高中生物浙科版分子與細(xì)胞第三章細(xì)胞的代謝 第3章9

第19課時(shí)環(huán)境因素影響光合速率目標(biāo)導(dǎo)航1.明確光合速率的概念及表示方法。2.說(shuō)出環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響。3.說(shuō)出光合作用原理的應(yīng)用。一、光合速率1．概念：指植物在______________、________________內(nèi)進(jìn)行光合作用的量，又名________________。2．表示方法：釋放_(tái)_______量、消耗______________量。二、影響光合速率的環(huán)境因素1．光強(qiáng)度(1)影響原因：________是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)源。(2)影響特點(diǎn)①較低光強(qiáng)度時(shí)，光合速率________________________________________。②超過(guò)一定光強(qiáng)度后，光合速率________________________________________，達(dá)到最大光合速率。③使光合速率剛好達(dá)到最大時(shí)的光強(qiáng)度稱________________。2．溫度(1)影響原因：溫度影響光合作用________________。(2)影響特點(diǎn)①溫度較低時(shí)，光合速率___________________________________________。②超過(guò)一定溫度后，光合速率__________________________________________。③使光合速率達(dá)到最大時(shí)的溫度稱光合作用的________________。3．CO2濃度(1)影響原因：CO2是光合作用的________。(2)影響特點(diǎn)①低CO2濃度范圍內(nèi)，光合速率_____________________________。②超過(guò)一定CO2濃度后，光合速率____________________________________。③使光合速率剛好達(dá)到最大時(shí)的CO2濃度稱________________________。4．光強(qiáng)度、溫度、CO2濃度對(duì)光合作用的影響是____________的，不同情況下，任何一個(gè)因素的減弱都可能限制光合作用。知識(shí)點(diǎn)一環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1．在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物凈光合速率的關(guān)系如圖所示。理論上某種植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點(diǎn)的選項(xiàng)是()A．若a點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在b2時(shí)B．若a點(diǎn)在a1，b點(diǎn)在b1時(shí)C．若a點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在b1時(shí)D．若a點(diǎn)在a1，b點(diǎn)在b2時(shí)知識(shí)點(diǎn)二光合作用原理的應(yīng)用2．如圖表示葉面積指數(shù)與光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系(葉面積指數(shù)是指單位面積上植物葉面積數(shù)量。此值越大，表示植物葉片交錯(cuò)程度越大)。圖中陰影部分表示的生理過(guò)程和森林合理開采的葉面積指數(shù)分別為()A．吸收礦質(zhì)元素的量，8B．細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物量，4C．細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物量，6D．蒸騰作用失水量，2基礎(chǔ)落實(shí)1．在農(nóng)作物管理中，下列措施可以提高凈光合速率的是()①增加光照強(qiáng)度②增施有機(jī)肥③延長(zhǎng)生育期④施NH4HCO3A．① B．①②③ C．①②④ D．①②2．如圖所示為研究光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某植物光合作用速率的影響。下列有關(guān)敘述中不正確的是 ()A．曲線中a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí)，葉綠體中C3濃度升高B．曲線中b點(diǎn)轉(zhuǎn)向d點(diǎn)時(shí)，葉綠體中RuBP濃度升高C．在一定范圍內(nèi)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度，有利于提高光合作用強(qiáng)度D．曲線中c點(diǎn)產(chǎn)生的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量3．下列關(guān)于葉綠體和光合作用的描述中，正確的是()A．葉片反射綠光故呈綠色，因此日光中綠光透過(guò)葉綠體的比例最小B．葉綠體的類囊體薄膜上含有自身光合作用所需的各種色素C．光照下葉綠體中的ATP主要是由光合作用合成的糖經(jīng)需氧呼吸產(chǎn)生的D．光合作用強(qiáng)烈時(shí)，碳反應(yīng)過(guò)程直接將3個(gè)CO2分子合成一個(gè)三碳化合物4．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，合理密植有助于提高單位面積農(nóng)作物的產(chǎn)量，其主要原因是()A．充分利用陽(yáng)光 B．充分利用土壤肥力C．充分利用土壤水分 D．增加了植株的數(shù)目5．光合作用強(qiáng)度可以用多種指標(biāo)表示，以下不適合的是()A．植物體鮮重增加量 B．植物體干重增加量C．O2釋放量 D．CO2吸收量6．右圖為光合作用與光照強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線，光照強(qiáng)度在B點(diǎn)時(shí)，限制光合作用強(qiáng)度進(jìn)一步升高的因素是()①光照強(qiáng)度②二氧化碳濃度③溫度④水分A．②③ B．③④ C．①② D．②④能力提升7．