高三生物一轮复习课件【高效课堂+备课精研】 光合作用(Ⅱ)

[课标解读]

1.分析影响光合作用因素的曲线模型，理解环境因素对光合作用的影响。2.通过探究环境因素对光合作用速率影响实验，培养学生实验设计和分析能力。3.应用影响光合作用的环境因素知识，指导农业生产。第10讲光合作用(Ⅱ)1．探究光照强度对光合作用强度的影响(1)实验原理考点一(实验)探究光照强度对光合作用强度的影响下沉上浮①自变量的设置：

是自变量，通过调整

之间的距离来调节

的大小。②因变量是

，可通过观测__________________________________________________________________________________来衡量光合作用的强弱。③中间的盛水玻璃柱的作用：______________________________________________光照强度台灯与烧杯光照强度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者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短(2)实验变量分析吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。(3)实验步骤生长旺盛清细胞间隙充满了水水黑暗NaHCO3强、中、弱小烧杯与光源的距离同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量(4)注意事项①叶片上浮的原因是_______________________________________________________________________________________________。②打孔时要避开

，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。③为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入

溶液中。光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮大的叶脉NaHCO32．化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些___________氧化时所释放的能量来制造___________。(2)实例：硝化细菌能利用___________氧化释放的化学能将___________合成糖类，供自身利用。无机物有机物NH3CO2和H2O(3)光合作用和化能合成作用的比较项目光合作用化能合成作用区别能量来源____________________________________代表生物绿色植物___________相同点都能将___________等无机物合成有机物光能无机物氧化释放的能量硝化细菌CO2和H2O命题点1教材基础实验1．在如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。以下分析正确的是(

)A．改变温度，不影响叶片开始上浮所需的时间B．改变光照强度，不影响叶片开始上浮所需的时间C．改变NaHCO3溶液的浓度，不影响叶片开始上浮所需的时间D．若将装置置于黑暗中，上浮的叶片又会下沉命题·突破区D命题点2高考拓展延伸2．某课题小组利用当地常见植物——厚叶女贞为实验材料，用打孔器打出相同大小的成熟叶圆片若干，经真空充分处理后，进行有关光合作用研究：(1)第一组实验：取上述若干叶圆片，放入盛有适宜浓度NaHCO3(CO2缓冲液)溶液的试管中，可观察到叶片均沉入底部；给予适宜强度光照，叶圆片上浮。请回答：捕获光能的色素分布在

___________；引起叶圆片上浮的气体及具体来源是

_________________________；CO2中碳原子的转移途径是________________；整个过程叶肉细胞中产生ATP的场所是

___________。细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体的薄膜上氧气水光解过程产生CO2→C3→C5和糖类

(或CO2→C3→C5和CH2O)

(2)第二组实验：取实验备用叶圆片20个，各放入5%NaHCO3溶液中，同时分别用36800lx、5000lx光强照射，实验结果如图所示，据图回答：厚叶女贞叶圆片上浮数量和时间关系图厚叶女贞叶圆片的上浮情况表明，不同光照下__________________________；强光照可使成熟叶片全部上浮，___________；40min后，厚叶女贞叶片上浮叶片逐渐下沉。(3)继续研究发现，光照40min后，与叶片存在1%NaHCO3溶液情况相比，叶片在5%NaHCO3溶液中，溶液呈明显棕色，据此推断40min后上浮叶片下沉的原因可能是

___________。同一时间叶片上浮的数量不同而弱光下，始终有部分叶片不上浮长时间较高浓度NaHCO3溶液，造成叶绿体等组织损伤，光合速率下降，叶片气体外逸1．光合作用的强度(1)概念：简单地说，就是指植物在_________内通过光合作用_________________。(2)意义：直接关系_________________，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。考点二影响光合作用的因素及应用单位时间制造糖类的数量农作物的产量

教材P105“旁栏思考”：植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如O2的产生量，是植物光合作用实际产生的总O2量吗？实际产生的总O2量应是观测到的O2的产生量＋呼吸作用O2的消耗量。

色素酶光照强度、二氧化碳浓度、温度、水分等叶绿体病虫害

温度1．(科学思维)内部因素(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，如图所示。能力·提升区(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶(3)叶面积指数2．(科学思维)外部因素(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析①光照强度

光照强度为0，只进行细胞呼吸。光合作用强度小于细胞呼吸强度光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度光合作用强度大于细胞呼吸强度。

