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光合作用的影响因素
及其应用
第10讲
高三生物总复习课件-必修1 分子与细胞
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
1．实验原理
基础·精细梳理
(1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。
(2)通过LED台灯与烧杯之间的距离控制光照强度。
(3)光合作用的过程中产生O2的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内小圆形叶片上浮的数量，来比较光合作用强度。
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
2．实验流程
基础·精细梳理
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
2．实验流程
基础·精细梳理
提醒　叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
3．实验结论
在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。
1.(多选)(2023·山东烟台期末)为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了实验研究，实验结果如图所示。据图分析错误的是(　　)
A.图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素只有
CO2浓度和温度
B.在弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下，马铃
薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生
C.马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0.03%、40 ℃
条件下，光照强度不是限制光合作用速率的因素
D.据图分析，在光照充足的条件下适当增加CO2浓度有利于提高马铃薯CO2吸收速率
【考向】结合光合作用影响因素的实验，考查科学探究能力
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
典例·精心深研
2．(2023·山西太原一中调研)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是(　　)
A．NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2
B．单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用
红光比用绿光测到的O2量多
C．氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量
D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
【考向】结合光合作用影响因素的实验，考查科学探究能力
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
典例·精心深研
1．内部因素
(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
(3)叶面积指数
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
2．外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
①光照强度
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
2．外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
②CO2浓度
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
2．外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
③温度
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
2．外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
④水分或矿质元素　
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
影响气孔的开闭,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
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
(2)多因子对光合速率的影响
考点二 影响光合作用的因素及应用
基础·精细梳理
(2)多因子对光合速率的影响
应用：温室栽培时，当光照强度适宜时，适当提高温度，同时增加CO2浓度或当温度适宜时，适当增加光照强度和CO2浓度都可以提高光合速率。
提醒 ①不同因素的作用具有互补效应。如当光照强度降低时，可通过增加CO2浓度补偿。
②不同条件下关键影响因素不同。如其他条件适宜，CO2达到饱和点，此时限制因素最可能是五碳化合物的含量。
考点二 影响光合作用的因素及应用
重点难点·透析
光合作用曲线中的“关键点”移动
(1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。
(2)B点与C点的变化
B点(补偿点) C点(饱和点)
适当增大CO2浓度(光照强度)
适当减小CO2浓度(光照强度)
土壤缺Mg2＋
(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。
左移
右移
右移
左移
右移
左移
1．[2020·山东卷，21(4)]干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________________________________________。
提示　叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少
2．西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点是____(答出两点即可)。
提示　充分利用土壤中的矿质资源、改善土壤、减少大面积病虫害发生
3．在温室大棚生产中，大棚内多施农家肥有利于提高作物的产量，原因是___。
提示　农家肥中的有机物被微生物分解产生无机盐和CO2，CO2和无机盐被作物利用，提高大棚作物的产量
4．北方夏季中午时，光照强度很强，植物出现“午休”现象的原因是：_____。
提示　光照强度过强，温度升高，导致气孔关闭，细胞CO2供应不足，光合作用减弱
考点二 影响光合作用的因素及应用
情境推理·探究
5．[2018·全国卷Ⅰ，30(2)]甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如下图所示。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是______________________。　
考点二 影响光合作用的因素及应用
情境推理·探究
提示　根据曲线图可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
甲
6．[2017·全国卷Ⅰ，30(2)]若将某种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是___________。
提示　该植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的[H]发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加
7．[2017·全国卷Ⅰ，30(1)]已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是______________________________。
提示　植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低
考点二 影响光合作用的因素及应用
情境推理·探究
8．结合下图分析并回答问题：
C点时两者光合作用速率____________(填“相等”“不相等”或“不一定相等”)，理由：______________________________。
　　
考点二 影响光合作用的因素及应用
情境推理·探究
不一定相等
两者的呼吸速率不一定相等
1．(2023·广东深圳调研)甲、乙两种植物在不同光照强度下的O2释放量(吸收量)如下图所示，下列有关叙述错误的是(　　)
A．与甲植物相比，乙植物更适合在林下生长
B．与B点相比，A点时叶绿体产生O2的速率较小
C．与B点相比，D点时叶绿体中C3的消耗量增加
D．C点时，甲、乙两植物的实际光合作用强度相同
【考向1】结合光合作用影响因素，考查科学思维
考点二 影响光合作用的因素及应用
典例·精心深研
2．(2023·山东淄博调研)如图甲表示水稻叶肉细胞在光照强度分别为0、4、8、12 klx时，单位时间释放的气体总量的变化，图乙表示用水稻叶片实验时光合速率与光照强度的关系。下列有关叙述正确的是(　　)
A．图甲中，光照强度为8 klx时，细胞的光合作用
速率等于呼吸作用速率
B．图乙中，限制E、F、G点叶片光合速率的主要
环境因素为光照强度
C．图乙中，如果增大CO2浓度，曲线和X轴的交点
F点可能向右移动
D．图甲中，光照强度为12 klx时，单位时间内叶肉细胞固定了12个单位的CO2
【考向1】结合光合作用影响因素，考查科学思维
考点二 影响光合作用的因素及应用
典例·精心深研
3．(2023·江苏南京调研)下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述错误的是(　　)
A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象
B．“低温、干燥、无氧储存种子”，更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗
C．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2以提高光合作用速率
D．“轮作”是利用了不同作物根系对矿质营养元素吸收的差异，从而避免土壤肥力下降
【考向2】围绕光合作用在农业生产中的应用，考查生命观念和科学思维
考点二 影响光合作用的因素及应用
典例·精心深研
1．(2021·辽宁卷，2)植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是(　)
A．可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B．应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D．适时通风可提高生产系统内的CO2浓度
重温真题 经典再现
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2．(2022·海南卷，3)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都
属于自变量
B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合
作用释放氧气的速率
C．四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高
D．若在4 ℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短
重温真题 经典再现
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3
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3．(2021·广东卷，15)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图a，示意图)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图b)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　)
A．t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随
光强增加而增加时的光照强度)
B．t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与
呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
重温真题 经典再现
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4．(2022·湖北卷，21)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同，研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。回答下列问题：
重温真题 经典再现
【注】　曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
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(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会_____________(填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明__________________________
_______________________________________________。
重温真题 经典再现
增大
高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
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【注】　曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的_______________________________
_________________________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明________________________________________________
_____________________________________。
重温真题 经典再现
实验组的净光合速率均明显小于对照组
长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异
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【注】　曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为___________________
_______________________________________________，
则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
重温真题 经典再现
A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同
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【注】　曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。

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