2016-2017学年高中生物第4章光合作用和细胞呼吸第2节光合作用第3课时影响光合作用的环境因素学案苏教版必修

第3课时影响光合作用的环境因素1理解影响光合作用的环境因素。(重、难点)2光合作用原理的实践应用。影响光合作用的环境因素1光照强度低时，植物光合速率低。光照强度增强，光合速率变大；光照强度进一步提高，光合速率增加幅度逐渐变小；光照强度超过一定值时，光合速率不再增加。2CO2是光合作用的原料之一。在一定范围内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加，达到某一定值后，增加CO2浓度，光合速率不再增加。3温度影响酶活性，因而对光合速率也有明显的影响。(1)教材表43表明，不同植物光合作用的最适温度不同，一般在2530_左右。(2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。(3)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多，影响气孔的开闭，减少了CO2进入细胞的量。4水和营养元素会直接或间接地影响植物光合速率。(1)水是光合作用的原料，能直接影响植物光合速率。(2)氮素可以促进叶片面积的增大和叶片数目的增多，从而增加光合面积，间接地影响植物光合速率。5在农业生产中主要通过增加光照面积、延长光照时间等途径提高光能利用率。探讨：叶绿素是叶绿体中重要的色素，若叶绿素的合成受阻，将严重影响光合作用的进行。那么影响叶绿素合成的主要因素有哪些呢？试分析解释之。提示：(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。探讨：光照强度对光合作用强度的影响，分析曲线讨论并回答：(1)A点时，光照强度为0，对应的CO2来源于哪些生理过程？其释放量的含义是什么？提示：A点时，光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，其单位时间内释放的CO2量，可表示此时的细胞呼吸速率。(2)B点时，所对应的CO2吸收量和释放量为0，试分析此时光合速率与细胞呼吸速率的关系及B点的含义。提示：B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合速率呼吸速率，此点为光补偿点。(3)C点时，CO2吸收量达到最高，请讨论C点的含义并分析CO2吸收量达到最高前、后的主要限制因素分别是什么？提示：C点时，光合作用不再随光照强度的升高而增加，对应的光照强度称之为光饱和点。CO2吸收量达到最高前的主要限制因素是光照强度，CO2吸收量达到最高后的主要限制因素是温度和CO2浓度。探讨：CO2浓度对光合作用强度的影响，根据图示分析：(1)分析E点的含义。提示：E点表示进行光合作用的最低CO2浓度，称为光合作用的补偿点。(2)描述曲线变化规律。提示： 在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度的增加而加快；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加。影响光合作用的环境因素分析(1)单因子因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段，制约ATP及H的产生，进而制约暗反应欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点温室大棚适当增加光照强度可以提高光合速率二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约C3的生成大气中CO2浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)大田中适时播种温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累必需矿质元素可通过所构成的与光合作用相关的化合物对光合作用产生直接或间接影响，如K可影响光合产物的运输和积累合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素(2)多因子图像含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高；Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因子应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当补充CO2，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CO2浓度以提高光合作用速率1如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是()甲图乙图 丙图A甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的量B甲图中与b点相比，a点叶肉细胞中C3的生成量多C图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度D丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变【解析】温度通过影响酶的活性影响光合作用，在丙图中，随着温度的进一步升高，曲线的走势将下降。【答案】D2某研究性学习小组的同学研究了在适宜的温度条件下，周围环境中某些因素与植物光合作用的关系，并绘出下面各图。请据图分析回答下面的问题。甲乙丙丁(1)如图甲所示，即使CO2浓度超过B点，光合作用强度也不再增强，此时若增大_，光合作用强度还可继续增强。(2)如图乙所示，B点为光饱和点，它代表的生物学含义是_。(3)分析比较图丙和图丁，可以得出的结论是_。【解析】图甲、乙说明二氧化碳浓度和光照强度影响光合作用强度，甲图中的B点是在一定条件(适宜温度、一定光照强度)下，植物可利用的最大二氧化碳浓度，此时若使植物光合作用强度继续增强，应增大光照强度；图乙中B点的生物学含义是在此光照强度条件下，光合速率开始达到最大值；图丙、丁说明矿质元素影响植物的光合作用强度，但两图反映出N、P对光合速率的影响存在差异。【答案】(1)光照强度 (2)在此光照强度条件下，光合速率开始达到最大值 (3)在一定范围内，随着N、P元素吸收量的增多，光合速率加快；在同一光合速率条件下，该植物进行光合作用需要N元素的量比P元素多。1(2014·海南高考)关于小麦光合作用的叙述，错误的是()A类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高C进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长【解析】类囊体上产生的ATP可用于暗反应，A正确；夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降，B错；进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原，C正确；净光合速率为零时，会导致幼苗停止生长，D正确。【答案】B2(2016·威海模拟)右图曲线表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如曲线所示的变化。下列分析合理的是()A与y点相比较，x点时叶绿体中C3含量低B在y点时，适当升高温度可导致曲线由变为C制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D制约z点时光合作用的因素可能是CO2浓度【解析】x点时，光照强度较弱，光反应提供的H和ATP较少，C3化合物的浓度较y点时高；题目中已提到是在适宜温度下测定的相关的关系，如果再提高温度，会降低光合作用速率；制约x点时光合作用的因素主要是光照强度；在适宜温度和较强光照强度条件下，提高CO2浓度可提高光合作用速率。【答案】D3图1表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。图2中能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是() 【导学号：21210039】【解析】e点时CO2的量不再增加，超过e点后CO2的含量下降，说明此时光合作用速率等于细胞呼吸速率，即光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量。【答案】B4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下图所示。请回答：(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_的原料，又是光合产物在植物体内_的主要介质。(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_。(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的_减少。【解析】(1)植物体内缺少水分时光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，同时水也是生物体内物质运输的主要介质，光合产物的运输也离不开水。(2)A点和B点相比，A点水分供应充足，气孔开度高，二氧化碳的吸收多，光合速率大；而B点缺少水分，气孔开度低，二氧化碳的吸收少，光合速率小，所以B点的光饱和点比A点的低。(3)叶片发黄的主要原因是停止水分供应后，细胞代谢强度下降，叶绿素合成速度减慢甚至停止，或叶绿素被分解。光反应在类囊体薄膜上进行，为碳反应提供ATP和H。【答案】(1)光合作用运输(2)B气孔开度降低，CO2吸收减少(答出一项即可)(3)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(答出一项即可)H和ATP课堂小结：网络构建核心回扣1.影响光合作用的环境因素有光照、温度、CO2浓度等。2.光合作用的实质是把无机物转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中。3.光合作用强度的表示方法：一定时间内原料消耗量或产物生成量。学业分层测评(十五)影响光合作用的环境因素(建议用时：45分钟)学业达标1番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是()A光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变【解析】镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，进而因H和ATP合成不足而使暗反应强度降低。【答案】B2温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量 ()A增加室内CO2浓度B增大室内昼夜温差C增加光照强度D采用绿色玻璃盖顶【解析】光合色素几乎不吸收绿光，绿光下光合强度低。【答案】D3严寒冬季，温室大棚种植蔬菜、花卉、水果，能调剂市场，又有高经济效益。下面列举了与此有关的生产措施，合理的是 ()温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少温度的散失若使用简易