2025版高考生物一轮总复习必修1第3单元细胞的能量供应和利用第4讲影响光合作用的环境因素及其应用课件

这是一份2025版高考生物一轮总复习必修1第3单元细胞的能量供应和利用第4讲影响光合作用的环境因素及其应用课件，共60页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，小圆形叶片上浮的数量，实验流程，一定光照强度，2光照强度，3温度，4水分和矿质元素，精准命题，叶绿素含量，光合速率等内容，欢迎下载使用。
考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响
必备知识 · 夯实基础
知|识|巩|固1．实验原理(1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的______，使其沉入水中。(2)通过___________________________控制光照强度。(3)光合作用的过程中产生_____的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的叶片________。因此可依据一定时间内______________________，来比较光合作用强度。
LED台灯与烧杯之间的距离
3．实验结论在_______________范围内，光合作用强度随光照强度的增强而______。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)在探究光照强度对光合作用强度的影响中，增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间。(　　 )(2)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。(　　 )(3)实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。(　　 )
延|伸|探|究1．在教材“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验中，叶片上浮的原因是什么？提示：叶片光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，会释放O2，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。2．在“探究光照强度对光合作用强度的影响实验”中，若改用普通灯泡(钨丝)作为光源，应注意什么，怎样改进？提示：若改用普通灯泡作为光源应注意灯泡发热造成的温度变化对实验的影响，应在灯泡和烧杯之间加一玻璃水柱进行隔温处理。
剖析难点 · 考点突破
精|准|命|题考向　结合光合作用影响因素的实验，考查科学探究能力 (2024·山西太原一中调研)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是(　　 )
A．NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2B．单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多C．氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点解析： 氧气传感器测到的O2量是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误。
〔变式训练〕　某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以LED灯作为光源，移动LED灯调节其与大试管的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　 )A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响B．A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度C．B点条件下伊乐藻能进行光合作用D．若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向右移动
解析：若培养液中缺镁，叶绿素合成受阻，光合速率减弱，而呼吸速率不变，需要增大光照强度来增大光合速率，使光合速率等于呼吸速率，即B点向左移动，D错误。
考点二　影响光合作用的因素及应用
知|识|巩|固1．内部因素(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，如图所示。
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
2．外部因素(1)CO2浓度
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应。(　　 )(2)延长光照时间能提高光合作用强度。(　　 )(3)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。(　　 )(4)白天与夜间适当提高温度，有利于增加大棚蔬菜的产量。(　　 )(5)适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度。(　　 )(6)作物合理间作套种，可充分利用光能。(　　 )
延|伸|探|究农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的光合作用等生理活动，也可以影响环境。如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。轮作是指在同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式。1．中耕松土能促进植物生长的原因是什么？提示：(1)减少杂草与农作物对水分、矿质元素和光的竞争。(2)增加土壤氧气含量，促进根系的细胞呼吸，进而促进根细胞对无机盐的吸收。
2．缺磷影响光合作用的原因是什么？提示：缺磷植株照光后叶片中ATP和NADPH的含量明显下降，暗反应速率随之降低，从而使光合作用受到影响。3．轮作的好处有哪些？提示：防止土壤养分失衡。4．玉米和大豆的根系深浅不同，植株高矮不同。玉米间作套种大豆可充分利用哪些资源提高农作物产量？提示：不同层次土壤内的水分、养分(无机盐)、光能、空间等。
重|难|精|讲光合作用曲线中的“关键点”移动(1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。
(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)注意：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。
考向一　结合光合作用影响因素，考查科学思维 (2024·广东深圳调研)甲、乙两种植物在不同光照强度下的O2释放量(吸收量)如下图所示，下列有关叙述错误的是(　　 )A．与甲植物相比，乙植物更适合在林下生长B．与B点相比，A点时叶绿体产生O2的速率较小C．与B点相比，D点时叶绿体中C3的消耗量增加D．C点时，甲、乙两植物的实际光合作用强度相同
