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一轮复习——必修一 第9讲 光合作用过程、原理及影响因素
整体知识框架
考点1：光合发生场所
捕获光能的色素
1.绿叶中色素的提取和分离
(1)实验原理
(2)实验步骤
(3)实验结果
典例分析1
回答下列关于叶绿体中色素的有关问题：
(1)滤纸条上有几条色素带？它们是按照什么次序分布的？
(2)色素带越宽说明此种色素含量 。色素带最宽的是 ，最窄的是 ，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。色素带扩散速度与 有关，扩散速度越快说明溶解度越 。相邻两条色素带之间距离最远的是 ，最近的是____________________。
小结：实验出现异常现象的原因
典例分析2
甲学习小组在进行“绿叶中色素的提取和分离实验”时操作规范，
但提取的色素在滤纸条上的带宽与乙学习小组相比有一定的差别，
相应的实验结果如图所示。下列有关分析正确的是（ ）
A．该实验方法也适用于植物液泡中色素的提取和分离
B．甲小组可能是研磨时间不够或者二氧化硅用量太少
C．滤纸条上色素②呈现蓝绿色，色素④距离滤液细线最远
D．实验说明，叶绿素a和叶绿素b的分子结构不稳定，容易分解
典例分析3
(2019·江苏，17)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜
菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是( )
A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C.在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作 D.实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b
2.叶绿体中色素的吸收光谱(JCP99)
典例分析4
由图可以看出：
(1)图中暗带形成的原因是____________________________,由此可知，叶绿体中的色素只吸收_______，而对红外光和紫外光等不吸收，其中叶绿素对______________的吸收量大，类胡萝卜素对________的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
(2)由图可知：叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b_____，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a (填宽或窄)。
(3)在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测：同一植物底层叶片中叶绿素a/b ，有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。
3.影响叶绿素含量的因素：
(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，叶片在黑暗中呈黄色。
在受到光照射时，光敏色素的结构发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
调控叶绿素合成的相关基因的表达
(2)温度：低温抑制叶绿素的合成，促进已有叶绿素的分解
(3)无机盐：叶绿素含有N、Mg等元素
叶绿素a:C55H72O5N4Mg、叶绿素b:C55H70O6N4Mg、胡萝卜素：C40H56、叶黄素：C40H56O2
(4)水：干旱促进脱落酸（ABA）的合成，脱落酸促进叶绿素的降解。
典例分析5
某同学推测,适当遮光可能导致草莓叶绿素含量增加,以适应弱光环境。请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确,简单的写出实验思路:
典例分析6
“霜叶红于二月花”的景色，是成片的黄栌或枫叶逐渐变红形成的。假如你是某研究性小组的成员，请你以黄栌为材料，对这一自然现象产生的原因进行实验探究。实验假设：叶片变红现象受温度影响。
(1)围绕该实验假设，有的同学主张在实验前，需要搜集有关资料，才能对实验组的温度进行设置，该“有关资料”应为________________________________________________。
实验材料：盆栽的黄栌或枫树、透明的恒温箱等实验用具。
(2)实验步骤：________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验结果预测及结论：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
4.光合色素的功能
吸收、传递光能——四种色素
转化光能——只有少数特殊状态的叶绿素a
二、叶绿体的结构和功能
1.叶绿体功能的实验验证(JCP100-101)
极细光束照射水绵：需氧细菌只集中分布在
叶绿体被 到的部位
完全曝光：需氧细菌分布在叶绿体 的部分
用透过三棱镜的光照射水绵：大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
结论：①叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧；②叶绿体主要吸收红光和蓝紫光。
2.恩格尔曼实验设计的巧妙之处
(1)实验材料用水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察，用需氧细菌可确定释放氧气的部位。
(2)没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
(3)用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对比实验。
(4)临时装片局部曝光与完全暴光的实验再一次验证实验结果。
典例分析7
科学家恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现需氧细菌
大量聚集在如图所示区域。以下分析正确的是（ ）
A.实验过程中装片需放置在没有空气的环境中是为了设置自变量
B.该实验的自变量和因变量依次是光照的有无和细菌的分布状况
C.图中细菌分布的差异是水绵不同区域光合作用强度不同造成的
D.水绵光合作用产生的O2能进入细菌的线粒体与[H]结合生成H2O
3.叶绿体的结构适于进行光合作用(原因)
有光合色素分布在类囊体薄膜上；
有光合作用的酶分布于叶绿体基质、类囊体薄膜；
有众多基粒，极大地扩大了受光面积。
诊断1
( )1.叶绿体是光合作用的场所，没有叶绿体也能进行光合作用
( )2.Mg是构成类胡萝卜素和叶绿素所必需的微量元素
( )3.用纸层析法分离色素时，含量多的色素在滤纸上扩散快
( )4.叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色
( )5.在叶肉细胞内，含量最多的光合色素一定是叶绿素a
