(知识点)必修1第3单元第4讲光合作用(Ⅱ)含解析.pdf

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1、第4讲 光 合 作 用(II)考点一影响光合作用的环境因素及应用影响光合作用速率的环1 .通过光合作用合成有机物，储存能量(生命观念)2.通过曲线图分析光照强度、温度、C O 2 浓度等对光合作用的影响；模型与建模：建立光照强度、温度、c o2境因素(I I)浓度等对光合作用影响的数学模型(科学思维)3 .探究环境因素对光合作用的影响(科学探究)4 .光合作用的原理在生产中的应用(社会责任):知 识能力素养：教材研读JIAOCAIYANDU感知教材自主填充i.光合作用强度(1)含义：植物在单位时间单位面积内，通过光合作用制造糖莞的数量。(2)两种表示方法一定时间内原料的渔耗量。一定时间内产物的

2、生成量。2.影响光合作用过程的环境因素(1)空气中c o,浓度。(2)土壤中水分含量。(3)光照长短、强弱以及光的成分。(4)温度的高低。f判断正误1.生长于较弱光照条件下的植物，当提高C O 2 浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光照强度。(V)2.延长光照时间能提高光合作用强度。(X)提示：延长光照时间只能提高光合作用的产物量，不能提高光合作用强度。-1 -3.植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。(X)提示：植物体从土填中吸收的水分主要用于蒸脚作用.4.停止供水，植物光合速率下降，这是由于水既是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。(J)5.夏季晴天,植物出

3、现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO?浓度过低。(X)提示：出现光合“午休”现象是因为夏季中午温度过高，期起气孔关闭,c o2吸收减少，而不是环境中co?浓度过低。/长句应答1.北方夏季中午时，光照强度很强，植物出现“午休”现象的原因是提示：光照强度过强，温度升高，导致气孔关闭，细胞CO2供应不足，光合作用凝嘉2 .在温室大棚生产中，施用农家肥能够提高作物的产量，道理是提示：农家肥中的有机物被微生物分解能够产生无机盐和CO?,为大棚作物的生长补充CO2和 无 雇，提高柚作物的产3.生长环境中的CO?浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点和光补偿点如何变化，原因是_ _ _ _ _ _

4、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _提示：光饱和点降低，因为CO?浓度降低时，暗反应的强度低，所需要的ATP和 H 少。光补偿点升高，因为在合成有机物的不变时，CO2浓度降低，所需要的光照强度增大重难突破ZHONONANTUPO内化知识触汇贯通-2-1.光照强度对光合作用的影响及应用原理：光照强度影响光反应阶段，制约ATP及 NADPH的产生，进而制约暗反应。(2)曲线分析A 点：光照强度为0,只进行细胞呼吸，AB段光合作用强度小于细胞呼吸强度；B 点：光补偿点(

5、光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)；BD段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；C 点：光饱和点(光照强度达到C 点后，光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)。实线表示阳生植物，虚线表示阴生植物。(3)应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物和冬季温室栽培等都可合理利用光能。2.CO2浓度对光合作用的影响及应用(1)原理：CO2浓度通过影响暗反应阶段，制约C3的生成。(2)曲线分析图甲 图乙图甲中A 点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的以)2浓度，即CC2补偿点，而图乙中的A 点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；两图中的B 点和B，点都表示CO2饱和点，两

6、图都表示在一定范围内，光合作用速率随CO?浓度增加而增大。(3)应用-3-大田要“正其行，通其风”，多施有机肥。温室内可通过放干冰，使用CO2生成器，施用农家肥，与猪舍、鸡舍连通等方法适当提高CO2浓度。3.温度对光合作用的影响及应用(1)原理：温度通过影响光合酶的活性影响光合作用强度。(2)曲线分析光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响，但光合作用相关酶对温度反应更为敏感。(3)应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸强度，保证植物有机物的积累。4.水对光合作用的影响及应用(1)原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反

7、应的介质，如植物缺水导致萎焉，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。(2)曲线分析图 1 图 2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 曲线上 E 处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，气孔关闭，影响了 CO?的供应。(3)应用：预防干旱，合理灌溉。5.矿质元素对光合作用的影响及应用(1)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、磷脂的组成元素,-4-M g 是叶绿素的组成元素等。(2)曲线分析光合作用强度N、P、K等矿质元索在一定浓度范围内，增大必需矿

