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1、影響光合作用的因素 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】闡明各種因素影響光合作用的原理。 1. 了解在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高光能利用率的措施。 【學(xué)習(xí)過(guò)程】探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響 (1) 實(shí)驗(yàn)原理：光合速率可以通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)的數(shù)量來(lái)定量表示。 (2) 方法步驟選材：選取3盆生長(zhǎng)旺盛的盆栽天竺葵，每盆選定嫩綠且肥大的5片葉片。 1環(huán)割：用棉簽蘸取5%的,點(diǎn)涂于選定的15片葉片的葉柄上，造成明顯的灼傷，達(dá) 到環(huán)割的效果。 恢復(fù)：用錫箔紙包裹處理過(guò)的葉柄，扶持葉片，保持原來(lái)的著生角度。 處理：以每片葉片的主葉脈為界，把每片葉片的一半用遮住。 照光：對(duì)這樣處理過(guò)的3盆天竺葵分別進(jìn)行不同強(qiáng)度的光照處理。

2、 1烘干：5h后，剪下每片葉片相同面積的見(jiàn)光和遮光部分，置于85°C左右的烘箱中烘干。 I計(jì)算：記錄稱(chēng)量數(shù)據(jù)并計(jì)算o 1. 環(huán)境因素影響光合速率光照強(qiáng)度：光是綠色植物光合作用的能量來(lái)源，光照強(qiáng)度直接影響光合速率。 ① 原理：直接影響光反應(yīng)階段，制約NADPH和ATP的生成，進(jìn)而制約碳反應(yīng)階段。 ② 曲線(xiàn)分析(如圖)陽(yáng)生植物陰生精物 CO,A釋放I 在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而，但光照強(qiáng)度增加到-定強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再加快，甚至降低(細(xì)胞灼傷)。 ③ 線(xiàn)段及關(guān)鍵點(diǎn)明析A點(diǎn):只進(jìn)行,CO?釋放量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。 a. AB段：光合(＞、V、=)呼吸B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，

3、即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 b. BC段：光合(＞、V、=)呼吸C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)：,增加光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度不再增加。 ④ 生產(chǎn)應(yīng)用陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照，及時(shí)對(duì)大棚除霜消霧。 a. 陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比陽(yáng)生植物,注意間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類(lèi)搭配、林帶樹(shù)種的配置。 (2)CO2濃度 ① 曲線(xiàn)分析：圖1中A點(diǎn)表示，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO?濃度，圖2中A，點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和點(diǎn)都表示。 ② 應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“”、增施農(nóng)家肥等措施增加CO2濃度，提高光合速 A/...C\G102()3()4。5()溫度”(幻) ① 曲線(xiàn)分析：溫

4、度主要通過(guò)影響與光合作用的活性來(lái)影響光合速率。 ② 應(yīng)用：冬季溫室栽培，白天可適當(dāng):晚上可適當(dāng)，以降低細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物。 (4)水分原理：水分能影響的開(kāi)閉，間接影響CCh進(jìn)入植物體內(nèi)，另外既是光合 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)致萎慕，使光合速率. ① 曲線(xiàn)分析圖1 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(xiàn)中E點(diǎn)光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，是因?yàn)樽陨硖匦杂绊懝夂纤俾? (1) 遺傳特性決定光合作用能力。如葉片的、含量和等。 (2) 一些植物在進(jìn)化過(guò)程中形成的特殊的固定和濃縮的機(jī)制。 (3) 同一植株在不同階段的光合

5、速率不同。 ［特別提醒1真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。 用02、CO2或前萄糖的量表示如下： ① 光合作用產(chǎn)生的02量=實(shí)際測(cè)得的。2釋放量+細(xì)胞呼吸消耗的。2量。 ② 光合作用固定的＜3。2量=實(shí)際測(cè)得的C0?吸收量+細(xì)胞呼吸釋放的C02量。 ③ 光合作用產(chǎn)生的前萄糖量=葡葡糖的積累量(增重部分)+細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量。 【自主檢測(cè)】1.下面是一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的一組曲線(xiàn)，你認(rèn)為不正確的是() 2. 下圖為桑葉光合速率隨土壤水分減少的日變化曲線(xiàn)圖，圖中曲線(xiàn)I、II、III分別為降雨后第2、第8、第15天測(cè)得的數(shù)據(jù)。若光照強(qiáng)度的日變化相同，則據(jù)圖判斷不正確的是(