將小球藻培養(yǎng)液放在明亮處一段時(shí)間后，向其中滴加酚酞指示劑(遇堿變紅)，培養(yǎng)液變?yōu)榧t色；若將此培養(yǎng)液分為兩份，一份放在暗處，一份放在明處，結(jié)果放在明處的仍為紅色，而放在暗處的又恢復(fù)為原色，其原因是()A．光合作用產(chǎn)生了O2 B．細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2C．光合作用消耗了O2 D．光合作用消耗了CO28.如圖所示某植物光合速率和呼吸速率隨溫度而變化的走勢(shì)。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．曲線A表示植株同化CO2的總量B．凈光合產(chǎn)量最大時(shí)的呼吸也最強(qiáng)C．保持一定的晝夜溫差有利于提高產(chǎn)量D．光合作用和細(xì)胞呼吸的酶具有不同的最適溫度9．如圖表示葉片的光合作用強(qiáng)度與植物周圍空氣中二氧化碳含量的關(guān)系。圖示中，ce段是增大了光照強(qiáng)度后測(cè)得的曲線。下列有關(guān)敘述中，正確的是()A．植物體鮮重增加量是光合作用強(qiáng)度的重要指標(biāo)B．出現(xiàn)bc段的限制因素主要是溫度C．葉綠體內(nèi)的三碳化合物含量，c點(diǎn)時(shí)大于b點(diǎn)D．在e點(diǎn)后再次增大光照強(qiáng)度，曲線有可能為eg10．若圖甲表示某地夏季一密閉大棚內(nèi)一晝夜間CO2濃度的變化，而圖乙表示棚內(nèi)植株在b點(diǎn)時(shí)，消耗的CO2總量與消耗的O2總量之比(體積比)，其中正確的是()11．某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜瑢?duì)照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析正確的有(多選)()A．葉片光合速率隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C．實(shí)驗(yàn)2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的D．實(shí)驗(yàn)2～4天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)CO2濃度下降引起的題號(hào)1234567891011答案綜合拓展12．試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過(guò)程”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行，圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)回答：(1)圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)基中____________和____________更高。(2)圖乙是試管苗在密閉、無(wú)糖培養(yǎng)基條件下測(cè)得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b～c段CO2濃度升高緩慢是因?yàn)開___________________________，c～d段CO2濃度急劇下降是因?yàn)樵嚬苊鏮___________________________。若d點(diǎn)時(shí)打開培養(yǎng)瓶塞，試管苗的光合速率________。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，采用無(wú)糖培養(yǎng)基、________________________和______________________可縮短試管苗的適應(yīng)過(guò)程。答案知識(shí)清單一、1.單位面積單位時(shí)間光合強(qiáng)度2．氧氣二氧化碳二、1.(1)光能(2)①隨著光強(qiáng)度的增加而增加②不再隨光強(qiáng)度增加而增加③光飽和點(diǎn)2.(1)酶的活性(2)①隨溫度的升高而加快②隨溫度的升高而迅速降低③最適溫度3.(1)原料(2)①隨CO2濃度升高而加快②不再隨CO2濃度升高而加快③CO2飽和點(diǎn)4.綜合性對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．D[a點(diǎn)為CO2的補(bǔ)償點(diǎn)，即在a點(diǎn)濃度時(shí)的光合速率等于呼吸速率。若植物能更有效地利用CO2，則CO2濃度在低于a點(diǎn)時(shí)的光合速率已等于呼吸速率了，即a點(diǎn)向左移動(dòng)。若使光合產(chǎn)量高于m點(diǎn)，顯然需要比b點(diǎn)時(shí)濃度高的CO2。]方法點(diǎn)撥右圖為某些植物凈光合速率與CO2濃度變化的關(guān)系。圖中A點(diǎn)為植物光合作用吸收的CO2量與細(xì)胞呼吸放出的CO2量相等時(shí)的外界CO2濃度，稱CO2補(bǔ)償點(diǎn)，B點(diǎn)為光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)的最低CO2濃度，稱CO2飽和點(diǎn)。(1)CO2補(bǔ)償點(diǎn)的變化變化因素—光照強(qiáng)度的改變?nèi)绻渌鼦l件不變，A點(diǎn)CO2濃度下植物剛能進(jìn)行光合作用，當(dāng)其處于弱光照時(shí)，同等CO2濃度下光合作用強(qiáng)度減弱，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度基本不變，要達(dá)到與呼吸強(qiáng)度相等，則需要較高的CO2濃度，故A點(diǎn)右移。(2)CO2飽和點(diǎn)的變化變化因素1—光照強(qiáng)度的改變?nèi)绻渌鼦l件不變，光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱，而；細(xì)胞呼吸強(qiáng)度基本不變，因而要達(dá)到與呼吸強(qiáng)度相等，則需要較高的CO2濃度，B點(diǎn)右移。變化因素2—陽(yáng)生植物與陰生植物的變化上圖中，假設(shè)表示的是松樹，如改成人參，其CO2飽和點(diǎn)比松樹低，常利用此特性間行種植農(nóng)作物，所以，對(duì)于人參，B點(diǎn)應(yīng)左移。2．C[光合作用實(shí)際量－干物質(zhì)質(zhì)量＝陰影部分，即細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量；干物質(zhì)質(zhì)量最多時(shí)進(jìn)行森林合理的開采可獲得較大利益，此時(shí)對(duì)應(yīng)的葉面積指數(shù)為6。]