2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4講光合作用Ⅱ教案新人教版必修1

1、第4講光合作用()影響光合作用速率的環(huán)境因素()1.通過光合作用合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量(生命觀念)2通過曲線圖分析光照強(qiáng)度、溫度、co2濃度等對(duì)光合作用的影響；模型與建模：建立光照強(qiáng)度、溫度、co2濃度等對(duì)光合作用影響的數(shù)學(xué)模型(科學(xué)思維)3探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響(科學(xué)探究)4光合作用的原理在生產(chǎn)中的應(yīng)用(社會(huì)責(zé)任)考點(diǎn)一影響光合作用的環(huán)境因素及應(yīng)用1光合作用強(qiáng)度(1)含義：植物在單位時(shí)間單位面積內(nèi)，通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)兩種表示方法一定時(shí)間內(nèi)原料的消耗量。一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量。2影響光合作用過程的環(huán)境因素(1)空氣中co2濃度。(2)土壤中水分含量。(3)光照長短、強(qiáng)弱以及

2、光的成分。(4)溫度的高低。1生長于較弱光照條件下的植物，當(dāng)提高co2濃度時(shí)，其光合速率未隨之增加，主要限制因素是光照強(qiáng)度。()2延長光照時(shí)間能提高光合作用強(qiáng)度。()提示：延長光照時(shí)間只能提高光合作用的產(chǎn)物量，不能提高光合作用強(qiáng)度。3植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用。()提示：植物體從土壤中吸收的水分主要用于蒸騰作用。4停止供水，植物光合速率下降，這是由于水既是光合作用的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕橘|(zhì)。()5夏季晴天，植物出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象的主要原因是環(huán)境中co2濃度過低。()提示：出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象是因?yàn)橄募局形鐪囟冗^高，引起氣孔關(guān)閉，co2吸收減少，而不是環(huán)境中co

3、2濃度過低。1北方夏季中午時(shí)，光照強(qiáng)度很強(qiáng)，植物出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象的原因是_。提示：光照強(qiáng)度過強(qiáng)，溫度升高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，細(xì)胞co2供應(yīng)不足，光合作用減弱2在溫室大棚生產(chǎn)中，施用農(nóng)家肥能夠提高作物的產(chǎn)量，道理是_。提示：農(nóng)家肥中的有機(jī)物被微生物分解能夠產(chǎn)生無機(jī)鹽和co2，為大棚作物的生長補(bǔ)充co2和無機(jī)鹽，提高大棚作物的產(chǎn)量3生長環(huán)境中的co2濃度由1%降低到0.03%時(shí)，植物的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)如何變化，原因是_。提示：光飽和點(diǎn)降低，因?yàn)閏o2濃度降低時(shí)，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需要的atp和h少。光補(bǔ)償點(diǎn)升高，因?yàn)樵诤铣捎袡C(jī)物的量不變時(shí)，co2濃度降低，所需要的光照強(qiáng)度增大1光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影

4、響及應(yīng)用(1)原理：光照強(qiáng)度影響光反應(yīng)階段，制約atp及nadph的產(chǎn)生，進(jìn)而制約暗反應(yīng)。(2)曲線分析a點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，ab段光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度； b點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)(光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等時(shí)的光照強(qiáng)度)；bd段：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；c點(diǎn)：光飽和點(diǎn)(光照強(qiáng)度達(dá)到c點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增大而加強(qiáng))。實(shí)線表示陽生植物，虛線表示陰生植物。(3)應(yīng)用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物和冬季溫室栽培等都可合理利用光能。2co2濃度對(duì)光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：co2濃度通過影響暗反應(yīng)階段，制約c3的生成。(2)曲線

5、分析圖甲圖乙圖甲中a點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的co2濃度，即co2補(bǔ)償點(diǎn)，而圖乙中的a點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需co2的最低濃度；兩圖中的b點(diǎn)和b點(diǎn)都表示co2飽和點(diǎn)，兩圖都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨co2濃度增加而增大。(3)應(yīng)用大田要“正其行，通其風(fēng)”，多施有機(jī)肥。溫室內(nèi)可通過放干冰，使用co2生成器，施用農(nóng)家肥，與豬舍、雞舍連通等方法適當(dāng)提高co2濃度。3溫度對(duì)光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：溫度通過影響光合酶的活性影響光合作用強(qiáng)度。(2)曲線分析光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度都受溫度的影響，但光合作用相關(guān)酶對(duì)溫度反應(yīng)更為敏感。(3)應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫

6、度，以提高光合作用強(qiáng)度；晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，保證植物有機(jī)物的積累。4水對(duì)光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響co2進(jìn)入植物體內(nèi)。(2)曲線分析圖1圖2圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的需水規(guī)律，合理灌溉。圖2曲線上e處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，是因?yàn)闇囟雀?，氣孔關(guān)閉，影響了co2的供應(yīng)。(3)應(yīng)用：預(yù)防干旱，合理灌溉。5礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的組成成分，缺乏會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。例如，n是酶的組成元

7、素，n、p是atp、磷脂的組成元素，mg是葉綠素的組成元素等。(2)曲線分析在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用強(qiáng)度；但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)因土壤溶液的濃度過高，植物滲透失水導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降。(3)應(yīng)用：合理施肥、補(bǔ)充土壤中的礦質(zhì)元素。6光照強(qiáng)度、co2濃度和溫度對(duì)光合作用的綜合作用(1)常見曲線圖中：a高co2濃度b中co2濃度c低co2濃度高光強(qiáng)中光強(qiáng)低光強(qiáng)(2)曲線分析p點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素主要為各曲線所表示的因子。(3)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，

8、在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)增加co2濃度，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和co2濃度以提高光合速率。1光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)(1)細(xì)胞呼吸對(duì)應(yīng)點(diǎn)(a點(diǎn))的移動(dòng)：細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，a點(diǎn)下移；細(xì)胞呼吸減弱，a點(diǎn)上移。(2)補(bǔ)償點(diǎn)(b點(diǎn))的移動(dòng)細(xì)胞呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，co2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。細(xì)胞呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，co2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。(3)飽和點(diǎn)(c點(diǎn))和d點(diǎn)的移動(dòng)：相關(guān)條件的改變(如增大光照強(qiáng)度或增大co2濃度)使光合速率增大時(shí)，c點(diǎn)右移

9、，d點(diǎn)上移的同時(shí)右移；反之，移動(dòng)方向相反。2co2濃度增加會(huì)對(duì)植物光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作為實(shí)驗(yàn)材料，分別進(jìn)行三種不同實(shí)驗(yàn)處理，甲組提供大氣co2濃度(375 molmol1)，乙組提供co2濃度倍增環(huán)境(750 molmol1)，丙組先在co2濃度倍增的環(huán)境中培養(yǎng)60d，測定前一周恢復(fù)為大氣co2濃度。整個(gè)生長過程保證充足的水分供應(yīng)，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。結(jié)果如圖所示。回答下列問題。(1)與甲組相比，乙組co2濃度倍增，光合作用速率并沒有倍增，此時(shí)限制光合速率增加的因素有哪些？(2)解釋丙組的光合速率比甲組低的原因。提示：(1)光照強(qiáng)度的限

10、制(nadph和atp的供應(yīng)限制)；固定co2的酶活性不夠高、c5的再生速率不足、有機(jī)物在葉綠體中積累較多等。(2)植物長期處于co2倍增下，降低了固定co2的酶含量或者活性，當(dāng)恢復(fù)到大氣co2濃度后，已經(jīng)降低的固定co2的酶的含量或活性未能恢復(fù)，又失去了高濃度co2的優(yōu)勢，因此會(huì)表現(xiàn)出比大氣co2濃度下更低的光合速率?？疾榄h(huán)境因素影響光合作用的坐標(biāo)曲線分析1(2020黃岡質(zhì)檢)如圖表示光照強(qiáng)度、co2濃度和溫度對(duì)植物光合速率的影響，根據(jù)圖形分析有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()aco2濃度大小直接影響光合作用生成c3的速率b光照強(qiáng)度在oa區(qū)間，限制光合速率的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度c光照強(qiáng)度在bc區(qū)間，限制

11、組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素一定有光照強(qiáng)度、溫度d圖中所示溫度數(shù)值一定是t1大于t2d光合作用過程中，二氧化碳固定后首先生成三碳化合物，故co2濃度大小直接影響光合作用生成c3的速率， a正確；圖中光照強(qiáng)度在oa區(qū)間，曲線處于上升階段，限制上述三組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度，b正確；光照強(qiáng)度在bc區(qū)間，組還沒有達(dá)到光飽和點(diǎn)，此時(shí)限制組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素一定有光照強(qiáng)度、溫度，c正確；溫度通過影響光合作用與呼吸作用的相關(guān)酶的活性來影響光合作用與呼吸作用，圖中曲線與的二氧化碳濃度相同，曲線與的溫度相同二氧化碳濃度不同，故無法判斷t1和t2數(shù)值的大小，d錯(cuò)誤。2在適宜光照下，測定植物甲、乙在

