浙科版高考生物一轮复习第2单元细胞的代谢第8讲第2课时影响光合作用的因素及应用课件

第8讲第2课时影响光合作用的因素及应用考点一探究环境因素对光合速率的影响落实主干基础特别提醒探究环境因素对光合速率影响时的自变量控制与因变量观测方法(1)自变量的控制自变量控制方法控制作用光照不同功率光源等距离照射创设不同的光强度相同功率光源不等距离照射相同功率光源不同程度遮光曝光、遮光创设有光和无光的条件黑暗环境中照光自变量控制方法控制作用CO2不同浓度NaHCO3溶液创设不同的CO2浓度CO2缓冲液维持CO2浓度稳定NaOH溶液创设有无CO2的条件温度不同温度水浴创设不同的温度条件(2)因变量的观测

因变量检测方法实验方法有机物积累光暗处理后叶圆片的干重半叶法O2释放叶圆片上浮的快慢真空渗水法液滴移动的距离液封法黑白瓶中溶氧的变化量黑白瓶法CO2吸收溶有CO2的溴麝香草酚蓝溶液颜色变化的快慢指示剂法[练一练]1.判断下列说法正误。以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具,探究环境因素对光合作用的影响。(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,在相同时间内,用黄色玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。(

)提示

在相同时间内,用绿色玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。(2)用精密pH试纸检测溶液pH来估算光合速率变化,其理由是黑藻将溶液中的CO2转化为有机物,引起溶液pH的改变。(

)×√(3)若将烧杯口密封,持续一段时间,直至溶液pH保持稳定,与密封前相比,此时五碳糖含量上升,三碳酸的含量下降。(

)提示

若将烧杯口密封,持续一段时间,直至溶液pH保持稳定,此时五碳糖和三碳酸的含量与密封前相比分别为下降、下降。×2.结合必修1第105页“活动”思考:以菠菜叶圆片“探究光强度对光合作用强度的影响”实验,实验发现不同的光照组叶片浮起,蒸馏水的那组没有叶片浮起,实验组叶片上浮的原因是什么?提示

光合速率大于呼吸速率,叶片内氧气增多。

3.长句训练。“探究光强度对光合作用强度的影响”实验中通常以产生的氧气量为检测指标,其原因是

。

提示

氧气是光合作用的产物之一

突破命题视角考向

探究环境因素对光合作用的影响[典例]为完成“探究环境因素对光合作用的影响”实验,提供以下材料用具:菠菜叶、打孔器(直径1cm)、注射器、40W台灯、烧杯、不同质量浓度的NaHCO3溶液、蒸馏水、不同颜色的透明薄膜等。(1)某同学选取其中一个因素进行探究,以下是实验结果:时间/min上浮的叶圆片数量/片蒸馏水0.5%NaHCO31%NaHCO31.5%NaHCO32%NaHCO320711104401516137①该实验的目的是

,

实验检测指标是

。

②有哪些措施可以减小实验误差?(写出两项)。用打孔器打出数量足够多的叶圆片;每组实验重复几次,记录的数据取平均值③有同学认为叶圆片之所以浮起,是因为细胞呼吸消耗了有机物且产生了CO2。根据实验结果判断该观点是否正确?并说明理由:

。

该同学的观点是错误的,因为在蒸馏水的那组实验中,叶圆片一样进行了细胞呼吸,却没有叶圆片浮起,叶圆片上浮的原因是光合作用强度大于细胞呼吸强度,叶圆片内氧气增多探究CO2浓度(或NaHCO3溶液浓度)对叶片光合速率的影响

