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精讲19 光合作用3（光合作用的影响因素及应用）-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件
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这是一份精讲19 光合作用3（光合作用的影响因素及应用）-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件，共60页。PPT课件主要包含了高考生物一轮复习策略，教学过程，概念图，课堂练习巩固，影响因素，光合作用应用，②排气，⑤光照等内容，欢迎下载使用。
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
【新教材•必修一】2023-19【光合作用的影响因素及应用】
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
一.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。将绿色的嫩叶抽气，使其内部气体全部逸出(真空渗水法)，细胞间隙充满了水，浮力减小，叶片就会沉到水底。
再给予叶片一定强度的光照，一段时间后因光反应产生的氧气会充斥在叶片的细胞间隙中，浮力增大，叶片会从水底浮起（O2在水中的溶解度很小）。光照强度不同，光反应产物的多少也不同。可以用相同功率的光源在不同的距离照射水中的嫩叶，来调节光照的强度，形成光照强度不同的条件。通过 ①.观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，或②.观察不同光照强度下浮起相同数量叶片所需的时间，来探究光照强度对光合作用强度的影响，并由此认识环境因素对光合作用强度的影响。
不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃）
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。
(1)叶片上浮的原因是_______________________________________________________________________________________________。(2)打孔时要避开 ，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。(3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入 溶液中。
光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮
NaHCO3缓冲液的作用是：维持装置中CO2浓度的稳定，为光合作用提供CO2
吸收光的热量，避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰
控制温度、光照强度相同，在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液，可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。
NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。
例1.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
A.本实验的自变量是KHCO3的浓度，无关变 量为适宜光照、20 ℃恒温条件B.KHCO3浓度为0.05 ml·L－1时，两组实验的 O2释放速率存在差异的原因是光合速率不同C.由该实验可推断，随着KHCO3浓度的增大， 叶小片的O2释放速率会一直增大D.加入清水组的叶小片中无O2释放，原因可能是光合作用产生的O2通过呼吸作用被消耗了
例2.(2022·昆明高三期末)某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1 mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20 ℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
光合作用强度：是光合作用反应强弱的指标。一般用植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量（即光合作用速率，是化学中的一种反应速率）来衡量。
二.光合作用的影响因素及其应用
①表示方法：以单位时间内单位面积光合作用固定（消耗）CO2量、产生O2量、制造有机物量来衡量。②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。所以可以推导出：真正的光合作用速率 = 净光合作用速率 + 呼吸作用速率。
(1)光合作用速率(光合作用强度)：
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)三种速率的表示方法：
例3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示．正确的是（ ）
A．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等B．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等C．温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少D．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
主要因素（外因：“三度”）：光照强度、温度、CO2浓度、
2.影响光合作用强度的因素及应用
叶绿素、酶的合成、细胞失水
环境中CO2浓度、叶片气孔导度
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_________，两片相邻的叶片，若一片遮光，则另一片叶子的光合速率会________。
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
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 反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率 ，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。
（2）外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
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：为光补偿点，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：为光饱和点，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。
①光照强度【单位：勒克斯（lx）】
思考1：（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）
总结：叶绿体吸收CO2的速率是总光合速率，叶肉细胞和植物体吸收CO2的速率是净光合速率，当植物体的V光合=V呼吸时，则叶肉细胞V光合>V呼吸
思考2：在图甲中,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 ，以提高光合速率，使作物增产；
温室大棚一般选无色透明塑料薄膜
遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。优先选择红光
板栗--茶 P选二32
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（与P选二25，群落的垂直结构联系，P选二32，立体农业联系）
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 。
例4.2020，全国1卷(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。
