光合速率小于呼吸速率;
光照增强,光合速率等于呼吸速率;
光合速率大于呼吸速率; 其中FG段表示“午休”现象;
随光照减弱,光合速率下降,
光合速率等于呼吸速率;
光照继续减弱,光合速率小于呼吸
速率,直至光合作用完全停止;
I点低于A点说明:
一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,减少的CO2转化成有机物积累在植物体内,植物可以正常生长(若I点高于A点,植物不能正常生长)
拓展2.密闭容器中一昼夜单细胞绿色植物CO2浓度的变化曲线
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
及时、合理灌溉
应
用
水是光合作用的 ,缺水直接影响光合作用;水是体内各种化学反应的 。
缺水又会导致叶片 关闭,限制 进入叶片
缺水
气孔关闭
限制CO2进入叶片
光合作用受影响
原料
介质
气孔
CO2
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——④水分
核心要点·再研
N:光合酶及NADPH和ATP的重要组分
P: 类囊体膜和ATP的重要组分
K:促进光合产物向贮藏器官运输
Mg:叶绿素的重要组分
合理施肥可促进叶片面积增大,促进叶绿素合成,促进光合产物的运输和转化等,提高光合作用强度
应
用
P~Q的形成原因:
矿质元素过多、土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水萎蔫。
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
1.单因子变量对光合速率的影响——⑤矿质元素
核心要点·再研
2.多因子变量对光合速率的影响(常考点)
自变量1
自变量1
自变量1
自变量2 温度
自变量2 光照强度
自变量2 CO2浓度
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。
【应用】农业增产措施需多因素同时考虑:
限制光合速率的主要因素
P点及P前:
Q后:
自变量1(横坐标)
自变量2
一、外部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
1.植物自身的遗传特性
阴生植物:是指在弱光条件下比强光条件下生长良好的植物。
阳生植物:在强光环境中生长发育健壮,在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物
光补偿点:
光饱和点:
呼吸强度:
阳生植物>阴生植物
阳生植物>阴生植物
阳生植物>阴生植物
应用:间作套种
二、内部因素
光照强度
CO2
吸
收
量
CO2
释
放
量
0
阴生植物
阳生植物
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
A点之后:
OA段:
随着叶龄增大,叶面积______,色素含量_______, 酶的含量和活性_______,光合速率_______。
叶龄
光合速率
0
A
随着叶龄增大,色素、 酶的含量_________, 酶的活性_______,光合速率_______。
增大
增加
增大
加快
减少
减弱
减慢
曲线分析:
应用:适时摘除老叶。
2.植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
二、内部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
3.叶面积指数
分析:
</m> 段:随叶面积指数的增大,光合作用实际量不断 ,A点为光合作用的 。超过A点,由于叶的遮挡,光合作用实际量 。
<m></m> 段:在一定范围内,干物质量随叶面积指数增加而 。B点以后随叶面积指数增大而 。
E点:表示光合作用实际量与呼吸量 ,干物质积累量为 。
增大
饱和点
不再增大
增加
减少
相等
零
(单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数)
应用:适当摘除林冠下层叶;合理密植,增加光合面积
二、内部因素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
1.(2024·福建卷,11)叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,a组不处理,b组用壳梭孢素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析正确的是( )
B
考点二 影响光合作用的因素及其应用
A.0 min时,a组胞间CO2浓度等于b组胞间 CO2浓度
B.30 min时,b组叶绿体中C3生成和还原速率均大于a组
C.30 min时,限制a组光合速率的主要因素是光照时间
D.与a组叶片相比,b组叶片光合作用的光诱导期更长
典型例题·深研
2.(2026·广东珠海一中调研)红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图。下列叙述错误的是( )
B
A.当光照强度为a时,持续光照一昼夜后人参干重不会增加
B.光照强度大于d时,可能是温度限制了红松P/R值的增大
C.若适当增施含镁的肥料,一段时间后人参的a点左移
D.光照强度为c时,红松和人参的光合速率有可能不同
考点二 影响光合作用的因素及其应用
典型例题·深研
考向2 综合分析光合作用的影响因素[科学思维]
3.(2025·黑吉辽蒙卷,21)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型(WT)获得该酶含量增加的转基因品系(S),并做了相关研究。实验结果表明,这一改良提高了该作物的光合速率(如下图)和产量潜力。回答下列问题。
注:光照强度在曲线②和③中为n,在曲线①中为n×120%。
考点二 影响光合作用的因素及其应用
(1)Rubisco在叶绿体的________中催化________与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中能量转换是_________________________________
______________________________________。
基质
C5
ATP和NADPH中活跃的化学能转换为有机物中稳定的化学能
典型例题·深研
(2)据图分析,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合是由于__________不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是______________________。
胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时, 曲线①比②的光合速率高的具体原因是____________________________
____________________________________________________________________________________________。
光照强度
胞间CO2浓度
与曲线②相比,曲线①条件下光照强度增强,光反应产生的ATP和NADPH增多,促进暗反应合成更多的有机物,因此曲线①的光合速率高于曲线②