8、质元素的供应，可提高光合作用强度；但当超过一定浓度后，会因土壤溶液的浓度过高，植物渗透失水导致植物光合作用强度下降。(3)应用：合理施肥、补充土壤中的矿质元素。6.光照强度、C O 2浓度和温度对光合作用的综合作用(1)常见曲线光今重忙rtOOO321光合覆光照强度 光照fit度B B 中：A.高 C O?浓 度 b.中 C O?浓 度 c.低 C O?浓度高光强中光强低光强(2)曲线分析P 点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强,光合速率不断提高。Q 点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子。(3)应用：温室栽培时，在一定光照

9、强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加C O 2浓度，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C O?浓度以提高光合速率。素养提升 规范表述严谨准确-科学思维演 纣 与 推 理“1.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(1)细胞呼吸对应点(A 点)的移动：细胞呼吸增强,CO2的吸收速中释CA速率,CON浓度(或光照强度)-5-A点工移；细胞呼吸减弱，A点上移。(2)补偿点(B点)的移动细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CC)2(或光)补偿点应互移，反之左移。细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，C()2(或光)补偿点应有移，

10、反之左移。(3)饱和点(C点)和D点的移动：相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时，C点五移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。2.CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气c o2浓度(375 Jimokmol-I),乙组提供CO2浓度倍增环境(750 丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养6 0 d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如图所示。回答下列问题。(-1)洋/Ee立发甲 乙 内(1)与甲组相比

11、，乙组CO2浓度倍增，光合作用速率并没有倍增，此时限制光合速率增加的因素有哪些？(2)解释丙组的光合速率比甲组低的原因。提示：(1)光照强度的限制(NADPH和 ATP的供应限制)；固定CO2的酶活性不 够 贰C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等.(2)植物长期处于CO2倍增下，降低了固定CO?的酹含屯者活性，当恢复到大气CO2浓度后，皿降低的固定CO2的II的含或活性未能恢震,又失去了高浓度CO?的优势，因此会萌出比大气CO?浓度下更低的光合速率。-6-:考 法考 技考能：考法1 考查环境因素影响光合作用的坐标曲线分析1.（2 0 2 0 黄冈质检）如图表示光照强度、CO2 浓度光

12、和温度对植物光合速率的影响，根据图形分析有关说合法错误的是（）:A.CO?浓度大小直接影响光合作用生成C3 的速率，B.光照强度在OA 区间，限制光合速率的环境因素主要是光照强度C.光照强度在BC 区间，限制II组实验光合速率的环境因素一定有光照强度、温度D.图中所示温度数值一定是 大于与D 光合作用过程中，二融化碳固定后首先生成三碳化合物，故 CO2 浓度大小直接影响光合作用生成C3 的速率，A 正确；图中光照强度在O A 区间，曲线处于上升阶段，限制上述三组实验光合速率的环境因素主要是光照强度，B 正确；光 照 腼 在 B C 区间，n g没 有 皿 光 腼 点,此 版 制 II组 的环境

13、因素一定有光照强度、温度，C 正确；温度通过彩响光合作用与呼吸作用的相关BI的活性来影响光合作用与呼吸作用，图中曲线I与II的二整传 度相同，曲线I与in的温度相同二氧化碳浓度不同，故无法判断4 利口数值的大小，D 错误2.在适宜光照下，测定植物甲、乙在不同CO?浓度下的光合速率，结果如图所示。回答下列问题。assr也相娄03-7-(1)CO2 浓 度 为 q 时，限制植物甲、乙光合作用的环境因素分别是;若曲线是在光合作用的适宜温度下所测，现提高环境温度,q 点将向 移动。(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，在适宜光照下，一段时间后，植物 可能无法正常生长，原因是(3)(X)

14、2 浓度为r 时，植 物 甲 的 总 光 合 速 率(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的总光合速率；当CO2 浓度为q 时，植物乙与植物甲固定的CO?量的差值为 解析(1 漏图可知，c o2浓度为q时，限制植物甲光合作用的环境因素是c o2浓度，限制植物乙光合作用的环境因素是温度；若图中曲线是在光合作用的适宜温度下测将，提高环境温度，植物甲的光合速率会下降，只有在更高的c o2M F F,植物甲的光合与等，q点 的 移。(2)若将植物甲、乙同游I 植在同一个透明的密闭环境中，适宜光照下，一段时间后，植物的净光合速率大于o,fii着时间的延长，环境中co2 浓度不断下降,在低co2 浓度下，