参照光照强度对光合作用强度的影响曲线，完成特殊点(段)对应的气体交换情况。<<<＝0>>②CO2浓度③温度④水分或矿质元素影响气孔的开闭，超过一定浓度后，植物会因土壤溶液浓度过高而渗透失水，出现萎蔫。施肥的同时，往往适当浇水，小麦的光合速率会更大，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。同时可以保证小麦吸收充足的水分，保证叶肉细胞中CO2的供应(2)多因子对光合速率的影响(1)图A中P点光照强度下，要想提高光合速率，可以采取什么措施？图B中P点温度条件下，要想提高光合速率，可以采取什么措施？(2)根据图A分析，在20℃条件下，光照强度达到Q点之后，光合作用速率不再增加，限制因素是？

提高光照强度；提高CO2浓度。温度1.(生产实践)土壤板结，光合速率下降的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。2.(生产实践)北方夏季中午时，光照强度很强，植物出现“午休”现象的原因是：________________________________________________________________________。土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞进行无氧呼吸，产生的ATP减少，供给根细胞用于矿质元素吸收的能量减少，光合色素的合成和酶数量减少，光合作用减弱光照强度过强，温度升高，导致气孔关闭，细胞CO2供应不足，光合作用减弱1．(教材P105正文)光合作用的强度就是指植物在单位时间内通过光合作用积累糖类的数量()2．(教材P105正文)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()3．(教材P105正文)镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应()4．(教材P105正文)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()5．(教材P106小字)硝化细菌用来将CO2和水合成糖类所需要的能量与蓝细菌相同()易错诊断×√√√×命题点1围绕光照、温度对光合作用的影响考查科学思维及科学探究1．为了研究温度对玉米幼苗生长的影响，某研究小组进行了如下实验：将若干组等量的、生长状况一致的玉米幼苗，白天给予26℃的恒定温度，不同实验组给予不同的夜温，其他条件相同且适宜。结果如图1所示。将同一批玉米幼苗分别置于恒定的不同温度下培养，其他培养条件相同，光合作用强度与光照强度之间的关系如图2所示。下列有关叙述正确的是(

)命题·突破区AA．A点时玉米幼苗相对生长速率较低的主要原因是夜温太低B．玉米幼苗生长的最适温度组合是日温26℃、夜温20℃C．玉米幼苗夜间生长所需的能量由线粒体提供D．15℃时玉米幼苗的光合作用强度高于10℃2．(2021·苏州市八校联盟检测)用不同温度和光强度组合对葡萄植株进行处理，实验结果如图所示，据图分析正确的(

)CA．各个实验组合中，40℃和强光条件下，类囊体薄膜上的卡尔文循环最弱B．影响气孔开度的因素有光、温度、水分、脱落酸等因素C．在实验范围内，葡萄植株的胞间CO2浓度上升的原因，可能是高温破坏类囊体膜结构或高温使细胞呼吸速率增强所致D．葡萄植株在夏季中午光合速率明显减小的原因，是因为光照过强引起气孔部分关闭命题点2围绕其他环境因素对光合作用的影响考查科学思维及科学探究3．(2021·山东省聊城模拟)在适宜条件下，用不同浓度的某除草剂分别处理甲和乙两种杂草的叶片，并加入氧化还原指示剂，根据指示剂颜色变化显示放氧速率，结果如图所示。下列叙述错误的是(

)A．需要先建立指示剂颜色变化与放氧速率关系的数学模型B．相同浓度时颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著C．与品种乙相比，品种甲对除草剂的敏感程度更高D．除草剂浓度为K时，品种甲的叶绿体仍可发生CO2固定B4．(2021·河北卷，T19)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组，补充尿素(12g/m2)；(3)水＋氮组，补充尿素(12g/m2)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。注：气孔导度反映气孔开放的程度。生理指标对照组施氮组水＋氮组自由水/结合水6.26.87.8气孔导度[mmoL/(m2·s)]8565196叶绿素含量[mg/g]9.811.812.63RuBP羧化酶活性

[μmoL/(h·g)]316640716光合速率[μmoL/(m2·s)]6.58.511.4(1)植物细胞中自由水的生理作用包括

___________等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的

___________，提高植株氮供应水平。(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与

___________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动_______________两种物质的合成以及

___________的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到

___________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。是细胞内的良好溶剂；参与细胞内的某些生化反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物(写出两点即可)吸收和运输镁NADPH和ATP

水

C5(3)施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是

___________。气孔导度增加，CO2吸收量增多；同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大题型1光合作用与细胞呼吸的关系1．图解两大生理过程考点三光合作用与细胞呼吸综合应用的热点题型2.能量联系3．比较两种来源和去向注：(1)光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)简化的表示方式，而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。(2)还原氢的书写形式一定不能写成H、H＋、H2，只能写成[H]或NADH或NADPH。光合作用有氧呼吸[H]来源H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动4.光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向CO2丙酮酸CO2(CH2O)H2OO21．如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是(