相同时间内烧杯中叶圆片浮起的数量(2)利用以上材料,还可以探究的影响光合作用的环境因素有

(答出两个)。

光强度、光的性质解析

(1)①根据表格内容可知,本实验的自变量是不同质量浓度的NaHCO3溶液,NaHCO3溶液可以为光合作用提供CO2,因此本实验的目的是探究CO2浓度对叶片光合速率的影响;实验检测指标是相同时间内烧杯中叶圆片浮起的数量。②本实验的自变量为不同质量浓度的NaHCO3溶液,因变量是单位时间内叶圆片上浮数量,故主要通过重复实验和控制无关变量来减小实验误差,如用打孔器打出数量足够多的叶圆片;每组实验重复几次,记录的数据取平均值等。③有同学认为叶圆片之所以浮起,是因为细胞呼吸消耗了有机物且产生了CO2,该同学的观点是错误的,因为在蒸馏水的那组实验中,叶圆片一样进行了细胞呼吸,却没有叶圆片浮起,叶圆片上浮的原因是光合作用强度大于细胞呼吸强度,叶圆片内氧气增多。(2)根据题干所给材料,还可通过改变台灯与叶圆片的距离来探究光强度对光合速率的影响,或利用不同颜色的透明薄膜来探究光的性质对光合速率的影响。总结归纳NaHCO3溶液和NaOH溶液在测定光合速率和呼吸速率中的作用NaOH溶液:一般用于测定细胞呼吸速率。黑暗条件下,密闭容器中植物需氧呼吸消耗氧气,放出的二氧化碳被NaOH溶液吸收,容器内气压减小,液滴移动,液滴移动距离乘以玻璃管横截面面积代表细胞呼吸耗氧量。NaHCO3溶液:能放出二氧化碳,一定程度维持密闭容器中二氧化碳浓度的稳定,一般可用于密闭容器中植物光合作用速率的测定。植物在光照下消耗二氧化碳进行光合作用,放出氧气,使瓶内气压上升,液滴移动,液滴移动量代表光合作用释放氧气量。[对点练]

某同学想利用校园内的香樟幼叶作为材料,探究CO2浓度对植物光合速率的影响,实验思路和装置如图乙。用注射器连续多次拉动活塞使叶肉细胞间隙中的气体全部逸出,细胞间隙充满了水而使浮力减小,叶片沉入水底(如图甲)。由于植物光合作用产生的O2在细胞间积累,浮力增大,叶圆片又会重新上浮。将叶圆片放入等量不同浓度的NaHCO3溶液中(如表),根据叶圆片全部上浮所消耗的时间,来推测光合作用的速率。甲乙试管编号1号2号3号4号5号6号NaHCO3溶液浓度00.5%1%1.5%2%2.5%(1)使叶圆片上浮的O2来自光反应中

(填过程)。试管中添加的NaHCO3溶液可为碳反应提供CO2,该反应物进入叶绿体后形成的第一个糖产物是

,该过程涉及的能量转化为

。

ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能(2)在反应初期,对比3号与4号试管,叶肉细胞中叶绿体基质的五碳糖含量相对较高的是

。

水的裂解三碳糖3号(试管)(3)实验结果发现较长时间后1号试管的叶圆片也有轻微上浮,其光合作用所需CO2可能来自

;6号试管相较5号试管上浮速率更慢,可能的原因有

。

(4)有同学认为该实验装置存在缺陷,请你做出修改:

。白炽灯泡发热会改变光合作用温度,应改为冷光源,同时光源到各试管距离不同,应更换为平行灯带(或将试管以光源为中心围成一圈)

细胞呼吸和水中原有的CO2NaHCO3溶液浓度偏高,使细胞失水抑制了光合作用解析

(1)光反应中水的裂解产生O2、H+和电子;碳反应中CO2与五碳糖结合形成三碳酸后,在光反应产物ATP和NADPH的作用下被还原为三碳糖;这一过程涉及的能量转化为ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。(2)五碳糖能结合CO2生成三碳酸,3号试管相对4号试管CO2供应量少,因此消耗的五碳糖少,五碳糖含量相对较高。(3)1号试管叶圆片有轻微上浮,说明叶圆片进行光合作用产生了O2,而试管中并没有添加NaHCO3,因此CO2来源只可能是细胞呼吸和水中原有的CO2;6号试管中NaHCO3浓度相较5号大,而上浮速率却更慢,说明NaHCO3溶液浓度太高,使细胞失水,抑制了光合作用。(4)白炽灯泡发热会改变光合作用温度,应改为冷光源,同时该装置所用的是点光源,光源到各试管距离不同,应更换为平行灯带(或将试管以光源为中心围成一圈)。考点二影响光合作用的因素落实主干基础影响因素曲线曲线解读光强度

A点只进行细胞呼吸;B点光强度为光补偿点,此时光合速率等于呼吸速率;C点光强度为光饱和点影响因素曲线曲线解读CO2浓度

A点表示光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点;B点对应的CO2浓度表示CO2饱和点

A'点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度;B'点对应的CO2浓度表示CO2饱和点影响因素曲线曲线解读温度