12、不同co2濃度下的光合速率，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)co2濃度為q時(shí)，限制植物甲、乙光合作用的環(huán)境因素分別是_；若曲線是在光合作用的適宜溫度下所測，現(xiàn)提高環(huán)境溫度，q點(diǎn)將向_移動(dòng)。(2)若將植物甲、乙同時(shí)種植在同一個(gè)透明的密閉環(huán)境中，在適宜光照下，一段時(shí)間后，植物_可能無法正常生長，原因是_。(3)co2濃度為r時(shí)，植物甲的總光合速率_(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的總光合速率；當(dāng)co2濃度為q時(shí)，植物乙與植物甲固定的co2量的差值為_。解析 (1)據(jù)圖可知，co2濃度為q時(shí)，限制植物甲光合作用的環(huán)境因素是co2濃度，限制植物乙光合作用的環(huán)境因素是溫度；若圖中曲線是在光合作用

13、的適宜溫度下測得，提高環(huán)境溫度，植物甲的光合速率會(huì)下降，只有在更高的co2濃度下，植物甲的光合速率才能與呼吸速率相等，q點(diǎn)將右移。(2)若將植物甲、乙同時(shí)種植在同一個(gè)透明的密閉環(huán)境中，適宜光照下，一段時(shí)間后，植物的凈光合速率大于0，隨著時(shí)間的延長，環(huán)境中co2濃度不斷下降，在低co2濃度下，植物甲的凈光合速率可能小于0，無法正常生長。(3)當(dāng)co2濃度為0時(shí)，縱坐標(biāo)所示數(shù)值表示呼吸速率，當(dāng)co2濃度大于0時(shí)，縱坐標(biāo)所示數(shù)值表示凈光合速率，而凈光合速率總光合速率呼吸速率。據(jù)此分析可知：當(dāng)co2濃度為r時(shí)，植物甲、植物乙的凈光合速率均等于b，但植物甲的呼吸速率(d)大于植物乙的呼吸速率(c)，所以

14、植物甲的總光合速率大于植物乙的總光合速率。當(dāng)co2濃度為q時(shí)，植物甲的凈光合速率為0，植物乙的凈光合速率為b，此時(shí)植物乙與植物甲固定的co2量(總光合速率)的差值bcd。答案(1)co2濃度、溫度右(2)甲在光照、密閉的環(huán)境中，植物的凈光合速率大于0，隨著時(shí)間的延長，環(huán)境中co2濃度不斷下降，在低co2濃度下，植物甲的凈光合速率可能小于0(3)大于bcd考查環(huán)境因素影響光合作用的實(shí)驗(yàn)分析3(2020山東模考改編)龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)藻類，既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)物，又能為人類提供食品原料。某小組研究co2濃度和光照強(qiáng)度對(duì)龍須菜生長的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。已知大氣co2濃度約為

15、0.03%，實(shí)驗(yàn)過程中溫度等其他條件適宜，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()圖1圖2a實(shí)驗(yàn)中co2濃度為0.03%的組是對(duì)照組 b增加co2濃度能提高龍須菜的生長速率c高光照強(qiáng)度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長較快d選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時(shí)需考慮海水的透光率等因素b由題意可知，大氣二氧化碳濃度約為0.03%，則該組為對(duì)照組，co2濃度為0.1%的組是實(shí)驗(yàn)組，a正確；由圖1可知，高光和低光條件下，兩種co2濃度條件下，龍須菜的生長速率相差不大，即增加co2濃度龍須菜生長速率基本不變，b錯(cuò)誤；由圖2可知，與低光條件相比，高光條件下龍須菜光反應(yīng)速率顯著增加，c正確；綜合兩圖可知，龍須菜生長主要受到光強(qiáng)的影響，因此選

