生物一轮复习系列课件 必修1 提升能力 夯实基础 新课标专用 2011高考 自动播放 共16套 作者：邵寄璋（生物特级教师） 新人教版 按F5键播放按Esc键退出

1－3 细胞的代谢 （5）影响光合作用速率的环境因素 顺序与标注与新课标考纲相同

知识点梳理与深化 影响光合作用速率的环境因素 光合速率或称光合强度，是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行了多少光合作用（如消耗多少二氧化碳、释放多少氧气、积累多少有机物等）。光合作用速率受多种环境因素的影响，其中最重要的因素是光照强度、温度和空气中二氧化碳的浓度。 1、光照强度 光合速率随光照强度的增加而增加，但在达到光饱和点的光照强度下，光合作用的光反应已达到最快的速率，所以光强度再增加也不能使光合速率增加。 光合速率 光饱和点 光照强度

在生产上的应用 提高农作物的光能利用率。光能利用率一般是指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能之比。提高农作物的光能利用率的措施主要有： 1、延长光合作用时间 2、增加光合作用的面积。如合理密植等。 3、控制光照强弱 根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强弱。如间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的搭配等都是这一原理的具体运用。

对应例题：1、下图为四种植物（ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ）在不同光照强度下光合作用速率的曲线，其中最适于在荫蔽条件下生长的植物是（ ） A、Ⅰ B、Ⅱ C、 Ⅲ D、Ⅳ D

解析：在弱光下，叶绿体以其较大的面对着光源，可以接受更多的光以利光合作用的进行。 B 对应例题：2、下列关于叶绿体在细胞质中的分布，正确的是（ ） A、在强光下，叶绿体以其侧面对着光源，以利于接受较多的光 B、在弱光下，叶绿体以其较大的面对着光源，可以接受更多的光 C、在弱光下，叶绿体会较多地聚集在背光一侧 D、对于一般的叶片，背光面的细胞中含有较多的叶绿体 解析：在弱光下，叶绿体以其较大的面对着光源，可以接受更多的光以利光合作用的进行。

D （1）氮使叶面积增大，增大了光合面积 （2）氮是光合产物蛋白质的必需元素 （3）磷是NADPH和ATP的组成成分，可提高光合能力 对应例题：3、合理施肥的实质是提高光能利用率。下列叙述与提高光能利用率密切相关的是（ ） （1）氮使叶面积增大，增大了光合面积 （2）氮是光合产物蛋白质的必需元素 （3）磷是NADPH和ATP的组成成分，可提高光合能力 （4） 钾促进光合产物的运输 A、 （1） （3） B、 （2） （4） C、 （2） （3） （4） D、 （1） （3） （4） D 解析：氮使叶面积增大，增大了光合面积，充分利用光能； NADPH和ATP是光反应的产物，为暗反应中C3化合物的还原提供还原剂和能量，提高了光合效率，而磷是NADPH和ATP的组成成分；钾促进光合产物的及时运输，使光合作用顺利进行； 所以（1） （3） （4）叙述都与提高光能利用率密切相关。光合作用直接产物是糖类，组成糖类的元素是C、H、O，因此（2）的叙述与提高光能利用率并不密切相关。

2、温度 光合作用有一个最适温度，它是指光合速率达到最大值时的温度。不同植物有不同的光合作用最适温度范围。一般温带植物的最适温度在250C左右。若环境温度低于最适温度，则随温度的升高光合速率加快，超过最适温度，由于酶活性的减弱或丧失，其光合速率随温度的升高而降低。 光合速率 温度

在生产上的应用 冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合效率；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低呼吸作用强度，保证有机物的积累。因此一般昼夜温差大，有利有机物的积累。

