1、学有目标新课程标准必明记在平时核心语句必背第3课时 光合作用原理的应用1举例说明光合作用原理的实践应用。2说明环境因素对光合作用的影响。1在一定范围内，随着光照强度或CO2浓度的增大，光合速率逐渐增大，但超过一定范围后，光合速率不再增大。2提高光合作用强度的两种主要措施：控制光照强弱和温度的高低；适当增加环境中的CO2浓度。理清主干知识一、光合作用原理的应用 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)影响因素只要是影响到光合作用的原料、动力、场所、酶的活性等的因素都会影响光合作用强度：原料水、CO2，如环境中浓度、土壤中水分含量等。单位时间糖类CO2动力光能，如光照的、长
2、短以及光的成分等。场所叶绿体，如无机营养、病虫害等。酶影响酶活性的因素，如等。强弱温度2探究环境因素对光合作用强度的影响实验流程：气体逸出二、化能合成作用1化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些氧化时所释放的能量来制造。(2)实例：硝化细菌能利用土壤中的氧化成亚硝酸(HNO2)，进而氧化成硝酸(HNO3)所释放的化学能将_合成为糖类，供自身利用。无机物有机物氨(NH3)CO2和H2O2光合作用与化能合成作用的比较项目光合作用化能合成作用生物类型_和光合细菌硝化细菌等能量来源光能体外物质氧化释放的_相同点能将_合成_，并储存能量绿色植物化学能无机物有机物诊断自学效果1判断下列叙述的正误(1
3、)影响光合作用强度的外界因素有CO2浓度、温度、光照强度等()(2)CO2浓度是通过影响暗反应过程来影响光合作用的()(3)光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置间的距离来调节光照强度()(4)探究实验中，小圆形叶片浮起的原因是叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的()2光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是()A植物体鲜重增加量 B植物体干重增加量CO2释放量DCO2吸收量解析：植物光合作用消耗CO2，产生有机物和O2，因此，光合作用强度的指标可以是B、C、D选项中的指标。植物体鲜重增加量主要是水分的增加，不能作为光合作用强度的指标。答案：A 3以下四个处理中，
4、沉入底部的叶片小块最先浮起的是()解析：叶片上浮的原因是光合作用产生氧使叶片浮力增大，因此最有利于光合作用进行的装置，叶片上浮越快。由于自来水中含有CO2,25 的温度较为适宜，光照是光合作用的必需的条件，所以C选项所示的叶片最先浮起来。答案：C 4硝化细菌将CO2和水合成糖类，其能量来自()A光能B电能C化学能D生物能解析：硝化细菌利用将NH3氧化成亚硝酸(HNO2)、硝酸(HNO3)所释放的能量将CO2和水合成糖类。答案：C 新知探究一 探究光照强度对光合作用强度的影响在探究中学1实验原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会。光合作
5、用越强，单位时间内小圆形叶片上浮的数量。下沉上浮越多2实验流程3实验结果分析：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量，说明一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度。越多不断增强思考探究 在实验中，叶片下降的原因是什么？光照后叶片为什么上升？提示：抽出气体后，细胞间隙充满水，叶片下降；光照后，叶片进行光合作用，细胞间隙又充满气体，叶片上升。在训练中评1某同学想探究CO2浓度与光合速率的关系。取甲、乙、丙、丁四株都有5片叶的小白菜，分别用直径0.6 cm的打孔器打出叶圆片10片，并设法抽去叶片内的气体使之在水中下沉，置于光下。取100 mL三角瓶4个，编号14，按下表操作(光照、温度相同且适
6、宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是()编号实验处理30 min内上浮叶圆片数(片)叶圆片来源叶圆片数(片)自来水(mL)NaHCO3(g)1甲1040022乙1040163丙1040344丁104055A自变量CO2浓度的控制不严格B只要控制光照、温度相同即可C实验材料本身存在的差异会影响实验结果D制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处解析：自来水中也有少量CO2，因此使用自来水时，会对CO2浓度造成影响；在进行探究实验的过程中，叶圆片数、自来水的量等无关变量应保持相同且适宜；由于小叶圆片来自甲、乙、丙、丁四株小白菜，因此实验材料本身存在的差异会影响实验结果；制备的叶圆片在投入三角瓶之
7、前可进行黑暗处理，目的是消耗掉叶圆片中的氧气，能够使叶圆片沉在烧杯中。答案：B 2取生长旺盛的天竺葵叶片，用打孔器打出小圆片若干并抽取叶片细胞内空气，均分后置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，记录圆叶片上浮至液面所需时间，其结果绘制的曲线如下图。相关叙述错误的是()AYZ段平缓的限制因素可能是光照强度BY点比X点细胞内的C5含量高CZ点后曲线上行，应该是叶片细胞失水，代谢受影响导致DY点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体解析：YZ段平缓，说明随着CO2浓度的增加光合作用不再增强，则限制因素可能是光照强度；Y点与X点相比，CO2浓度高，CO2的固定加快，则Y点细胞
8、内的C5含量低；Z点后光照不变，CO2浓度升高，而曲线上行，说明光合作用减弱，应该是叶片细胞失水，代谢受影响导致；Y点既有光合作用又有呼吸作用，则叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。答案：B 新知探究二 影响光合作用的因素在探究中学1光照强度(1)曲线分析A点光照强度为0，不能进行光合作用，只进行，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。细胞呼吸AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐，CO2释放量逐渐，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度光合作用强度。B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度细胞呼吸强度。B点所示光照强度称为光补偿点。
