还剩22页未读，
继续阅读
2023届高三一轮复习生物：第10讲 影响光合作用的环境因素及其应用课件
展开
这是一份2023届高三一轮复习生物：第10讲 影响光合作用的环境因素及其应用课件，共30页。PPT课件主要包含了有机物的产量，CO2的消耗量，O2的产生量，内部因素，实验原理，叶片抽气沉底，光合作用产生氧气排水，叶片上浮，实验仪器和试剂，实验步骤等内容，欢迎下载使用。
考点一 影响光合作用的因素及应用
单位时间内______________、___________、______________。
光合作用强度（光合作用速率）是光合作用反应强弱的指标。
CO2浓度与气孔有关，因为气孔既是蒸腾作用时水分子运出细胞的通道，也是CO2进入植物叶片的通道。
（1）植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例
（2）植物叶片的叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量、有机物的输出情况 、气孔导度等
生产实践中，可适时喷施植物激素中的脱落酸，起到调节气孔开度的作用。
叶片的有机物输出越多快，其光合速率越快。若将一株植物的果实去除，则去除的果实越多，其光合速率就越慢，两片相邻的叶片，若一片遮光，则另一片叶子的光合速率会增强。
2.外部因素（环境因素）
（1）探究环境因素对光合作用强度的影响
本实验利用了绿色植物通过叶绿体进行光合作用产生氧气的原理。
观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，或者浮起相同数量叶片所需的时间来探究环境因素（如光照强度、温度、CO2浓度等）对光合作用强度的影响。
用打孔器制备30片圆形小叶片
用注射器抽取叶片内的空气（真空渗水法）
放置黑暗处，让细胞沉入烧杯底部
取3只烧杯，分别倒入20mlCO2缓冲液，放入10片小叶圆片
分别对这三组进行强、中、弱光的照射处理
记录相同时间内各组装置中小圆叶片上浮的数量
光照强度对光合作用强度有影响，在一定的范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用也不断增强。
不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃）
NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。
光合作用速率(光合作用强度)测定方法：植物进行光合作用的同时，还进行呼吸作用，因此直接测定（真正）光合作用速率是很困难的，而我们只能测定净光合速率。但是可以推导出：真正的光合作用速率 = 净光合作用速率 + 呼吸作用速率。
①对象：叶绿体：直接总光合。②对象：植株、叶片、细胞：见下表
利用量、固定量、消耗量
（2）环境因素对光合作用强度的影响
①光照强度【单位：勒克斯（lx）】A.原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率增加，产生的[H]和ATP增多，使暗反应速率加快，从而使光合作用产物增加。
➊A点：光照强度为0，此时只进行 。➋AB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 。➌B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。➍BC段：表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。➎C点： ，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、 的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
思考1：指出下面几张生理状态模型图在曲线中的对应关系。
思考2：（植物体）在B点时，那么它的叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度。（大于、等于、小于）
思考3：在图2中,呼吸作用消耗有机物的量可表示为 ,光合作用产生有机物的量可表示为 。(用S1、S2、S3和数学符号表示)
➊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；
➋阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低农业生产上一般间作，如玉米--大豆、板栗--茶、桃树--甘蓝；
（温室大棚一般选无色透明塑料薄膜，阴雨天需给温室补充光照）
原因是：（1）两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分；（2）两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。
➌延长光合作用时间，通过轮作或套作。
轮作：在同一块田地上，按预定的种植计划，轮换种植不同的作物，如玉米-花生轮作、水稻-蘑菇轮作；
优点：（1）不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同，轮作还可以均衡利用土壤中的矿质元素。（2）每种作物都有一些专门为害的病虫杂草，轮作能够改变原有的食物链，防止病虫害；抑制杂草生长，减轻草害。
套作：在同一块田地上，在前季作物的生育后期，在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式，比如玉米套种花生、果园套种油菜。
②CO2浓度A.原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。
B.曲线分析:图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。
C.应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度增加产量的方法。合理灌溉、施肥，可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合速率。生产上使用农家肥：原因是有机物在微生物的分解下产生了大量的 CO2和无机盐 ，同时释放了热能。
C.应用：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 温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
温度通过影响酶的活性影响光合作用。
在B点之前，随着温度升高，光合速率增大；
酶的最适温度，光合速率最大；
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。
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2的供应。
在一定浓度范围内，光合速率随矿质元素含量增加而加强，但当超过一定浓度后，会因土壤浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
⑥多因子对光合速率的影响及应用
光合作用产物积累对光合作用强度的影响
光合产物（蔗糖）从叶片中输出的速率会影响叶片的光合速率。光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因有：①反馈抑制。例如蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶的活性，使细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而景响CO2的固定;②淀粉粒的影响。叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。
自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较
考点二 光合作用与细胞呼吸的关系
2.光合作用与细胞呼吸物质及能量转化
(1)光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向
