新高考 一轮复习 人教版 影响光合作用的环境因素及其应用 教案.docx

第2课时影响光合作用的环境因素及其应用素能目标备考明确信息获取能力(=>通过对影响光合作用的环境因 素的曲线分析，培养学生运用 模型与建模的思维能力科学思维素养与能力科学探究通过“探究光照强度对光合作用的影响”实验,掌握科学探究的实践能力社会责任通过对影响光合作用环境因素在农业生产中的 应用，培养学生关注社会生活实践的意识<=3<=>实验探究能力综合运用能力<>理考点提素能O考点一 光照强度对光合作用的影响陵慈慈慈慈葭慈慈核心素养(B00【典例导引】(2020浙江1月选考)某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、 NaHCCh溶液、精密pH试纸、100 W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。 回答以下问题：选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究 o在相同时间内，用 玻璃纸罩住的实验组。2释放量最少。光合色素主要吸收 光,吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为 o(2)用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是,引起溶 液pH的改变。假设将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，止匕时RuBP和三碳酸的含量与 密封前相比分别为、o(4)假设将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用 的强度分别将、，其主要原因是 O解析(1)不同颜色的玻璃纸能改变光质(也就是光的波长)，因此能够用于探究光波长对光 合作用的影响，其中光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收量最少，释放的02最少， 吸收的光能在叶绿体中把水分解为h+、e-和。2； (2)NaHCO3溶液能够提供二氧化碳，其含 量的改变能够改变溶液pH,因此黑藻能够将溶液中的二氧化碳转化为有机物进而引起溶液 pH的改变；(3)密封一段时间后直至pH不发生改变，说明光合作用已经停止，不再有外界 补充，因此RuBP(C5)和三碳酸比密封前下降；将环境温度提高，呼吸作用与光合作用的 强度都将下降，因为高温会影响酶的活性，导致酶结构改变引起活性降低。答案(1)光波长对光合作用的影响 绿色 红光和蓝紫H+、e和02 (2)黑藻将溶液中 由图可知，影响净光合速率的因素为C02浓度和光强。当C02浓度大于C时，由于受光强 的限制，光反响产生的NADPH和ATP缺乏，光合作用受到限制，曲线B和C的净光合速 率不再增加。（3）当环境中的C02浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率 均小于0,即该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。（4）据图可推测， 光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此假设要采取提高CO2浓度的措施来提高该 种植物的产量时，还要考虑光强这一因素的影响。答案：（1）0 A、B和C （2）光强（3）大于（4）光强考点三 开放环境与密闭容器中光合作用的昼夜变化曲线分析核心素养1.开放环境中光合作用昼夜变化曲线分析证与300唱起蕖00（1）曲线分析MN 和 PQ夜晚植物只进行细胞呼吸；植物体内有机物的总量减少，环境中CO2量增加,。2量减小NP光合作用与呼吸作用同时进行NA 和 EP清晨和黄昏光照较弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度；植物体内有机物 的总量减少，环境中CO2量增加，。2量减少A点和E点光合作用强度等于细胞呼吸强度，CO2的吸收和释放到达动态平衡；植物体内有机物的总量不变，环境中CO2量不变，。2量不变AE光合作用强度大于细胞呼吸强度;植物体内有机物的总量增加;环境中CO2量减少，。