16、擇龍須菜養(yǎng)殖場所時(shí)需考慮海水的透光率等因素，d正確。4(2020鄭州模擬)研究人員利用番茄研究空氣濕度對(duì)高溫下番茄光合作用的影響。實(shí)驗(yàn)在每天10：0016：00設(shè)置了三個(gè)空氣濕度處理，即高濕度(70%)、中濕度(55%)、低濕度(40%)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)平均溫度為35 ，分別處理7天和14天，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：處理時(shí)間(d)濕度處理凈光合速率pa(molm2s1)氣孔導(dǎo)度gs(molm2s1)胞間co2濃度ci(molmol1)氣孔限制值ls7低5.220.213610.115中7.270.523940.063高9.760.33810.07214低1.680.074210.085中2.070.043

17、830.167高4.430.113770.154氣孔限制值 ls1胞間co2濃度/空氣中co2濃度(1)co2會(huì)參與光合作用_反應(yīng)， co2需要與_反應(yīng)后被固定。(2)通過分析處理7 d的數(shù)據(jù)可知，空氣濕度較低時(shí)，氣孔導(dǎo)度_，胞間co2濃度較小，推測此時(shí)凈光合作用速率較低的原因是：_。(3)進(jìn)一步研究不同濕度下的葉溫發(fā)現(xiàn)，高濕度組葉溫要顯著低于低濕度組。處理14 d時(shí)，高濕組相較于低濕組的胞間co2濃度降低，氣孔限制值增大。說明濕度增大，除了氣孔導(dǎo)度增大，有利于相關(guān)氣體的吸收以外，還增強(qiáng)了_，從而促進(jìn)光合速率的提高。 (4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以通過_來降低“光午休”現(xiàn)象。解析(1

18、)co2是光合作用暗反應(yīng)的原料，因此會(huì)參與光合作用的暗反應(yīng)。在暗反應(yīng)過程中，co2需要與五碳化合物(c5)反應(yīng)后被固定。(2)表中信息顯示：處理7 d、空氣濕度較低時(shí)，氣孔導(dǎo)度小，胞間co2濃度較?。挥捎跉饪讓?dǎo)度小，影響了co2的吸收，暗反應(yīng)速率受到限制，光合速率較低，所以處理7 d、空氣濕度較低時(shí)的凈光合作用速率較低。(3)處理14 d時(shí)，高濕組相較于低濕組的胞間co2濃度降低、氣孔限制值增大，但葉溫要顯著低于低濕度組，溫度會(huì)影響酶的活性，因此說明濕度增大，除了氣孔導(dǎo)度增大，有利于相關(guān)氣體的吸收以外，還增強(qiáng)了光合酶的活性(或葉肉細(xì)胞光合作用能力)，從而促進(jìn)光合速率的提高。(4)“光午休”現(xiàn)象

19、出現(xiàn)的原因是：中午光照強(qiáng)，環(huán)境溫度高，蒸騰作用旺盛，部分保衛(wèi)細(xì)胞因失水而導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使得co2的供應(yīng)不足，暗反應(yīng)減弱?？梢姡鶕?jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以通過噴灌(增加空氣濕度)來降低“光午休”現(xiàn)象。答案(1)暗五碳化合物(c5)(2)小氣孔導(dǎo)度小，影響co2吸收，暗反應(yīng)速率受限制，光合速率較低(3)光合酶的活性(或葉肉細(xì)胞光合作用能力)(4)噴灌(增加空氣濕度)考點(diǎn)二光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1實(shí)驗(yàn)原理(1)利用抽氣法排出葉片細(xì)胞間隙中的氣體，使其沉入水中。(2)通過臺(tái)燈與燒杯之間的距離控制光照強(qiáng)度。(3)光合作用的過程中產(chǎn)生o2的多少與光合作用強(qiáng)度密切相關(guān)

20、，o2積累在細(xì)胞間隙從而使下沉的葉片上浮。因此可依據(jù)一定時(shí)間內(nèi)小圓形葉片上浮的數(shù)量，來比較光合作用強(qiáng)度。2實(shí)驗(yàn)步驟及主要操作要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)步驟主要操作制備小圓形葉片將綠色菠菜葉片用直徑為1 cm的打孔器打出小圓形葉片30片排出細(xì)胞間隙中的氣體將小圓形葉片和適量清水置于注射器中，排出注射器內(nèi)殘留的空氣，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動(dòng)活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出，重復(fù)幾次分裝小圓形葉片將小圓形葉片各10片，分別放入暗處盛有20 ml富含co2的清水的3個(gè)小燒杯中。這時(shí)的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底控制自變量(光照強(qiáng)度)把3個(gè)燒杯分別放在距離臺(tái)燈位置10 cm、20 cm、30 cm(