6、)6810121416時(shí)漏/時(shí) 6810121416時(shí)漏/時(shí) A. 在水分充足時(shí)桑葉沒(méi)有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象 B. C. 適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解桑葉“午休"程度 曲線(xiàn)II在1()時(shí)后光合速率下降的限制因素是光照過(guò)強(qiáng) D. 導(dǎo)致曲線(xiàn)III日變化的主要因素是光強(qiáng)和co2的供應(yīng)水平將長(zhǎng)勢(shì)?致的A、B兩種植物分別置于兩個(gè)同樣大小密閉的透明容器內(nèi)，給予充足的光照、適宜的溫度等條件，每隔5min測(cè)定一次小室中的CO2濃度，結(jié)果如下圖所示。卜冽有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是() 1.2 CO,的濃度/(mmol-L1) A植物B植物， ()102()3()40時(shí)間/gin在較低C

7、O2濃度的環(huán)境中，B植物固定CO?的能力比A植物強(qiáng) A. IOmin之前，B植物光合作用消耗的CO2最大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量在兩條曲線(xiàn)交點(diǎn)M處兩植物的固定CO?速率相等 B. 20min以后，A、B兩種植物光合作用強(qiáng)度都與呼吸作用強(qiáng)度相等光照強(qiáng)度甲 光照強(qiáng)度甲 強(qiáng)光照 I一般光照 :弱光照 高CO?濃度中co,濃度低CO2濃度 光照強(qiáng)度 乙 Q溫度 3. 下圖中甲、乙、丙三圖分別表示幾種環(huán)境因素對(duì)小麥光合速率的影響，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在適宜范圍。據(jù)下圖正確的是() A. 甲圖P點(diǎn)之前制約小麥光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度、溫度乙圖的Q點(diǎn)(在高CCh

8、濃度下)要提高小麥光合速率可適當(dāng)提高光照強(qiáng)度 B. 丙圖中P點(diǎn)光合速率比較低的主要原因是細(xì)胞中CO?濃度含量很低丙圖Q點(diǎn)從強(qiáng)光照變?yōu)槿豕庹諘r(shí)，短時(shí)間內(nèi)小麥葉肉細(xì)胞中的C3含量升高 5.生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，普遍栽培的綠葉辣椒對(duì)強(qiáng)光耐受能力弱。為培育耐強(qiáng)光的辣椒品種，研究人員探究不同光照強(qiáng)度對(duì)綠葉辣椒和紫葉辣椒光合作用的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得辣椒葉片中相關(guān)色素含量及辣椒植株的凈光合速率，結(jié)果如圖所示。 花背索 口綠葉辣椒 口紫葉辣椒 (液泡中的色素) 光合色素 凈光會(huì)速率相對(duì)值 適宜光照下，綠葉辣椒葉綠體(場(chǎng)所)上的吸收光能進(jìn)行光合作用，而強(qiáng) 光條件會(huì)破壞葉綠體相關(guān)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光合作用受抑

9、制。 (1) 3點(diǎn)時(shí)綠葉辣椒葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用所需二氧化碳來(lái)源場(chǎng)所可以是()外界空氣B.細(xì)胞核 C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D.線(xiàn)粒體紫葉辣椒在B點(diǎn)產(chǎn)生的物質(zhì)相對(duì)含量一定多于4點(diǎn)的有() A.NADPHB.ATPC.氧氣D.丙酮酸 （4）由左圖可知，綠葉辣椒和紫葉辣椒光補(bǔ)償點(diǎn)（實(shí)際光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度，即圖中的A、8點(diǎn)）不同的原因在于（填“花青素”或“光合色素”）含量的差異，推測(cè)其 （填“能”或“不能”）吸收一部分光能，造成紫葉辣椒光補(bǔ)償點(diǎn)（填“高”或“低”）。 （5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，紫葉辣椒能適應(yīng)強(qiáng)光條件，原因可能是 參考答案 【學(xué)習(xí)過(guò)程】(1)原料消耗或產(chǎn)物生成 (1)

10、 三氯乙酸錫箔紙光合速率(1)①光②加快③a.細(xì)胞呼吸b.vd.>e.光飽和點(diǎn) ④ b.低?CO2補(bǔ)償點(diǎn)CO?飽和點(diǎn) ②正其行，通其風(fēng)”(或答合理安排植株的間距，使空氣流通亦可)①有關(guān)酶②提高溫度降低溫度 (2) ①氣孔水下降②光照強(qiáng)，溫度高，蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，部分氣孔關(guān)閉，影響了CO?的供應(yīng) 1. (1)形態(tài)結(jié)構(gòu)光合色素酶的活性⑵co2 (3)生長(zhǎng)發(fā)育【自主檢測(cè)】 1. 答案D解析溫度會(huì)通過(guò)影響光合作用中酶的活性來(lái)影響光合作用，高溫使酶失活而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降，所以D選項(xiàng)應(yīng)該是一條先升高后下降的曲線(xiàn)。 2. 答案：B解析：分析曲線(xiàn)圖可知，在水分充足時(shí)桑葉沒(méi)有出現(xiàn)“午休"現(xiàn)象，故適