2量增加C占叶片表皮气孔局部关闭，出现“光合午休”现象E点光合作用产物的积累量最大（2）一昼夜有机物的积累量的计算方法（用CO2表示）一昼夜有机物的积累量=白天从外界吸收的CO2量一晚上呼吸作用释放的CO2量，即S3-O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时间(h)AB段无光照，植物只进行呼吸作用BC段温度降低，呼吸作用减弱CD段C点后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度呼吸作用强度D点光合作用强度=呼吸作用强度DH段光合作用强度呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象H点光合作用强度=呼吸作用强度HI段光照继续减弱，光合作用强度呼吸作用强度，直至光合作用完全停止植物生长与否的判断方法假设I点低于A点说明一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用呼吸作用，植物 生长假设I点高于A点说明光合作用呼吸作用，植物体内有机物总量减少，植物不能生长假设I点等于A点说明光合作用=呼吸作用，植物体内有机物总量不变，植物不生长(Si + S2)o超爱ZOOMB督於（1）曲线分析【典题例证】赵送do事事（2020合肥三模）某兴趣小组取两株生理状态一致的番茄植株，一株保存果实，一株摘除果实, 分别置于密闭透明的玻璃钟罩中，在自然条件下处理一昼夜，结果如下图。据图分析以下 说法正确的选项是（）A.甲组番茄植株光合作用开始于7时，乙组开始于6时B. 24h内，甲乙两组番茄植株光合速率等于呼吸速率只在17时、18时C. 24h后，甲组玻璃钟罩中CO2浓度低于乙组，说明乙组植株长势更好D.甲组番茄植株有果实，果实的存在可促进番茄植株的光合作用解析两组植株所处环境相同，两组植物应同时进行光合作用。乙组在6时的光合速率等 于呼吸速率，说明乙组在6时前就进行了光合作用，因此甲组也在7时前进行了光合作用， A错误；24h内，甲组番茄植株光合速率等于呼吸速率在7时、17时，乙组在6时、18时, B错误；24h后，甲组玻璃钟罩中CO2浓度低于乙组，说明甲组合成的有机物更多，甲组 植株长势更好，C错误；玻璃钟罩中的乙组植物无果实，叶片光合作用产物不能及时输出， 抑制光合作用吸收CO2,而玻璃罩中的甲组植物有果实，光合产物及时输出，光合作用较强, 由此说明果实的存在可促进植物的光合作用，D正确。答案D规律方法巧据小室内COM或。2）的“初测值”与“末测值”确认植物是否生长严植物生长CC）2卜养测值一初测值三吐植物不变 包植物消耗末测值-初测值末测值-初测值翁植物生长 “植物不变 工植物消耗【对点落实】1. （2020宝鸡三模）如图为温室栽培番茄的光合速率日变化示意图。以下相关分析错误的选项是6 2 8 4 01± 1X(一 S/UIOUI3算 MMOJ6 2 8 4 01± 1X(一 S/UIOUI3算 MMOJA.在7时19时内，番茄有机物的积累量不断升身B.在B点，番茄产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体CD段光合速率上升的原因可能是翻开了温室的通风口，提高了 C02浓度C. EF段光合速率下降的主要原因是温度过高，气孔关闭，C02摄入缺乏解析：选D 在7时19时内，净光合速率都大于0,说明番茄有机物的积累量不断升高,A正确；在B点时，番茄同时进行光合作用和呼吸作用，在线粒体中可通过有氧呼吸第二、 三阶段产生ATP,在叶绿体中可通过光反响产生ATP, B正确；由于番茄光合作用吸收二氧 化碳，导致温室内二氧化碳浓度降低，BC段净光合速率下降；CD段光合速率上升的原因 可能是翻开了温室的通风口，提高了 CCh浓度，C正确；EF段光照强度逐渐下降，导致净 光合速率下降，D错误。2.（多项选择）（2020荷泽一模）将密闭玻璃罩中的一株天竺葵从0时开超八 始到上午10时置于室外，测得其CCh浓度变化情况如下图, 以下分析正确的选项是（D时刻叶肉细胞呼吸作用强度等于光合作用强度A. EF时段植株释放氧气的速率大于DE时段C.假设实验继续进行，短时间内CCh浓度将下降D.仅根据图像无法判断B、C时刻呼吸强度的大小解析：选BCD 由图可知，D时刻整个植株的呼吸作用强度等于叶肉细胞的光合作用强度, 因此该时刻叶肉细胞的光合作用强度大于其本身的呼吸作用强度，A错误；EF阶段二氧化 碳减少的幅度高于DE阶段，因此释放氧气的速率大于DE阶段，B正确；假设实验继续进行, 依然能够进行光合作用，且光合作用大于呼吸作用，因此短时间内CO2浓度将下降，C正 确；仅根据图像无法判断B、C时刻呼吸作用强度的大小，D正确。O练真题备高考O一、形成生命观念.（2019海南高考）以下关于绿色植物的表达，错误的选项是（）A.植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸B.植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的C.遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降D.植物幼茎的绿色局部能进行光合作用和呼吸作用解析：选B 有氧呼吸不需要光照，植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸，A正确；植 物细胞中ATP不一定都是在膜上合成的，如细胞质基质和线粒体基质也可以合成ATP, B 错误；合成叶绿素需要光照，遮光培养会导致叶肉细胞的叶绿素含量下降，C正确；植物幼 茎的绿色局部含有叶绿体，能进行光合作用，所有的活细胞都能进行呼吸作用，D正确。1 .（2018海南高考）高等植物细胞中，以下过程只发生在生物膜上的是（）A.光合作用中的光反响B.光合作用中C02的固定C.葡萄糖分解产生丙酮酸D.以DNA为模板合成RNA解析：选A 高等植物细胞中，光合作用中的光反响只能发生在类囊体薄膜上，A正确；光 合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中，B错误；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质 基质中，C错误；以DNA为模板合成RNA即转录过程，发生在细胞核和叶绿体基质以及 线粒体基质中，D错误。二、培养科学思维. （20207月浙江选考）将某植物叶片别离得到的叶绿体，分别置于含 不同蔗糖浓度的反响介质溶液中，测量其光合速率，结果如下图。 图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。 以下表达正确的选项是（）A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片别离得到的叶绿体的光合速率B.假设别离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比, 光合速率偏大C.假设该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对 应的关系相似D.假设该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中AB 段对应的关系相似解析：选A 测得的植物叶片的光合速率为净光合速率，不仅需要考虑叶绿体的光合速率， 还需要考虑线粒体的呼吸速率，因此别离得到的叶绿体的光合速率大于测得的该植物叶片的 光合速率，A正确；叶绿体被破碎后，结构被破坏，无法进行光合作用，因此无破碎叶绿体 的光合速率比有一定比例破碎叶绿体的光合速率大，B错误；该植物较长时间处于遮阴环境, 由于缺乏光照，叶片的光合速率为0, C错误；假设该植物处于开花期，人为摘除花朵后，叶 片光合作用产生的蔗糖不能运输到花朵，导致叶片内蔗糖积累过多，不利于光合作用的进行, 其蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似，D错误。3 .（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，到达增加产量等目的。回答以下问题：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）。农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是（答出点即可）。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到达的株高和光饱和点（光合速率到达 最大时所需的光照强度）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解析：（1）除去杂草可以减少杂草和农作物之间对水分、矿质元素和光的竞争，使能量更多 地流向农作物；松土可以使土壤中。2含量增多，有利于根细胞进行有氧呼吸，进而增强根 对矿质元素的吸收等活动。（2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，因 而农田施肥的同时常适当浇水，以使肥料中的矿质元素溶解在水中；另外，浇水还可以降低 土壤溶液的渗透压，防止作物因过度失水而死亡。（3）为了更充分地利用光照资源，间作过 程中要确保高低作物的合理搭配。株高较高的作物获取的光照充足，应选择光饱和点较高的 作物（作物A）;株高较低的作物获取的光照较少，应选择光饱和点较低的作物（作物C）。