1、1第 3 课时 影响光合作用的环境因素1理解影响光合作用的环境因素。(重、难点)2光合作用原理的实践应用。影响光合作用的环境因素1光照强度低时，植物光合速率低。光照强度增强，光合速率变大；光照强度进一步提高，光合速率增加幅度逐渐变小；光照强度超过一定值时，光合速率不再增加。2CO 2是光合作用的原料之一。在一定范围内，植物光合速率随着 CO2浓度的上升而增加，达到某一定值后，增加 CO2浓度，光合速率不再增加。3温度影响酶活性，因而对光合速率也有明显的影响。(1)教材表 43 表明，不同植物光合作用的最适温度不同，一般在 2530_左右。(2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。(3
2、)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多，影响气孔的开闭，减少了CO2进入细胞的量。4水和营养元素会直接或间接地影响植物光合速率。(1)水是光合作用的原料，能直接影响植物光合速率。(2)氮素可以促进叶片面积的增大和叶片数目的增多，从而增加光合面积，间接地影响植物光合速率。5在农业生产中主要通过增加光照面积、延长光照时间等途径提高光能利用率。合 作 探 讨 探讨 ：叶绿素是叶绿体中重要的色素，若叶绿素的合成受阻，将严重影响光合作用的1进行。那么影响叶绿素合成的主要因素有哪些呢？试分析解释之。提示：(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(
3、2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含 N、Mg 等必需元素，缺乏 N、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外 Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，2叶变黄。探讨 ：光照强度对光合作用强度的影响，分析曲线讨论并回答：2(1)A 点时，光照强度为 0，对应的 CO2来源于哪些生理过程？其释放量的含义是什么？提示：A 点时，光照强度为 0，此时只进行细胞呼吸，其单位时间内释放的 CO2量，可表示此时的细胞呼吸速率。(2)B 点时，所对应的 CO2吸收量和释放
4、量为 0，试分析此时光合速率与细胞呼吸速率的关系及 B 点的含义。提示：B 点时，细胞呼吸释放的 CO2全部用于光合作用，即光合速率呼吸速率，此点为光补偿点。(3)C 点时，CO 2吸收量达到最高，请讨论 C 点的含义并分析 CO2吸收量达到最高前、后的主要限制因素分别是什么？提示：C 点时，光合作用不再随光照强度的升高而增加，对应的光照强度称之为光饱和点。CO 2吸收量达到最高前的主要限制因素是光照强度，CO 2吸收量达到最高后的主要限制因素是温度和 CO2浓度。探讨 ：CO 2浓度对光合作用强度的影响，根据图示分析：3(1)分析 E 点的含义。提示：E 点表示进行光合作用的最低 CO2浓度
5、，称为光合作用的补偿点。(2)描述曲线变化规律。提示： 在一定范围内，植物光合速率随 CO2浓度的增加而加快；但达到一定浓度时，再增加 CO2浓度，光合速率也不再增加。归 纳 拓 展 影响光合作用的环境因素分析(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，温室大棚适当增加光照强度可以提高光合速率3进而制约暗反应欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约 C3的生成 大气中 CO2浓度过低时(OA 段)植物无法进行光合作用大田中增加空气流动，以增加 CO2浓度，如“正其行，通其风”温室中可增施有机肥，以增大 CO2浓度温度通过影
6、响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)大田中适时播种温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累必需矿质元素可通过所构成的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合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率施用有机肥，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 点时，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，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性
7、，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1如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是( )4甲图 乙图 丙图A甲图中 a 点的限制因素可能是叶绿体中酶的量B甲图中与 b 点相比，a 点叶肉细胞中 C3的生成量多C图中 M、N 点的限制因素是光照强度，P 点的限制因素是温度D丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变【解析】 温度通过影响酶的活性影响光合作用，在丙图中，随着温度的进一步升高，曲线的走势将下降。【答案】 D2某研究性学习小组的同学研究
8、了在适宜的温度条件下，周围环境中某些因素与植物光合作用的关系，并绘出下面各图。请据图分析回答下面的问题。甲 乙丙 丁(1)如图甲所示，即使 CO2浓度超过 B 点，光合作用强度也不再增强，此时若增大_，光合作用强度还可继续增强。(2)如图乙所示， B 点为光饱和点，它代表的生物学含义是_。(3)分析比较图丙和图丁，可以得出的结论是_。【解析】 图甲、乙说明二氧化碳浓度和光照强度影响光合作用强度，甲图中的 B 点是在一定条件(适宜温度、一定光照强度)下，植物可利用的最大二氧化碳浓度，此时若使植物光合作用强度继续增强，应增大光照强度；图乙中 B 点的生物学含义是在此光照强度5条件下，光合速率开始达