15、植物甲的净光合速率可能小于o,无法正常生长。当 co?浓度为0 时，纵坐标所示驰 示呼吸速率，当 co2 浓度大于o 时,纵坐标所示数值表示净光合速率，而净光合速率=总光合速率-呼吸速率。据此分析可知：当C()2 浓度为r时，植物甲、植物乙的净光合速率均等*,但植物甲的呼吸速率大于植物乙的呼吸速率(。)，所以植物甲的总光合速率大于植物乙的总光合速率，当以)2 浓度为q时，植物甲的净光合速率为0 ,植物乙的净光合速率为b,此时植物乙与植物甲固定的CO2(总光合速率)的差值=+c-d.答案(DC。2 浓度、温 度 右-8-(2)甲 在光照、密闭的环境中，植物的净光合速率大于0,随着时间的延长,环境

16、中CO2浓度不断下降，在低CO2浓度下，植物甲的净光合速率可能小于0(3)大于 b+c-d考法2 考查环境因素影响光合作用的实验分析3.(2020山东模考改编)龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%,实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是()uiCOj浓度：0.03%图 1 图2A.实验中CO2浓度为0.03%的组是对照组B.增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率C.高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快D.选择龙须菜养殖场

17、所时需考虑海水的透光率等因素B 曲睡意可知，大气二化碳浓度约为0.03%,则 该 组 为 对 侬，CO2浓度 为 0.1%的组是实黯组，A 正啼；由 图 1 可知，高光和低光条件下，两 种 CO2浓度条件下，龙!加工:1的生长速率相差不大，即增加CC)2浓度物经长速率基本不变，B 能；由图2 可知，与 低 蟒 怖 比，高蟒件下显著增加，C 正确；壕合两圈可知，龙须菜生长主要受到光强的影晌,因 此 陋 厕菜养殖场所时需考虑海水的第g因素，D 正确。4.(2020郑州模拟)研究人员利用番茄研究空气湿度对高温下番茄光合作用的影响。实验在每天10：0016：00设置了三个空气湿度处理，即高湿度(70%

18、)、中湿度(55%)、低湿度(40%),实验时间内平均温度为35 ,分别处理7 天和14天，实验结果如下表：-9-气孔限制值L s=l一胞间CO2浓度/空气中CO2浓度(1)CO2会参与光合作用_ _ _ _ _ _ _ _ _ 反应，c o2需要与 反应后被固处理时间(d)湿度处理净光合速率Pa(gmol-m-2s-1)气孔导度Gs(mol*m-2sT)胞间CO2浓度Ci(gmol-mol-1)气孔限制值Ls7低5.220.213610.115中7.270.523940.063高9.760.33810.07214住1.680.074210.085中2.070.043830.167高4.430

19、.113770.154定。(2)通过分析处理7 d 的数据可知，空气湿度较低时，气孔导度,胞间CO 2浓 度 较 小，推 测 此 时 净 光 合 作 用 速 率 较 低 的 原 因 是：(3)进一步研究不同湿度下的叶温发现，高湿度组叶温要显著低于低湿度组。处理14d时，高湿组相较于低湿组的胞间CO?浓度降低，气孔限制值增大。说明湿度增大，除了气孔导度增大，有利于相关气体的吸收以外，还增强了，从而促进光合速率的提高。(4)根 据 以 上 实 验 结 果，在 农 业 生 产 中 可 以 通 过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

20、 _ 来降低”光午休”现象。解析(1)CO2是光合作用暗反应的扇料，因此会参与光合作用的88反应。在暗反应过程中，CO2需要与五碳化合物(CJ反应后被固定。(2)表中信息显示：处理7 d、空气湿度较低时，气孔导度小，胞间CO2浓度较小；由于气孔导度小，影嗝7 CO2的吸收，喑反应速率受到限制，光合速率较低，所以处理7 d.空气湿度较低时的净光合作用速率较低。(3)处 理 14 d 时，高湿组相较于低湿组的胞间CO2浓度降低、气孔限制值增大，但叶温要显著低于低湿度组，温度会影响BI的活性,-10-因此说明湿度增大，除了气孔导度增大，育R I于相关气体的吸收以外，还增强了光合SI的活性或叶肉细胞光