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【连作：在同一块地上长期连年种植一种作物】
原因是：（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
➍光合作用与P选二24种间关系的联系
2020年广东省高三上学期联考2（12分）轮作是指在同一田块上有顺序地季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。豆科植物苜蓿是优良的牧草，农民将其引入小麦的作物体系形成草田轮作系统，可以减少化肥的使用和增加农作物产量，回答以下问题∶（2）研究发现，施氮肥对苜蓿--小麦轮作系统的冬小麦光合速率的增强效果并不明显，原因是_________________;由此可见，该轮作系统可以减少农田氮肥的使用。
答案：苜蓿是豆科植物，根系共生的固氮生物具有生物固氮作用，增加了土壤中氮含量(3分)
②CO2浓度A.原理：CO2影响 反应阶段，制约 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。
③温度A.原理：温度通过影响 影响光合作用。B.曲线分析:
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。
④水分A.原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的 ，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。
B.曲线分析: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 的供应。
光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用
（3）外部因素：多因子对光合速率的影响及应用
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 。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。
应用：温室栽培时，在一定光照强度下，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 ，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加 和CO2浓度以提高光合速率。
(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水既是_________的原料，又是光合产物在植物体内_____的主要介质。
例5：某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。请回答下列问题：
(2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是___点，其主要原因是___________________________。
气孔开度降低，CO2吸收减少
(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_________________________________________。此时类囊体结构被破坏，提供给暗反应的__________________减少。
叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来
[H](或NADPH)和ATP
例6.（2021，原创）为探究环境条件对幼苗光合作用的影响，某同学将同品种燕麦幼苗分为甲、乙两组，一组培养在CO2浓度始终保持在300µL•L-1的气候室中，另一组培养在CO2浓度始终保持在800µL•L-1的气候室中.在相同且适宜的温度等条件下，测定两组幼苗净光合速率随光照强度的变化，如图所示，请回答：
（1）光照强度为a klx时，甲组幼苗叶肉细胞中能合成ATP的生物膜结构有 、 光照强度大于a klx时，限制乙组光合作用的环境因素主要是 。
（2）CO2浓度为800µL•L-1的气候室中，幼苗净光合速率随光照强度的变化是图中的 （填“甲”或“乙”）曲线，做出此判断的理由是 。
图中相同光照强度和温度条件下，甲的净光合速率大于乙的，这与环境中CO2浓度的升高有利于幼苗吸收CO2进行光合作用的观点相吻合
（3）实验发现，与乙组相比，甲组所产生的种子粒大饱满；甲组所产生的种子萌发后，将幼苗按照乙组的条件进行培养，再产生的种子与乙组相同。对上述实验现象最合理的解释是：
与乙组的种子相比，甲组所产生的种子粒大饱满是由环境中CO2浓度高导致光合作用强引起的，而非遗传物质不同造成的
（4）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。
大本P54,典例（2021年8省联考，辽宁）2021年CYSY8月摸底，14题
（2021年CS8月摸底）下图是不同条件对番茄光合作用的影响。图甲表示在最适温度及其他条件保持不变的情况下番茄叶片CO2释放速率随光照强度变化的曲线，图中B、C、D是横坐标上的点；图乙是研究人员测定的在不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度(气孔开放程度）和胞间CO2浓度的结果。请据图回答下列问题。
（3）图乙显示随着土壤含水量降低，番茄的气孔导度降低，但胞间CO2浓度并未因光合作用的消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，最后阻碍了CO2的吸收利用；观点二认为细胞内水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，从而直接影响光反应，而且不能恢复。为验证上述观点，将培养在________________条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行_____________处理，对照组保持原有状态。若实验组番茄幼苗光合速率_____________________，则观点一不成立。
不能恢复（或与对照组基本相同）
例7.（答题规范，培优4）入侵植物A给许多地区带来了较大危害，使用除草剂对其进行防治的同时，难免会影响本地植物的生长。为此，研究人员研究了低浓度除草剂处理前后植物A和本地植物B的光合特性，结果如下图。回答下列问题：
（1）科研人员通过大量实验测得除草剂处理前后叶绿体色素的含量变化以及膜上ATP酶的活力，实验结果见下表，据此分析除草剂抑制植物生长发育的原因是__________________（答出两点即可）。
除草剂的使用能使光合色素含量下降，抑制光反应中光能的吸收，传递，转化，光能的利用率降低；
ATP酶的活性下降，抑制光反应中ATP的合成、ATP的合成量下降，从而影响了植物生长发育
表1 除草剂对叶绿体色素的影响
表2 除草剂对膜上ATP酶活力的影响
（2）净光合速率是植物光合能力的重要指标，其大小决定物质积累能力。当光照较弱时，植物A与B的净光合速率均为负值，原因是_______________________。
净光合速率=总光合速率-呼吸速率；当光照较弱时，总光合速率较低且小于呼吸速率，因此两种植物的净光合速率为负值。
（3）对比图中“对照组”曲线，植物A相比植物B更有生长优势的原因是__________________。
相同光照强度下，与植物B对照组相比，植物A对照组净光合速率较大，说明植物A对光的利用效率更高，更具生长优势。
（4）结合图中数据分析，施用低浓度的除草剂是否能达到有效防治植物A入侵的目的，并阐述理由：___________________________。
施用低浓度的除草剂后，植物A和植物B的净光合速率均下降，但植物A的净光合速率依旧大于植物B，所以不能起到有效防治入侵物种的目的
培优卷3,13.(3)依据本实验，____（填“能”或“不能”）判断在盐分含量为9 g·kg-1的土壤中，A品种小麦的粮食产量更高，理由是________________________________
A、B品种小麦两者的呼吸速率未知，所以夜晚有机物消耗量也未知
A品种小麦的粮食产量是植物的光合作用制造的有机物总量减去呼吸作用消耗的有机物总量，差值越大，产量越高。
A品种小麦在该实验条件下CO2吸收速率较高，但在自然条件下，光照强度和温度等条件不一定与实验组相同，所以两者白天有机物积累量无法比较
填空默写：1.参照光照强度对光合作用强度的影响曲线，完成特殊点(段)对应的气体交换情况。
填空默写：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)。