解析：据图可知，乙植物的光补偿点和光饱和点都低于甲植物，因此乙植物更适合在光照弱的林下生长，A正确；A点和B点分别是乙植物和甲植物的光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率，由于乙的呼吸速率小于甲，所以乙植物在A点时的光合速率小于甲植物在B点时的光合速率，即A点时叶绿体产生O2的速率比B点小，B正确；与B点相比，D点的光照强度大，光反应产生的NADPH和ATP多，暗反应还原C3的速率快，C3的消耗量增加，C正确；C点时，甲、乙两植物的净光合速率相同，但由于呼吸速率不同，所以甲、乙两植物的实际光合速率不同，D错误。
〔变式训练1〕　(2024·山东淄博调研)如图甲表示水稻叶肉细胞在光照强度分别为0、4、8、12 klx时，单位时间释放的气体总量的变化，图乙表示用水稻叶片实验时光合速率与光照强度的关系。下列有关叙述正确的是(　　 )
A．图甲中，光照强度为8 klx时，细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率B．图乙中，限制E、F、G点叶片光合速率的主要环境因素为光照强度C．图乙中，如果增大CO2浓度，曲线和X轴的交点F点可能向右移动D．图甲中，光照强度为12 klx时，单位时间内叶肉细胞固定了12个单位的CO2
解析：图甲中，光照强度为8 klx时，氧气释放量大于0，说明净光合量大于0，细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，A错误；图乙中，限制E、F点叶片光合作用速率的主要环境因素为光照强度，G点达到光饱和点，光照强度不再是限制因素，B错误；图乙中，F点为光补偿点，增大CO2浓度，光合作用可能会增大，曲线与横轴交点将左移，C错误；图甲中，光照强度为12 klx时，单位时间内叶肉细胞吸收了8个单位的CO2，因光照强度为0时呼吸作用产生了4个单位的CO2，则光照强度为12 klx时，一共固定了8＋4＝12个单位的CO2，D正确。
考向二　围绕光合作用在农业生产中的应用，考查生命观念和科学思维 (2024·江苏南京调研)下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述错误的是(　　 )A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象B．“低温、干燥、无氧储存种子”，更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗C．“正其行，通其风”能为植物提供更多的CO2以提高光合作用效率D．“轮作”是利用了不同作物根系对矿物营养元素吸收的差异，从而避免了土壤肥力下降
解析：一次施肥太多，会导致土壤溶液浓度过高，导致细胞失水，即烧苗现象，A正确；储存种子需要在低温、干燥、低氧的环境中，B错误；“正其行，通其风”，保证空气流通，能为植物提供更多的CO2提高光合作用效率，C正确；“轮作”，即交替种植不同的作物，可以利用不同作物根系对矿质营养元素吸收的差异性，避免土壤肥力下降，D正确。
〔变式训练2〕　(2022·浙江6月卷)通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光照强度。光合曲线指光照强度与光合速率关系的曲线。
回答下列问题：(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加_____________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光照强度下也能达到最大的____________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低____________，使其在较低的光照强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________________________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。
低于5 klx光合曲线的
(2)植物的光合产物主要以______形式提供给各器官。根据相关指标的分析，可知较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___中。(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均______。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___(A．4小时)，才能获得较高的花生产量。
解析：(1)从表中数据可以看出，遮阴一段时间后，花生植株的叶绿素含量在升高，提高了对光的吸收能力。光饱和点在下降，说明植株为适应低光照强度条件，可在弱光条件下达到饱和点。光补偿点也在降低，说明植物的光合作用下降的同时呼吸速率也在下降，以保证植物在较低的光强下就能达到净光合大于0的积累效果。低于5 klx光合曲线的斜率体现弱光条件下与光合速率的提高幅度变化，在实验范围内随遮阴时间增长，光合速率提高幅度加快，故说明植物对弱光的利用效率高。
(2)植物的光合产物主要是以有机物(蔗糖)形式储存并提供给各个器官。结合表中数据看出，较长(4小时)遮阴处理下，整株植物的光合产量下降，但叶片的光合产量没有明显下降，从比例上看反而有所上升，说明植株优先将光合产物分配给了叶。(3)与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下降。若将花生与其他高秆作物间种，则应尽量减少其他作物对花生的遮阴时间，才能获得较高花生产量。
考点三　光合作用与细胞呼吸的关系
知|识|巩|固1．光合作用与细胞呼吸的物质转化过程(1)填写相关物质名称：a.叶绿体中的色素，B.O2，c._________，D.ADP，e.NADPH，f._______，g.CO2，h.______。
(3)完善光合作用与细胞呼吸的物质联系
2．光合作用与细胞呼吸的能量转化
3．光合作用、细胞呼吸的“三率”图示模型
(1)“三率”的表示方法①呼吸速率：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织一定时间内____释放量或___吸收量，即图1中___点。②净光合速率：绿色组织在有光条件下测得的一定时间内O2__________、CO2 _________或有机物________，即图1中的_____段对应的CO2量，也称为表观光合速率。③总(实际)光合速率＝______________＋____________，即图1中的______段对应的CO2总量。
(2)图2中曲线Ⅰ表示____________，曲线Ⅲ表示_________，曲线Ⅱ表示____________。交点D对应点E，此时净光合量为___，___点时植物生长最快。(3)图3中曲线c表示___________，d表示_________，c＋d表示_______________。在G点时，总光合速率是呼吸速率的___倍。(4)图1中B点对整个植株而言，光合速率___呼吸速率，而对于叶肉细胞来说，光合速率___呼吸速率。(填“>”“＝”或“