高考生物一轮复习-影响光合作用的环境因素及相关曲线分析名师ppt课件.ppt
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1、影响光合作用的环境因素及相关曲线分影响光合作用的环境因素及相关曲线分析析突破点突破点1光照强度、光照强度、CO2浓度骤变对浓度骤变对C3、C5相对含量的变相对含量的变化分析化分析知识精讲知识精讲当外界条件改变时,光合作用中当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及及ATP和和ADP含量变含量变化可以利用下图分析化可以利用下图分析考题示例考题示例【示例示例1】 (2013重庆理综,重庆理综,6)如图是水生植物黑藻在光照如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是述,正确的是()(注注:箭头所指为处理开始时间:箭
2、头所指为处理开始时间)At1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、水光解加快、O2释放增多释放增多Bt2t3,暗反应,暗反应(碳反应碳反应)限制光合作用。若在限制光合作用。若在t2时刻增加光时刻增加光照,光合速率将再提高照,光合速率将再提高Ct3t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果率不变、暗反应增强的结果Dt4后短暂时间内,叶绿体中后短暂时间内,叶绿体中ADP和和Pi含量升高,含量升高,C3化合化合物还原后的直接产物含量降低物还原后的直接产物含量降低
3、解析解析水的光解在类囊体薄膜上进行,水的光解在类囊体薄膜上进行,A项错误;项错误;t2t3,限,限制光合作用的主要因素是制光合作用的主要因素是CO2浓度浓度(暗反应阶段限制光合作暗反应阶段限制光合作用用),若在,若在t2时刻增加光照,光合速率不会提高,时刻增加光照,光合速率不会提高,B项错误;项错误;t3t4,光照充足且强度不变,光合速率提高是因为,光照充足且强度不变,光合速率提高是因为CO2浓度浓度提高,暗反应增强,此时,光反应也增强,提高,暗反应增强,此时,光反应也增强,C项错误;项错误;t4后,后,由于无光照,光反应停止,由于无光照,光反应停止,H和和ATP不再生成,不再生成,C3的还原
4、的还原仍在进行,短暂时间内,叶绿体中仍在进行,短暂时间内,叶绿体中ADP和和Pi含量升高,而且含量升高,而且光反应停止,还原的光反应停止,还原的C3的量减少,的量减少,C3还原后的直接产物的含还原后的直接产物的含量也降低,量也降低,D项正确。项正确。答案答案D【示例示例2】 (2011全国新课标卷,全国新课标卷,29)在在光照等适宜条件下,光照等适宜条件下,将培养在将培养在CO2浓度为浓度为1%环境中的某植物迅速转移到环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中的环境中,其叶片暗反应中C3和和C5化合化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答下列问题。物微摩尔浓度的
5、变化趋势如图。回答下列问题。(1)图中物质图中物质A是是_(C3化合物、化合物、C5化合物化合物)。(2)在在CO2浓度为浓度为1%的环境中,物质的环境中,物质B的浓度比的浓度比A的低,原因的低,原因是是_;将;将CO2浓度从浓度从1%迅速降低到迅速降低到0.003%后,物质后,物质B浓度升高的原因是浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于若使该植物继续处于CO2浓度为浓度为0.003%的环境中,暗反应的环境中,暗反应中中C3和和C5化合物浓度达到稳定时,物质化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比的浓度将比B的的_(低、高低、高)。(4)CO2浓度为浓度为0.003%时,该植物光合速率最大
6、时所需要的光时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比照强度比CO2浓度为浓度为1%时的时的_(高、低高、低),其原因是,其原因是_。答案答案(1)C3化化合物合物(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定,暗反应速率在该环境中已达到稳定,即即C3和和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,此时化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,此时C3化化合物的分子数是合物的分子数是C5化合物的化合物的2倍当倍当CO2浓度突然降低时,浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物化合物积累积累(3)高高(4)低低CO2浓度低时,暗反应的强度低,所