21、合作用能力)，从而傀进光合幽的提高.(明“光午休”现象出现的原因是：中午光照强，环境温度高，蒸脚作用旺盛，部分保卫细胞因失水而熟气孔关闭，使 樽co2的供应不足，暗反应减弱.可见，神 以 上实验结果,在农业生产中可以通过啧灌g 加空气湿度)来降低“光午休”现象.答案(1)暗五碳化合物95)(2)小气孔导度小，影 响 C O?吸收，暗反应速率受限制，光合速率较低(3)光合酶的活性(或叶肉细胞光合作用能力)(4)喷灌(增加空气湿度)考点二光合作用的相关实验探究:知 识 能 力 素 养：感知教材自主填充探究光照强度对光合作用强度的影响1.实验原理(1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的气能，使其沉入水中

22、。(2)通过台灯与烧杯之间的距离控制光照强度。(3)光合作用的过程中产生J 的多少与光合作用强度密切相关，。2 积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内小圆形叶片上浮的数量,来比较光合作用强度。2.实验步骤及主要操作要点教材研读JIAOCAIYANDU实验步骤主要操作制备小圆形叶片将绿色菠菜叶片用直径为1 c m 的打孔器打出小圆形叶片3 0 片排出细胞间隙中的气体将小圆形叶片和适量遣水置于注射器中，排出注射器内残留的空气，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出，重复几次分装小圆形叶片将小圆形叶片各1 0 片，分别放入暗处盛有2 0 m L 富 含 也

23、 的清水的3 个小烧杯中。这时的叶片因为细胞间隙充满了水,所-11-3.实验结论在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而姬以全部沉到水底控制自变量（光照强度）把 3 个烧杯分别放在距离台灯位置1 0 cm、2 0 cm、3 0 cm（对应编号为1、2、3）的位置上，打开台灯观察并记录一定时间内小圆形叶片浮起的数量i判断正误1 .制备小圆形叶片，用打孔器打孔时，不必要避开大的叶脉。（X）提示：叶脉中没有叶绿体，而且会延长形叶片上浮的时间，影啕实验结果的准确性2 .在探究光照强度对光合作用的影响实验中，光照越强，相同时间内叶片浮起的数量越多。（X）提示：在一定篇围内，随光照强度的增加，

24、光合作用强度逐渐增加，但当达到光饱和点以后，光照强度再增加，光合作用强度则不再值之增加。3 .在探究光照强度对光合作用强度的影响中，往水中吹气是为了增加水中的溶解氧。（X）提示：往水中吹气是为了增加水中的CO2。4.探究光照强度对光合作用强度影响的实验中的自变量是光照强度，因变量是光合作用强度。（J）5.探究光照强度对光合作用强度影响的实验中能测定出其真光合作用速率。（X）提示：R明定出题,无 法 涌 合 髀。内化知识融汇贯通1.光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制方法实验条件控制方法增加水中。2泵入空气或吹气或放入绿色水生植物-12-减少水中。2容器密封或油膜覆盖或用凉开水除去容器

25、中c o2氢氧化钠溶液除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中除去叶中叶绿素酒精隔水加热除去光合作用对细胞呼吸的干扰给植株遮光得到单色光棱镜色散或薄膜滤光维持容器内c o2浓度的恒定适宜浓度的NaH C O s溶液2.液滴移动法测定光合速率(1)测定装置(2)测定方法测定呼吸速率a.装置小烧杯中放入适宜浓度N a O H 溶液，用于吸收C O?。b.玻璃钟罩应遮光处理，目的是排除光合作用的干扰。c.置于适宜温度环境中。d.红色液滴向左移动，单位时间内移动距离代表呼吸速率。测定净光合速率a.装置小烧杯中放入适宜浓度的C O 2缓冲液，用于维持容器内C O 2浓度的恒定。b.给予较强光照处理，且温度适宜。c

26、.红色液滴向右移动，单位时间内移动距离代表净光合速率。误差校正为排除温度、气压等因素引起的气体体积膨胀，应设计对照实验。对照实验与如图不同之处在于不放植物或放置死亡的植物。-13-实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。3.叶圆片称重法一测定单位时间 单位面积叶片中淀粉的生成量（1）操作图示在上午10时移动停d在中午12时移动隹个金丁丁照暗中”L个金丁于光煦中在上午10时移走的 在中午12时 移 走 的 在 下 午14时移走的叶圆片X（干重 g）叶圆片Y（干重g）叶圆片Z（干重g）（2）结果分析净光合速率=（z y）/2S（S 为叶圆片面积，下同）；呼吸速率=住一7）心；总光合速率=净光合速率+呼