(2)光合作用和细胞呼吸中ATP和【H】的来源及去路分析
(3)光合作用和有氧呼吸的能量联系
(1)植物“三率”间的内在关系 ①呼吸速率： ②净光合速率： ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 ④三种速率的测定对象：植株、叶片、细胞
(2)植物“三率”间的表示方法:
(3)光合速率与植物生长
对于植株而言：①当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。②当净光合速率＝0时，植物不能生长。③当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。
(4)光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动
CO2(或光)补偿点（B）和饱和点（C）的移动方向：一般有左移、右移之分
A .曲线中补偿点和饱和点的移动规律
①呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。
③阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点（B）和饱和点(C)都应向左移动。
在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向。
B.曲线上其他点(补偿点之外的点)的移动方向
比如呼吸速率不变，相关条件的改变使光合速率下降时，曲线上的A点不动，其他点(D)向 移动，反之向右上方移动。
对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析
（5）自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
P -( M + N ) 是否大于0
比较I点时CO2浓度是否比A点时低
光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。
例.如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是( )A.a点CO2释放量减少可能是由温度降低 导致细胞呼吸强度减弱B.番茄通过光合作用合成有机物的时间是 c～e段C.由P点条件变为d点，C5生成减少D.植物干重最大的时刻是e点
（6）光合速率测定方法
例.如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：
(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______，总光合速率可表示为__________。在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度将_______(填“增强”“减弱”或“不变”)，实际光合作用的强度将_______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)恒定在上述____ ℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了____ mg。
1955年科学家德柯尔用红外线气体分析仪测定烟草光合速率时发现正在进行光合作用的烟草叶片在光照停止后会快速释放CO2，这种现象称为“二氧化碳的猝发”
（1）A表示光下净光合速率。
（2）B和C表示光下时植物呼吸速率。
（3）B表示无论是光下还是暗处都可进行的呼吸速率。
（4）C表示只有光下才有的呼吸速率。即光呼吸现象。
卡尔文循环中CO2固定的酶(Rubisc)具有两面性(或双功能)
①高CO2浓度、低O2时，进行羧化
②低CO2浓度、高O2时，进行加氧
考点一 影响光合作用的因素及应用
单位时间内______________、___________、______________。
光合作用强度（光合作用速率）是光合作用反应强弱的指标。
CO2浓度与气孔有关，因为气孔既是蒸腾作用时水分子运出细胞的通道，也是CO2进入植物叶片的通道。
（1）植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例
（2）植物叶片的叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量、有机物的输出情况 、气孔导度等
生产实践中，可适时喷施植物激素中的脱落酸，起到调节气孔开度的作用。
叶片的有机物输出越多快，其光合速率越快。若将一株植物的果实去除，则去除的果实越多，其光合速率就越慢，两片相邻的叶片，若一片遮光，则另一片叶子的光合速率会增强。
2.外部因素（环境因素）
（1）探究环境因素对光合作用强度的影响
本实验利用了绿色植物通过叶绿体进行光合作用产生氧气的原理。
观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，或者浮起相同数量叶片所需的时间来探究环境因素（如光照强度、温度、CO2浓度等）对光合作用强度的影响。
用打孔器制备30片圆形小叶片
用注射器抽取叶片内的空气（真空渗水法）
放置黑暗处，让细胞沉入烧杯底部
取3只烧杯，分别倒入20mlCO2缓冲液，放入10片小叶圆片
分别对这三组进行强、中、弱光的照射处理
记录相同时间内各组装置中小圆叶片上浮的数量
光照强度对光合作用强度有影响，在一定的范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用也不断增强。
不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃）
NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。
光合作用速率(光合作用强度)测定方法：植物进行光合作用的同时，还进行呼吸作用，因此直接测定（真正）光合作用速率是很困难的，而我们只能测定净光合速率。但是可以推导出：真正的光合作用速率 = 净光合作用速率 + 呼吸作用速率。
①对象：叶绿体：直接总光合。②对象：植株、叶片、细胞：见下表
利用量、固定量、消耗量
（2）环境因素对光合作用强度的影响
①光照强度【单位：勒克斯（lx）】A.原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率增加，产生的[H]和ATP增多，使暗反应速率加快，从而使光合作用产物增加。
➊A点：光照强度为0，此时只进行 。➋AB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 。➌B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。➍BC段：表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。➎C点： ，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、 的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
思考1：指出下面几张生理状态模型图在曲线中的对应关系。
思考2：（植物体）在B点时，那么它的叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度。（大于、等于、小于）
思考3：在图2中,呼吸作用消耗有机物的量可表示为 ,光合作用产生有机物的量可表示为 。(用S1、S2、S3和数学符号表示)
➊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；
➋阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低农业生产上一般间作，如玉米--大豆、板栗--茶、桃树--甘蓝；
（温室大棚一般选无色透明塑料薄膜，阴雨天需给温室补充光照）
原因是：（1）两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分；（2）两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。