9、BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断，而且光合作用强度呼吸作用强度；到C点以后不再加强，C点所对应的光照强度称为光饱和点。增强减少大于等于加强大于(2)应用温室生产中，适当光照强度，以提高光合速率，使作物增产。阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示，间作套种农作物，可合理利用光能。增强2CO2浓度(1)曲线分析图1和图2都表示在一定范围内，光合作用强度随CO2浓度的增大而，但当CO2浓度增加到一定值后，光合作用强度。图1中A点表示光合速率呼吸速率时的CO2浓度，即；图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的_浓度。图1和图2中的B和B点都表示。(2)应用：在农业
10、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。增大不再增加等于CO2补偿点最低CO2饱和点3温度(1)曲线分析：温度主要通过影响与光合作用有关的_而影响光合速率。因此，温度对光合速率的影响与温度对酶活性的影响曲线类似，具有最适温度。(2)应用：冬季，温室栽培白天可适当温度，以提高光合速率；晚上可适当温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。活性酶的提高降低在应用中悟典例 右图曲线表示黄豆光合速率与光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。在y点时改变某条件，曲线变为。下列分析合理的是()A与y点相比，x点叶绿体中的C3含量较低B在y点时，升高温度导
11、致曲线由变为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 x点的光照强度比y点弱，所以x点的C3含量较y点高；本来处于适宜温度下的y点，升高温度会导致酶的活性降低，则所得曲线应在曲线的下方；x点光合作用的限制因素主要是光照强度；在大于光饱和点的光照强度处增加CO2浓度，会提高光合作用强度，因此制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度。答案 D方法规律多因子变量对光合速率的影响(1)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因子，影响因素主要为各曲线所表示
12、的因子。(2)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。在训练中评3(2018江苏高考)如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是()A横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度B横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度C横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度D横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度解析：随着CO2浓度的增大，净光合速率先增大后趋于稳定
13、，但由于净光合速率最大时对应着一个温度，即最适温度，低于或高于此温度，净光合速率都将下降，所以无法确定在CO2浓度足够大时，较高温度下的净光合速率高于较低温度；植物进行光合作用存在最适温度，高于最适温度后，净光合速率减小，所以随着温度升高，净光合速率不应先升高后趋于稳定；由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在相应光波长时，植物的净光合速率存在峰值，不应呈现先升高后趋于稳定的状态，且光波长一定时，较高温度下的净光合速率不一定较高；随着光照强度的增加，净光合速率先增大后趋于稳定，在光照强度足够时，较高的CO2浓度下净光合速率较大。答案：D 4在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的C
14、O2净吸收速率与CO2浓度的关系如图所示，下列说法正确的是()ACO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用BCO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等C适当增加光照强度，c点将右移D限制P点CO2净吸收速率的因素是温度和光照强度解析：a时表明甲植物的净光合速率为0，此时光合作用强度等于呼吸作用强度；CO2浓度为b时，甲、乙两植物的净光合作用强度相等，由于不知道两植物的呼吸作用强度，因此不能比较总光合作用强度；c点时，CO2浓度不再是限制光合作用的主要因素，因此此时适当增加光照强度可提高光合作用强度，c点将右移；图中曲线是在最适温度条件下测定的，所以限制P点CO2净吸收速率的因素是光照强度而不是温度
15、。答案：C 理解深一点探究点一 光合速率与呼吸速率1呼吸速率的表示方法：将植物置于黑暗环境中，测定单位时间实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。2净光合速率和真正光合速率(1)净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。(2)真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量(或制造量)表示。3光合速率与呼吸速率的关系下图1表示光照强度与CO2的吸收速率的关系，图2表示线粒体与叶绿体的关系。结合图2与图1中的曲线分析如下：(1)图1中A点光照强度为0，只进行呼吸作用，与图2中乙对应。OA代表呼吸速率。(2)图1中AB段由于光照强度较弱，光合
