高中生物浙科版分子与细胞第三章细胞的代谢 第3章9

第19课时环境因素影响光合速率目标导航1.明确光合速率的概念及表示方法。2.说出环境因素对光合速率的影响。3.说出光合作用原理的应用。一、光合速率1．概念：指植物在______________、________________内进行光合作用的量，又名________________。2．表示方法：释放________量、消耗______________量。二、影响光合速率的环境因素1．光强度(1)影响原因：________是植物进行光合作用的能量来源。(2)影响特点①较低光强度时，光合速率________________________________________。②超过一定光强度后，光合速率________________________________________，达到最大光合速率。③使光合速率刚好达到最大时的光强度称________________。2．温度(1)影响原因：温度影响光合作用________________。(2)影响特点①温度较低时，光合速率___________________________________________。②超过一定温度后，光合速率__________________________________________。③使光合速率达到最大时的温度称光合作用的________________。3．CO2浓度(1)影响原因：CO2是光合作用的________。(2)影响特点①低CO2浓度范围内，光合速率_____________________________。②超过一定CO2浓度后，光合速率____________________________________。③使光合速率刚好达到最大时的CO2浓度称________________________。4．光强度、温度、CO2浓度对光合作用的影响是____________的，不同情况下，任何一个因素的减弱都可能限制光合作用。知识点一环境因素对光合作用的影响1．在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植物净光合速率的关系如图所示。理论上某种植物能更有效地利用CO2，使光合产量高于m点的选项是()A．若a点在a2，b点在b2时B．若a点在a1，b点在b1时C．若a点在a2，b点在b1时D．若a点在a1，b点在b2时知识点二光合作用原理的应用2．如图表示叶面积指数与光合作用和细胞呼吸的关系(叶面积指数是指单位面积上植物叶面积数量。此值越大，表示植物叶片交错程度越大)。图中阴影部分表示的生理过程和森林合理开采的叶面积指数分别为()A．吸收矿质元素的量，8B．细胞呼吸消耗有机物量，4C．细胞呼吸消耗有机物量，6D．蒸腾作用失水量，2基础落实1．在农作物管理中，下列措施可以提高净光合速率的是()①增加光照强度②增施有机肥③延长生育期④施NH4HCO3A．① B．①②③ C．①②④ D．①②2．如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述中不正确的是 ()A．曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高B．曲线中b点转向d点时，叶绿体中RuBP浓度升高C．在一定范围内增加光照强度和CO2浓度，有利于提高光合作用强度D．曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量3．下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是()A．叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小B．叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经需氧呼吸产生的D．光合作用强烈时，碳反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物4．在农业生产上，合理密植有助于提高单位面积农作物的产量，其主要原因是()A．充分利用阳光 B．充分利用土壤肥力C．充分利用土壤水分 D．增加了植株的数目5．光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是()A．植物体鲜重增加量 B．植物体干重增加量C．O2释放量 D．CO2吸收量6．右图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在B点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是()①光照强度②二氧化碳浓度③温度④水分A．②③ B．③④ C．①② D．②④能力提升7．将小球藻培养液放在明亮处一段时间后，向其中滴加酚酞指示剂(遇碱变红)，培养液变为红色；若将此培养液分为两份，一份放在暗处，一份放在明处，结果放在明处的仍为红色，而放在暗处的又恢复为原色，其原因是()A．光合作用产生了O2 B．细胞呼吸产生了CO2C．光合作用消耗了O2 D．光合作用消耗了CO28.如图所示某植物光合速率和呼吸速率随温度而变化的走势。相关叙述错误的是()A．曲线A表示植株同化CO2的总量B．净光合产量最大时的呼吸也最强C．保持一定的昼夜温差有利于提高产量D．光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度9．如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。图示中，ce段是增大了光照强度后测得的曲线。下列有关叙述中，正确的是()A．植物体鲜重增加量是光合作用强度的重要指标B．出现bc段的限制因素主要是温度C．叶绿体内的三碳化合物含量，c点时大于b点D．在e点后再次增大光照强度，曲线有可能为eg10．若图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化，而图乙表示棚内植株在b点时，消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)，其中正确的是()11．某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。下列有关分析正确的有(多选)()A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C．实验2～4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D．实验2～4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的题号1234567891011答案综合拓展12．试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。