思路導(dǎo)引首先要明確橫縱坐標(biāo)代表的含義，其次搞清兩條曲線各自代表的含義，第三搞清干物質(zhì)質(zhì)量、光合作用實(shí)際量與細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物量三者間的關(guān)系。知識(shí)鏈接光合速率的表示方法(1)表示方法：通常以一定時(shí)間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等產(chǎn)物的生成量來(lái)定量表示。①凈光合速率，常用O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量來(lái)表示。②真正光合速率即實(shí)際光合速率，常用O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物的產(chǎn)生量來(lái)表示。(2)測(cè)定方法①呼吸速率：將植物置于黑暗中，測(cè)定容器內(nèi)CO2的增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量。②凈光合速率：將植物置于光下，測(cè)定容器中O2增加量、CO2減少量或有機(jī)物增加量。課后作業(yè)1．C[影響光合速率的外界因素通常為CO2濃度和光照強(qiáng)度，增施有機(jī)肥和NH4HCO3都會(huì)提高CO2的濃度，從而提高光合速率。延長(zhǎng)生育期可提高光合產(chǎn)量，但不能提高光合速率。]2．A[當(dāng)曲線中a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度增加，在其他條件不變時(shí)產(chǎn)生的NADPH和ATP的量增加，C3的還原加快，CO2的固定不變，所以C3的濃度應(yīng)該下降。當(dāng)曲線中b點(diǎn)轉(zhuǎn)向d點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度不變，CO2濃度下降，CO2的固定下降，消耗的RuBP減少，而RuBP還在不斷地產(chǎn)生，所以RuBP的濃度升高。從圖中可以看出，在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度和CO2濃度的增加，光合作用強(qiáng)度增加。到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，在較高CO2濃度下，增加光照強(qiáng)度后，光合作用強(qiáng)度不變，說(shuō)明其限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量。]3．B[葉綠體中的ATP主要產(chǎn)生于光反應(yīng)，而且光合作用產(chǎn)生的糖不可能在葉綠體中分解。]4．A[在一定面積的土地上，為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，應(yīng)該讓陽(yáng)光盡量多地照射到農(nóng)作物上，并且要盡量避免農(nóng)作物互相遮光。這就是說(shuō)種植農(nóng)作物既不能過(guò)稀，又不能過(guò)密，應(yīng)該合理密植，使農(nóng)作物充分進(jìn)行光合作用，以達(dá)到提高單位面積農(nóng)作物的產(chǎn)量的目的。]5．A[光合作用強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)光合作用進(jìn)行的情況，可通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來(lái)定量地表示。植物體干重的增加量、O2的釋放量和CO2的吸收量都可以作為衡量指標(biāo)，反映光合作用進(jìn)行的情況。植物體鮮重的增加量不能反映光合作用的進(jìn)行情況，如把種子放入水中，種子萌發(fā)時(shí)，鮮重增加，但干重減少。]6．A7．D[將小球藻培養(yǎng)液放在明亮處，小球藻進(jìn)行光合作用消耗CO2，pH升高，培養(yǎng)液呈堿性，指示劑仍為紅色；將小球藻培養(yǎng)液放在黑暗處，小球藻進(jìn)行細(xì)胞呼吸放出CO2，pH降低，培養(yǎng)液呈酸性，紅色消失。]8．B[圖中曲線A表示真正光合速率，即植株同化CO2的總量。曲線C表示植株的呼吸速率。曲線B則是真正光合速率與呼吸速率的差值，即凈光合速率。由圖可知凈光合速率約是在20℃左右達(dá)到最大，而20℃左右時(shí)的呼吸速率還比較低。由曲線A和C9．D[植物鮮重的增加主要是水分，不能代表光合作用的強(qiáng)度。在c點(diǎn)增加光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度增加，說(shuō)明出現(xiàn)bc段的限制因素主要是光照強(qiáng)度。bc段光合作用強(qiáng)度基本不變，c點(diǎn)和b點(diǎn)三碳化合物維持動(dòng)態(tài)平衡。在一定范圍內(nèi)光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而加快。但超過(guò)一定范圍之后，光合速率的增加轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度時(shí)，光合速率就不再增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。在e點(diǎn)后再次增大光照強(qiáng)度，曲線有可能為eg。]10．B[圖甲b點(diǎn)之前，大棚內(nèi)CO2濃度逐漸增加，b點(diǎn)之后大棚的CO2濃度開始下降，說(shuō)明b點(diǎn)時(shí)棚內(nèi)植株光合作用的強(qiáng)度等于呼吸作用的強(qiáng)度，即消耗的CO2總量與消耗的O2總量相等，其體積比為1∶1。]11．ABD[由圖示曲線信息可知，實(shí)驗(yàn)條件下，隨干旱時(shí)間的延長(zhǎng)葉片的光合速率呈下降趨勢(shì)；對(duì)比甲、乙圖示可知，葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于葉綠素含量下降，因此，光合速率的下降不是葉綠素含量下降引起的；實(shí)驗(yàn)條件下，隨時(shí)間推移，植物缺水嚴(yán)重、葉片失水、氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2吸收減少，使光合速率下降。]12．(1)光合速率光飽和點(diǎn)(2)CO2濃度過(guò)高使細(xì)胞呼吸減弱進(jìn)行光合作用吸收了CO2提高(