作物ABCD株高（cm）1706559165光饱和点2 s-1）1 2001 180560623答案：（1）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（2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收（3）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.（2018全国卷H）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树 冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如下图。据图回答以下问题：2520151050净光合速率(CO2 Hmolm 2-s-1)从图可知，A叶片是树冠（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是光照强度到达一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，那么净 光合速率降低的主要原因是光合作用的 反响受到抑制。假设要比拟A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶 剂是 o解析：（1）根据题图中的曲线可知，A叶片净光合速率最大时，对应的光照强度约为1 200 p.mobm 2 s1, B叶片净光合速率最大时，对应的光照强度至少为2 000 |i mol m 2 s1, 即A叶片的净光合速率到达最大时所需的光照强度低于B叶片，因此A叶片位于树冠下层。 当光照强度到达一定数值时，A叶片的放氧速率不变，但净光合速率下降，原因可能是 光合作用的暗反响受到抑制。（3）常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。答案：（1）下层 A叶片的净光合速率到达最大时所需光照强度低于B叶片（2）暗（3）无水 乙醇微专题气孔与细胞代谢气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道。通过气孔扩散的气体有02、CO2和水蒸 气。气孔的运动可以影响光合作用、细胞呼吸及蒸腾作用。1 .气孔的结构及分布气孔由两个肾形的保卫细胞（内含叶绿体）构成。气孔一般分布在陆生植物如阳生植物下表 皮，浮水植物只在上表皮分布。2 .气孔的开闭开后状态开后状态关闭状态植物气孔的开闭运动关键在于保卫细胞吸水膨胀变化。由于保卫细胞的内外壁厚度不一样, 当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向内弯曲，于是气孔就张开；当保卫细 胞失水时，气孔就关闭了。3 .调节气孔开闭的因素光植物气孔一般是按昼夜节律开闭：白天翻开气孔进行光合作用，晚上通过关闭气孔来减少水 分损失。（2）CO2浓度低浓度CO2气孔开启，高浓度CO2气孔关闭。含水量干旱或蒸腾过强失水多气孔关闭，雨后水分过饱和气孔也会关闭（保卫细胞膨胀过度）。（4）植物激素细胞分裂素促进气孔开放，而脱落酸却引起气孔关闭。【对点落实】1. （2020山西三模）干旱时，植物叶片外表的气孔会关闭。科学家发现在气孔关闭过程中， 脱落酸与组成气孔的保卫细胞细胞膜上的受体结合，会引发一系列的变化，最终可引起细胞 膜上向细胞外运输C厂和K+的离子通道的活性增加。用抑制外向K+通道活性的化合物处理 叶片后，气孔不能有效地关闭。以下表达错误的选项是（）A.脱落酸在植物应对干旱等逆境过程中发挥重要作用B.气孔关闭与细胞质中的K+的外流有关C.保卫细胞内脱落酸含量的增加直接引起保卫细胞内渗透压的改变D.在植物叶片外表喷洒脱落酸可以降低植物的蒸腾作用解析：选C 在干旱条件下，经脱落酸调节使得植物的气孔关闭，从而降低植物的蒸腾作用， 提高植物的抗旱性，A、D正确；钾离子外流使得细胞内渗透压下降，保卫细胞失水，引起 气孔关闭，B正确；脱落酸作为信号物质，不能直接引起保卫细胞内渗透压的改变，C错误。 2.（2020西城区二模）气孔是由2个保卫细胞构成，保卫细胞吸水气孔张开。如图为蚕豆气 孔开度与胞内k+和蔗糖浓度的关系，以下据图分析错误的选项是（）一气孔开度蔗糖含量K-含量赵送wsy(四忌H聒玄卑5 5 5 5 52 7 2 7 2 2 110 0A.气孔是植物水分散失和气体进出的门户B. 7： 009：。气孔开度增大与细胞内K+浓度呈正相关11： 0013： 00气孔开度增大的原因与蔗糖含量增加有关C. 