PAGE15-第3課時影響光合作用的因素及應用[學習目標]1.嘗摸索究影響光合作用強度的環境因素。2.說出光合作用原理的實踐應用。學問點一環境因素對光合作用強度的影響學問梳理1.光合作用強度(1)概念：植物在eq\o(□,\s\up1(01))單位時間內通過光合作用制造eq\o(□,\s\up1(02))糖類的數量。(2)表示方法：用肯定時間內eq\o(□,\s\up1(03))原料消耗或產物生成的數量來定量表示。2．影響光合作用強度的環境因素有eq\o(□,\s\up1(01))光照強度、二氧化碳濃度、溫度、水分等。3．探究光照強度對光合作用的影響(1)提出問題：光照強度對光合作用有何影響？(2)作出假設：eq\o(□,\s\up1(01))在肯定范圍內，隨著光照強度增加，光合作用強度增加，超過肯定范圍，隨著光照強度增加，光合作用強度不再變更。(3)設計試驗①材料：打孔器、注射器、40W臺燈、燒杯、綠葉(如菠菜葉片)。②試驗設計思路(包括自變量、如何限制自變量、因變量、如何檢測因變量、怎樣對無關變量進行限制、比照試驗)。③預期結果：臺燈與試驗裝置的距離越遠，相同時間內葉片浮起數量越少。(4)實施試驗(5)試驗結果：在肯定范圍內，隨著臺燈與試驗裝置的距離越近，浮起的小圓形葉片也越多。(6)試驗結論：在肯定范圍內，隨著光照強度不斷增加，光合作用也eq\o(□,\s\up1(14))增加(單位時間內小圓形葉片中產生的O2越多，浮起的小圓形葉片也越多)。1.在試驗中，葉片下降的緣由是什么？葉片上浮的緣由是什么？影響葉片上浮的外界因素主要是什么？提示：抽出氣體后，細胞間隙充溢水，葉片下降。光合作用產生的O2導致葉片上浮。影響葉片上浮的主要外界因素是光照強度，即光照強度影響光合作用強度，進而影響葉片上浮。2．本試驗每組小圓形葉片由10片改為3片可以嗎？提示：不行以。葉片太少，不能解除偶然性。典題分析題型一探究光照強度對光合作用強度的影響[例1]某同學為探究對光合作用強度的影響，設計試驗如下：①摘取外型正常、生長旺盛的綠葉若干，在綠葉上避開大型葉脈用打孔器打出直徑為1cm的小圓形葉片40片。②用適當方法使小圓形葉片內部的氣體全部逸出，放入黑暗處盛有蒸餾水的燒杯中待用，此時葉片全部沉在水底。(1)試驗中小圓形葉片下沉的緣由是______________。(2)欲探討光照強度對光合作用強度的影響，但試驗室只有一種40W燈泡，可以通過____________________達到目的。(3)在此試驗基礎上賜予__________________的條件，視察試驗現象。(4)本試驗的檢測指標為______________________________________________。(5)若小圓形葉片取自大葉脈處，則所測得的光合作用強度會較當前值偏________。解題分析(1)細胞內存在的氣體排出，細胞間隙中充溢水，因此小圓形葉片會沉入水底。(2)變更光源的距離，可調整光照強度的大小。(3)探究光照強度對光合作用強度的影響，光照強度為自變量，光合作用強度為因變量；其他條件為無關變量，應保持一樣且相宜。(4)本試驗中相同時間內葉片浮起來的數量或全部葉片浮起時間可以用來推斷光合速率的大小，從而視察光照強度對光合作用強度的影響。(5)葉脈處葉綠體少，光合作用弱。答案(1)葉片細胞間隙充溢了水(2)調整光源與試驗裝置間的距離(3)相宜溫度和CO2濃度(4)相同時間內，小圓形葉片浮起的數量或全部小圓形葉片上浮所需時間(5)低題后歸納取材關鍵及試驗結果分析(1)打孔時避開大葉脈是因為大葉脈部位含有的葉綠體少。(2)用注射器排出小圓形葉片內的氣體是為了防止細胞內原本存在的氣體影響試驗結果。(3)該試驗中所取的葉片大小和生理狀態應當是相同的，打孔時要取葉片的相同部位。(4)本試驗中的數值并不代表真正的光合速率，而是光合作用的凈積累值，即光合作用與細胞呼吸的差值。