7、需浓度低时,暗反应的强度低,所需ATP和和H少少利用模型法分析光合作用过程中物质量的变化利用模型法分析光合作用过程中物质量的变化易错警示!易错警示!(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。相对含量的变化,而非长时间。(2)以上各物质变化中,以上各物质变化中,C3和和C5含量的变化是相反的,含量的变化是相反的,H和和ATP含量变化是一致的。含量变化是一致的。(3)具体分析时只有理清具体分析时只有理清C3、C5的的“来源来源”与与“去路去路”(C3产生于产生于CO2的固定,消耗于的固定,消耗于C3的还原;的还原;C5产生于产生于
8、C3的还原,的还原,消耗于消耗于CO2的固定的固定),才能避开试题陷阱。,才能避开试题陷阱。跟进题组跟进题组1如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然将如果突然将c降至极低水平降至极低水平(其他条件不变其他条件不变),则叶绿体中,则叶绿体中a、b含量的变化将会是含量的变化将会是()Aa上升、上升、b下降下降 Ba、b都上升都上升Ca、b都下降都下降 Da下降、下降、b上升上升解析解析分析题图可知:分析题图可知:a、b代表代表H、ATP,c代表代表CO2,在,在暗反应阶段,若暗反应阶段,若CO2含量突然降低,其他条件不变,则含量突然
9、降低,其他条件不变,则C3的的含量降低,含量降低,H和和ATP的利用减少,即的利用减少,即a和和b的含量上升。的含量上升。答案答案B2研究人员分别设置自然光照正常供水、遮光研究人员分别设置自然光照正常供水、遮光(50%自然光自然光照照)正常供水、自然光照干旱和遮光干旱四种实验条件栽正常供水、自然光照干旱和遮光干旱四种实验条件栽培大姜,测定其叶片的净光合速率培大姜,测定其叶片的净光合速率(Pn),结果如图,下,结果如图,下列叙述正确的是列叙述正确的是()A正常供水时大姜叶片干重在正常供水时大姜叶片干重在9天内基本不变天内基本不变B干旱对大姜生长的影响比遮光大干旱对大姜生长的影响比遮光大C遮光时适
10、当减少供水有利于大姜生长遮光时适当减少供水有利于大姜生长D干旱时适当增强光照有利于大姜生长干旱时适当增强光照有利于大姜生长答案答案B突破点突破点2开放环境中环境因素对光合作用的影响开放环境中环境因素对光合作用的影响知识精讲知识精讲1单因子变量对光合作用影响的曲线分析单因子变量对光合作用影响的曲线分析因素因素原理原理图像图像应用应用光照光照强度强度影响光反应阶段,影响光反应阶段,制约制约ATP及及NADPH的产生,的产生,进而制约暗反应进而制约暗反应欲使植物生长,欲使植物生长,必须使光照强度必须使光照强度大于光补偿点大于光补偿点温室大棚适当提温室大棚适当提高光照强度可以高光照强度可以提高光合速率
11、提高光合速率二氧二氧化碳化碳浓度浓度影响暗反影响暗反应阶段,应阶段,制约制约C3的的生成生成大气中大气中CO2浓度过浓度过低时低时(OA段段)植物无植物无法进行光合作用法进行光合作用大田中增加空气流大田中增加空气流动,以增加动,以增加CO2浓度,浓度,如如“正其行,通其正其行,通其风风”温室中可增施温室中可增施有机肥,以增大有机肥,以增大CO2浓度浓度温度温度通过影响酶活性进通过影响酶活性进而影响光合作用而影响光合作用(主要制约暗反应主要制约暗反应)大田中适时播种大田中适时播种温室中,增加昼夜温温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物差,保证植物有机物的积累的积累必需矿必需矿质元素质元素可通过所构
12、成的与可通过所构成的与光合作用相关的化光合作用相关的化合物对光合作用产合物对光合作用产生直接或间接影响,生直接或间接影响,如如K可影响光合可影响光合产物的运输和积累产物的运输和积累合理施肥促进叶面合理施肥促进叶面积增大,提高酶合成积增大,提高酶合成速率,加快光合作用速率,加快光合作用速率速率施用有机肥,有机施用有机肥,有机肥被微生物分解后既肥被微生物分解后既可补充可补充CO2又可提供又可提供各种矿质元素各种矿质元素2.多因子变量对光合作用影响的曲线分析多因子变量对光合作用影响的曲线分析P点时限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随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