温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合速率水分或矿质元素

水分影响气孔的开闭;矿质元素超过一定浓度后,植物会因土壤溶液浓度过高而渗透失水,出现萎蔫影响因素曲线曲线解读多因素

P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所示因素,随该因素的不断增强,光合速率不断提高;Q点时,横坐标所示因素不再影响光合速率,若要提高光合速率,可适当提高图示其他因素的强度

特别提醒(1)光饱和点是指达到最大光合速率所需的最小光照强度。对某一植物而言,光饱和点并不是一个定值,可随二氧化碳浓度、温度等条件的变化而变化。虽然在一定范围内,光合速率可随光强度的增强而增大,但在光强度达到全日照之前,光合作用已达到光饱和点时的速率。(2)如果题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量,则该数据为总光合速率。(3)整株绿色植物净光合速率为0时,叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。[练一练]1.判断下列说法正误。(1)在光合速率为纵坐标,不同光强度为横坐标的坐标曲线中,当外界条件改变有利于光合作用进行时,光饱和点向右上方移动。(

)提示

光饱和点(在横坐标上)向右移动,光饱和点对应的最大光合速率向上方移动。(2)夏季晴朗的中午,一些植物的光合速率会暂时性的降低,称为光合“午休”现象。光合“午休”现象产生的原因是夏季晴朗的中午,气温过高导致蒸腾作用散失水分过多,引起气孔关闭,导致光合作用所需原料CO2供应不足。(

)×√2.结合必修1第107页“小资料”思考:在探究环境因素对光合作用的影响实验中,若以氧传感器测定容器中氧气的变化量,则在有光照条件下测得的是表观光合速率还是真正光合速率?提示

表观光合速率。

3.长句训练。(1)生长于较弱阳光下的植物,当提高CO2浓度时,光合作用速度并未加快。这一现象最可能的解释是

。

提示

光反应过程在弱光条件下受到限制(在弱光条件下,光强度较弱,光反应较弱,通过光反应生成的NADPH和ATP较少,此时即使提高碳反应所需的二氧化碳的浓度,碳反应也不会加强)(2)若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境,一段时间后,其光合作用的强度和细胞呼吸的强度分别将

,其主要原因是

。

减弱、减弱高温导致酶的结构改变,活性下降突破命题视角考向一

单因子变量对光合作用的影响[典例1](2023浙江杭州二模)去年因冬季气温很低又连续阴天,阳光严重不足,为提高草莓果实的产量,某研究人员进行了根部追施等量和适量氮肥和磷肥对开花旺盛时草莓叶片光合速率影响的实验,结果如下表:回答下列问题。(1)本实验的可变因素是