21、對(duì)應(yīng)編號(hào)為1、2、3)的位置上，打開臺(tái)燈觀察并記錄一定時(shí)間內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)。1制備小圓形葉片，用打孔器打孔時(shí)，不必要避開大的葉脈。()提示：葉脈中沒有葉綠體，而且會(huì)延長小圓形葉片上浮的時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。2在探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響實(shí)驗(yàn)中，光照越強(qiáng)，相同時(shí)間內(nèi)葉片浮起的數(shù)量越多。()提示：在一定范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合作用強(qiáng)度逐漸增加，但當(dāng)達(dá)到光飽和點(diǎn)以后，光照強(qiáng)度再增加，光合作用強(qiáng)度則不再隨之增加。3在探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響中，往水中吹氣是為了增加水中的溶解氧。()提示：往水中吹氣是為了增加

22、水中的co2。4探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)中的自變量是光照強(qiáng)度，因變量是光合作用強(qiáng)度。 ()5探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)中能測定出其真光合作用速率。()提示：實(shí)驗(yàn)只能測定出凈光合速率，無法測定總光合速率。1光合作用和細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)探究中常用實(shí)驗(yàn)條件的控制方法實(shí)驗(yàn)條件控制方法增加水中o2泵入空氣或吹氣或放入綠色水生植物減少水中o2容器密封或油膜覆蓋或用涼開水除去容器中co2氫氧化鈉溶液除去葉中原有淀粉置于黑暗環(huán)境中除去葉中葉綠素酒精隔水加熱除去光合作用對(duì)細(xì)胞呼吸的干擾給植株遮光得到單色光棱鏡色散或薄膜濾光維持容器內(nèi)co2濃度的恒定適宜濃度的nahco3溶液2.液滴移動(dòng)法測定光合

23、速率(1)測定裝置(2)測定方法測定呼吸速率a裝置小燒杯中放入適宜濃度naoh溶液，用于吸收co2。b玻璃鐘罩應(yīng)遮光處理，目的是排除光合作用的干擾。c置于適宜溫度環(huán)境中。d紅色液滴向左移動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)距離代表呼吸速率。測定凈光合速率a裝置小燒杯中放入適宜濃度的co2緩沖液，用于維持容器內(nèi)co2濃度的恒定。b給予較強(qiáng)光照處理，且溫度適宜。c紅色液滴向右移動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)距離代表凈光合速率。誤差校正為排除溫度、氣壓等因素引起的氣體體積膨脹，應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)與如圖不同之處在于不放植物或放置死亡的植物。實(shí)際光合速率凈光合速率呼吸速率。3葉圓片稱重法測定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量

24、(1)操作圖示(2)結(jié)果分析凈光合速率(zy)/2s(s為葉圓片面積，下同)；呼吸速率(xy)/2s；總光合速率凈光合速率呼吸速率(xz2y)/2s。4黑白瓶法測溶氧量的變化(1)“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量；“白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量?？偣夂献饔昧?強(qiáng)度)凈光合作用量(強(qiáng)度)有氧呼吸量(強(qiáng)度)。(2)有初始值的情況下，黑瓶中o2的減少量為有氧呼吸量；白瓶中o2的增加量(或co2的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。(3)在沒有初始值的情況下(初始值設(shè)為x)，白瓶中測得的現(xiàn)有量(設(shè)為m)黑瓶中測得的現(xiàn)有量(設(shè)為n)總光合作用量，即(xn)(mx)mn。注：該方法假

25、設(shè)植物不進(jìn)行無氧呼吸。5半葉法測定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量如圖所示，“半葉法”的原理是將對(duì)稱葉片的一部分(a)遮光，另一部分(b)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷)阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射一段時(shí)間后，在a、b的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為ma、mb，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度。若mmbma，則m表示b葉片被截取部分在這段時(shí)間內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量。1某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究“光照強(qiáng)度對(duì)黑藻光合速率的影響”。(1)單位時(shí)間內(nèi)有色小液滴的移動(dòng)距離代表一定量的黑藻單位時(shí)間內(nèi)什么的量？(2)如果利用該裝置