( )6.提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分
( )7. 画滤液细线时应尽量减少样液扩散
( )8.叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜和叶绿体内膜
( )9.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
( )10.在红光照射时，野生型和类胡萝卜素缺陷型的光合作用强度是相等的
( )11.黄化叶片中光合色素吸收的红光会大幅度减少
( )12.缺乏类胡萝卜素的水稻突变体仍能捕获蓝紫光
( )13.红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a
( )14.叶绿体中类囊体堆叠可以增大C3还原场所的面积
( )15.散布在细胞质基质中的叶绿体，其形态和分布会随环境的变化而改变
1 ．研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用分别是________________________________________
_________________________________________。
2 ．研磨时要迅速和充分的原因是____________________________________________________
_________________________________________。 (JCP97-98)
3 ．制备滤纸条时，在滤纸条一端剪去两角的目的是____________________________________
_________________________________________。
4．高等植物的叶片一般呈现绿色，原因是_____________________________________________。
5.玉米田里的白化苗长出几片叶片就死亡，原因是？
6.(JC P98)绿叶中的色素有4种，它们可以归为两大类： (含量约占3/4)和 (含量约占1/4)，其中前者包含 (蓝绿色)和_______(黄绿色)。后者包含 (橙黄色)和 (黄色)。
7.(JCP99)叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。
8.(JCP101)叶绿体是 的场所。在它内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的 ，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的 。
9.生物圈得以维持运转的最终能量来源：
唯一能够捕获和转化光能的生物学途径：
进行光合作用的生物：
植物工厂里为什么不用发绿光的光源？(旁栏思考JCP99)
11.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？(JCP101拓展应用)
12.温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜，补充什么颜色的光源？为什么？
考点2：光合原理
一、发现历程
1.英国希尔发现，光照下，在离体叶绿体的悬浮液中（其中有H2O，没有CO2）加入足量的铁盐或其他氧化剂，离体叶绿体虽然不能合成有机物，但Fe3+被还原为Fe2+，同时离体的叶绿体释放出O2。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
(1)希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？
(2)希尔实验中的氧化剂起到什么作用？
(3)叶绿体内参与光合作用的氧化剂是什么？
(4)希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全都来自水？
小结：水的光解：
典例分析1
实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著
B. 与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体的功能较强
C. 除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能产生三碳糖
D. 不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲
2.为了确定光合作用释放的O2的来源，美国科学家鲁宾和卡门用18O作为标记物，制备出H218O和C18O2
对比实验
实验方法： 自变量：
因变量： 实验结论：
典例分析2
1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中产生
的氧气的来源，实验部分过程及结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.实验中小球藻的细胞内含有藻蓝素和叶绿素，没有完整的叶绿体
B.另一组实验及结果模式图应为：将H218O换成H2O，CO2换成C18O2，其余不变
C.该实验的预期结论是光合作用产生的O2中的氧部分来自水
D.18O不具有放射性，是稳定的同位素，可用于示踪物质运行和变化规律
3.美国阿尔农(D. Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。且该过程总是与水的光解相伴随。
阿尔农实验1
材料：离体叶绿体
处理：加入ADP、Pi，给予光照
结果：叶绿体生成ATP，且同时水光解产生氧气；
结论：
阿尔农实验2
材料：离体叶绿体
处理：供给ATP、NADPH和CO2，黑暗条件
结果：离体叶绿体中有糖类生成
结论：
4.美国卡尔文开始用小球藻悬液研究光合作用的暗反应。卡尔文给小球藻提供持续的光照和CO2，一段时间后，加入放射性同位素标记的14CO2，在不同时段（间隔3s、5s、10s等）内将细胞悬液迅速倾入煮沸的乙醇中以杀死细胞，使酶失活。最后，使用双向纸层析和放射自显影分离等方法分析产物，发现了C3等一系列中间产物，最终阐明了暗反应阶段的反应过程——卡尔文循环。
实验现象：如果光照下突然中断CO2供应，C3急剧减少而C5量增加；突然停止光照，C3浓度急速升高而C5的浓度急速降低。
结论：C3与C5之间是相互循环的。
典例分析3
卡尔文因发现光合作用合成己糖反应中CO2的固定途径获得诺贝尔奖。卡尔文将14CO2注入小球藻悬浮液，给予实验装置不同时间(0注：表中①～⑥依次代表3-磷酸甘油酸、1,3-二磷酸甘油酸、3-磷酸甘油醛、己糖、C5、淀粉
A.14CO2与12CO2是本实验的自变量，不同时间的产物为因变量
B.①中的3个碳原子都具有放射性
C.14C的转移途径为14CO2→①→②→③→④⑤→⑥
D.只做光照时间为t5的实验，也能确定出放射性化合物出现的先后顺序
二、光合作用的过程
1.请根据光合作用的基本过程，填充下图：
小结：
2.光反应阶段
典例分析4
附加题：(多选)如图表示绿色植物光合作用的部分过程，
图中A～C表示相关物质。有关分析错误的是(　 )
A．图中A为氧气，可部分释放到空气中