13、加强,光合速率不断提高;当到该因子的不断加强,光合速率不断提高;当到Q点时横坐点时横坐标所表示的因子不再影响光合速率,要想提高光合速率,标所表示的因子不再影响光合速率,要想提高光合速率,可适当提高图示中的其他因子。可适当提高图示中的其他因子。考题示例考题示例【示例示例】 (2014课标全国理综课标全国理综,29)某植物净光合速率的某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题。变化趋势如图所示。据图回答下列问题。(1)当当CO2浓度为浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为时,高光强下该植物的净光合速率为_。CO2浓度在浓度在ab之间时,曲线之间时,曲线_表示了净表示了净光合速率随光合速
14、率随CO2浓度的增高而增高。浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于浓度大于c时,曲线时,曲线b和和c所表示的净光合速率不再增所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是加,限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中当环境中CO2浓度小于浓度小于a时,在图示的时,在图示的3种光强下,该植物种光强下,该植物呼吸作用产生的呼吸作用产生的CO2量量_(填填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)光合作用吸收的光合作用吸收的CO2量。量。(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施来浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑提高该种植物的产量,还
15、应该同时考虑_这一因素的这一因素的影响,并采取相应措施。影响,并采取相应措施。解析解析本题考查绿色植物光合作用与呼吸作用的相关知识。本题考查绿色植物光合作用与呼吸作用的相关知识。(1)由图可知,当由图可知,当CO2浓度为浓度为a时,高光照强度下对应的净光时,高光照强度下对应的净光合速率为合速率为0。CO2浓度在浓度在ab之间时,三条曲线均呈上升趋之间时,三条曲线均呈上升趋势。势。(2)由图可知,由图可知,CO2浓度大于浓度大于c时,时,b、c两条曲线均不再两条曲线均不再上升,说明上升,说明CO2已不是限制净光合速率的因素。已不是限制净光合速率的因素。CO2浓度相浓度相同时,净光合速率:高光强中
16、光强低光强,故此时的限同时,净光合速率:高光强中光强低光强,故此时的限制因素是光照强度。制因素是光照强度。(3)净光合速率为净光合速率为0时,植物光合作用强时,植物光合作用强度与呼吸作用强度相等;低于度与呼吸作用强度相等;低于0时,则呼吸作用强度大于光时,则呼吸作用强度大于光合作用强度。合作用强度。(4)题图曲线反映了光照强度和题图曲线反映了光照强度和CO2浓度对植物浓度对植物净光合作用速率的影响,故温室中提高该种植物的产量,应净光合作用速率的影响,故温室中提高该种植物的产量,应考虑提高考虑提高CO2浓度和增强光照强度。浓度和增强光照强度。答案答案(1)0a、b和和c(2)光照强度光照强度(3
17、)大于大于(4)光照强度光照强度(1)温室栽培时,在一定光照强度下,白天可适当提高温度,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,提高光合速率,也可同时适当补充增加光合酶的活性,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和CO2浓度以提高光合作用速率。浓度以提高光合作用速率。(2)为提高光能利用率塑料大棚栽培时常选择为提高光能利用率塑料大棚栽培时常选择“无色塑料无色塑料”以以便透过各色光,而阴天或夜间给温室大棚便透过各色光,而阴天或夜间给温室大棚“人工补光人工补光”时
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