。

(2)表中的叶绿素可用

法分离;对不同组别的叶片进行光合色素含量测定前,选择叶片时需要控制

(答出2点即可)等无关变量一致。

两种肥料和联合施用纸层析叶片生长部位、叶的叶面积(3)据表可知,与对照组相比,追施氮肥后净光合速率增大的原因一是位于叶绿体的

上的蛋白质和

含量增加,使光反应速率加快;另外,存在于叶绿体基质中

含量增加,使碳反应速率也加快;共同追施,一方面可增大光合膜面积,另一方面还可使光反应为碳反应提供的

增多,使胞间二氧化碳浓度

,气孔导度

,合成的产物也增加。据表推测,追施肥后,光饱和点

(填“增大”或“减小”)。

类囊体膜叶绿素与卡尔文循环有关的酶NADPH、ATP下降增大增大解析

(1)可变因素即自变量,本实验的自变量为两种肥料和联合施用。(2)叶绿素可用纸层析法分离,分离色素的原理是各色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同。实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量,本实验的无关变量有叶片生长部位、叶的叶面积等,实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则,要注意无关变量应该相同且适宜。(3)光反应阶段是在类囊体膜上进行的,蛋白质和叶绿素的组成元素中都含有氮元素,因此,追施氮肥后,叶绿体的类囊体膜上的蛋白质和叶绿素含量增加,使光反应速率加快。碳反应在叶绿体基质中进行,追施氮肥后,存在于叶绿体基质中与卡尔文循环有关的酶(本质是蛋白质)含量也会增加,使碳反应速率也加快。光反应阶段为碳反应提供NADPH、ATP,CO2被五碳糖固定形成三碳酸,三碳酸在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成五碳糖和糖类等有机物,随着NADPH、ATP的增多,胞间二氧化碳浓度下降,为了吸收更多的二氧化碳,气孔导度增大,合成的产物也增加。当光强度增加到某一点值时,再增加光强度,光合作用强度不再增加,此点称为光的饱和点,追施肥后,光饱和点增大。总结归纳光饱和点和光补偿点(1)概念内涵光饱和点:在一定的光强度范围内,光合作用随光强度的增加而增加,但超过一定的光强度以后,光合作用便保持一定的水平而不再增加了,这个光强度的临界点称为光饱和点。光补偿点:在光饱和点以下,当光强度降低时,光合作用也随之降低,当植物通过光合作用制造的有机物质与细胞呼吸消耗的物质相平衡时的光强度称为光补偿点。(2)曲线上补偿点和饱和点的移动规律环境条件变化对光合作用有利或对细胞呼吸不利时,如光照增强,CO2浓度适当升高等⇒相关补偿点左移,相关饱和点右移环境条件变化对光合作用不利或对细胞呼吸有利时,如光照减弱、CO2浓度降低、土壤缺Mg等⇒相关补偿点右移,相关饱和点左移(3)光补偿点和光饱和点出现的原因植物出现光饱和点的实质是强光下碳反应跟不上光反应,从而限制了光合速率随着光强的增加而提高。因此,限制饱和阶段光合作用的主要因素有二氧化碳扩散速率(受二氧化碳浓度影响)和二氧化碳固定速率(受羧化酶活性和五碳糖再生速率影响)等。在光强度为零时,植物只进行细胞呼吸,光合作用强度为零,随着光强度增大,光合作用增大而细胞呼吸强度基本不变,这时细胞呼吸产生的二氧化碳除了提供给光合作用外还有剩余,并释放出来。当光合作用和细胞呼吸两者强度达到相等时,细胞呼吸产生的二氧化碳全部提供给光合作用,二氧化碳既不吸收也不释放,这时的光强度是光补偿点。当光强度继续增强,光合作用强度大于呼吸强度,此时细胞呼吸产生的二氧化碳不足以满足光合作用,植物从外界吸收二氧化碳。[对点练]

1.(2023浙江名校新高考研究联盟第三次联考)为选择合理的整形修剪技术以及为栽培优质高产的薄壳山核桃提供科学依据,某科研小组以5年生薄壳山核桃幼树为研究对象,采用不处理(CK)、环割(T1,刻伤枝条基部一圈,破坏表皮和韧皮部)和摘心(T2,摘去枝顶端幼嫩部分)3种修剪措施处理当年生枝条,再对其枝条进行光合作用及相关参数的测定,结果如下表所示。注:表观量子效率反映了植物叶片对光能尤其是弱光的利用能力以及光适应的范围。回答下列问题。(1)由表可知,不同处理对薄壳山核桃幼树光合作用的影响是

。

(2)据表推测,环割可能导致叶肉细胞中叶绿素含量下降,可能是因为韧皮部破坏,光合产物不能运输至根部,导致根部

。光合色素位于叶绿体的

,可利用

原理提取光合色素,测定光合色素的含量。

环割抑制光合作用,摘心促进光合作用吸收矿物质(N、Mg)的能力下降类囊体膜光合色素易溶于有机溶剂(3)除光合色素含量变化外,环割引起光合作用速率的变化还可能因为光合产物不能向下运输,造成

,通过

作用抑制光合速率。T1组胞间CO2浓度最高的主要原因是

。(4)据表分析,T2组对弱光的利用能力

T1组和CK组。光反应中吸收的光能可用于驱动

的裂解,最终转变为

中的化学能,用于碳反应。

(5)摘心对光合速率的影响可能是因为

。

摘去枝顶端幼嫩部分,破除新梢顶端优势,促进侧枝生长,增加叶片数量,提高了净光合速率光合产物积累在叶片负反馈/反馈光合速率小,碳反应固定的CO2少大于水ATP、NADPH解析