B．外界CO2浓度升高时，图中B的含量暂时升高
C．该过程消耗的NADP＋和C都来自叶绿体基质
D．该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中
典例分析5
如图是光合作用过程示意图(字母代表物质)，图中PSBS是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内的H＋浓度而被激活，激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物细胞造成损伤。
(1)图中的A是________，C是________，D是________。
(2)叶绿素a主要吸收___________光。采用纸层析法分离色素时，注意滤纸上的滤液细线要高于________。
(3)若反应Ⅱ中G的浓度突然降低至一半，短时间内C5的含量将________。如果追踪G中碳元素的去向，常用__________法。
(4)过度光照将会激活膜蛋白PSBS，直接抑制反应Ⅰ中__________过程，会导致电子不能传递给______(填图
中字母)，所以过量的光能将不能转变为化学能。
3.暗反应阶段
C3化合物：3-磷酸甘油酸；
C5化合物：核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)
光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以
进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。
典例分析6
磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。下图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是(　　)
A．若a表示ATP，可用于C3的还原、叶绿体内外物质的运输、H2O裂解释放O2 、酶的合成
B．光合作用的产物都是在叶绿体中合成的
C．光合作用的产物既有淀粉还有蔗糖
D．若磷酸转运器活性下降，会促进光合速率上升
小结：元素的转移途径
小结：环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
典例分析7
光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。下列对于改变反应条件而引起的变化的说法，正确的是（ ）
A．突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小
B．突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
C．突然将红光改变为绿光，会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小
D．突然将绿光改变为红光，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小
拓展—C4途径
常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
PEP羧化酶被称为“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力 (特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)，并且无光合午休现象。
典例分析8
小麦体内只有一条固定CO2的途径，即卡尔文循环，也称为C3途径；甘蔗除具有C3途径外，还有另外一条途径，即C4途径。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成。而甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒。甘蔗细胞暗反应中CO2固定过程如图所示，能有效利用较低浓度的CO2。下列叙述正确的是(　　)
A．干旱环境中小麦光合作用速率比甘蔗大
B．甘蔗叶肉细胞能通过卡尔文循环产生有机物
C．甘蔗、小麦光反应的场所都发生在叶肉细胞中
D．甘蔗、小麦暗反应过程中CO2的受体都是PEP和RuBP
诊断2
( )1.植物在夜晚不进行光反应，只进行暗反应
( )2.光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜
( )3.光反应为暗反应提供NADH和ATP
( )4.光合作用只能发生在叶绿体中
( )5.H2O光解产生的O2扩散到线粒体中被消耗，至少需要穿过5层生物膜
( )6.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖类
( )7. NADPH既可作还原剂，又可为暗反应提供能量
( )8.叶绿体中光合色素吸收的光能，只用于ATP的合成
( )9.光合作用产生的淀粉可以进入筛管，通过韧皮部运输到植株各处
( )10.植物细胞产生的O2只能来自光合作用
( )11.希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程
( )12.鲁宾和卡门设计对比实验证明了光合作用释放的氧气来自水
( )13.阿尔农发现光合作用中叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随
( )14.C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C从CO2开始先后经C3、C5最后形成糖类
( )15. 硝化细菌可将环境中的NH3氧化释放的能量直接用于自身各项生命活动
1．(JCP104光合作用的过程)叶绿体中C3的分子数量为什么多于C5的分子数量？
2.( P104相关信息)：C3是指三碳化合物——_____________，C5是指五碳化合物——_______ ________。
3.( P104相关信息)：光合作用的产物有一部分是_____，还有一部分是_____。蔗糖可以进入 ，再通过韧皮部运输到植株各处。
4.(JCP104)：光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物，可能的实验思路是？
考点3：影响因素
一、内因
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
小结：轮作、套作、间作
1.轮作：在同一块田地上，轮换种植不同的作物，如玉米-花生轮作。
优点：（1）不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同，轮作可以均衡利用土壤中的矿质元素。
（2）每种作物都有一些专门为害的病虫杂草，轮作能够改变原有的食物链，防止病虫害；抑制杂草生长，减轻草害。
2.套作：在同一块田地上，在前季作物的生育后期，在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式，比如玉米套种花生、果园套种油菜。
3.间种：几种作物同时期播种的叫间种。如：果树林下种油菜。可以在空间上提高环境资源的利用率如增加光合作用的面积。