26、測定在一定光照強(qiáng)度下黑藻葉綠體實(shí)際光合作用的速率，可采取什么方法(寫出具體的實(shí)驗(yàn)思路)?提示：(1)釋放氧氣(2)首先不給予光照，測出黑藻單位時(shí)間內(nèi)的氧氣吸收量(呼吸作用速率)；再給予一定光照條件，其他條件不變，測出黑藻單位時(shí)間內(nèi)氧氣釋放量(凈光合作用速率)；然后將光照條件下黑藻單位時(shí)間氧氣釋放量(凈光合作用速率)加上黑暗條件下黑藻單位時(shí)間內(nèi)的氧氣吸收量(呼吸作用速率)，就是該光照條件下黑藻葉綠體實(shí)際光合作用的速率。2欲探究弱光和強(qiáng)光對(duì)某種綠色植物的葉片內(nèi)各種光合色素含量的影響，請(qǐng)簡要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及檢測思路_。提示：將某種生理狀態(tài)、大小等相同的綠色植株平均分為甲、乙、丙3組，甲組給予弱光照、乙

27、組給予自然光照，丙組給予強(qiáng)光照，其他條件相同且適宜，一段時(shí)間后取每組相同部位的等量葉片進(jìn)行色素的提取和分離，比較濾紙條上各種色素帶的寬度考查環(huán)境因素影響光合速率的實(shí)驗(yàn)探究1為探究影響黑藻光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素，某小組設(shè)計(jì)了如下“迷你實(shí)驗(yàn)”裝置，回答下列問題。(1)在可樂瓶里加入100 g黑藻，然后加入0.01 g/ml碳酸氫鈉溶液至滿，將夾緊，松開，在適宜光照等條件下，可通過測定_來定量表示凈光合速率，依據(jù)的原理是_。(2)用該裝置探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響時(shí)，隨著碳酸氫鈉溶液濃度的增加，直接影響光合作用過程的_階段，導(dǎo)致凈光合速率變化的趨勢是_。(3)利用該裝置，還可以探究_(答出兩

28、點(diǎn)即可)對(duì)黑藻光合作用強(qiáng)度的影響。解析(1)在適宜光照條件下，植物的光合速率大于呼吸速率，因此植物釋放出的氧氣可使可樂瓶中液體排出到量筒，通過測定單位時(shí)間內(nèi)收集到的液體體積可定量表示凈光合速率。(2)碳酸氫鈉為光合作用提供二氧化碳，二氧化碳參與光合作用的暗反應(yīng)，隨著碳酸氫鈉溶液濃度的增加，凈光合速率先隨著二氧化碳濃度的增加而增大，因?yàn)槭芄饧皽囟鹊纫蛩氐南拗?，增大到一定值后?huì)趨于穩(wěn)定，當(dāng)碳酸氫鈉濃度過高后，會(huì)影響植物吸水甚至使植物出現(xiàn)失水現(xiàn)象，則會(huì)引起光合速率降低。(3)影響光合速率的外界因素有二氧化碳、溫度、光照強(qiáng)度等，因此利用該裝置，除了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響，還可以探究光照強(qiáng)度

29、、光質(zhì)、溫度等對(duì)黑藻光合作用強(qiáng)度的影響。答案(1)單位時(shí)間內(nèi)收集到的液體體積適宜光照等條件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，釋放的氧氣使可樂瓶中液體排出到量筒(2)暗反應(yīng)先增加后趨于穩(wěn)定再降低(3)光照強(qiáng)度、光質(zhì)、溫度等考查光合速率的測定2(2019全國卷節(jié)選)通常，對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來說，可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量)。若要測定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量，可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測定o2含量(a)；另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時(shí)后

30、測定甲瓶中的o2含量(b)和乙瓶中的o2含量(c)。據(jù)此回答下列問題。在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下，本實(shí)驗(yàn)中c與a的差值表示這段時(shí)間內(nèi)_；c與b的差值表示這段時(shí)間內(nèi)_；a與b的差值表示這段時(shí)間內(nèi)_。解析若干小時(shí)后，透光的乙瓶中的o2含量(c)與水樣中o2的初始含量(a)的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量；水樣中o2的初始含量(a)與不透光的甲瓶中的o2含量(b)的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量；c與b的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者光合作用的總放氧量。答案生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量生產(chǎn)者光合作用的總放氧量生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量3(2020四省八校聯(lián)考