（1）曲线AB 段表明光合作用强度随光照增强 。 对应例题：4、下图为夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答： （1）曲线AB 段表明光合作用强度随光照增强 。 （2）对于C点光合作用强度减弱的解释，是由于中午_______过高 作用过大，叶片的气孔关闭，使光合作用原料之一的 供应大量减少，以致 反应阶段植物体内 的五碳化合物不能与之结合， 使 的形成 大为减少。 （3）DE段光合作用强度下降的原因 是 以致光合作 用 反应产生的 减少因而影响暗反应的进行。 增强 温度 蒸腾 二氧化碳 暗 光照强度减弱 三碳化合物 ATP、 [H] 光照减弱 光 ATP和[H]

（4）如用14CO2示踪，在光合作用过程中14C在下列分子中的转移途径是（ ） A、14CO2→叶绿素→ATP B、14CO2→ NADP → 糖类 C、14CO2→ 三碳化合物→ 糖类 D、14CO2→叶绿素→ADP C 解析：夏季晴朗的白天,植物叶片光合作用的强度出现”双峰”现象,这是因为早晨随着太阳的升起,光照强度增强,光合作用的强度逐渐增强至10点形成一高峰,中午时由于温度过高,蒸腾作用过大,导致叶片气孔关闭,使光合作用原料之一的CO2供应大量减少,导致光合作用的暗反应因三碳化合物的大量减少,而有所停滞,从而光合作用在中午形成一个低谷。中午过后温度有所下降，光合作用又再次出现增强的现象，出现第二个“高峰”下午光照强度逐渐减弱，从而使光合作用的光反应产生的[H]（NADPH）和ATP量减少，因而影响暗反应的进行，所以光合作用强度又逐渐下降。

3、二氧化碳浓度、含水量和矿质元素 目前大气中CO2浓度约为0.035%，当这一浓度增加至1%以内时，光合速率会随CO2浓度、水和矿质元素的增多而加快。但受细胞内酶的数量和酶的活性的限制光合速率达到饱和点后，植物的光合速率不再增高。图中的A点表示植物进行光合作用所需CO2、水和矿质元素的最低浓度。B点表示CO2、水和矿质元素的饱和点，超过该点植物的光合速率不再增高。 光合速率 B A CO2浓度、含水量和矿质元素

在生产上的应用 1、合理施肥 合理施肥做到对必须矿质元素的适时、适当供应， 矿质元素直接或间接影响光合作用。N是构成叶绿素、酶、ATP等的元素；P是构成ATP等的元素，参与叶绿体膜的构成；Mg是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成和运输，因此要合理施肥。另外增加温室中二氧化碳含量，如使用二氧化碳发生器等对温室的农作物进行“根外施肥”；也可通过增施农家肥增加二氧化碳含量，因为二氧化碳是光合作用的原料。 2、合理灌溉 水是是光合作用的原料和化学反应的介质，水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。缺水导至气孔关闭，限制CO2进入叶片；缺水引起光合产物输出缓慢等。因此要预防干旱，合理灌溉。

(3)在5min ～20 min之间,氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为 对应例题：5、一学生做了这样一个实验，将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于密封状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第５分钟起给于光照．实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化。结果如下图 （１）在０min ～５min之间氧气量减少的原因是 （２）给于光照后氧气量马上增加的原因是 呼吸作用消耗了容器中氧气 光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量 (3)在5min ～20 min之间,氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为 光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降。 （4）加入少量NaHCO3溶液后，氧气产生量呈直线上升。这是因为 NaHCO3产生CO2使容器内的CO2浓度上升 ５×１０-６ （5）加入NaHCO3溶液后，平均每分钟产生　　　　　　mol的氧气。

对应例题：6、右图表示温室内光照强度（E）与作物光合速率（v）的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当E<B时，增大光合速率的主要措施是 ；当B<E<C时，限制作物增产的主要因素是 ；当E>C时，可采取 措施，保证作物的最大光合速率，如遇连阴天，温室需补光，选用 光最有效。 光合速率（V） 增加光照 CO2浓度 “根外施肥” 白 A B C 光照强度（E） 解析：光合作用速率受多种环境因素的影响，其中最重要的因素是光照强度、温度和空气中二氧化碳的浓度。当E<B时光合速率随光照强度（E）的增加而加快；当B<E<C时，在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，最可能的限制因素是CO2浓度，可使用二氧化碳发生器等对温室的农作物进行“根外施肥”；如遇连阴天，温室需补光，选用白光最有效，因为白光中有红光和蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，这样可使叶绿体中的色素充分吸收可利用的光。

