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1、核心考点核心考点影响光合作用的因素和应用0102光合作用和呼吸作用的区别和联系典例典例1盐胁迫对西瓜幼苗相关生理特性的影响如下表所示。下列说法正确的是( )注:气孔导度表示气孔张开的程度。A.本实验的无关变量包括每组幼苗数量、NaCl浓度和用量等B.幼苗的净光合速率随着NaCl浓度升高而不断减小C.低盐胁迫有利于幼苗吸收更多的水分和二氧化碳D.高盐胁迫下气孔导度是限制净光合速率的主要因素NaCl浓度(mmolL-1)净光合速率(mmolm-2s-1)胞间CO2浓度(mmolm-2s-1)气孔导度(mmolm-2s-1)蒸腾速率(mmolmol-1)013.38218.96201.265.712
2、0(低盐)13.47321.55208.105.7670(中盐)12.62260.04188.865.02120(高盐)9.16301.65163.774.40典例典例1答案:C解析:本题考查光合作用的相关实验。本实验的自变量为NaCl的浓度,则每组幼苗数量、胁迫时间等均属于无关变量,A错误;低盐胁迫下,净光合速率比起空白对照组有所上升,NaCl浓度从20mmolL-1后增大到120mmolL-1,幼苗的净光合速率随着NaCl浓度升高而不断减小,B错误;低盐胁迫气孔导度增大,有利于幼苗吸收二氧化碳,蒸腾速率增加,迫使植物体吸收更多的水分,C正确;高盐胁迫下,净光合速率明显下降,相比对照组,胞间
3、二氧化碳浓度增加,蒸腾速率降低,可能是植物细胞在高盐环境中失水导致植物细胞缺水从而降低净光合速率,D错误。考点链接考点链接影响光合作用的因素和应用影响光合作用的因素和应用一、探究光照强弱对光合作用的影响1.实验原理:抽去小圆形叶片中的气体后,叶片在水中下沉,光照下叶片进行光合作用产生氧气,充满细胞间隙,叶片又会上浮。光合作用越强,单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。2.实验流程打出圆形小叶片抽出叶片内的气体圆形小叶片沉到水底强、中、弱三种光照处理观察并记录一段时间内圆形小叶片浮起的数量考点链接考点链接3.实验结果分析:光照越强,烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多,说明一定范围内,随着光照强度的不断
4、增强,光合作用强度不断增强。二、影响光合作用的因素及应用1.光照强度:光照的长短和强弱会影响光合作用的强度。在一定范围内,光照强度越强,光反应强度强,能为暗反应提供的原料越多,故总体光合作用强度越大。考点链接考点链接(1)曲线解读A点光照强度为0,此时只进行呼吸作用,CO2的释放量表示呼吸强度AB段表示随光照强度加强,光合作用强度逐渐加强,但呼吸作用强度仍大于光合作用强度。B点时,光合作用强度等于呼吸作用强度,B点称为光补偿点(白天光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)。BC段表示随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,此时光合作用强度大于呼吸作用强度。C点时,光合作用强度达到最大,C
5、点称为光饱和点。(2)生产应用温室大棚适当增加光照强度可增加光合作用强度,如顶棚采用无色透明玻璃、适当延长光照时间、增加光合作用面积(合理密植)。考点链接考点链接2.光质:叶绿体中的色素吸收光能的多少与光质(不同波长的光)有关,白光是复合光,红光和蓝紫光下植物的光合作用强度较大,绿光下植物的光合作用强度最弱。3.CO2浓度:在一定范围内,空气中CO2的多少直接影响暗反应中CO2的固定,进而影响光合作用速率。考点链接考点链接(1)曲线解读在一定的范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。A点:CO2补偿点。表示光合作用强度等于细胞呼吸强度
6、时的CO2浓度。B点:CO2饱和点。限制B点的因素是酶的数量和最大活性及光照强度等环境因素。(2)生产应用: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浓度或使用CO2发生器适当提高CO2浓度,可有效提高光合速率。考点链接考点链接4.温度:温度能影响光合作用有关酶的活性,进而影响光合作用的速率。(1)曲线解读:温度主要通过影响酶活性来影响光合作用强度。B点为最适温度。(2)生产应用:白天将温度调到光合作用的最适温度,以提高光合作用强度;晚上适当降低温度,降低酶的活性,以降低细胞呼吸强度,保证有机物的积累。考点链接考点链接5.水分:水是光合作用的原
7、料。植物缺水时不仅无法为光反应供应原料,而且会关闭气孔,以减少蒸腾作用,从而影响对CO2的吸收。如晴朗的夏季中午,气温较高,植物因蒸腾作用而失水,光合作用速率下降,出现“午休”现象。6.无机营养:缺少N影响光合酶、光合色素的合成,缺少P影响ATP的合成,缺少Mg、Fe影响叶绿素的合成。生产应用: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,被微生物分解后既可补充CO2,又可提供各种矿质元素。另外,病虫害、植物的叶龄、叶面积指数、阴生和阳生、C3植物和C4植物等植物自身因素也影响光合作用。考点链接考点链接7.多因素对光合速率的影响如图所示,在P点之前,限制光合速率的因素应