施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收
3.请分析下图中限制P点和Q点光合速率的因素
下述图1、2、3中的曲线分析：P点时，限制光合速率的主要因素应为___________________，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。当达到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取适当提高 的方法。
例8.(2021·北京，3)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是A.两组植株的CO2吸收速率最大值接近B.35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率相等C.50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能D.HT植株表现出对高温环境的适应性
例9.(2021·广东，15)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率 不再随光强增加而增加时的光照强度)B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2 与呼吸释放CO2等量时的光照强度)C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
例10.(2021·河北，19)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组，补充尿素(12 g·m－2)；(3)水＋氮组，补充尿素(12 g·m－2)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。
注：气孔导度反映气孔开放的程度。
回答下列问题：(1)植物细胞中自由水的生理作用包括______________________________________________________________________________________等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的______，提高植株氮供应水平。
细胞内良好的溶剂；能够参与生化反应；能为细胞提供液体环境；能运送营养物质和代谢废物
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与____离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动______________两种物质的合成以及____的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到____________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是_____________________________________________________________________________。
气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大
例11.(2021·山东，21)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
(1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的_____中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是________________________________________________________________________________________。
光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多
(2)与未喷施SBS溶液相比，喷施100 mg/L SBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度____(填“高”或“低”)，据表分析，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
喷施100 mg/L SBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
【新教材•必修一】2023-19【光合作用的影响因素及应用】
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
一.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。将绿色的嫩叶抽气，使其内部气体全部逸出(真空渗水法)，细胞间隙充满了水，浮力减小，叶片就会沉到水底。
再给予叶片一定强度的光照，一段时间后因光反应产生的氧气会充斥在叶片的细胞间隙中，浮力增大，叶片会从水底浮起（O2在水中的溶解度很小）。光照强度不同，光反应产物的多少也不同。可以用相同功率的光源在不同的距离照射水中的嫩叶，来调节光照的强度，形成光照强度不同的条件。通过 ①.观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，或②.观察不同光照强度下浮起相同数量叶片所需的时间，来探究光照强度对光合作用强度的影响，并由此认识环境因素对光合作用强度的影响。
不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃）
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。
(1)叶片上浮的原因是_______________________________________________________________________________________________。(2)打孔时要避开 ，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。(3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入 溶液中。
光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮
NaHCO3缓冲液的作用是：维持装置中CO2浓度的稳定，为光合作用提供CO2
吸收光的热量，避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰
控制温度、光照强度相同，在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液，可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。
NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。
例1.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
A.本实验的自变量是KHCO3的浓度，无关变 量为适宜光照、20 ℃恒温条件B.KHCO3浓度为0.05 ml·L－1时，两组实验的 O2释放速率存在差异的原因是光合速率不同C.由该实验可推断，随着KHCO3浓度的增大， 叶小片的O2释放速率会一直增大D.加入清水组的叶小片中无O2释放，原因可能是光合作用产生的O2通过呼吸作用被消耗了
例2.(2022·昆明高三期末)某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1 mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20 ℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
光合作用强度：是光合作用反应强弱的指标。一般用植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量（即光合作用速率，是化学中的一种反应速率）来衡量。
二.光合作用的影响因素及其应用