(1)分析表格数据,与CK(对照)组相比,T1(环割)组的净光合速率降低,而T2(摘心)组的净光合速率增加,说明环割抑制光合作用,摘心促进光合作用。(2)植物通过根系吸收无机盐,而无机盐可参与有机物的形成,如叶绿素中含有N、Mg等元素,而环割可能导致叶肉细胞中叶绿素含量下降,可能是因为韧皮部破坏,光合产物不能运输至根部,导致根部吸收矿物质(N、Mg)的能力下降。光合色素位于叶绿体的类囊体膜上,可吸收、利用、转化光能;由于色素易溶于有机溶剂,可依据该原理提取光合色素,测定光合色素的含量。(3)正常情况下,光合产物合成后需要输出,若光合产物不能向下运输,造成光合产物积累,会抑制光合速率;二氧化碳是光合作用的原料,据表可知,与对照组和T2组相比,T1组净光合速率最低,该组光合速率小,碳反应固定的CO2少,导致其胞间CO2浓度最高。(4)分析题意可知,表观量子效率反映了植物叶片对光能尤其是弱光的利用能力以及光适应的范围,据表分析,T2组的表观量子效率最大,对弱光的利用能力大于T1组和CK组;光反应过程中光能可驱动水的裂解,最终转变为ATP、NADPH中的化学能,用于碳反应中三碳酸的还原。(5)据表可知,摘心后光合速率升高,原因可能是摘去枝顶端幼嫩部分,破除新梢顶端优势,促进侧枝生长,增加叶片数量,提高了净光合速率。2.(2023浙江嘉兴二模)锌是苹果正常新陈代谢必需的微量元素,苹果果实的含糖量与叶片光合产量显著相关。为研究不同浓度ZnSO4溶液对苹果叶片光合作用的影响,研究人员在长势相同的叶片上涂抹不同浓度的ZnSO4溶液,一段时间后检测,结果如表1所示。表1注:Rubisco酶能催化CO2和五碳糖结合。

回答下列问题。(1)光合色素固定的太阳能储存在

和NADPH中,NADPH在碳反应中为三碳酸的还原提供

。

(2)由表1可知,ZnSO4溶液能促进叶片光合作用,原因有

。A.Rubisco酶活性增大B.光合色素含量增大C.气孔导度增大D.胞间CO2浓度减小ATP能量、还原剂ABC(3)研究人员以苹果为实验材料,研究不同浓度ZnSO4溶液对光合产物分配的影响。Ⅰ.选取长势相同的枝条分为四组,适当摘除枝条上的果实和叶片,使每根枝条的果实数量相同、叶片数量相同。Ⅱ.对枝条基部进行韧皮部环剥,并对环剥伤口进行包扎。Ⅲ.按分组将不同浓度的ZnSO4溶液涂抹到叶片上,然后使用高透光塑料薄膜包裹枝条,检查气密性。Ⅳ.在薄膜内持续通入13CO2,3d后摘取叶片和果实,并迅速在105℃下灭活处理。Ⅴ.对叶片和果实中13C含量进行检测,检测结果如表2所示。表2处理叶片自留比例/%叶片输出比例/%对照80.419.6低浓度73.326.7中浓度65.534.5高浓度61.238.8①进行环剥处理的目的是

。

②灭活处理目的是

。

③实验结果表明:a.

;b.

。

ZnSO4溶液具有促进叶片光合产物向果实运输的作用,且在实验使用的三个浓度中,ZnSO4溶液浓度越高,促进效果越好避免叶片光合产物运输到植株的其他部位防止细胞进行细胞呼吸消耗光合产物叶片将较多的光合产物储存在自身中解析