27、吸速率=（x+z）/2。4.黑白瓶法测溶氧量的变化（1）“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。总光合作用量（强度）=净光合作用量（强度）+有氧呼吸量（强度）。（2）有初始值的情况下，黑瓶中。2的减少量为有氧呼吸量；白瓶中。2的增加量（或 CO2的减少量）为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。（3）在没有初始值的情况下（初始值设为X）,白瓶中测得的现有量（设为监一黑瓶中测得的现有量（设为）=总光合作用量，即（XN）+（M=M N。注：该方法假设植物不进行无氧呼吸。5.半叶法一测定光合作用有机物的产生量如图所示，“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分（A）遮光

28、，另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法（可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤）阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射一段时间后，在 A、B 的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分 别 记 为%、，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度。若 以=%一%，则版表示B 叶片被截取部分在这段时间内光合作用合成的有机物总量。规范表述严谨准确心科学 探 究 一实验设计 勿1.某兴趣小组设计如图所示实验装置探究“光 照 彳 片 一检胶寒产濡 小 液 滴强度对黑藻光合速率的影响”。灯K广二匕 c 毁冲液素养提升SUyAMOTlSHENO-14-（1）单位时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的

29、黑藻单位时间内什么的量？（2）如果利用该装置测定在一定光照强度下黑藻叶绿体实际光合作用的速率，可采取什么方法（写出具体的实验思路）？提示：释 放 取 气（2）首先不给予光照，测出黑海单位时间内的新气吸收（呼吸作用速率）；再给予一定光照条件，其他条件不变，测出黑瓶单位时间内氧气释放（净光合作用速率）；然后将光照条件下11藤单位时间整气释放（净光合作用速率）加上黑暗条件下黑藻单位时间内的氧气吸收（呼吸作用速率），就是该光照条件下鼎藻叶绿体实际光合作用的速率。2.欲探究弱光和强光对某种绿色植物的叶片内各种光合色素含量的影响，请简要写出实验设计及检测思路_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

30、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _提示：状态、大小警相同的绿色植株平均分为甲、乙、丙3组,甲组给予漏光照、乙组给予自然光照，丙组给予强光照，其他条件相同且适宜，一段时间后取每组相同部位的等叶片进行色素的提取和分离，比较滤纸条上各种色素带的宽度:考 法考技考能二考法1 考查环境因素影响光合速率的实验探究i.为探究影响黑藻光合作用强度的环境因素，某小组设计了如下“迷你实验”装置，回答下列问题。（1）在可乐瓶里加入1 0 0 g 黑藻，然后加入0.0 1g/mL碳酸氢钠溶液至满，将夹紧，松开，在适宜光照等条件下，可通过测定 来定量表

31、示净光合速率，依据的原理是（2）用该装置探究二氧化碳浓度对光合作用强度影响时，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，直接影响光合作用过程的 阶段，导致净光合速率变化-15-的趋势是（3）利用该装置，还可以探究（答出两点即可）对黑藻光合作用强度的影响。解析(Dffif-lE光 照 条 件 下，植物的光合速率大于呼吸速率，因此植物释放出的氧气可使可乐瓶中液体排出到筒，通过涌定单位时间内收集到的液体体积可知表碳岫钠为光合作用酬工修，工 做 参 与 光合作用的暗反应，NMKM的 溶 树 度 的 增 加，净光合速率先循着二氧化碳浓度的增加而增大，因为受光及温度等因素的限制，增大到T值后会趋于稳定，当碳i【钠高后，

32、会 物 吸 水 甚 至 耐 物 出 现 失zK SQ m,则 会 弓 脸合 速 率 降 低.（3）影响光合速率的外界因素有二M化碳、温度、光照强度等，因此利用该装置，除了探究m化度对光合作用强度彩晌，还可以探究光照强度、光质、温度等对黑藻光合作用强度的影畴。答案（1）单位时间内收集到的液体体积适宜光照等条件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，释放的氧气使可乐瓶中液体排出到量筒（2）暗反应先增加后趋于稳定再降低（3）光照强度、光质、温度等考法2 b考查光合速率的测定2.（2019全国卷H节选）通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的