16： 0018： 00蔗糖含量迅速下降的原因是呼吸作用大于光合作用解析：选D 气孔是植物与外界进行气体交换以及通过蒸腾作用散失水分的门户，可通过保 卫细胞的开闭作用来调节，A正确；由图示分析可知，7: 009: 00胞内K+浓度逐渐增大, 气孔开度也增大，二者呈正相关，B正确；由图示可知，11: 0013: 00胞内蔗糖含量迅 速增加，使细胞内液渗透压增大，保卫细胞吸水增加，那么气孔开度增大，C正确；16: GO- 18: 00胞内蔗糖含量迅速下降，是由于气孔开度迅速减小，气孔吸收CO2强度和蒸腾作用 强度均减弱，使光合作用强度减弱，进而影响蔗糖的合成，而细胞内的蔗糖又会转移到植物 其他部位或转化成其他物质而持续消耗，此过程呼吸作用强度小于光合作用强度，D错误。 3.（2020昌乐县模拟）仙人掌生长在高温、干旱的环境中，形成了一定的适应性特征。如图 表示仙人掌在24小时内，光合作用和气孔导度（气孔导度表示气孔张开程度）的变化。据图 分析，以下描述正确的选项是（）黑暗想生 J/黑暗67s LU cunu)唱圣叵CO.27? ju ._cnuw)包冲 MF8121824时间(h)00-80-60-40-20-。A.白天进行光合作用，夜间进行呼吸作用B.白天蒸腾作用强，散失的水分多于夜间C.白天可以进行光反响，但不能从外界吸收C02D.夜间同化二氧化碳，所以暗反响只在夜间进行解析：选C 白天和夜晚都可以进行光合作用，A错误；据图分析可知，白天气孔导度小，说明其蒸腾作用不强，B错误；白天光照强，可以进行光反响，但是气孔导度小，不能从外界吸收二氧化碳，C正确；暗反响包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，其中三碳化合 物的还原需要光反响提供的ATP和NADPH,因此在白天进行，D错误。4.（2020运城模拟）干旱条件下，拟南芥叶、根细胞中溶质浓度增大，使叶片中的脱落酸（ABA） 含量增高，导致叶片气孔开度减小，光合色素的含量下降，从而引起光合作用速率下降。回 答以下问题。（气孔阻力大小与气孔的开闭有关，气孔全开时阻力最小）叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上，能够 和转化光能。光反响阶段生成的ATP和NADPH参与在（场所）中进行的C3 过程，该过程的产物可以在一系列酶的作用下转化为蔗糖和淀粉。科研人员进行了相关实验研究，结果如下图。A A 1 一二 CL 二 一 O O 8 6 0 5 0 O S L 7 3 2 (edw)到文亚图独会(。>)我理二丁停止浇水;恢复浇水气孔阻力Faba,含量2468时间/天式晅丸 W (ZEUZS)vav 8 4 0ABA是细胞之间传递的分子，可以调节气孔开闭。由图可知，干旱处理会降低植物的光合作用，恢复供水那么有利于光合作用，理由是据图结果推测：对气孔调节功能丧失的突变体施加一定浓度的ABA后，与对照组相比， 如果实验结果为，那么说明该突变体的气孔开闭异常是ABA合成缺陷导致。 有研究说明：在干旱条件下，ABA浓度与光合色素降解程度呈正相关。请以拟南芥的ABA 缺失突变体（不能合成ABA）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。（光合色素含量的测定方法不作要求）解析：（1）叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上，这些色素能够吸收、传递和转化光能。光反响阶段生成的ATP和NADPH参与暗反响过程中C3的还原，暗反响进行的场所为叶绿的C02转化为有机物（3）下降 下降（4）减弱 减弱 高温导致酶的结构改变，活性下降【科学探究领悟方法 提升能力】探究光照强度对光合作用强度的影响1.实验原理自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的 大小。中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，防止光照对烧杯内水温产生影响。因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或 者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。3.实验结果分析在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所 以叶片沉在水底。细胞生理状态如图：图1在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的氧气，叶片仍 然沉在水底。细胞生理状态如图：叶绿体图2co2线粒体叶绿体 图3在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞体基质，C3还原的产物可以在一系列酶的作用下转化为蔗糖和淀粉。