)A．X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB．①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④C．②和⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定D．光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外演练·提升区B2．如图为植物细胞代谢的部分过程，①～⑦为相关生理过程。下列叙述不正确的是(

)A．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是③B．②的进行与⑤⑥密切相关C．蓝细菌中④发生在叶绿体基质中D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少C题型2真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系1．表示方法及相互关系(1)细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。(2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。(3)真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。检测指标细胞呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量(植物)、减少量(环境)利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量(植物)、增加量(环境)产生量有机物消耗量(黑暗)吸收量(植物)、减少量(环境)制造量、产生量2．判定方法(1)根据坐标曲线判定①当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。②当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。(2)根据实验条件判定实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值，则为呼吸速率；若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。3．光合速率与呼吸速率的关系曲线解读3．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1＜t2＜t3＜t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如下表。经分析可知，下列叙述错误的是(

)A．在实验的四个温度值中，植物在t3时经光合作用制造有机物的量最多B．光照相同时间后，t4温度下装置内O2的生产量大于细胞呼吸消耗的O2量C．在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高D．在实验的四种温度下，若均给予24h光照，植物有机物的积累量均大于0温度气体变化值[相对值/(mg·h)]

t1t2t3t4光照下O2的增加值2.76.012.512.0黑暗下O2的消耗值2.04.08.012.0A

A.

B.

C.

D.

A题型3光合作用与细胞呼吸的“关键点”的移动1．模型构建2．模型判断据图可知，OA表示_______________________，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表___________________________。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。呼吸作用释放的CO2量净光合作用有机物的积累量注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。条件改变△BCD面积光(CO2)补偿点光(CO2)饱和点适当提高温度减少右移左移适当增大光照强度(CO2浓度)增加左移右移适当减少光照强度(CO2浓度)减少右移左移植物缺少Mg元素减少右移左移5．(2021·湖北省武汉检测)下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是(

)CA．图1中，若光照强度适当增强，可使a点左移，b点右移B．图2中，若CO2浓度适当增大，可使a点左移，b点右移C．图3中，与b点相比，a点时叶绿体中C3含量相对较少D．图4中，当温度高于25℃时，光合作用积累的有机物的量增加6．已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和CO2浓度不变)，理论如图中相应点a、b、d的移动方向分别是(

)A．下移、右移、上移 B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移 D．上移、右移、上移C题型4开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析图甲曲线图乙曲线光合速率与呼吸速率相等c点和g点最高点(C)和最低点(G)能积累有机物的时间净光合速率大于0，c～g曲线下降时(C－G)有机物积累最多的点g点G点开始进行光合作用的时间b点BC点之间(B点)一昼夜后能否积累有机物Ⅱ－(Ⅰ＋Ⅲ)是否大于0Ⅰ点的CO2浓度是否比A低4．如图表示一株生长迅速的植物在夏季24h内CO2的吸收量和释放量，光合速率和呼吸速率用单位时间内CO2的吸收量和CO2的释放量表示(图中a、b、c表示相应图形的面积)。下列表述不合理的是(

)A．在18：00时和6：00时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等B．假设该植物在24h内呼吸速率不变，最大光合速率为85mg/hC．该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－bD．中午12：00时左右，叶片上部分气孔关闭，光合速率下降，与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量下降D7．(2021·天津市武清区模拟)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示某一天24h的温度、某植物总光合速率、表观光合速率变化，图乙中曲线表示放有某植物的密闭玻璃罩内一天24h的CO2浓度的变化，以下分析错误的是(

)A．图乙曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光照强度增加B．植物一天中含有机物最多的时刻在图甲中是E点，在图乙中则是H点C．植物在图甲中的B、F两点的生理状态与图乙中D、H两点的生理状态相同D．图甲曲线Ⅲ12时左右P点下降原因是温度过高，呼吸速率上升使表观光合速率下降，但总光合速率未下降C8．科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是(

)A．光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱D．适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施B[设情境·长句应答]情境创设某研究小组将绣球植株分组并给予不同遮光处理，一段时间后测定绣球植株叶片在不同光照强度下的净光合速率(实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果如图所示。据图回答下列问题：长句应答素养达成(1)晴朗的白天，绣球植株进行光合作用所固定的CO2来源于___________________(答出两点)。据图分析可知，科研小组测定的净光合速率是以_______________________________来表示。(2)为了解绣球植株叶片在晴朗白天的实际光合速率，研究小组还测定了植株叶片的呼吸速率，具体操作是测定植株叶片________________________________________，其结果如下表：细胞呼吸和外界空气单位时间和单位面积绣球在黑暗(或无光)条件下CO2释放速率植株叶片吸收的CO2量组别全光组50%遮光组75%遮光组呼吸速率