8、为横轴所表示的因素。随着该因素的不断增强,光合速率不断提高。在Q点时,横轴所表示的因素不再是影响光合速率的主要因素,要提高光合速率,可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。三、化能合成作用1.概念:利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制作有机物的合成作用。2.实例:硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸,这两个过程中释放的化学能将二氧化碳和水合成为糖类,供自身利用。答案:D解析:本题考查影响光合作用的环境因素和实验方法。水中加适量冰块,可以设置不同的温度梯度,以此探究温度对光合作用的影响,A正确;调节100W聚光灯与相应植物之间的距离,可以改变光照强度大小,从而探究光照
9、强度对光合作用的影响,B正确;白光透过不同颜色的玻璃纸,会出现不同颜色的光,可以探究不同颜色的光对光合作用的影响,C正确;使用精密叫试纸只能检测溶液的pH,不能调节pH,故无法探究pH对光合作用的影响,D错误。例题练习例题练习1.在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,下列说法错误的是( )A.水中加适量冰块设置不同的温度梯度,可以探究温度对光合作用的影响B.调节100W聚光灯与相应植物之间的距离,可以探究光照强度对光合作用的影响C.白光透过不同颜色的玻璃纸,可以探究不同颜色的光对光合作用的影响D.使用精密pH试纸调节pH,可以探究pH对光合作用的影响例题练习例题练习(多选题)2.科研人员研
10、究了温度对人工种植的蒲公英光合作用与呼吸作用的影响,其他条件相同且适宜,实验结果如图所示。据图分析,下列说法正确的是( )A.在光照条件下,30环境中蒲公英的实际光合速率比在25环境中的小B.若其他条件相同且适宜,则蒲公英生长的最适温度是20C.P点时,叶表皮细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体D.一直处于光照条件下,P点时蒲公英可以正常生长发育例题练习例题练习答案:CD解析:本题考查净光合速率、呼吸速率和实际光合速率的关系。实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,30环境中蒲公英的实际光合速率为3.5+3=6.5mg/h,25环境中蒲公英的实际光合速率为3.75+2.25=6mg/h,A错误
11、;若其他条件相同且适宜,则蒲公英生长的最适温度是净光合速率最大时所对应的温度,温度为20时蒲公英的净光合速率为3.25mg/h,25时蒲公英的净光合速率为3.75mg/h,据此可知蒲公英生长的最适温度是25,B错误;P点时,净光合速率大于0,蒲公英既进行光合作用,又进行呼吸作用,但叶表皮细胞没有叶绿体,所以只进行呼吸作用,产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体,C正确;一直处于光照条件下,P点时蒲公英净光合速率大于0,能正常生长发育,D正确。典例典例2某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是( )A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为
12、25C.在025范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是1050典例典例2答案:D解析:由图可知,细胞呼吸的最适温度为50左右,光合作用的最适温度为30左右,A正确;由最上图可知,植物净光合作用的最适温度约为25,B正确;在025范围内,总光合速率曲线上升的幅度比呼吸速率曲线上升的幅度大,说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的影响大,C正确;由图可以看出,当温度超过45时,净光合速率小于0,植物不能正常生长,D错误。光合作用和呼吸作用的区别和联系光合作用和呼吸作用的区别和联系一、光合作用与细胞呼吸的区别考点链接考点链接区别光合作用呼吸作用场所叶绿体细胞
13、质基质和线粒体或细胞质基质条件只在光下进行有光、无光都能进行物质变化将无机物转化成有机物将有机物分解成无机物能量变化将光能转变成有机物中稳定的化学能将有机物中稳定的化学能转变成ATP中活跃的化学能和热能实质合成有机物,储存能量分解有机物,释放能量参与细胞绿色植物细胞和光合细菌所有活细胞考点链接考点链接二、光合作用与细胞呼吸的联系过程联系物质联系考点链接考点链接三、光合作用与有氧呼吸过程中H和ATP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,
14、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各项生命活动例题练习例题练习1.将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩A、B中,甲给予适宜强度的光照,乙遮光(黑暗)处理,其他条件相同。下列分析正确的是( )A.A玻璃罩中的CO2含量将持续降低B.B玻璃罩中植株的干重将持续降低C.甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同D.甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的呼吸作用强度答案:B解析:本题主要考查