典例分析1
（2020·全国卷Ⅰ)(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________，选择这两种作物的理由是？
2.植物叶片的叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量、有机物的输出情况 、气孔导度等
二、外因
1.光合作用强度
(1)概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量。
(2)表示方法：用一定时间内 来定量表示。
小结：光合速率的表示方法
注意：叶绿体吸收的CO2≠植物体吸收的CO2≠叶肉细胞吸收的CO2
2.探究光照强度对光合作用强度的影响(JCP105)
(1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中 ，光照下叶片进行光合作用产生 ，充满细胞间隙，叶片又会 。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量 。
(2)实验中变量分析
(3)实验步骤
注意：打孔时要避开 ，因为没有叶绿体，会延长叶片上浮时间，影响准确性。
NaHCO3缓冲液的作用是： 。
光源与叶片之间放置水柱：吸收光的热量，避免温度的变化对实验结果造成干扰。
(4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的叶片 。
(5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也_______(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。
(6)构建数学模型和各关键点的物理模型
典例分析2
下图表示植物光合速率随光照强度改变的曲线，下列叙述不正确的是(　　)
A．若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动
B．若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动
C．D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D．若图示曲线为阳生植物的光合速率曲线，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动
小结：连续光照和间隔光照下的有机物合成量
(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。
(2)在总光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。
(3)应用：人工补光时，可适当采用“光暗交替”策略，这样在提高光合产量的情况下，可大量节省能源成本。
典例分析3
(2019，北京，31)光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的 。在碳（暗）反应中， RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与 RuBP（C5）结合，生成2分子C3。影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括
（写出两个） ；内部因素包括 （写出两个）。
（2）R 酶由8个大亚基蛋白(L) 和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中 L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的 中与 L组装成有功能的酶。
（3） 研究发现，原核生物蓝细菌R 酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将该R 酶的S、 L 基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝细菌S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体 DNA 中，同时去除甲的 L 基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R 酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出 “转基因植株中有活性的 R 酶是由蓝细菌的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
3.探究CO2浓度对光合作用强度的影响
控制温度、光照强度等相同，在各烧
杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液， NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透
可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。 失水，不利于光合作用。
(1)构建CO2浓度影响光合作用的数学模型
A点：CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度；
A′点：进行光合作用所需CO2的最低浓度；
B点和B′点：CO2饱和点。
应用：
①“正其行，通其风”，温室内充CO2：提高CO2浓度以增加产量。
②合理灌溉、施肥：促进叶片面积增大，提高酶合成速率，增加光合速率。
③生产上使用农家肥：有机物在微生物的分解下产生大量CO2和无机盐，同时释放热能。
(2)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(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)
D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度 注意：细胞呼吸速率增加，其他条
使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。 件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
4.温度（与呼吸作用酶相比，光合作用相关酶对温度更为敏感）
注意：光合作用的最适温度不一定是植物生长的最适温度
应用：①适时播种；②温室中,白天适当提高温度,晚上适当降温
典例分析4
某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以LED灯作为光源，移动LED灯调节其与大试管的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B.A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度