(1)光反应过程中,光合色素固定的太阳能转化为不稳定的化学能,储存在ATP和NADPH中;NADPH在碳反应中为三碳酸的还原提供能量、还原剂。(2)据表1分析,ZnSO4溶液处理后Rubisco酶活性增加,而该酶能够催化碳反应进行,能促进叶片进行光合作用,A项符合题意;ZnSO4溶液处理后光合色素含量增加,而光合色素可通过促进光反应进行促进光合作用,B项符合题意;ZnSO4溶液处理后气孔导度增加,有利于二氧化碳吸收,二氧化碳是碳反应原料,C项符合题意;胞间CO2浓度减小是碳反应增强消耗二氧化碳的结果,而不是促进光合作用的原因,D项不符合题意。(3)分析题意,本实验的目的是研究不同浓度ZnSO4溶液对光合产物分配的影响,则实验的自变量是不同浓度的ZnSO4溶液,因变量是光合产物的分配情况。①为避免叶片光合产物运输到植株的其他部位,需要对苹果进行环剥处理。②为防止细胞进行细胞呼吸消耗光合产物,需要进行灭活处理杀死细胞。③分析表2数据可知,与对照相比,ZnSO4溶液浓度越高,叶片自留比例越低,叶片输出比例越高,实验结果表明叶片将较多的光合产物储存在自身中;ZnSO4溶液具有促进叶片光合产物向果实运输的作用,且在实验使用的三个浓度中,ZnSO4溶液浓度越高,促进效果越好。考向二

多因子变量对光合作用的影响[典例2](2023浙江金丽衢十二校第二次联考)大气中的CO2浓度增加,使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升,这就是“温室效应”。为探究温度和CO2浓度对植物生长的影响,某科研小组利用野生大豆做了3组对比实验,各组实验处理及实验结果如下图(注:植物对水分的利用效率可用净光合速率与蒸腾速率的比值表示)。下列叙述错误的是(

)A.温室气体(主要指CO2)对长波辐射具有屏蔽作用B.与实验a相比,实验b中光合速率和呼吸速率均有可能提高C.与实验b相比,实验c中植物的抗旱能力下降D.推测未来气候变化可能不利于植物的生长发育,广泛应用节能技术有利于实现“碳中和”C解析

大气中的CO2浓度增加,使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升,温室气体(主要指CO2)对长波辐射具有屏蔽作用,A项正确;与实验a相比,实验b的净光合速率下降,净光合速率=总光合速率-呼吸速率,故实验b的光合速率和呼吸速率均有可能提高,呼吸速率可能提高得更多,导致净光合速率下降,B项正确;与实验b相比,实验c的蒸腾速率下降,蒸腾作用越低,植物越不容易失水,因此实验c中植物的抗旱能力增强,C项错误;对比实验a、实验b、实验c可知,未来气候变暖,CO2的浓度增加,植物的净光合速率下降,不利于植物的生长发育,因此广泛应用节能技术有利于实现“碳中和”,D项正确。易错提示由实验结果可知,a和b形成一组对照实验,自变量是温度,b和c形成一组对照实验,自变量是CO2浓度,由此区别净光合速率与蒸腾速率的不同,作出相应判断。[典例3](2023浙江湖州教学质量检测)科研人员以“庆丰”和“麦香”两个桃树品系为实验材料,研究弱光条件对不同品系桃树叶片光合特性的影响,实验结果如下表所示。回答下列问题。注:气孔导度是指气孔张开的程度;FW指叶片鲜重。

(1)本实验的自变量是

,实验数据说明

桃树品系具有更强的适应弱光能力。

(2)据表分析,弱光下庆丰品系的光合速率降低,可能原因有:①光强度影响光反应产物中

的产生,直接影响了三碳糖的生成;②遮阴处理使叶片温度降低,引起

;③

,导致CO2固定速率降低。

(3)与对照组相比,遮阴60%~70%条件下麦香桃叶片中叶绿素b的含量增幅

(填“大于”“小于”或“等于”)叶绿素a。显微观察发现,其叶绿体基粒的

增加从而增加了光合膜面积,以利于光能的吸收利用。

光强度、桃树品系麦香ATP和NADPH光合作用相关酶的活性降低气孔导度降低大于数量(或构成每个基粒的类囊体数)(4)为了进一步测定叶绿体活力变化,取新鲜庆丰桃叶捣碎、过滤,根据细胞器的大小,采用

法获得叶绿体并保存。保存叶绿体的悬液中需加入适量的蔗糖,作用是

。实验中利用希尔反应测定叶绿体活力,基本原理是光照下,叶绿体释放O2,同时氧化型DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。其中,氧化型DCIP在希尔反应中的作用相当于