①表示方法：以单位时间内单位面积光合作用固定（消耗）CO2量、产生O2量、制造有机物量来衡量。②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。所以可以推导出：真正的光合作用速率 = 净光合作用速率 + 呼吸作用速率。
(1)光合作用速率(光合作用强度)：
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)三种速率的表示方法：
例3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示．正确的是（ ）
A．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等B．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等C．温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少D．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
主要因素（外因：“三度”）：光照强度、温度、CO2浓度、
2.影响光合作用强度的因素及应用
叶绿素、酶的合成、细胞失水
环境中CO2浓度、叶片气孔导度
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_________，两片相邻的叶片，若一片遮光，则另一片叶子的光合速率会________。
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
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 反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率 ，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。
（2）外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
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：为光补偿点，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：为光饱和点，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。
①光照强度【单位：勒克斯（lx）】
思考1：（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）
总结：叶绿体吸收CO2的速率是总光合速率，叶肉细胞和植物体吸收CO2的速率是净光合速率，当植物体的V光合=V呼吸时，则叶肉细胞V光合>V呼吸
思考2：在图甲中,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 ，以提高光合速率，使作物增产；
温室大棚一般选无色透明塑料薄膜
遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。优先选择红光
板栗--茶 P选二32
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（与P选二25，群落的垂直结构联系，P选二32，立体农业联系）
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 。
例4.2020，全国1卷(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。
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【连作：在同一块地上长期连年种植一种作物】
原因是：（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
➍光合作用与P选二24种间关系的联系
2020年广东省高三上学期联考2（12分）轮作是指在同一田块上有顺序地季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。豆科植物苜蓿是优良的牧草，农民将其引入小麦的作物体系形成草田轮作系统，可以减少化肥的使用和增加农作物产量，回答以下问题∶（2）研究发现，施氮肥对苜蓿--小麦轮作系统的冬小麦光合速率的增强效果并不明显，原因是_________________;由此可见，该轮作系统可以减少农田氮肥的使用。
答案：苜蓿是豆科植物，根系共生的固氮生物具有生物固氮作用，增加了土壤中氮含量(3分)
②CO2浓度A.原理：CO2影响 反应阶段，制约 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。
③温度A.原理：温度通过影响 影响光合作用。B.曲线分析:
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。
④水分A.原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的 ，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。
B.曲线分析: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 的供应。
光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用
（3）外部因素：多因子对光合速率的影响及应用
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 。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。
应用：温室栽培时，在一定光照强度下，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 ，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加 和CO2浓度以提高光合速率。
(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水既是_________的原料，又是光合产物在植物体内_____的主要介质。
例5：某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。请回答下列问题：
(2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是___点，其主要原因是___________________________。
气孔开度降低，CO2吸收减少
(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_________________________________________。此时类囊体结构被破坏，提供给暗反应的__________________减少。
叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来
[H](或NADPH)和ATP
例6.（2021，原创）为探究环境条件对幼苗光合作用的影响，某同学将同品种燕麦幼苗分为甲、乙两组，一组培养在CO2浓度始终保持在300µL•L-1的气候室中，另一组培养在CO2浓度始终保持在800µL•L-1的气候室中.在相同且适宜的温度等条件下，测定两组幼苗净光合速率随光照强度的变化，如图所示，请回答：
（1）光照强度为a klx时，甲组幼苗叶肉细胞中能合成ATP的生物膜结构有 、 光照强度大于a klx时，限制乙组光合作用的环境因素主要是 。
（2）CO2浓度为800µL•L-1的气候室中，幼苗净光合速率随光照强度的变化是图中的 （填“甲”或“乙”）曲线，做出此判断的理由是 。
图中相同光照强度和温度条件下，甲的净光合速率大于乙的，这与环境中CO2浓度的升高有利于幼苗吸收CO2进行光合作用的观点相吻合
（3）实验发现，与乙组相比，甲组所产生的种子粒大饱满；甲组所产生的种子萌发后，将幼苗按照乙组的条件进行培养，再产生的种子与乙组相同。对上述实验现象最合理的解释是：
与乙组的种子相比，甲组所产生的种子粒大饱满是由环境中CO2浓度高导致光合作用强引起的，而非遗传物质不同造成的
（4）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。