31、)如圖是某生物興趣小組設(shè)計(jì)的測量某種陽生花卉光合速率的密閉裝置。已知有兩套完全相同的該裝置，裝置a置于適宜光照、25 條件下，裝置b置于黑暗、25 條件下，同時(shí)將生理狀況一致的兩盆植物分別置于兩種環(huán)境的裝置中，起始液滴對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)均為零刻度，氧傳感器(測定裝置內(nèi)的氧含量)數(shù)據(jù)顯示屏上的數(shù)據(jù)均為e。測量數(shù)據(jù)的時(shí)間適宜且兩套裝置同時(shí)測量，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)?；卮鹨韵聠栴}：(1)裝置a的液滴若向右移動(dòng)，則測量數(shù)據(jù)可反映出_的大小，在該狀態(tài)下植物_(填“能”或“不能”)正常生長。(2)裝置b中植物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化途徑為_。(3)為提高實(shí)驗(yàn)的精確度，可用_植物作為對(duì)照，并分別置于與上述兩套完全相同的裝置中

32、。(4)利用該裝置探究光照強(qiáng)度對(duì)該花卉光合速率的影響時(shí)，在只有一枚燈泡的前提下，可以通過_控制實(shí)驗(yàn)自變量。(5)適宜時(shí)間后，裝置a與裝置b刻度尺上的數(shù)據(jù)分別為t1、t2，數(shù)據(jù)顯示屏上的數(shù)據(jù)分別是n1、n2，利用這兩套裝置測量該花卉的總光合速率時(shí)，下列可用的數(shù)據(jù)有_。t1t2t1t2n1n2n1n2n1n22en1n22e解析(1)裝置a中由于co2緩沖液可以保證裝置內(nèi)co2濃度保持平衡，因此若發(fā)現(xiàn)a的液滴向右移動(dòng)，說明裝置內(nèi)有o2的增加，可以反映凈光合速率(強(qiáng)度)；裝置a中液滴向右移動(dòng)，說明裝置內(nèi)有o2的增加，說明凈光合速率大于0，存在有機(jī)物的積累，因此能正常生長。(2)裝置b中植物細(xì)胞只進(jìn)行

33、呼吸作用，呼吸作用中可以將有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和atp中活躍化學(xué)能。(3)該裝置中液滴的移動(dòng)會(huì)受溫度、植物中微生物等因素的干擾，因此，為了排除影響，可以選擇死亡的植物作為對(duì)照。(4)利用該裝置探究光照強(qiáng)度對(duì)該花卉光合速率的影響時(shí)，在只有一枚燈泡的前提下，可以通過調(diào)整燈泡與裝置的距離控制實(shí)驗(yàn)自變量。(5)裝置a刻度尺上的讀數(shù)t1可以反映植物的凈光合速率，裝置b刻度尺讀數(shù)可以反映呼吸速率，因?yàn)檠b置內(nèi)存在二氧化碳緩沖液，該液體的存在保證了裝置內(nèi)二氧化碳濃度的平衡，因此裝置b中由于只存在呼吸作用且消耗氧氣，因此刻度尺讀數(shù)t2為負(fù)值，因此可以用t1t2代表總光合速率；氧傳感器測定裝置內(nèi)氧氣含量，

34、且裝置內(nèi)起始氧氣含量為e，則裝置a測定的凈光合速率為n1e，裝置b測定的呼吸速率為en2，則總光合速率為(n1e)(en2)n1n2。答案(1)凈光合速率/強(qiáng)度能(2)有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能熱能和atp中活躍化學(xué)能(3)死亡(4)調(diào)整燈泡與裝置的距離(5)1植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降的主要原因是缺水引起氣孔部分關(guān)閉，co2供應(yīng)不足。2增加土壤中的礦質(zhì)元素供應(yīng)可提高光合速率，但土壤中礦質(zhì)元素濃度過高，會(huì)引起植物滲透失水，光合作用強(qiáng)度下降。3易錯(cuò)易混的“總光合速率” “凈光合速率”與“呼吸速率”1光照強(qiáng)度：直接影響光反應(yīng)的速率，光反應(yīng)產(chǎn)物h和atp的數(shù)量多少會(huì)影響暗反應(yīng)的速率。2溫度：影響光合作

35、用過程，特別是影響暗反應(yīng)中酶的催化效率，從而影響光合速率。3co2濃度：co2是暗反應(yīng)的原料，co2濃度直接影響光合速率。4礦質(zhì)元素：直接或間接影響光合作用。例如，鎂是葉綠素的組成成分，氮對(duì)酶的含量有影響，磷是atp的組成成分。5光合速率與呼吸速率的關(guān)系：(1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數(shù)值表示呼吸速率。(2)綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測得的數(shù)值表示凈光合速率。(3)真正光合速率凈光合速率呼吸速率。真題體驗(yàn)| 感悟高考淬煉考能1(20207月浙江選考)將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中，測量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速