➌延长光合作用时间，通过轮作或套作。
轮作：在同一块田地上，按预定的种植计划，轮换种植不同的作物，如玉米-花生轮作、水稻-蘑菇轮作；
优点：（1）不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同，轮作还可以均衡利用土壤中的矿质元素。（2）每种作物都有一些专门为害的病虫杂草，轮作能够改变原有的食物链，防止病虫害；抑制杂草生长，减轻草害。
套作：在同一块田地上，在前季作物的生育后期，在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式，比如玉米套种花生、果园套种油菜。
②CO2浓度A.原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。
B.曲线分析:图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。
C.应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度增加产量的方法。合理灌溉、施肥，可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合速率。生产上使用农家肥：原因是有机物在微生物的分解下产生了大量的 CO2和无机盐 ，同时释放了热能。
C.应用：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 温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
温度通过影响酶的活性影响光合作用。
在B点之前，随着温度升高，光合速率增大；
酶的最适温度，光合速率最大；
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。
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2的供应。
在一定浓度范围内，光合速率随矿质元素含量增加而加强，但当超过一定浓度后，会因土壤浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
⑥多因子对光合速率的影响及应用
光合作用产物积累对光合作用强度的影响
光合产物（蔗糖）从叶片中输出的速率会影响叶片的光合速率。光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因有：①反馈抑制。例如蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶的活性，使细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而景响CO2的固定;②淀粉粒的影响。叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。
自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较
考点二 光合作用与细胞呼吸的关系
2.光合作用与细胞呼吸物质及能量转化
(1)光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向
(2)光合作用和细胞呼吸中ATP和【H】的来源及去路分析
(3)光合作用和有氧呼吸的能量联系
(1)植物“三率”间的内在关系 ①呼吸速率： ②净光合速率： ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 ④三种速率的测定对象：植株、叶片、细胞
(2)植物“三率”间的表示方法:
(3)光合速率与植物生长
对于植株而言：①当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。②当净光合速率＝0时，植物不能生长。③当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。
(4)光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动
CO2(或光)补偿点（B）和饱和点（C）的移动方向：一般有左移、右移之分
A .曲线中补偿点和饱和点的移动规律
①呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。
③阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点（B）和饱和点(C)都应向左移动。
在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向。
B.曲线上其他点(补偿点之外的点)的移动方向
比如呼吸速率不变，相关条件的改变使光合速率下降时，曲线上的A点不动，其他点(D)向 移动，反之向右上方移动。
对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析
（5）自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
P -( M + N ) 是否大于0
比较I点时CO2浓度是否比A点时低
光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。
例.如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是( )A.a点CO2释放量减少可能是由温度降低 导致细胞呼吸强度减弱B.番茄通过光合作用合成有机物的时间是 c～e段C.由P点条件变为d点，C5生成减少D.植物干重最大的时刻是e点
（6）光合速率测定方法
例.如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：
(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______，总光合速率可表示为__________。在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度将_______(填“增强”“减弱”或“不变”)，实际光合作用的强度将_______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)恒定在上述____ ℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了____ mg。
1955年科学家德柯尔用红外线气体分析仪测定烟草光合速率时发现正在进行光合作用的烟草叶片在光照停止后会快速释放CO2，这种现象称为“二氧化碳的猝发”
（1）A表示光下净光合速率。
（2）B和C表示光下时植物呼吸速率。
（3）B表示无论是光下还是暗处都可进行的呼吸速率。
（4）C表示只有光下才有的呼吸速率。即光呼吸现象。
卡尔文循环中CO2固定的酶(Rubisc)具有两面性(或双功能)
①高CO2浓度、低O2时，进行羧化
②低CO2浓度、高O2时，进行加氧
相关课件
新高考生物一轮复习核心考点练习课件第15讲 光合作用的影响因素及其应用（含解析）： 这是一份新高考生物一轮复习核心考点练习课件第15讲 光合作用的影响因素及其应用（含解析），共1页。
2024年高中生物大一轮复习必修一课件：第10讲 光合作用的影响因素及其应用： 这是一份2024年高中生物大一轮复习必修一课件：第10讲 光合作用的影响因素及其应用，共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现，限时强化练，基础·精细梳理，典例·精心深研，疑难·精准突破，情境推理·探究，重点难点·透析，对点强化，综合提升等内容，欢迎下载使用。
【备战2023高考】生物考点全复习——第15讲《光合作用的影响因素及其应用》复习课件（新教材新高考）： 这是一份【备战2023高考】生物考点全复习——第15讲《光合作用的影响因素及其应用》复习课件（新教材新高考），共54页。