9、到最大值；图丙、丁说明矿质元素影响植物的光合作用强度，但两图反映出 N、P 对光合速率的影响存在差异。【答案】 (1)光照强度 (2)在此光照强度条件下，光合速率开始达到最大值 (3)在一定范围内，随着 N、P 元素吸收量的增多，光合速率加快；在同一光合速率条件下，该植物进行光合作用需要 N 元素的量比 P 元素多。1(2014海南高考)关于小麦光合作用的叙述，错误的是( )A类囊体膜上产生的 ATP 可用于暗反应B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高C进入叶绿体的 CO2不能被 NADPH 直接还原D净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长【解析】 类囊体上产生的 ATP 可用于暗反应，A 正
10、确；夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降，B 错；进入叶绿体的 CO2不能被 NADPH 直接还原，C 正确；净光合速率为零时，会导致幼苗停止生长，D 正确。【答案】 B2(2016威海模拟)右图曲线表示黄豆在适宜温度、CO 2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，结果发生了如曲线所示的变化。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变为C制约 x 点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D制约 z 点时光合作用的因素可能是
11、 CO2浓度【解析】 x 点时，光照强度较弱，光反应提供的H和 ATP 较少，C 3化合物的浓度较y 点时高；题目中已提到是在适宜温度下测定的相关的关系，如果再提高温度，会降低光合作用速率；制约 x 点时光合作用的因素主要是光照强度；在适宜温度和较强光照强度条件下，提高 CO2浓度可提高光合作用速率。【答案】 D3图 1 表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间 CO2浓度的变化。图 2 中能正确表示 e 点时单位时间内棚内植株消耗的 CO2总量与消耗的 O2总量之比(体积比)的是( ) 【导学号：621210039】【解析】 e 点时 CO2的量不再增加，超过 e 点后 CO2的含量下降，说明此时光
12、合作用速率等于细胞呼吸速率，即光合作用吸收的 CO2量等于细胞呼吸消耗的 O2的量。【答案】 B4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下图所示。请回答：(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_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，其主要原因是_。(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的_减少。【解析】 (1)植物体内缺少水分时光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，同时水也是生物体内物质运输的主要介质，光合产物的运输也离
13、不开水。(2)A 点和 B 点相比，A 点水分供应充足，气孔开度高，二氧化碳的吸收多，光合速率大；而 B 点缺少水分，气孔开度低，二氧化碳的吸收少，光合速率小，所以 B 点的光饱和点比 A 点的低。(3)叶片发黄的主要原因是停止水分供应后，细胞代谢强度下降，叶绿素合成速度减慢甚至停止，或叶绿素被分解。光反应在类囊体薄膜上进行，为碳反应提供 ATP 和H。【答案】 (1)光合作用 运输 (2)B 气孔开度降低，CO 2吸收减少(答出一项即可) (3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可) H和 ATP课堂小结：网络构建7光 合作 用和 农 业核心回扣1
14、.影响光合作用的环境因素有光照、温度、CO 2浓度等。2.光合作用的实质是把无机物转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中。3.光合作用强度的表示方法：一定时间内原料消耗量或产物生成量。学业分层测评(十五) 影响光合作用的环境因素(建议用时：45 分钟)学业达标1番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是( )A光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变【解析】 镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，进而因H和 ATP 合成不足而使暗反应强
15、度降低。【答案】 B2温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量 ( )A增加室内 CO2浓度B增大室内昼夜温差C增加光照强度D采用绿色玻璃盖顶【解析】 光合色素几乎不吸收绿光，绿光下光合强度低。【答案】 D3严寒冬季，温室大棚种植蔬菜、花卉、水果，能调剂市场，又有高经济效益。下面列举了与此有关的生产措施，合理的是 ( )8温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少温度的散失若使用简易的塑料大棚，最好能在入冬前给土壤施足有机肥，因为有机肥不但可以源源不断地为植物提供矿质营养，还可以补充大棚内的二氧