（2）ABA是一种激素， 激素是一种信息分子，能够在细胞之间传递信息，从而调节气孔开闭。据图可知，干旱处 理后能增大叶片细胞的渗透压，进而促进ABA的合成和分泌，导致气孔关闭，C02供应减 少；恢复供水后，ABA含量下降，气孔翻开，C02供应增加，因此可推知干旱处理会降低 植物的光合作用，恢复供水那么有利于光合作用。实验结果显示气孔阻力与ABA含量变化 趋势一致，因此推测，对气孔调节功能丧失的突变体施加一定浓度的ABA后，如果与对照 组相比，表现为气孔阻力增加，那么说明该突变体的气孔开闭异常是ABA合成缺陷导致。 本实验的目的为，要验证在干旱条件下，ABA浓度与光合色素降解程度呈正相关，而且题 目已经给了实验材料，根据实验目的可知本实验的自变量是用不同浓度梯度的ABA处理拟 南芥ABA缺失的突变体，因变量是拟南芥色素含量的变化，无关变量保持相同且适宜。实 验设计如下：分组编号：将经过干旱处理的拟南芥ABA缺失的突变体假设干，进行分组编 号；给与不同处理：用预先配制的一定浓度梯度的ABA溶液处理，其他条件相同且适宜。 实验结果检测：一段时间后分别测定各组光合色素的含量。假设测得的实验结果为随着ABA 浓度的增大，拟南芥中光合色素含量逐渐下降，那么能证明上述结论。答案：（1）吸收、传递叶绿体基质还原（2）信息（信号）干旱处理后增大叶片细胞的 渗透压，进而促进ABA的合成和分泌，导致气孔关闭，C02供应减少；恢复供水后，ABA 含量下降，气孔翻开，CCh供应增加 气孔阻力增加（3）实验思路：取经过干旱处理的 拟南芥ABA缺失突变体假设干，进行分组编号，用预先配制的一定浓度梯度的ABA溶液处 理，其他条件相同且适宜。一段时间后分别测定各组光合色素的含量。 预期结果：随着 ABA浓度的增大，拟南芥中光合色素含量逐渐下降5. （2020番禺区模拟）研究人员发现某拟南芥变异植株气孔内有一种被称为“PATR0L1”的蛋 白质与气孔开闭有关JPATROL1”蛋白质能根据周围环境运送一种被称为“AHA的蛋白质。 “AHAI”蛋白质被运送到气孔外表之后，气孔会张开，回收到气孔内部之后，气孔会关闭。 请据此回答以下问题。当该植株将“AHA蛋白质被运送到气孔外表之后，其主要通过影响 过程来影响光合作用速率，光反响将会（填“加快”“减慢”或“不变”）。适宜的光合作用条件下，与普通拟南芥植株相比，具有“PATROL1”蛋白质的拟南芥植株 生长速度更快，原因是（3）有研究说明：具有“PATROL1”的蛋白质的拟南芥植株更加适应干旱条件。请以该种拟南芥植株和普通拟南芥植株为材料，设计一个简单易行的实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路。解析：（1）当“AHAI”蛋白质被运送到气孔外表之后，气孔会张开，进入叶肉细胞的C02浓度 会增加，所以合成的C3也增加，促进了暗反响，所以光反响速率也快。（2）由“PATROL 1”蛋 白质能根据周围环境运送一种被称为“AHAF的蛋白质。“AHAI”蛋白质被运送到气孔外表之 后，气孔会张开，更容易吸收二氧化碳，合成更多有机物，因此在适宜的光合作用条件下， 与普通拟南芥植株相比，具有“PATROL1”蛋白质的拟南芥植株生长速度更快。（3）该实验目 的是验证拟南芥变异植株更加适应在干旱条件下生长；自变量为干旱条件，因变量为植物的 干重，所以设计实验为：取生理状况相同的数量相等的上述两种拟南芥植株为两组，甲组为 正常拟南芥植株，乙组为具有“PATROL1”的蛋白质的拟南芥植株，两组在相同干旱条件下 培养，一段时间后，分别测定两组植物的干重（生长发育状况）。答案：（1）暗反响 加快（2）这种拟南芥的气孔能迅速张开很大面积，更容易吸收二氧化碳, 合成更多有机物（3）取生理状况相同的数量相等的上述两种拟南芥植株为两组，甲组为正 常拟南芥植株，乙组为具有“PATROL1”的蛋白质的拟南芥植株，两组在相同干旱条件下培 养，一段时间后，分别测定两组植物的干重（生长发育状况）间隙并释放到外界一局部，使叶片浮起来。细胞生理状态如以下图:co2图4【对点落实】1. （2020濮阳一模）某生物兴趣小组的同学在20 c和相同的光照强度条件下，以菠菜叶为实 验材料，用不同浓度的NaHCCh溶液控制CO2浓度，进行了 “探究CO2浓度对光合作用影 响”的实验，获得如下图的实验结果（叶圆片大小相同，实验前叶圆片细胞间隙中的气体 已抽出；NaHCCh溶液浓度变化对溶液pH的影响忽略不计）。请回答以下问题：(H)比源H画4412处川(H)比源H画4412处川该小组同学在进行上述正式实验前，先将NaHCCh溶液浓度梯度设置为0、1%、2%、3%、4%,每组放入20片叶圆片，其他条件均与上述正式实验相同，2 min时得到的结果如下表。