33、有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定。2含量（4）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的。2含量（8）和乙瓶中的。2含量（。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内；C 与B的差值表示这段时间内;A与B的 差 值 表 示 这 段 时 间 内-16-解析 若干小时后，透光的。E 中的o2含 与水样中。2的初始含的差(瞰示这一时间段内生产者净光合作用的放氧;水 样 中o2的初始

34、含(A)与不透光的甲瓶中的02含()的差值表示这一时间段内生产者呼吸作用的精氧；C与5的差值表示这一时间段内生产者光合作用的总放氧 答案 生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量3.(20 20四省八校联考)如图是某生物兴趣小组设计的测量某种阳生花卉光合速率的密闭装置。已知有两套完全相同的该装置，装置a 置于适宜光照、25 C 条件下，装置b 置于黑暗、25 c 条件下，同时将生理状况一致的两盆植物分别置于两种环境的装置中，起始液滴对应的数据均为零刻度，氧传感器(测定装置内的氧含量)数据显示屏上的数据均为E。测量数据的时间适宜且两套装置同时测量，并记录相关数据

35、。回答以下问题：.数据显:示屏刎度尺(1)装置a 的液滴若向右移动，则测量数据可反映出_ _ _ _ _ _ _ 的大小，在该状态 下 植 物(填“能”或“不能”)正常生长。(2)装置b 中植物细胞内发生的能量转化途径为O(3)为提高实验的精确度，可用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 植物作为对照，并分别置于与上述两套完全相同的装置中。(4)利用该装置探究光照强度对该花卉光合速率的影响时，在只有一枚灯泡的前提下，可以通过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 控制实验自变量。(5)适宜时间后，装置a 与装置b 刻度尺

36、上的数据分别为岂、1 2,数据显示屏上的数据分别是N 、N2,利用这两套装置测量该花卉的总光合速率时，下列可用的数据有 o-17-1;一12 n+T 2 N1-N2 N+凡 N N2-2E N1+N2-2E 解析】题 a 中曲于CO2缓 冲 液 可 以 保内 CO2浓度保持平衡，因lit若发现a的液滴向右移动脱明装内有。2的增加可以反映净光合速率（S 度）；装a 中液滴向右移动，说明装内有。2的增加，说明净光合速率大于0,存在有机物的积累，因此能正常生长。装 b 中植物细胞只进行呼吸作用，呼吸作用中可以将有机物中稳定化学能转化为热能和ATP中活跃化学能。（3）该装中液滴的移动会受温度、植物中微

37、生物等因素的干扰，因此，为了排除影晌，可以选择死亡的植物作为对照.利用该装探究光照强度对该花卉光合速率的影晌时,在只有一枚灯泡的前提下，可以通过喟整灯泡与装置的距造制实验自变。装a 刻度尺上的网（T 可以反映植物的净光合速率，装b 刻度尺邮可以反映呼吸速率，因为装内E 二化碳缓冲液，体 的 由 保 证 了 对 内 工化度的平衡，因 喉b 中由于只存在呼吸作用扉制（气，因此刻度尺读数%为 负 值，因此可以用普-0 代表总光合速率；氧传感器涌定装内氧气含,目装内起始制气含为E，则装 a 涌定的净光合速率为2 -E,装 b 测定的呼吸速率为E-N2,则总光合速率为（M-与+（E-%）=M-/答案（1

38、）净光合速率/强 度 能（2）有机物中稳定化学能*热能和ATP中活 跃 化学能（3）死 亡（4）调整灯泡与装置的距离（5）(xnH-*-*(QEEQU(1.植物缺水导致萎器，使光合速率下降的主要原因是缺水引起气孔部分关闭，co2供应不足。1.光照强度：直接影响光反应的速率，光反应产物 H 和 ATP的数量多少会影响暗反应的速率。-18-真题体验I 感悟高考淬炼考能1.（202缶7 月浙江选考）将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。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。下列叙述正确的是（）2.增加土壤中的矿质元素