36、率用單位時(shí)間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是()a測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率b若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏大c若該植物較長時(shí)間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中bc段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似d若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中ab段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似a測得的植物葉片的光合速率為凈光合速率，不僅需要考慮葉綠體的光合速率，還需要考慮線粒體的呼吸速率，因此分離得到的葉綠體的光合速率大于測得的該植物葉片的光合速率，a正確；葉綠體被破碎后，結(jié)構(gòu)被破壞

37、，無法進(jìn)行光合作用，因此無破碎葉綠體的光合速率比有一定比例破碎葉綠體的光合速率大，b錯(cuò)誤；該植物較長時(shí)間處于遮陰環(huán)境，由于缺乏光照，葉片的光合速率為0，c錯(cuò)誤；若該植物處于開花期，人為摘除花朵后，葉片光合作用產(chǎn)生的蔗糖不能運(yùn)輸?shù)交ǘ?，?dǎo)致葉片內(nèi)蔗糖積累過多，不利于光合作用的進(jìn)行，其蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中bc段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似，d錯(cuò)誤。2(2020山東等級(jí)考模擬)茶樹是一年內(nèi)多輪采摘的葉用植物，對(duì)氮元素需求較大，因此生產(chǎn)中施氮量往往偏多，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。為了科學(xué)施氮肥，科研小組測定了某品種茶樹在不同施氮量情況下凈光合速率等指標(biāo)，結(jié)果見下表。表中氮肥農(nóng)學(xué)效率(施氮肥的產(chǎn)量不施氮肥的

38、產(chǎn)量)/施氮肥的量，在茶葉收獲后可通過計(jì)算得出；葉綠素含量、凈光合速率能直接用儀器快速檢測。下列說法錯(cuò)誤的是()施氮量(gm2)葉綠素含量(mgg1)凈光合速率(molm2s1)氮肥農(nóng)學(xué)效率(gg1)01.289.96251.4510.411.51401.5212.542.4255(生產(chǎn)中常用施氮量)1.5010.681.72a氮元素與茶樹體內(nèi)葉綠素合成有關(guān)，科學(xué)施氮肥能夠促進(jìn)光反應(yīng)b在茶樹體內(nèi)，氮元素不參與二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程c凈光合速率能夠反映氮肥農(nóng)學(xué)效率，生產(chǎn)過程中可依此指導(dǎo)科學(xué)施氮肥d40 gm2不一定是最佳施氮量，最佳施氮量還需進(jìn)一步測定b在茶樹體內(nèi)，氮元素參與合成了催化二氧化

39、碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程的酶，因此氮元素參與二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程。作物的產(chǎn)量代表了作物的凈光合速率，因此凈光合速率能夠反映氮肥農(nóng)學(xué)效率，c項(xiàng)正確；最佳施氮量在25 gm2與55 gm2之間，40 gm2不一定是最佳施氮量，進(jìn)一步測定最佳施氮量，應(yīng)在25 gm2與55 gm2之間設(shè)置較小梯度的施氮量，進(jìn)一步測定，d項(xiàng)正確。3(2020全國卷)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的?；卮鹣铝袉栴}：(1)中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對(duì)作物的作用有_(答出2點(diǎn)即可)。(2)農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水

40、，此時(shí)澆水的原因是_(答出1點(diǎn)即可)。(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是_，選擇這兩種作物的理由是_。作物abcd株高/cm1706559165光飽和點(diǎn)/molm2s11 2001 180560623解析(1)除去雜草可以減少雜草和農(nóng)作物之間對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競爭，使能量更多地流向農(nóng)作物；松土可以使土壤中o2含量增多，有利于根細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，進(jìn)而增強(qiáng)根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收等活動(dòng)。(2)肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，因而農(nóng)田施肥的同時(shí)常適當(dāng)澆水，以使肥料中的礦質(zhì)元素溶解在水中；另外，澆水還可以降低土壤溶液的滲透壓，防止作物因過度失水而死亡。(3)為了更充分地利用光照資源，間作過程中要確保高低作物的合理搭配。株高較高的作物獲取的光照充足，應(yīng)選擇光飽和點(diǎn)較高的作物(作物a)；株高較低的作物