大本P54,典例（2021年8省联考，辽宁）2021年CYSY8月摸底，14题
（2021年CS8月摸底）下图是不同条件对番茄光合作用的影响。图甲表示在最适温度及其他条件保持不变的情况下番茄叶片CO2释放速率随光照强度变化的曲线，图中B、C、D是横坐标上的点；图乙是研究人员测定的在不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度(气孔开放程度）和胞间CO2浓度的结果。请据图回答下列问题。
（3）图乙显示随着土壤含水量降低，番茄的气孔导度降低，但胞间CO2浓度并未因光合作用的消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，最后阻碍了CO2的吸收利用；观点二认为细胞内水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，从而直接影响光反应，而且不能恢复。为验证上述观点，将培养在________________条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行_____________处理，对照组保持原有状态。若实验组番茄幼苗光合速率_____________________，则观点一不成立。
不能恢复（或与对照组基本相同）
例7.（答题规范，培优4）入侵植物A给许多地区带来了较大危害，使用除草剂对其进行防治的同时，难免会影响本地植物的生长。为此，研究人员研究了低浓度除草剂处理前后植物A和本地植物B的光合特性，结果如下图。回答下列问题：
（1）科研人员通过大量实验测得除草剂处理前后叶绿体色素的含量变化以及膜上ATP酶的活力，实验结果见下表，据此分析除草剂抑制植物生长发育的原因是__________________（答出两点即可）。
除草剂的使用能使光合色素含量下降，抑制光反应中光能的吸收，传递，转化，光能的利用率降低；
ATP酶的活性下降，抑制光反应中ATP的合成、ATP的合成量下降，从而影响了植物生长发育
表1 除草剂对叶绿体色素的影响
表2 除草剂对膜上ATP酶活力的影响
（2）净光合速率是植物光合能力的重要指标，其大小决定物质积累能力。当光照较弱时，植物A与B的净光合速率均为负值，原因是_______________________。
净光合速率=总光合速率-呼吸速率；当光照较弱时，总光合速率较低且小于呼吸速率，因此两种植物的净光合速率为负值。
（3）对比图中“对照组”曲线，植物A相比植物B更有生长优势的原因是__________________。
相同光照强度下，与植物B对照组相比，植物A对照组净光合速率较大，说明植物A对光的利用效率更高，更具生长优势。
（4）结合图中数据分析，施用低浓度的除草剂是否能达到有效防治植物A入侵的目的，并阐述理由：___________________________。
施用低浓度的除草剂后，植物A和植物B的净光合速率均下降，但植物A的净光合速率依旧大于植物B，所以不能起到有效防治入侵物种的目的
培优卷3,13.(3)依据本实验，____（填“能”或“不能”）判断在盐分含量为9 g·kg-1的土壤中，A品种小麦的粮食产量更高，理由是________________________________
A、B品种小麦两者的呼吸速率未知，所以夜晚有机物消耗量也未知
A品种小麦的粮食产量是植物的光合作用制造的有机物总量减去呼吸作用消耗的有机物总量，差值越大，产量越高。
A品种小麦在该实验条件下CO2吸收速率较高，但在自然条件下，光照强度和温度等条件不一定与实验组相同，所以两者白天有机物积累量无法比较
填空默写：1.参照光照强度对光合作用强度的影响曲线，完成特殊点(段)对应的气体交换情况。
填空默写：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)。
施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收
3.请分析下图中限制P点和Q点光合速率的因素
下述图1、2、3中的曲线分析：P点时，限制光合速率的主要因素应为___________________，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。当达到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取适当提高 的方法。
例8.(2021·北京，3)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是A.两组植株的CO2吸收速率最大值接近B.35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率相等C.50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能D.HT植株表现出对高温环境的适应性
例9.(2021·广东，15)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率 不再随光强增加而增加时的光照强度)B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2 与呼吸释放CO2等量时的光照强度)C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
例10.(2021·河北，19)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组，补充尿素(12 g·m－2)；(3)水＋氮组，补充尿素(12 g·m－2)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。
注：气孔导度反映气孔开放的程度。
回答下列问题：(1)植物细胞中自由水的生理作用包括______________________________________________________________________________________等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的______，提高植株氮供应水平。
细胞内良好的溶剂；能够参与生化反应；能为细胞提供液体环境；能运送营养物质和代谢废物
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与____离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动______________两种物质的合成以及____的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到____________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是_____________________________________________________________________________。
气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大
例11.(2021·山东，21)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
(1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的_____中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是________________________________________________________________________________________。
光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多
(2)与未喷施SBS溶液相比，喷施100 mg/L SBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度____(填“高”或“低”)，据表分析，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
喷施100 mg/L SBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等
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