學問點二影響光合作用的因素及光合速率的計算學問梳理1.影響光合作用的環境因素(1)光照對光合作用的影響①光照時間越長，產生的光合產物eq\o(□,\s\up1(01))越多。②由于光合色素汲取eq\o(□,\s\up1(02))紅光和藍紫光最多，汲取eq\o(□,\s\up1(03))綠光最少，所以不同波長的光對光合作用的影響不同。③光照強度O：光照強度為eq\o(□,\s\up1(04))零，光合作用強度為eq\o(□,\s\up1(05))零。OA段：隨著光照強度增加，光合作用強度eq\o(□,\s\up1(06))增加。AB段：光照強度增加到肯定值后，光合作用強度eq\o(□,\s\up1(07))不再增加。C點：光合作用強度達到最大值時所須要的最小光照強度，即光飽和點。④應用：溫室大棚適當eq\o(□,\s\up1(08))提高光照強度，eq\o(□,\s\up1(09))延長光合作用時間，可以增大光合作用強度；增加光合作用面積——eq\o(□,\s\up1(10))合理密植；溫室大棚用eq\o(□,\s\up1(11))無色透亮的塑料或玻璃。(2)CO2濃度①曲線分析A′：進行光合作用所需的eq\o(□,\s\up1(12))最低CO2濃度。A′B段：光合作用強度隨CO2濃度的增大而eq\o(□,\s\up1(13))增大。B以后：當CO2濃度增加到肯定值后，光合作用強度eq\o(□,\s\up1(14))不再增加。B′：達到最大光合作用強度所需最低CO2濃度，即CO2飽和點。②應用：溫室栽培植物時，適當提高室內CO2的濃度，如釋放肯定量的干冰或多施eq\o(□,\s\up1(15))有機肥，使植物汲取CO2增多；大田中，要留意通風透氣，合理密植。(3)溫度①溫度通過影響酶的eq\o(□,\s\up1(16))活性來影響光合作用強度。②應用：適時播種；溫室栽培時白天適當提高溫度，夜間適當降低溫度。(4)礦質元素①肯定濃度范圍內，增大礦質元素供應，可eq\o(□,\s\up1(17))提高光合作用強度；但當超過肯定濃度后，則會因土壤溶液濃度過高導致植物萎蔫而使光合作用強度eq\o(□,\s\up1(18))下降。②應用：在農業生產上，依據植物的需肥規律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。(5)水分：水既是光合作用的原料，又是體內各種化學反應的介質；缺水，eq\o(□,\s\up1(19))氣孔關閉，影響eq\o(□,\s\up1(20))CO2進入細胞，間接影響光合作用。2．真光合速率、凈光合速率和呼吸速率(有光條件下，植物同時進行光合作用和細胞呼吸)(1)曲線分析AD段限制因素：eq\o(□,\s\up1(11))光照強度DE段限制因素：eq\o(□,\s\up1(12))CO2濃度等(2)真光合速率、凈光合速率和呼吸速率關系①真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率②上圖中光照強度大于C時，OA段表示eq\o(□,\s\up1(13))植物呼吸速率，OF段表示eq\o(□,\s\up1(14))植物凈光合速率，則真正光合速率＝eq\o(□,\s\up1(15))OA＋OF。北方夏季中午時，光照強度很強，植物的光合作用強度將如何變更，緣由是什么？提示：光合作用強度將減弱。光照強度過強，溫度上升，蒸騰作用散失水分較多，導致氣孔關閉，細胞CO2供應不足，光合作用強度減弱。