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(共28张PPT)
[高考揭秘]
植物生理是高中生物知识体系的核心内容，是历年高考命题的重中之重。无论选择还是非选择，所设计知识点考查频率均较大，尤其是对光合作用和呼吸作用的考察，对两个重要生理活动的过程、发生场所、产物、影响因素、相互联系等进行全方位的考查。
考查形式灵活多变主要有：
① 分析光合作用和细胞呼吸的过程及它们之间的联系 （物质与能量）
② 以生产实践为情境，探究气孔、逆境、间作等因素对植物的影响
③ 以图或表为形式、考察光合作用补偿点、饱和点等核心知识和变式
(题目主要来源：2016-2023年全国卷）
专四：植物生理-细胞呼吸与光合作用
光合作用和细胞呼吸中的“物质与能量观”
光合作用和细胞呼吸的影响因素
与农作物增产措施
如果你是草莓园园主，如何让草莓长得又大又甜？
问题一：草莓为什么很甜？糖是如何产生的？产生的糖又到哪儿去了？
任务一：1、构建光合作用和呼吸作用的过程图解，
2、梳理光合作用和呼吸作用过程中物质和能量的变化。
考向1 光合作用与细胞呼吸的联系
光反应
类囊体薄膜
暗反应
叶绿体基质
有氧Ⅰ
细胞质基质
有氧Ⅱ
线粒体基质
有氧Ⅲ
线粒体薄膜
ATP中的
能量变化：
1、[2017·全国卷Ⅱ，29] 下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：
（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是____、________、________、_______，[H]代表的物质主要是____________。
O2
NADP+
ADP和Pi
C5
NADH（还原性辅酶Ⅰ）
【评价反馈】
（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是
____________________________________________________。
（4）将①物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到18O，请用文字和箭头写出18O在小球藻细胞内的转化过程____________________。
缺氧条件下有氧呼吸受到抑制，植物进行无氧呼吸产生酒精
CD
18O2
有氧呼吸
第3阶段
H218O
有氧呼吸
第2阶段
C18O2
光合作用
暗反应
（CH218O）
2、[2020全国卷Ⅲ29 ] 阅读下表内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
部位 (1)___________ 叶绿体的类囊体膜 线粒体
底物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反应名称 (2)___________ 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过程
能量来源 化学能 (3)____________ 化学能
产物(除ATP外) 乙醇、CO2 (4)____________ (5)___________
细胞质基质
无氧呼吸
光能
O2、NADPH
H2O、CO2
了解草莓的栽培
问题二：如何让草莓长得又大又甜？
盆栽草莓：播种育苗需要用保水性能良好的培养土，土壤pH最理想控制在5.7-6.5间。发芽温度20--25℃，播种后宜覆盖保湿，避光有利发芽，约5天左右出苗，这时需逐渐增加光照，有利迅速壮苗。草莓喜充足的光照，每天最好能有半天以上的光照时间。平时宜摆置于通风良好的场所。草莓不耐旱，盆土表面发干即需浇足水。2周左右施一次氮、磷、钾比例为5：10：5的液体肥料。
自然环境：
大棵型的草莓，行距要在30cm，株距约在46cm。
请说说影响草莓产量的因素
这些因素均只影响光合作用吗？
1．细胞呼吸影响因素的“四类”曲线：
考向2：光合作用和细胞呼吸的影响因素
内因：
外因：
光（强度、光质）
CO2浓度
温度、PH
矿质元素
水分
酶的种类、数量
色素的含量、叶龄等
考向2：光合作用和细胞呼吸的影响因素
2、光合作用的影响因素
任务二
1.在图中绘制出光照强度对光合速率的影响曲线图，并说出曲线类型为真正光合速率还是净光合速率。
2.在图中正确的位置写出光补偿点和光饱和点。
光强度
光合速率
0
光强度
CO2吸收
CO2释放
0
阳生植物
阴生植物
光饱和点
光补偿点
A
B
C
典型曲线分析
光强度
光合速率
0
若草莓光合速率、呼吸速率的最适温度分别为25、30℃，如图为温度25℃，大气CO2浓度时测定的数据。当发生以下改变时 B、C点如何移动？
① 由25 ℃ 时适当升温至30℃
② 适当增加二氧化碳浓度
③ 植物缺镁
光强度
CO2吸收
CO2释放
0
阳生植物
阴生植物
光饱和点
光补偿点
A
B
C
典型曲线分析
议一议
“利于光合，易补偿难饱和”
“不利于光合，难补偿易饱和”
①饱和点代表植物在一定条件下的最大光合作用能力。在一定条件下，饱和点越大，表示植物的光合作用能力越强。
②补偿点表示植物在一定条件下开始生长(积累有机物)的临界值，高于补偿点，植物开始生长；低于补偿点，植物会净消耗有机物。补偿点低，说明植物在较弱光照或低CO2浓度下就能生长。
自然环境密闭容器中植物光合作用曲线分析
问题1:找出两图中植物净光合速率=0 的时间。
问题2:两图中体现出哪些影响光合速率的因素？
问题3:如果草莓种植在以上两种环境能生存吗？
b
d
e
f
g
CO2
的吸收
CO2
的释放
（图1:夏季晴朗的某一天）
a
c
h
d, h ；
6点，18点
典型曲线分析
思考讨论：
3、光合作用、呼吸作用与农业生产的联系：
农业生产中通常会采用增加实际光合速率或降低呼吸速率，从而提高净光合速率，即积累的有机物最多，从而达到增产的效果。
农业生产中应注意哪些方面以提高草莓产量？
如何获得肉多饱满的果实？
1、改善细胞代谢条件
（1）改变外界条件
光照 （合理密植）
二氧化碳浓度（正其行，通其风；施用农家肥；合理密植等）
温度（白天利用大棚保温，夜间适当进行大棚降温 ）
适当减去下部不见光枝条
（2）合理灌溉
（3）科学施肥
2、育种方式—多倍体育种
3、施加调节物质—生长素、赤霉素等
4、调整能量流动方向
除去竞争者（杂草） 除去初级消费者（害虫）
总结归纳
农业生产中应注意哪些方面以提高草莓产量？
如何获得肉多饱满的果实？
1.(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物关于这些措施，下列说法合理的是A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
【评价反馈】