C.B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D.若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向右移动
应用：预防干旱 合理灌溉
应用：合理施肥
7.多项外因综合分析
(1)这三种研究的自变量分别是什么？
(2)图中P点光照强度下，要想提高光合速率，可以分别采取什么措施？
(3)据图1分析，在30 ℃条件下，光照强度达到Q点之后，光合作用速率不再增加，限制因素可能有哪些？
(4)图1不足以说明30 ℃是光合作用最适温度，如何改进实验才能获得更精确的结果？
(5)Q点之后，曲线会明显下降的是哪一个图？原因是什么？
典例分析5
农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。请分析下列操作正确的是（ ）
A.矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，体现了水的流动性
B.给农田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖类、脂肪等化合物
C.向农田中施加农家肥，不仅可为植物的光合作用提供CO2，还可为植物的生长提供一定的无机盐
D.在酸化土壤中，无机盐多以离子形式存在，有利于农作物的生长和发育
典例分析6
图1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分物质变化，图2表示玉米在充足CO2、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列相关叙述正确的是（ ）
A.图1中，在生物膜上进行的过程有①②③，⑤过程需要消耗ATP
B.图1中，若叶肉细胞内②过程与④过程的速率相等，则玉米植株可正常生长
C.图2中，P点对应的光照强度下，限制玉米光合速率的主要环境因素是CO2浓度
D.图2中，若环境中CO2浓度降低，则曲线上的Q点将向左下方移动
典例分析7
为探究影响光合速率的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A.此实验共有三个自变量：光强度、施肥情况和土壤含水量
B.光照强度为800 lux是玉米在25 ℃条件下的光饱和点
C.在土壤含水量为40%～60%的条件下，施肥促进光合作用的效果明显
D.制约c点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量
典例分析8
下图显示在环境CO2浓度和高CO2浓度下，温度对两种植物CO2吸收速率的影响，下列有关曲线的分析正确的是（ ）
A.高CO2浓度条件下，叶片温度在45 ℃时两种植物真正光合速率最高
B.环境CO2浓度条件下，40 ℃时限制两种植物光合作用速率的因素相同
C.自然条件下，与植物b相比，植物a更适合生活在高温环境中
D.植物b的光合作用相关酶活性在38 ℃左右最高
典例分析9
某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。请回答下列问题：
(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水既是_________的原料，又是光合产物在植物体内_______的主要介质。
(2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是_____点，其主要原因_____________________________________。
(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_________________________________________________。
此时类囊体结构被破坏，提供给暗反应的______________减少。
小结：光合作用和化能合成作用的比较
典例分析10
科学家在我国腾冲热泉中分离得到硫细菌，这些细菌通过氧化硫化物和还原CO2来制造有机物。下列关于硫细菌的叙述，错误的是( )
A.与硝化细菌的同化作用类型均为自养型
B.能利用化学能将CO2和水合成糖类
C.拟核中含有环状DNA
D.其生物膜系统实现细胞的区室化和功能专一化
诊断3
(　　)1.水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用
(　　)2.若适当升高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则光补偿点应相应地向右移动
(　　)3.农作物栽种密度越大，接受光照的叶面积也越大，单位面积产量越高
(　　)4.阴雨天，菠菜叶肉细胞叶绿体中光反应速率下降、暗反应速率基本不变
(　　)5.农作物的合理密植的原理要用到叶面积系数，该系数既影响光能利用率又影响总呼吸速率
(　　)6.玉米和大豆间作，减少了氮肥的使用量、降低了单位面积的总产量
(　　)7.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
(　　)8.农业生产常采用强光植物和弱光植物高矮间作的方法提高农田的光能利用率
(　　)9.当棉桃被摘掉后，靠近棉桃的叶片光合作用速率下降
(　　)10.延长光照时间能提高光合作用强度
(　　)11.光照越弱，阴生植物光合作用越强；光照越强，阳生植物光合作用越强
(　　)12.植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用
(　　)13.外界环境中的CO2通过气孔进入叶肉细胞被利用
(　　)14.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间短
(　　)15.白天与夜间适当提高温度，有利于增加大棚蔬菜的产量
(　　)16.适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度
(　　)17.作物合理间作套种，可充分利用光能
(　　)18.温度对光反应和暗反应的影响程度相同
1.(生产实践)土壤板结，光合速率下降的原因是？
2.(生产实践)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：
3.植物工厂用人工光源生产蔬菜的优点是_____________________________________________。同时，___________________________________________________，以使蔬菜产量达到最大。
4.(生产实践)大棚种植使用有机肥有利于增产，从影响光合作用的因素角度分析原因是？
5.农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是？(答出1点即可)。
6.大棚生产中，为什么多施有机肥能够提高作物的产量？
7.光合作用的强度是指？
8.影响光合作用的主要外界因素有哪些？
9.自养型的生物除绿色植物外还有哪些？
10.硝化细菌的代谢类型、合成有机物所利用的能量来源？

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