典題分析題型二影響光合作用的因素[例2]在下列曲線圖中，有M、N、O、P、Q五個點，對它們含義的敘述中正確的是()①M點時，植物既進行光合作用，也進行呼吸作用，且光合作用強度弱于呼吸作用強度②N點時，植物體只進行呼吸作用；O點時，植物體的光合作用強度等于呼吸作用強度③Q點時，光照強度不再是限制光合速率的因子，CO2濃度是限制光合速率的主要因素④P點前，限制光合速率的主要因素是光照強度A．①② B．①③C．③④ D．②④解題分析M點時，光照強度為0，植物葉肉細胞只進行呼吸作用，①錯誤；N點凈光合速率為0，說明光合作用強度和呼吸作用強度相等，O點在M點與N點之間，所以植物體的光合作用強度小于呼吸作用強度，②錯誤；Q點光照強度時，隨著光照強度的增加，光合速率不再變更，光照強度不再是影響光合速率的主要因素，而相同光照強度下，隨CO2濃度的提高，光合速率也提高，所以此時CO2濃度是限制光合速率的主要因素，③正確；P點前，隨光照強度增大光合速率增大，影響光合速率的主要因素是光照強度，④正確。答案C題型三光合作用與細胞呼吸關系[例3]如圖表示光合作用與細胞呼吸過程中物質變更的關系，下列說法中正確的是()A．②過程消耗的ATP來自①③④⑤過程產生的ATPB．①②過程在葉綠體中進行，③④⑤過程在線粒體中進行C．①過程產生的[H]參加②過程，③和④過程產生的[H]與氧結合產生水D．高等植物全部的細胞都可以進行①②③④⑤過程解題分析②過程消耗的ATP來自①過程，不能來自細胞呼吸(③④⑤過程)，A錯誤；①②過程在葉綠體中進行，③過程在細胞質基質中進行，④⑤過程在線粒體中進行，B錯誤；高等植物沒有葉綠體的細胞不能進行光合作用，D錯誤。答案C[例4]某同學繪出了4幅在不同光照下一個葉肉細胞中CO2與O2的產生，利用以及進出細胞狀況的示意圖，細胞呼吸利用的和光合作用制造的有機物均為葡萄糖，正確的一幅圖是()解題分析葉肉細胞不行能同時釋放氧氣和二氧化碳進入外界環境，A錯誤；圖示線粒體須要從外界汲取氧氣，說明呼吸作用強度大于光合作用強度，則葉綠體產生的氧氣全部被線粒體利用，線粒體產生的二氧化碳，除供葉綠體利用，還有多余二氧化碳釋放到外界，B正確；圖示葉綠體從外界環境汲取二氧化碳，光合作用強度大于呼吸作用強度，則肯定要釋放氧氣進入外界環境，C錯誤；葉肉細胞不行能同時汲取氧氣和二氧化碳進入細胞參加光合作用和呼吸作用，D錯誤。答案B題型四光合速率的計算[例5]如圖表示溫度對某綠色植物細胞光合作用和呼吸作用的影響，下列關于此圖的分析錯誤的是()A．F點表示光合作用速率與呼吸作用速率相等B．植物凈光合速率最大時對應的最低溫度是10℃C．圖中光合作用單位時間內固定的CO2最大量為30D．H、J點表示光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量的2倍解題分析圖中F點表示單位時間內從空氣中汲取的二氧化碳量為0，此時間合作用速率與呼吸作用速率相等，A正確；單位時間內從空氣中汲取二氧化碳的量是凈光合速率，凈光合速率最大時，最低溫度是10℃，B正確；圖中光合作用單位時間內固定的CO2最大量為單位時間內從空氣中汲取二氧化碳的量與呼吸作用氧氣消耗量之和的最大值，是60，C錯誤；圖中H、J點表示光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量的2倍，D正確。答案C技法提升光合速率與呼吸速率的相關分析(1)植物“三率”的判定①依據坐標曲線判定：當光照強度為0時，若CO2汲取值為負值，該值肯定值代表呼吸速率，該曲線代表凈光合速率，當光照強度為0時，若CO2汲取值為0，該曲線代表真光合速率。②依據關鍵詞判定③真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(2)光合速率與植物生長①當凈光合速率>0時，植物因積累有機物而生長。