A
2.(2020·全国卷Ⅰ)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。回答下列问题：
(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有_________________________________________(答出2点即可)。
(2)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)。
(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最小光照强度)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__________________________________________________________________________________________________________________________。
减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；
增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用
肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收　
A和C
作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用，作物C光饱和点低且
长得矮与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
3.(2022·全国甲卷，29)根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是__________(答出3点即可)。(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是____________________________________ (答出1点即可)。
(3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是 .
.
ATP、[H]和O2
自身呼吸需要消耗有机物或建造植物体结构需要有机物
干旱导致植物气孔开度减小,叶片吸收的CO2减少，C4植物的CO2补偿点比C3植物的低,C4植物在较低CO2浓度下就能合成满足自身生长所需的有机物
4.（2018全国卷1）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：
（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是____________。
（2）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______________________ 。
（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是______。
（4）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的_________ （填“O2”或“CO2”）不足。
甲
甲
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
乙
CO2
5、(2019·新课标Ⅰ卷，29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______。
(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是____________________________________________。
(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案： (1)增强　(2)降低　气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少　(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变
6.(2016·全国1,30)为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题。
(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是　　　　　　　　 。 (2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高　　　　　　　　　(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。 (3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是
答案 (1)光照强度　(2)CO2浓度　(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的
7.(2022·全国乙卷，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是
A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
D
8.(2018·新课标Ⅲ卷，29)(9分)回答下列问题：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________上，该物质主要捕获可见光中的___________ 。(2)植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_______。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_________________________________。(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度______(填“高”或“低”)。
答案：(1)类囊体膜　　蓝紫光和红光　　(2)增加　　群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低　　(3)低

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