16、化碳温室蔬菜采用无土栽培技术，不但可以按植物需求配给营养，还可以免除土壤中有毒有害物质的污染A合理 B只有合理C只有合理 D全都不合理【解析】 绿色植物的光合作用需要较强的光照强度和适宜的温度，故正确；有机肥经过微生物的分解作用可以源源不断地生成无机盐和二氧化碳，故正确；温室中的无土栽培可按植物的需求配给营养，还可以免除土壤中有毒有害物质的污染，有利于温室蔬菜的栽培，故正确。综上所述，A 正确。【答案】 A4如图表示三株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植物放在透光的不同钟罩内，以下关于本实验目的的叙述，最准确的是 ( ) A证明光合作用的必需条件是 CO2B证明光合作用的速率随 C
17、O2浓度增高而增大C证明过多的 CO2会阻碍光合作用D证明 NaOH 能促进光合作用【解析】 NaHCO 3浓度越高，则钟罩内 CO2的浓度越高，NaOH 的作用是吸收钟罩内的CO2，所以三组实验的变量是钟罩内 CO2浓度，从大到小依次为、，最终结果应是CO2浓度的高低对光合作用强度的影响不同。【答案】 B5(2016苏州高一检测)图甲表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程，图乙表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。下列叙述正确的是 ( ) 【导学号：21210040】甲 乙A图甲中过程分别表示光合作用的光反应和暗反应9B图甲中四个过程不可能在同一个细胞中进行C图
18、乙中光照强度为 B 时，细胞内 X 物质的产生速率比 Y 物质产生速率要快 D图乙中光照强度小于 A 时，两曲线重合的原因主要是二氧化碳浓度的限制【解析】 图甲中是 CO2的固定，表示 C3的还原，A 错误；图甲中表示光合作用的暗反应，表示细胞呼吸，四个过程可能在同一个细胞中进行，B 错误；图乙中光照强度为 B 时，光合速率大于呼吸速率，细胞内 X 物质的产生速率比 Y 物质产生速率要快，C 正确；图乙中光照强度小于 A 时，两曲线重合的原因主要是光反应的限制，D 错误。 【答案】 C6(2016台州高一检测)下图表示 20 时玉米光合作用强度与光照强度的关系，对于曲线的下列说法最恰当的是(
19、)Ab 点位置不会随环境温度的升高而移动Ba 点叶肉细胞产生 ATP 的细胞器有叶绿体和线粒体C当植物缺 Mg 时，b 点右移Dc 点时光合作用强度等于细胞呼吸强度【解析】 a 点只进行细胞呼吸；b 点为光补偿点，即光合速率呼吸速率。因而 b 点受温度影响；a 点产生 ATP 的细胞器只有线粒体。【答案】 C7(2015福建高考)在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化 CO2C 5(即 RuBP)2C 3。为测定 RuBP 羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5与 14CO2的反应，并检测产物 14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )A菠菜叶肉细胞内 RuBP 羧化酶催化
20、上述反应的场所是叶绿体基质BRuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定 RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D单位时间内 14C3生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高【解析】 CO 2C 5(RuBP)2C 3为 CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。A 项，RuBP 羧化酶催化 CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。B 项，CO 2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以 RuBP 羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。C 项，对CO2中的 C 用同位素 14C 标记，可以追踪 C 元素的转移途径，这种方法就叫同位素标记法。D 项，单位时间内 14C3
21、生成量越多，说明反应速率越快，即 RuBP 羧化酶的活性越高。【答案】 B8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10果如图所示。下列有关分析不正确的有( )甲 乙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 24 天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D实验 24 天，光合速率下降可能是由叶片内 CO2浓度下降引起的【解析】 从图乙看出，实验 24 天，叶片叶绿素含量并没有下降。【答案】 C9如图为在不同条件下，光合作用速率随光照强度
22、的变化而变化的曲线(Y 表示除光照强度外的其他因素)。有关分析不正确的是( )A在 OA 段，限制光合作用速率的主要因素是光照强度，而不是 YB在 AB 段，限制光合作用速率的主要因素有光照强度和 Y C在 BC 段，限制光合作用速率的主要因素是 Y，而不是光照强度DY 可表示不同的温度或二氧化碳的浓度，其中 Y1Y2Y3【解析】 OA 段，光合作用速率主要取决于光照强度，而不是 Y，AB 段，光照强度和Y 的改变都会影响光合作用速率；BC 段，光照强度的改变不再影响光合作用速率；光合作用速率随温度的升高而升高，超过一定温度后，光合作用速率随温度的升高而下降，Y 2不一定比 Y1低。【答案】 D10(2016徐州高一检测)图甲表示某植物的某种生理活动，图乙表示该植物在不同的光照条件下，吸收 O2和释放 O2的状况，请据图回答下面的问题：甲 乙(1)图甲反应进行的场所是_，其中 a 表示_，b 表示_。(2)当突然停止光照，图甲中 c 的含量将_(填“增加” “减少”或“不变”)。