16、速率小于呼吸速率，所以呼吸作用释放的CO2一部分被叶绿体吸收，另一部分释放出去，与图2中甲对应。(3)图1中B点表示光合速率与呼吸速率相等，表现为既不吸收也不释放CO2，与图2中丙对应。B点对应的光照强度为光的补偿点。(4)B点以后，由于光照强度继续增大，光合速率大于呼吸速率，呼吸作用释放的CO2不能够满足光合作用的需求，表现为从外界吸收CO2，与图2中丁对应；C点以后，光照强度再增加，光合速率不再增大，C点对应的光照强度称为光的饱和点；OD为净光合速率。由以上分析可知：真正光合速率净光合速率呼吸速率。难度加一点典例1 植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和
17、适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下列有关说法错误的是()A在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只是线粒体B该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2叶h)C在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11 h，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mgD已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30。若将温度提高到30 的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将向右移，c点将向左下移动解析 在a点所示条件下，细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；a点的纵坐标表示呼
18、吸速率；c点光照强度下，11 h光照每100 cm2叶片吸收CO2的量为1110110(mg)，晚上每100 cm2叶片细胞呼吸释放CO2的量为13565(mg)，一昼夜每100 cm2叶片净吸收CO2量为45 mg；将温度提高到30，真正光合速率降低，细胞呼吸速率增大，净光合速率降低，c点将向左下移，光补偿点(b点)向右移。答案 A训练难一点1将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以该植物光合作用吸收的CO2总量与呼吸作用CO2的释放量为指标，实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是()温度()202530354045光照下CO2吸收总量(mg/
19、h)1.001.75 2.50 3.25 3.75 3.50黑暗中CO2释放量(mg/h)0.500.75 1.00 1.50 2.25 3.00A昼夜不停地光照，温度为20 时该植物不能生长B昼夜不停地光照，温度为45 时，最有利于有机物的积累C每天交替进行8 h光照16 h黑暗，温度均保持在25 条件下，不能生长D每天交替进行12 h光照12 h黑暗，温度均保持在35 条件下，能正常生长解析：20 时净光合速率大于 0，昼夜不停地光照，植物能生长；温度为 40 时，净光合速率最大，最有利于有机物的积累；25 条件下，每天交替进行 8 h 光照 16 h 黑暗，植物的有机物有积累(1.758
20、0.75162)，能生长。答案：D 探究点二 光合速率的测定理解深一点(1)装置中溶液的作用在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2，能保证容器内CO2浓度的恒定。(2)测定原理甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。(3)测
21、定方法将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。(4)物理误差的校正为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。难度加一点典例2 下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度在恒定水平。下列几种实验结果(给予相同的环境条件)，不可能出现的是()A甲、乙装置水滴都左
22、移B甲、乙装置水滴都右移C甲装置水滴不动，乙装置水滴左移D甲装置水滴右移，乙装置水滴左移解析 根据题意可知，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度在恒定水平，故甲装置内的气压变化是由O2含量变化引起的，较强光照条件下(光合强度大于呼吸强度)甲装置内水滴右移，黑暗或较弱光照条件下(光合强度小于呼吸强度)甲装置内水滴左移，适宜光照条件下(光合强度等于呼吸强度)甲装置内水滴不动；乙装置内青蛙只进行细胞呼吸不进行光合作用，故乙装置内水滴只会左移。答案 B训练难一点2下面是探究绿色植物光合速率的实验示意图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度。该装置放在20 环境中。实验开始时，针筒的
23、读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。30 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：(1)以释放出的O2量来代表表观光合速率，该植物的表观光合速率是_mL/h。(2)与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合速率数值_(填“偏高”“偏低”或“相同”)，原因是_。(3)假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的_反应阶段。解析：(1)20 时该植物表观光合速率为(0.60.2)/0.50.8(mL/h)。(2)此装置测得的光合速率为净(表观)光合速率，低于实际光合速率。(3)植物叶的下表皮涂上凡士林后，减少了CO2的供应，影响到光合作用的暗反应。答案：(1)0.8(2)偏低 植物同时进行呼吸作用，消耗了部分O2(3)暗“课时双测过关”见“课时双测过关(二十四)”(单击进入电子文档)阶段质量检测（四）A、B卷(单击进入电子文档)谢 观 看THANK YOU FOR WATCHING谢