②當凈光合速率＝0時，植物不能生長。③當凈光合速率<0時，植物不能生長，長時間處于此種狀態，植物將死亡。課堂小結一、學問結構二、重要術語1．光合速率2.光合作用強度3.真光合速率4.凈光合速率5.呼吸速率三、重要概念影響光合作用的因素許多，包括葉齡、葉面積指數等內在因素和陽光、溫度、CO2濃度、礦質元素等環境因素。當堂檢測——查漏補缺鞏固提升1．影響光合作用強度的環境因素包括()①光照②溫度③水④CO2A．①②③ B．①②④C．①③④ D．①②③④答案D解析光照、溫度和CO2均會干脆影響光合作用，水可以作為光合作用的原料，也可以參加光合作用過程中反應物和生成物的運輸，進而影響光合作用，水還會影響氣孔的開閉，從而影響CO2進入植物體，進而影響光合作用。2．如圖表示光照下葉肉細胞中A、B兩種細胞器間的氣體交換，下列有關此圖的敘述正確的是()A．在黑暗中A將停止生理作用B．A結構能產生ATP，B結構不能產生ATPC．植物正常生長時，B結構產生的O2全部被A結構利用D．夜晚適當降溫，能降低A結構的生理功能，白天適當升溫，B結構的生理功能提高比A結構更顯著，故白天適當升溫，夜晚適當降溫能增加農作物的產量答案D解析分析題圖可知，A結構為線粒體，B結構為葉綠體。黑暗條件下，不能發生光合作用，只能進行呼吸作用，B的生理功能將停止，A的生理功能接著進行，A錯誤；A是線粒體、B是葉綠體，兩者都可以產生ATP，B錯誤；當光合作用強度大于呼吸作用強度時，植物才可以正常生長，B結構產生的O2被A結構全部利用以外，還有剩余的被排出細胞外，C錯誤；夜間適當降溫，與呼吸作用有關的酶的活性降低，呼吸作用強度減弱，即能降低A結構的生理功能，白天適當升溫，由于有光照和與光合作用有關的酶活性上升，B結構的生理功能提高比A結構更明顯，故白天適當升溫，夜晚適當降溫能增加農作物的產量，D正確。3．如圖曲線Ⅰ表示黃豆光合速率與光照強度的關系(相宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在Y點時變更某條件，曲線變為Ⅱ。下列分析合理的是()A．與Y點相比，X點葉綠體中的C3含量較低B．在Y點時，上升溫度導致曲線由Ⅰ變為ⅡC．制約X點光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量D．制約Z點光合作用的因素可能是CO2濃度答案D解析X點的光照強度比Y點弱，所以X點的C3含量較Y點高，A錯誤；原來處于相宜溫度下的Y點，上升溫度會導致酶的活性降低，則所得到的曲線應在曲線Ⅰ的下方，B錯誤；X點光合作用的限制因素主要是光照強度，C錯誤；Z點的光合速率不再隨著光照強度的增加而增加，而此時溫度處于相宜狀態，所以限制因素最可能是CO2濃度，D正確。4．將一植株放在密閉玻璃罩內，置于室外一晝夜，獲得試驗結果如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A．圖甲中的光合作用起先于C點之前，結束于F點之后B．到達圖乙中的d點時，玻璃罩內CO2的濃度最高C．圖甲中的F點對應圖乙中的g點D．經過這一晝夜之后，植物體的有機物含量會增加答案C解析依據題意和圖示分析可知：圖甲中B點后二氧化碳的增加量削減，同時對應的時間為4點，表示B點時起先進行光合作用，C、F點表示光合速率等于呼吸速率，光合作用消逝的點是F點之后，A正確；圖乙中d點表示光合作用速率等于呼吸作用速率，d點后光合作用速率大于呼吸作用速率，使二氧化碳的濃度削減，故d點時密閉容器的二氧化碳濃度最高，B正確；圖甲中的C、F點表明光合作用速率等于呼吸作用速率，與圖乙中的d、h點相符，即C點對應d點，F點對應h點，C錯誤；由于G點二氧化碳濃度低于A點，表明經過這一晝夜之