15、光合作用与呼吸作用的过程及其相互关系。在适宜强度的光照下,初始时A玻璃罩中的甲植株光合作用强度大于呼吸作用强度,导致CO2含量逐渐降低,当CO2含量减少到一定程度时,光合作用强度与呼吸作用强度相等,A玻璃罩中CO2含量维持在较低水平,A错误;B玻璃罩中的乙植株进行遮光(黑暗)处理,不能进行光合作用,但可通过呼吸作用消耗有机物,因此B玻璃罩中植株的干重将持续降低,B正确;甲植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体,乙植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体,因此二者形成ATP的场所不完全相同,C错误;甲植株的光合作用强度会逐渐降低,在某一时刻,甲植株的光合作用强度
16、会等于乙植株的呼吸作用强度,D错误。例题练习例题练习(多选题)2.为研究有机物的积累对苹果叶片光合作用的影响,研究人员将B组苹果叶片上下的枝条进行环割处理(如图1)以阻断有机物的运输,A组不作处理。然后在白天不同时间测定两组叶片净光合速率的变化,实验结果如图2所示。下列说法正确的是( )A.5时B组苹果叶片叶肉细胞内产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质和叶绿体B.分析图2可知,13时B组苹果叶片内有机物的含量最高C.7时后B组净光合速率明显低于A组,说明叶片中有机物积累会抑制光合作用的进行D.图2A、B两组曲线的两个峰值中,下午的峰值均比上午低,可能与上午光合作用较强,积累了有机物有关例题练习
17、例题练习答案:ACD解析:5时B组净光合速率为0,即光合速率与呼吸速率相等,此时B组叶肉细胞内产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质和叶绿体,A正确;1113时,B组叶片的净光合速率已小于0,这段时间光合速率小于呼吸速率,有机物被不断消耗,故13时B组苹果叶片内有机物的含量并非最高,B错误;根据题意分析,B组苹果叶片上下的枝条进行环割处理,其光合产物不能及时输出,7时后B组净光合速率明显低于A组,说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用的进行,C正确;若上午光合作用较强,积累了有机物,而有机物的积累会抑制下午光合作用的进行,从而会导致A、 B两组曲线中,下午的峰值比上午低,D正确。要点突破要点突破
18、常考易错的常考易错的“三率三率”分析与计算分析与计算1.常考易错的植物“三率”(1)呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间内一定组织的CO2释放量或O2吸收量。(2)真正(总)光合速率:表示植物绿色组织在有光条件下进行光合作用消耗的CO2或产生O2的量。(3)净光合速率:植物绿色组织在有光条件下,总光合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的数据为净光合速率。从数值关系上:净光合速率=总光合速率-呼吸速率。2.植物“三率”的判断要点突破要点突破2.植物“三率”的判断(1)根据坐标曲线判定:当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值代表呼吸速率,该曲线则代表净
19、光合速率;若CO2吸收值为0,该曲线代表真正(总)光合速率。(2)根据实验条件判定:实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值,则为呼吸速率;若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值,则为净光合速率(3)根据关键词判定:(单位时间内的变化量)要点突破要点突破3.光合速率测定的实验设计方法(1)测定光合速率的方法归纳黑白瓶法测光合作用产生的O2量;液滴移动法测气体变化量;半叶法测有机物量。呼吸速率真正(总)光合速率净光合速率主体线粒体叶绿体植物体或细胞O2吸收量(黑暗)产生量释放量有机物 消耗量(黑暗)制造量积累量CO2释放量(黑暗) 利用量、固定量、消耗量吸收量要点突破要点突破(2)举例(以液滴移动法为例)装置中溶液的作用在测定净光合速率时,NaHCO3溶液可保持容器中CO2浓度的稳定,为植物光合作用提供CO2;在测定呼吸速率时,NaOH溶液可吸收容器中的CO2。要点突破要点突破测定原理a.甲装置内,在光照条件下植物光合作用释放O2,使容器内气体压强增大,毛细管内的红色液滴右移,单位时间内红色液滴右移的距离即可代表净光合速率。b.乙装置内,在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸,细胞呼吸释放的CO2被NaOH吸收,使容器内气体压强减小,毛细管内的红色液滴左移,单位时间内红色液滴左移的距离即可代表呼吸速率。(3)总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
限制150内