新教材高中生物必修一第5章 第4节 第3课时 光合作用原理的应用Word文件下载.docx

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（5）净光合速率常用单位叶面积、单位时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物的积累量来表示（　　）

（6）测绿色植物的呼吸速率需要在黑暗条件下进行（　　）

答案　

（1）×

（2）√　（3）×

　（4）√　（5）√　（6）√

特别提醒　光合速率与呼吸速率的计算

（1）绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。

（2）绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。

（3）真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：

①光合作用产生的O2量＝实际测得的O2释放量＋细胞呼吸消耗的O2量。

②光合作用固定的CO2量＝实际测得的CO2吸收量＋细胞呼吸释放的CO2量。

③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量（增重部分）＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。

思考教材P105“探究·

实践”中，探究光照强度对光合作用强度的影响的相关问题。

（1）本实验的自变量是什么？

如何控制？

提示　光照强弱。

通过调节光源与实验装置的距离来控制。

（2）本实验的因变量是什么？

检测指标是什么？

提示　光合作用强度。

相同时间圆形小叶片浮起的数量。

（3）光照下叶片上浮，请分析其中的原因并在下图中绘制叶肉细胞气体交换图。

提示　光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶片中氧气增多。

归纳总结　影响光合作用的因素及应用

（1）光照强度

光是绿色植物光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。

①原理：

光直接影响光反应阶段，制约NADPH和ATP的生成，进而制约暗反应阶段。

②曲线分析（如图）

在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，但光照强度增加到一定强度时，光合速率不再加快，甚至降低（细胞灼伤）。

③线段及关键点明析

项目

曲线

点、段

进行的生理过程

气体转移情况

对应的生理状态模型

A点

只进行细胞呼吸

吸收O2、释放CO2

AB段

细胞呼吸、光合作用同时进行且细胞呼吸强度>

B点

细胞呼吸、光合作用同时进行且细胞呼吸强度＝光合作用强度

不与外界进行气体交换

B点以后

细胞呼吸、光合作用同时进行且细胞呼吸强度<

吸收CO2、释放O2

④生产应用

a．阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。

b．阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物低，注意间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置。

（2）CO2浓度

①曲线分析：

图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

B和B′点都表示CO2饱和点。

②应用：

在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。

（3）温度

温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合速率。

冬季温室栽培，白天可适当提高温度；

晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。

（4）水分

水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，另外水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。

②曲线分析

图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。

图2曲线中E点光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了CO2的供应。

（5）多因子变量对光合速率的影响

Ⅰ.曲线分析

P点：

限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。

Q点：

横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的主要因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。

Ⅱ.应用：

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用所需酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；