请回答：(1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中____________和____________更高。(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中b～c段CO2浓度升高缓慢是因为____________________________，c～d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗____________________________。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率________。(3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、________________________和______________________可缩短试管苗的适应过程。答案知识清单一、1.单位面积单位时间光合强度2．氧气二氧化碳二、1.(1)光能(2)①随着光强度的增加而增加②不再随光强度增加而增加③光饱和点2.(1)酶的活性(2)①随温度的升高而加快②随温度的升高而迅速降低③最适温度3.(1)原料(2)①随CO2浓度升高而加快②不再随CO2浓度升高而加快③CO2饱和点4.综合性对点训练1．D[a点为CO2的补偿点，即在a点浓度时的光合速率等于呼吸速率。若植物能更有效地利用CO2，则CO2浓度在低于a点时的光合速率已等于呼吸速率了，即a点向左移动。若使光合产量高于m点，显然需要比b点时浓度高的CO2。]方法点拨右图为某些植物净光合速率与CO2浓度变化的关系。图中A点为植物光合作用吸收的CO2量与细胞呼吸放出的CO2量相等时的外界CO2浓度，称CO2补偿点，B点为光合作用强度达到最大时的最低CO2浓度，称CO2饱和点。(1)CO2补偿点的变化变化因素—光照强度的改变如果其它条件不变，A点CO2浓度下植物刚能进行光合作用，当其处于弱光照时，同等CO2浓度下光合作用强度减弱，细胞呼吸强度基本不变，要达到与呼吸强度相等，则需要较高的CO2浓度，故A点右移。(2)CO2饱和点的变化变化因素1—光照强度的改变如果其它条件不变，光照强度减弱，导致光合作用强度减弱，而；细胞呼吸强度基本不变，因而要达到与呼吸强度相等，则需要较高的CO2浓度，B点右移。变化因素2—阳生植物与阴生植物的变化上图中，假设表示的是松树，如改成人参，其CO2饱和点比松树低，常利用此特性间行种植农作物，所以，对于人参，B点应左移。2．C[光合作用实际量－干物质质量＝阴影部分，即细胞呼吸消耗的有机物量；干物质质量最多时进行森林合理的开采可获得较大利益，此时对应的叶面积指数为6。]思路导引首先要明确横纵坐标代表的含义，其次搞清两条曲线各自代表的含义，第三搞清干物质质量、光合作用实际量与细胞呼吸消耗有机物量三者间的关系。知识链接光合速率的表示方法(1)表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成量来定量表示。①净光合速率，常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。②真正光合速率即实际光合速率，常用O2产生量、CO2固定量或有机物的产生量来表示。(2)测定方法①呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定容器内CO2的增加量、O2减少量或有机物减少量。②净光合速率：将植物置于光下，测定容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量。课后作业1．C[影响光合速率的外界因素通常为CO2浓度和光照强度，增施有机肥和NH4HCO3都会提高CO2的浓度，从而提高光合速率。延长生育期可提高光合产量，但不能提高光合速率。]2．A[当曲线中a点转向b点时，光照强度增加，在其他条件不变时产生的NADPH和ATP的量增加，C3的还原加快，CO2的固定不变，所以C3的浓度应该下降。当曲线中b点转向d点时，光照强度不变，CO2浓度下降，CO2的固定下降，消耗的RuBP减少，而RuBP还在不断地产生，所以RuBP的浓度升高。从图中可以看出，在一定范围内，随着光照强度和CO2浓度的增加，光合作用强度增加。到达c点时，在较高CO2浓度下，增加光照强度后，光合作用强度不变，说明其限制因素可能是叶绿体中酶的数量。]3．B[叶绿体中的ATP主要产生于光反应，而且光合作用产生的糖不可能在叶绿体中分解。]4．A[在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应该让阳光尽量多地照射到农作物上，并且要尽量避免农作物互相遮光。这就是说种植农作物既不能过稀，又不能过密，应该合理密植，使农作物充分进行光合作用，以达到提高单位面积农作物的产量的目的。]5．A[光合作用强度是指单位时间内光合作用进行的情况，可通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。植物体干重的增加量、O2的释放量和CO2的吸收量都可以作为衡量指标，反映光合作用进行的情况。植物体鲜重的增加量不能反映光合作用的进行情况，如把种子放入水中，种子萌发时，鲜重增加，但干重减少。]6．A7．D[将小球藻培养液放在明亮处，小球藻进行光合作用消耗CO2，pH升高，培养液呈碱性，指示剂仍为红色；将小球藻培养液放在黑暗处，小球藻进行细胞呼吸放出CO2，pH降低，培养液呈酸性，红色消失。]8．B[图中曲线A表示真正光合速率，即植株同化CO2的总量。曲线C表示植株的呼吸速率。曲线B则是真正光合速率与呼吸速率的差值，即净光合速率。由图可知净光合速率约是在20℃左右达到最大，而20℃左右时的呼吸速率还比较低。由曲线A和C9．D[植物鲜重的增加主要是水分，不能代表光合作用的强度。在c点增加光照强度，光合作用强度增加，说明出现bc段的限制因素主要是光照强度。bc段光合作用强度基本不变，c点和b点三碳化合物维持动态平衡。在一定范围内光合速率随着光照强度的增加而加快。但超过一定范围之后，光合速率的增加转慢；当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象。在e点后再次增大光照强度，曲线有可能为eg。]10．B[图甲b点之前，大棚内CO2浓度逐渐增加，b点之后大棚的CO2浓度开始下降，说明b点时棚内植株光合作用的强度等于呼吸作用的强度，即消耗的CO2总量与消耗的O2总量相等，其体积比为1∶1。]11．ABD[由图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于叶绿素含量下降，因此，光合速率的下降不是叶绿素含量下降引起的；实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭，导致CO2吸收减少，使光合速率下降。]12．(1)光合速率光饱和点(2)CO2浓度过高使细胞呼吸减弱进行光合作用吸收了CO2提高(