(3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证,简要写出实验思路。__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
分别给S植株和WT植株提供适宜浓度的14CO2,在饱和光照条件下培养,其他条件相同且适宜,相同时间后,分别检测14C3的放射性强度,比较S植株和WT植株生成14C3的速率
考点二 影响光合作用的因素及其应用
典型例题·深研
4.(2025·广东卷,18)我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。
考点二 影响光合作用的因素及其应用
典型例题·深研
回答下列问题:
(1)图a中,当胞间CO2浓度在900~1 200 μmol·mol-1范围时,红光下光合速率的限制因子是________________,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
光质、光照强度
此时CO2充足,而光合色素对蓝光的吸收多于红光,光反应速率更高,因此净光合速率更高
考点二 影响光合作用的因素及其应用
(2)图b中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
突变体中PIL15基因功能缺失,阻断了脱落酸信号通路对气孔开放程度的调控,使得气孔开放程度在远红光和红光条件下无明显差异
典型例题·深研
(3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中,①吸收的光在叶绿体中最终被转化为____________________________。通路2中吸收光的物质②为__________。用箭头完成图c中②所介导的通路,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关。
糖类等有机物中稳定的化学能
光敏色素
考点二 影响光合作用的因素及其应用
典型例题·深研
(4)根据图c中相关信息,概括出植物利用光的方式:__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
吸收、转化光能,并储存在有机物中;接收光信号,调控基因的表达从而调节植物体的生命活动
考点二 影响光合作用的因素及其应用
典型例题·深研
情境 · 探究 · 长句
如图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,其中PS Ⅰ和PS Ⅱ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收利用光能进行电子的传递。其中PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中,图中实线为电子的传递过程,虚线为H+的运输过程,ATP合酶由CF0和CF1两部分组成,则:
情境 · 探究 · 长句
(1)少数处于特殊状态的叶绿素分子在光能激发下失去高能e-,失去e-的叶绿素分子,能够从水分子中夺取e-,使水分解为__________;电子(e-)由水释放出来后,经过一系列的传递体形成电子流,最终传递给____________ (电子的最终受体)合成NADPH。PS Ⅰ和PS Ⅱ吸收的光能储存在____________________中。
氧和H+
NADP+
NADPH和ATP
情境 · 探究 · 长句
(2)据图分析,使类囊体膜两侧H+浓度差增加的过程有________________________________________________________。
(3)由图可知,图中ATP合酶的作用有____________________________。合成ATP依赖于__________________________形成的电化学势能。
水的光解产生H+;PQ运输H+;合成NADPH消耗H+
运输H+和催化ATP的合成
类囊体膜两侧的H+浓度差
情境 · 探究 · 长句
关键 · 真题必刷
1.(2023·湖北卷,11)高温是制约世界粮食安全的因素之一,高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃,水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因,下列叙述错误的是( )
A.呼吸作用变强,消耗大量养分
B.光合作用强度减弱,有机物合成减少
C.蒸腾作用增强,植物易失水发生萎蔫
D.叶绿素降解,光反应生成的NADH和ATP减少
D
关键·真题必刷
2.(2022·北京卷,2)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。据图分析不能得出( )
D
A.低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高
B.在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C.CO2浓度为200 μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D.10 ℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
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3.(2024·湖南卷,17)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。
O2和H+
ATP和NADPH
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(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_______________________________________________________________
_____________________________________________________ (答出两点即可)。
减少
缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低;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
(3)现发现该植物群体中有一植株,在正常供钾条件下,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:
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①_________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________;
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
③_________________________________________________________________;
④基因测序;
⑤_________________________________________________________________。
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
典型例题·深研
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