当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

1．光照强度：

直接影响光反应速率，光反应产物NADPH与ATP的数量多少会影响暗反应速率，这是最主要的因素。

2．温度：

影响光合作用过程，特别是暗反应中酶的催化效率，从而影响光合作用强度。

3．CO2浓度：

CO2是暗反应的原料，CO2浓度的高低直接影响暗反应速率。

4．无机营养：

例如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分。

5．水分：

水分是光合作用的原料之一，缺少时可使光合作用强度下降。

1．用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如下图所示的实验，下列叙述不正确的是（　　）

A．离体的叶绿体中能合成糖类

B．碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳

C．烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生

D．灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度

答案　D

解析　灯与锥形瓶之间的距离，表示不同的光照强度，光照强度影响光合作用的强度，D错误。

2．如图表示某植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图，下列说法中不正确的是（　　）

A．图中的叶肉细胞呼吸释放的CO2量大于光合作用固定的CO2量

B．M中NADPH的运动方向是从叶绿体的类囊体到叶绿体的基质

C．M、N都能产生ATP

D．真核细胞中都含有M、N，原核细胞中都不含M、N

解析　蛔虫细胞中不含线粒体（N），叶绿体只分布在植物的绿色细胞中，根细胞中没有叶绿体（M），D错误。

3．科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．a点时，小麦叶肉细胞不进行光合作用

B．b点时，小麦光合速率等于呼吸速率

C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动

D．随着环境温度的升高，cd段位置会不断上移

解析　20℃不是光合作用的最适温度，在一定温度范围内适当升高温度时，光合速率将增强，cd段位置会上移，但是超过一定的温度后，cd段位置可能会下移，D错误。

4．（2020·

天津高一期末）如图两曲线分别表示阳生植物和阴生植物CO2的吸收速率随光照强度变化的情况。

当光照强度为C时，两植物的有机物积累速率分别为a1、b1，两植物有机物合成速率分别为a2、b2，结果是（　　）

A．a1＝b1；

a2＞b2B．a1＝b1；

a2＜b2

C．a1＞b1；

a2＞b2D．a1＜b1；

a2＝b2

答案　A

解析　从图中可看出，当光照强度为C时，a、b植物的净光合速率相等，因此两植物的有机物积累速率相等，即a1＝b1；

而当光照强度为0时，a植物的细胞呼吸速率高于b植物，根据真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率，因此光照强度为C时，有机物合成速率a2＞b2，A正确。

5．硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件（　　）

A．具有NH3及缺氧B．具有NH3和氧

C．具有硝酸和氧D．具有硝酸及缺氧

答案　B

解析　硝化细菌能够利用无机物合成含碳的有机物，合成有机物需要能量，能量的来源是氧化无机物释放出来的化学能，而硝化细菌氧化的是NH3，需要在有氧条件下进行。

A组　基础对点练

题组一　探究环境因素对光合作用强度的影响

1．检查植物的光合作用速率是否增加的最有效的方法是检查（　　）

A．光合作用产生的水量

B．CO2的消耗量

C．植物体的叶绿素含量

D．植物体葡萄糖的氧化量

解析　光合作用中既有水的消耗，又有水的产生，且植物体内水的消耗速率不易测量，A错误；

通过测定CO2的消耗速率可以检查植物光合作用速率的变化情况，B正确；

植物体内叶绿体中的叶绿素含量变化不易测定，C错误；

葡萄糖的氧化量代表细胞呼吸的大小，不是光合作用的大小，D错误。

2．生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（如下图所示），这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（　　）

答案　C

解析　25℃时，温度适宜，有光照，但水为“煮沸过的自来水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用产生的氧气少，叶片小块上浮慢；

在0℃的条件下酶的活性很低，在光照条件下，植物进行光合作用产生的氧气很少，叶片小块浮起很慢；

25℃时，温度适宜，在光照条件下，植物进行光合作用，产生氧气，叶片小块最先浮起；

25℃没有光照时，不能进行光合作用，不产生氧气，叶片小块不能浮起。

故选C。

3．（2019·

山东师范大学附中高一月考）下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化。

下列叙述错误的是（　　）

A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响

B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2

C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度

D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度

解析　分析题图，该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的O2量（代表光合作用强度），故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；

加入NaHCO3溶液是为金鱼藻光合作用提供CO2，B错误；

相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度，C正确；

若将此装置放在黑暗处，金鱼藻的光合作用无法进行，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度，D正确。

4．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。

照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是（　　）

A．装置内增加的氧气来自水

B．光照强度为a时，光合作用停止

C．丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低

D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系

解析　光照强度为a时，装置内氧气的增加量为0，说明此光照强度下光合作用强度与细胞呼吸强度相等，B错误。

题组二　影响光合作用强度的因素

5．阳台菜园逐渐成为城市生活的一种时尚，可为居民提供新鲜蔬菜。

下列有关说法正确的是（　　）

A．阳台内的蔬菜进行光合作用主要利用自然光

B．为提高产量，在晚上可适当提高阳台蔬菜所处环境的温度

C．增施农家肥可提高二氧化碳浓度，促进夜间暗反应的不断进行

D．蔬菜中的叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关

解析　一般情况下，阳台内的蔬菜进行光合作用利用的光是自然光，A正确；

为提高产量，在晚上可适当降低阳台蔬菜所处环境的温度，以减少有机物的消耗，B错误；

夜间没有光照，不能为暗反应提供NADPH和ATP，因此不能持续进行暗反应，C错误；

叶绿素a与叶绿素b主要吸收蓝紫光（波长为450nm左右）和红光（波长为650nm左右），而对绿光（波长为500nm左右）的吸收则很少，因此叶绿素对光的吸收效率与光的波长不呈正相关，D错误。

6．已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系，若将温度提高到30℃的条件下（原