1、光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。 光合作用的意义 1、光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。 绿色植物每年同化碳素约2×1011t,相当于４×1011～５×1011t的葡萄糖，光合作用形成的有机物质，在数量上超过世界上其他物质生产的总量．每年按绿色植物同化碳素2×1011t计算，储存的能量３×1021J,超过了人类所利用的其他能源总和的几倍 ２、环境保护 　　从清除空气中过多的二氧化碳和补充消耗掉的氧气角度来衡量，绿色植物被认为是一个自动的空气净化器。 ３、对生物进化具有重要作用 　　绿色植物出现前，地球的大气中并没有氧，在绿色植物出现后地球的大气中才逐渐有了氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。臭氧层的形成又使水生生物登陆成为可能。

近两年高考真题演练 1、（2010浙江高考卷）试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。 请回答： （1）图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养中 和 更高。 （2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中b－c段CO2浓度升高缓慢是因为 ，c－d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗 。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率＿＿＿＿＿＿。 （3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、 、和 可缩短试管苗的适应过程。 光合速率 光饱和点 温度较低，,细胞呼吸较弱 光照增强，光合效率提高,消耗大量的CO2 提高 增加光照强度 增加CO2浓度

解析：本题主要考查影响光合作用的因素,考查学生对曲线的解读能力, （1）从甲图来看,不加蔗糖的培养基中在相同的光照强度下光合速率要比加蔗糖的培养基高,且光饱和点也比加蔗糖的培养基高, （2）图乙表示一昼夜中CO2浓度变化曲线, b-c段上升缓慢的原因是凌晨温度较低，酶活性降低,呼吸速率较慢导致CO2释放减少所致；c-d段急剧下降是因为光合作用消耗大量CO2所致，d点时光照强度不再是限制光合作用的因素, CO2才是影响光合作用的因素,而大气CO2比瓶内高，所以更有利于提高光合速率。（3）从甲乙两图中可以得出不加蔗糖的培养基,适当增加CO2浓度,延长光照时间,适当增加光照强度等可以提高光合作用强度.

2、（2010全国高考卷1） 下列四种现象中，可以用右图表示的是（ ） A、在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化 2、（2010全国高考卷1） 下列四种现象中，可以用右图表示的是（ ） A、在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化 B、条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化 C、一个细胞周期中DNA含量随时间的变化 D、理想条件下种群数量随时间的变化 A 解析：如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点（m，0）（m＞0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；B项对应的曲线起点不正确，曲线的走势一直为增函数，不会出现饱和效应；C项对应的曲线就更不正确了，起点纵坐标等于终点，且大于0；D项曲线为种群的“J”型增长曲线。

A、CO2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用，施磷肥的效果更明显 B、两种CO2浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都大于欧洲蕨 项 目 物 种 355mol·mol-1的CO2 539mol·mol-1的CO2 不施磷肥 施磷肥/20kg·hm2·a- 施磷肥/20 kg·hm-2·a-1 净光合速度 /mol·m-2·s-1 欧州蕨 2.18 13.7 3.62 5.81 石 楠 1.37 46.7 5.43 15.62 蒸腾比率 /mol·mol-1 1.40 62.3 2.22 3.86 0.25 70.66 0.71 2.10 *蒸腾比率：植物消耗1摩尔水，通过光合作用固定的CO2微摩尔数。 A、CO2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用，施磷肥的效果更明显 B、两种CO2浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都大于欧洲蕨 C、由试验结果可推测，干旱对欧洲蕨光合作用的影响大于石楠 D、两种植物光合作用的最适CO2浓度都高于355 mol·mol-1

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