第三单元第11讲提升课影响光合作用的因素分析及题型突破一轮复习分析.docx
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第三单元第11讲提升课影响光合作用的因素分析及题型突破一轮复习分析
第11讲 提升课——影响光合作用的因素分析及题型突破
影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）
影响光合作用的因素
1．单因子
因素
原理
图像
应用
光照强度
影响光反应阶段，制约ATP及[H]的产生，进而制约暗反应
温室大棚内适当提高光照强度可以提高光合速率
二氧化碳浓度
影响暗反应阶段，制约C3的生成
①大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”；
②温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度
温度
通过影响酶活性进而影响光合作用（主要制约暗反应）
①大田中适时播种；
②温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累
必需矿质元素
通过构成与光合作用相关的化合物对光合作用产生直接或间接影响，如K＋可影响光合产物的运输和积累
①合理施肥，提高光合作用速率；
②施用的有机肥，被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素
2．多因子
图像
含义
P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高；Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因子
应用
温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当补充CO2，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浓度以提高光合作用速率
命题1 考查光照强度的影响
1．（2016·高考全国卷乙，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__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）当光照强度低于a时，甲组植物的光合作用强度随光照强度的增大而增大，因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。
（2）b光照强度下，甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增大而增大，说明此时限制光合作用的因素不是光照强度，应是CO2浓度或温度，因此要提高甲组的光合作用强度，可以考虑的措施是适当提高CO2浓度。
（3）由题图可知，经处理后乙组的最大光合速率明显低于甲组，若是由遗传物质改变造成的，则可遗传给子代，即子代在甲组条件下光合速率低于甲组，若是由低光照引起的，遗传物质不变，则子代在甲组条件下光合速率应与甲组相同。
当把乙组植株产生的种子种植在与甲组相同的条件下时，其光合作用曲线与甲组的相同，说明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。
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
外界因素对光合作用影响的实质
影响因素
产生的影响
影响过程
光照强度
影响水的光解产生[H]，影响ATP的形成
主要是光反应阶段
CO2浓度
影响C3的合成
主要是暗反应阶段
温度
影响光合作用酶的活性
命题2 考查CO2的影响
2．（2017·西安八校联考）如图所示，在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，下列说法错误的是（ ）
A．植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感
B．当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等
C．d点甲植物细胞内的C3含量比b点高
D．适当降低光照强度，b点将向右移动
解析：
选B。
环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不变，因此植物乙对CO2浓度变化更敏感；当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多；CO2浓度由b点增加到d点时，甲植物细胞内C3的合成量增加而消耗量不变，因此细胞内C3的含量增加；图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的，因此光照强度减弱，CO2的吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，在较高浓度的CO2条件下才能使CO2吸收量与CO2释放量相等，因此b点将右移。
命题3 考查温度的影响
3．（2015·高考海南卷，9）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．植物甲和乙光合作用所需的能量都来自于太阳能
B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高
C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的
D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0
解析：
选D。
植物进行光合作用所需能量均来自于太阳能，A正确；叶温在36～50℃时，植物甲的曲线在植物乙曲线上方，所以植物甲的净光合速率比植物乙的高，B正确；叶温为25℃时，植物甲和乙的曲线没有相交，即二者的净光合速率不同，C正确；叶温为35℃时，甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零，所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0，D错误。
命题4 考查水分的影响
4．（2017·漳州模拟）某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。
实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。
下列相关分析不正确的是（ ）
A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C．实验2～4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
D．实验2～4天，光合速率下降可能是由叶片内二氧化碳浓度下降引起的
解析：
选C。
图甲中可以看出，随干旱时间延长，实验组叶片光合速率呈下降趋势；比较图甲和乙的实验组，图甲中光合速率在第2天就开始下降，而图乙中叶绿素含量在第4天才开始下降，因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；图乙中，实验组2～4天中叶片叶绿素含量并没有下降；2～4天中实验组的光合作用速率下降很
有可能是由于干旱，气孔关闭，导致叶片中CO2浓度下降而引起的。
考查多因素对光合速率影响
5．如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0．03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。
在y点时改变某条件，结果发生了如曲线Ⅱ的变化。
下列分析合理的是（ ）
A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3含量低
B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度
解析：
选D。
在相同CO2浓度条件下，光照强度越强，产生的[H]和ATP越多，消耗的C3越多，因此，与y点相比，x点时叶绿体中C3含量高。
曲线Ⅰ表示在适宜温度条件下的实验结果，若再升高温度，光合作用速率反而降低。
x点时光合作用速率低的原因主要是光照强度较低，而不是叶绿素的含量低。
z点以后再增强光照强度，光合作用速率不再增加，证明限制因素不是光照强度，由于CO2浓度仅为0．03%，制约z点的因素有可能是CO2浓度。
光合作用与细胞呼吸的关系
1．光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源、去路的比较
比较项目
来源
去路
[H]
光合作用
光反应中水的光解
作为暗反应阶段的还原剂，用于还原C3
有氧呼吸
第一阶段、第二阶段产生
用于第三阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量
ATP
光合
作用
在光反应阶段合成，其合成所需能量来自色素吸收、转化的太阳能
用于暗反应阶段C3还原，其中活跃的化学能以稳定的化学能形式储存在有机物中
有氧
呼吸
第一、二、三阶段均产生，其中第三阶段产生最多，其合成所需能量来自有机物的分解
水解释放的能量直接用于除暗反应以外的各项生命活动
2．光合速率与呼吸速率的关系
（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数据为呼吸速率（A点）。
（2）绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。
（3）总（真正）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
（4）各点（段）光合作用和呼吸作用分析
A点
AB段
B点
B点后
）
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