NaHCCh溶液浓度01%2%3%4%上浮叶圆片数量（片）011430该实验是预实验，其目的是4 min后，除蒸储水组叶圆片未见上浮外，其他组叶圆片均有上浮。NaHCCh溶液在常温下 能分解产生CO2,有人认为叶圆片上浮是由CO2气泡附着引起的。为此实验小组另设计了 一个对照实验，最好选择上表中浓度为 的NaHCCh溶液进行对照，将20片叶圆片放到溶液中后进行遮光处理；假设结果为，那么说明NaHCCh溶液产生的CO2 缺乏以引起叶圆片的上浮。(2)由曲线图可以看出，20。条件下，NaHCCh溶液浓度为 时最有利于叶圆片进行光合作用，在此浓度下假设适当增加光照强度，那么4 min时上浮的叶圆片数量可能会 o当NaHCCh溶液浓度大于1%时，上浮的叶圆片数量减少，其原因可能是在进行正式实验时，假设要使得到的曲线更光滑，变化趋势更细致，那么应进行的操作是解析：(1)预实验是为正式实验摸索条件，检验实验的科学性和可行性，并确定正式实验时 NaHCCh溶液浓度的大致范围。根据表格数据可知，当NaHCCh溶液为4%时，上浮叶圆片 数量为0,因此选择上表中浓度为4%的NaHCCh溶液进行对照，因为遮光处理，植物不进 行光合作用，不产生氧气。假设4 min后未见叶圆片上浮，那么说明NaHCCh溶液产生的CO2 缺乏以引起叶圆片的上浮。(2)根据曲线可知，20 °C条件下，当NaHCCh溶液浓度为1%时，上浮叶圆片数量最多，最 有利于叶圆片进行光合作用。在此浓度下假设适当增加光照强度，光合作用增强，那么4min时 上浮的叶圆片数量可能会增加。当NaHCCh溶液浓度大于1%时，随着NaHCCh溶液浓度升 高，局部叶圆片细胞渗透失水过多，光合速率随之下降，因此上浮的叶圆片数量减少。当把NaHCCh溶液浓度梯度缩小，重复实验，可以使得到的曲线更光滑，变化趋势更细 致。答案:检验实验的科学性和可行性，并确定正式实验时NaHCCh溶液浓度的大致范围4% 4 min后未见叶圆片上浮(2)1% 增加 随着NaHCCh溶液浓度升高，局部叶圆片细胞渗透失水过多，光合速率随之 下降缩小NaHCCh溶液浓度梯度，重复实验拓展归纳小圆形叶片上浮实验中的三个关注点(1)叶片上浮的原因是光合作用产生02大于有氧呼吸消耗的02,不要片面认为只是光合作用 产生了打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间， 影响实验结果的准确性。(3)为确保溶液中CO2含量充足，小圆形叶片可以放入NaHCCh溶液中。【信息获取模型构建 图文转换】构建光照强度对光合作用影响的曲线模型典型图示CO2吸收0C02放出光饱和点阳生植物 一阴生植物 光补偿点.光照强建问题设计(1)曲线分析A点：光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。B点：为光补偿点，所有细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于 所有细胞呼吸强度。BC段：说明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强了。C点：为光饱和点，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是光合色素含量、 酶的数量和活性,外部因素是CQ邈度等除光照强度之外的环境因素。(2)应用温室生产中，适当增强光照强度,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，间作套种农作物，可合理利用光能。【对点落实】(2020德州二模)如图为在不同光照强度下测定的甲、乙两种植物的光合作用强度变化曲 线。以下说法正确的选项是()403020100光照强度(lx)S W oum )>烟陞言将00A.在连续阴雨的环境中，生长受到影响较大的是植物甲B.光强为M时，植物乙的光合速率高于植物甲C.光强大于500 lx,植物乙对光能的利用率比植物甲高D.光强大于1000 lx,限制植物乙光合速率的环境因素是光照强度解析：选A 据图分析可知，甲植物对光能的利用高，需要较强的光照，乙植物在光照较弱 的条件下光合作用强度较大，故阴雨天气受影响较大的是甲植物，A正确；光强为M时， 两种植物的净光合速率相等，但甲植物的呼吸速率大于乙植物，故植物甲的光合速率（呼吸 速率+净光合速率）高于植物乙，B错误；据图可知，光强大于500 lx,植物乙CO2吸收量 较甲低，故乙对光能的利用率比植物甲低，C错误；在1 0001X之前，乙植物的光合速率不 再随光照强度增大而增加，故当光强大于1 000 lx,限制植物乙光合速率的环境因素不再是 光照强度，D错误。