39、供应可提高光合速率，但土壤中矿质元素浓度过高，会引起植物渗透失水，光合作用强度下降。3.易错易混的“总光合速率”“净光合速率”与“呼吸速率”“叶绿体”释放0,比或吸收co,fit（1）1总光合速率1-植物“用定CO旦一植物“生产”“产生”“介成”他锄糖R“植物”或“细胞”（从外界）吸收CO（2）1由 光 合 速 率 量:或向外界和放。；虽L “测定”的CO7吸收量或02释放量（3）|呼吸速率1-黑暗-条件下CO产生股2.温度：影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。3.CO?浓度：CO2是暗反应的原料，CO2浓度直接影响光合速率。4.矿质元素：直接或间接影响光合作用

40、。例如，镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是ATP的组成成分。5.光合速率与呼吸速率的关系：（1）绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。（2）绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。（3）真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率B.若分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.若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.若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率

41、的关系与图中AB 段对应的关系相似-19-A 测等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，因此分离得到的叶绿体的光合速率大于测网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；若该植物处于开。石,人为摘除花朵后，叶片光合作用产生的喇S不能运输到花朵，飒 叶 片 内 画 翻 累 过 多，不利于光合作用的进行，其四福浓度与光合速率的关系与图中B c 段对应的关系相似，D 错谩

42、。2.（2020山东等级考模拟）茶树是一年内多轮采摘的叶用植物，对氮元素需求较大，因此生产中施氮量往往偏多，造成了资源浪费和环境污染。为了科学施氮肥，科研小组测定了某品种茶树在不同施氮量情况下净光合速率等指标，结果见下表。表中氮肥农学效率=（施氮肥的产量一不施氮肥的产量）/施氮肥的量，在茶叶收获后可通过计算得出；叶绿素含量、净光合速率能直接用仪器快速检测。下列说法错误的是（）施氮量（g-m-2）叶绿素含量（mg-g-i）净光合速率氮肥农学效率（g-g-001.289.96251.4510.411.51401.5212.542.4255（生产中常用施氮量）1.5010.681.72A.氮元素与茶

43、树体内叶绿素合成有关，科学施氮肥能够促进光反应B.在茶树体内，氮元素不参与二氧化碳转化为有机物的过程C.净光合速率能够反映氮肥农学效率，生产过程中可依此指导科学施氮肥D.40 g不一定是最佳施氮量，最佳施氮量还需进一步测定B 向 幽 体 内，飙元素参与合成了催化二化邮化为有机物的过程的雨,因此盥元素参与二化碳转化为有机物的过程。作 物 的 产 了 作 物 的 净 光 合-20-速率，因此净光合速率能筋反映飙肥农学效率，c 项正确；最佳施氟在25g m.2与 55gm-2之间，40g m-2不一定整最佳施飙，进一步测定最佳剧K，应在25 g与 55 g111一 2之间设较小梯度的（m，进 田 8

44、定，D 项 正 幅 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，达到增加产量等目的。回答下列问题：（1）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_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

45、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（答出2点即可退（2）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 1点即可）。（3）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达到的株高和光饱和点（光合速率

46、达到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作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/mol HTS-I12001180560623 解析 除去蹲可以减少杂农作物之间对水分、矿质元素和光的竞争，使能多地流向农作物;松土可以使土域中含增多，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，浇水还可以降低土填溶液的渗透压，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，间作臃中要

47、确保高低作物的合-21-期 配。株高较高的作物获取的光照充足，应哪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，而蟒光饱和点较低的作物(作物C).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4.(2019全国卷I)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回

48、答下列问题。(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力 0(2)与干旱处理前相比，干 旱 处 理 后 该 植 物 的 光 合 速 率 会,出现这种变化的主要原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)有研究表明，干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，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。解析(1)经干旱处理后，植物根细胞的细胞液

49、浓度增大，细胞液和外界溶液的浓度趋增大，植物的吸水能力增强。(2)干旱处理后，叶片气孔开酗小，使 CO?供应不足，暗反应减弱，从而峰光合作用减弱。(3)本实圜R先设计干旱处理与三阡早处理的对照，证明干旱条件下气孔开度减 1 不是由缺水直接引起的；再设计在干旱条件下ABA处理组与非ABA处理组的对照，证明干旱条件下气孔开度嗣 健 由 ABA弓|起的。答案(1)增 强(2)降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)取 ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下

50、，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，-22-对照组气孔开度不变。5.(2018全国卷I)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所z K o的澈=宏先回答下列问题：(1)当光照强度大于。时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度 较 大 的 植 物 是，判断的依据是(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是 o(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉 细 胞 的(填“(V或CO?)不足。解析(1)