11、時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解桑葉“午休"現(xiàn)象，A、C正確;曲線(xiàn)I【在1()時(shí)以后光合速率下降的限制因素是氣孔關(guān)閉引起二氧化碳的吸收不足，B錯(cuò)誤;導(dǎo)致曲線(xiàn)III日變化的主要因素是光照強(qiáng)度的變化引起的氣孔關(guān)閉，二氧化碳的吸收量少，D正確。故選B。 3. 【答案】C【解析】據(jù)圖可知B植物在低濃度CO2時(shí)還可以進(jìn)行光合作用，所以B植物固定CO?的能力較A植物強(qiáng)，A正確；10min之前，B植物所在的容器內(nèi)二氧化碳濃度降低，說(shuō)明光合作用消耗的CO2量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO?量，B正確；歸點(diǎn)時(shí)，A、B兩植物曲線(xiàn)相交，只能說(shuō)明此時(shí)密閉容器中的CO?濃度相等，而不能說(shuō)明A、B兩植物的固定CO?速率相等，C錯(cuò)誤：20分鐘

12、后A、B植物不再吸收CO2,此時(shí)表明A、B植物的光合作用固定CO?的量分別等于各自呼吸作用放出的CO2的量，D正確。 4. 【答案】D【解析】甲圖P點(diǎn)之前，不同溫度下都是隨著光照強(qiáng)度的增大，光合速率增大，與溫度無(wú)關(guān)，故P點(diǎn)之前制約小麥光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，A錯(cuò)誤;乙圖P點(diǎn)之后光照強(qiáng)度基本不再是限制因素，故乙圖的Q點(diǎn)（在SCO：濃度下）再提高光照強(qiáng)度，其光合速率也不會(huì)發(fā)生改變，B錯(cuò)誤;丙圖中P點(diǎn)的限制因素仍是溫度，隨著溫度的增加，光合速率不斷增大，故P點(diǎn)光合速率比較低的主要原因是溫度低，C錯(cuò)誤;丙圖Q點(diǎn)從強(qiáng)光照變?yōu)槿豕庹眨夥磻?yīng)過(guò)程減弱，生成的［H］和ATP減少，則暗反應(yīng)中C3還原過(guò)程

13、會(huì)減弱，則C3含量會(huì)增多，D正確。故選D。 5.【答案】（1）類(lèi)囊體薄膜光合色素（2）AD⑶ABC（4）花青素能高（5）紫葉辣椒葉片花青素含量較高，能夠吸收部分光能，防止葉綠體在強(qiáng)光下被破壞【解析】（1）適宜光照下，綠葉辣椒葉綠體類(lèi)囊體薄膜上的光合色素吸收光能進(jìn)行光合作用，而強(qiáng)光條件會(huì)破壞葉綠體相關(guān)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光合作用受抑制。（2）7?點(diǎn)時(shí)綠葉辣椒植株的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，葉肉細(xì)胞中光合作用強(qiáng)度也大于呼吸作用強(qiáng)度，因此葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用有利用細(xì)胞外的CCh和自身呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，即所需二氧化碳來(lái)源場(chǎng)所可以是外界空氣、線(xiàn)粒體。此時(shí)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中不會(huì)發(fā)生無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的過(guò)程，故選A、D。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，8點(diǎn)比A點(diǎn)的光照強(qiáng)度大，光反應(yīng)強(qiáng)，故紫葉辣椒在B點(diǎn)產(chǎn)生的物質(zhì)相對(duì)含量一定多于人點(diǎn)的有光合作用過(guò)程中光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP、氧氣，故選A、B、C。（4）由左圖可知，綠葉辣椒的光合色素的含量和紫葉辣椒相同，但花青素的含量比紫葉辣椒少，故綠葉辣椒和紫葉辣椒光補(bǔ)償點(diǎn)（實(shí)際光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度，即圖中的A、B點(diǎn)）不同的原因在于花青素含量的差異；推測(cè)其能吸收一部分光能，造成紫葉辣椒光補(bǔ)償點(diǎn)高。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，紫葉辣椒能適應(yīng)強(qiáng)光條件，推測(cè)其原因可能是紫葉辣椒葉片花青素含量較高，能夠吸收部分光能，防止葉綠體在強(qiáng)光下被破壞。