在光反应中的作用。

差速离心维持叶绿体正常形态和功能(或维持渗透压)NADP+解析

(1)结合表格信息可知,本实验的自变量是桃树的种类和遮阴比例。实验数据显示,无论哪种遮阴比例处理下,麦香桃树品系的净光合速率均高于庆丰品系,具有更强的适应弱光能力。(2)据表分析,弱光下庆丰品系的光合速率降低,其原因可能有①光强度影响光反应产物中NADPH和ATP的产生,而NADPH和ATP会在三碳酸还原中被消耗,因而直接影响了三碳糖的生成;②遮阴处理使叶片温度降低,引起光合作用相关酶活性下降,因而光合速率下降;③弱光条件下,气孔导度下降,CO2的吸收减少,因而导致CO2固定速率降低。(3)与对照组相比,遮阴60%~70%条件下麦香桃叶片中叶绿素a/b的值下降,因而可推测,叶绿素b的含量增幅大于叶绿素a。显微观察发现,其叶绿体基粒的数量增加从而增加了光合膜面积,以利于光能的吸收利用,进而缓解了光强度减弱引起的光照不足对光合速率的影响。(4)为了进一步测定叶绿体活力变化,取新鲜庆丰桃叶捣碎、过滤,根据细胞器的大小,采用差速离心法获得叶绿体并保存。保存叶绿体的悬液中需加入适量的蔗糖,以便维持正常的渗透压,使叶绿体维持正常形态和功能。实验中利用希尔反应测定叶绿体活力,基本原理是光照下,叶绿体释放O2,同时氧化型DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。其中,氧化型DCIP在希尔反应中的作用相当于NADP+在光反应中的作用。[对点练]

3.(2023浙江诸暨适应性考试)科研人员研究了不同温度和不同播种时间对小麦产量的影响,结果见下表。回答下列问题。(1)据上表可知,高温条件下小麦的

降低,导致光反应速率降低,为碳反应提供的

减少,光合速率降低;CO2可以通过叶片表面的

进入植物体内,叶肉细胞间隙的CO2至少需要跨

层磷脂双分子层才能到达CO2的固定部位。高温条件下CO2浓度

(填“是”或“不是”)限制光合作用的因素,其依据为

。叶绿素含量ATP、NADPH气孔3不是高温条件下胞间CO2浓度没有降低(略有升高)(2)研究发现,高温会影响光合产物的运输。光合产物主要以

的形式通过韧皮部进行长距离运输。方式有两种,一种是通过胞间连丝顺浓度梯度运输,

(填“耗能”或“不耗能”),运输速率较为缓慢;另一种是在转运蛋白的作用下,将糖从低浓度跨膜向高浓度运输,运输速度快,这种运输方式为

。

(3)据表可知,高温对小麦光合速率的影响在

情况下作用更显著,说明推迟播种能

。请根据上述实验结果提出提高小麦产量的建议:

。

蔗糖不耗能主动转运常规播种降低(减缓、缓解)高温对小麦光合作用的抑制作用推迟播种,控制在常温条件下生长解析

(1)据表分析,与常温组相比,不同播种时间条件下,高温组的叶绿素含量均降低,而叶绿素可参与光合作用的光反应过程,故叶绿素含量降低会导致光反应速率降低;光反应为碳反应提供的NADPH和ATP减少,光合速率降低;CO2属于气体分子,可以通过叶片表面的气孔进入植物体内;CO2固定部位在叶绿体基质,因此叶肉细胞间隙的CO2至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜、内膜共3层膜(即3层磷脂双分子层)才能到达作用部位;据表可知,高温条件下胞间CO2浓度没有降低,甚至略有升高,故高温条件下CO2浓度不是限制光合作用的因素。(2)光合产物通过韧皮部进行长距离运输方式有两种,一种是通过胞间连丝顺浓度梯度运输,该过程是顺浓度梯度的被动转运,故不耗能,运输速率较为缓慢;另一种是在转运蛋白的作用下,将糖从低浓度跨膜向高浓度运输,该方式是逆浓度梯度进行的,且需要载体和能量,属于主动转运。(3)分析表格可知,在高温条件下,与常温条件下相比,常规播种的光合速率等指标下降更多,故高温对小麦光合速率的影响在常规播种情况下作用更显著;延迟播种的相关指标与常温条件下差距相对较小,故说明推迟播种能降低(减缓、缓解)高温对小麦光合作用的抑制作用;根据实验数据可知,可通过推迟播种,控制在常温条件下生长等措施提高小麦产量。4.(2023浙江绍