拓展归纳光照强度影响光合作用的原理是在一定范围内随着光照强度增加，光反响速度加快，产生的 NADPH和ATP增多，使暗反响中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。考点二其他环境因素对光合作用的影响应用核心素养1. C02浓度原理C02影响暗反响阶段，制约C3的形成曲 线 模 型 及 分 析吸收me C图1中A点表示CO2补偿点， 即光合速率等于呼吸速率时 的C02浓度，图2中A，点表放 出 co2入002度嘉W小C02戒度图1图2示进行光合作用所需C02的 最低浓度。B点和B，点都表示 C02饱和点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C02浓度，提高光合速率原理温度通过影响酶的活性影响光合作用曲 线 模 型 及 分 析O光合速率 呼吸速率a/*A10 20 30 40 50 , 温度()AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大B点：酶的最适温度，光合速率最大BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 左右光合速率几乎为零2温度温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率； 晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，提高植物有机物 的积累量3.矿质元素原理矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺 乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P 是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等曲 线 模 型 及 分 析i0光合作用强度N、P、K等矿质元素浓症在一定浓度范围内，增大必需 矿质元素的供应，可提高光合 作用强度；但当超过一定浓度 后，会因土壤溶液浓度过高， 植物发生渗透失水而导致植 物光合作用强度下降应用在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高光能利用率【典题例证】（2018江苏离考）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，以下假设条件中能使图中结果成立的是（）(赵阡玄要)将第3次外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CCh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CCh浓度，乙表示较低CCh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，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，所以随着温度升鬲，净光合速率不应先升鬲后趋于 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易错提醒关于环境因素影响光合速率的两点提醒温度改变对光合作用的影响当温度改变时，不管是光反响还是暗反响都会受影响，但主 要是影响暗反响，因为参与暗反响的酶的种类和数量都比参 与光反响的多CO2浓度对光合作用的影响CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用【对点落实】某植物净光合速率的变化趋势如以下图所示。据图回答以下问题:高光强中光强 低光强0-%夕4卜IIIII-m>°abc CO2浓度当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为 o CO2浓度在ab之间时,曲线 表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。（2）CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是 O当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量（填“大于”“等于”或“小于”）光合作用吸收的CO2量。据图可推测，在温室中，假设要采取提高CO2浓度的措施来