光合作用的影響因素和原理的應(yīng)用(含答案).doc

.第23課時(shí)光合作用的影響因素和原理的應(yīng)用目標(biāo)導(dǎo)讀1.通過(guò)探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)研究光合作用影響因素的方法。2.聯(lián)系日常生活實(shí)際，思考影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。3.閱讀教材，了解化能合成作用。重難點(diǎn)擊影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。一探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響多種環(huán)境因素對(duì)光合作用有著重要的影響，其中光照的影響最為重要。1.光合作用強(qiáng)度的表示方法2.探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理：抽去小圓形葉片中的氣體后，葉片在水中下沉，光照下葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，充滿細(xì)胞間隙，葉片又會(huì)上浮。光合作用越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)小圓形葉片上浮的數(shù)量越多。(2)實(shí)驗(yàn)流程打出小圓形葉片(30片)：用打孔器在生長(zhǎng)旺盛的綠葉上打出(直徑1 cm)抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2)等小圓形葉片沉水底：將抽出內(nèi)部氣體的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水 的燒杯中，小圓形葉片全部沉到水底強(qiáng)、中、弱三種光照處理：取3只小燒杯，分別倒入20 mL富含CO2的清水，各放入10片小圓形葉片，用強(qiáng)、中、弱三種光照分別照射觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果分析：光照越強(qiáng)，燒杯內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量越多，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。3.結(jié)合細(xì)胞呼吸，人們用下面的曲線來(lái)表示光照強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度之間的關(guān)系，請(qǐng)分析：(1)說(shuō)出各點(diǎn)代表的生物學(xué)意義A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為零，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。B點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)：是光合作用達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光照強(qiáng)度，即光飽和點(diǎn)。(2)說(shuō)出各線段代表的生物學(xué)意義OA段：呼吸作用強(qiáng)度。AB段：隨光照增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)，但仍比呼吸作用弱。BD段：光合作用強(qiáng)度繼續(xù)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，而且光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用。DE段：光合作用強(qiáng)度達(dá)到飽和，不再隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加。歸納提煉1.除了光照強(qiáng)度對(duì)光合作用有一定影響外，光譜成分也對(duì)光合作用強(qiáng)度有影響。紅光和藍(lán)紫光有利于光合作用，綠光不適合光合作用。太陽(yáng)光中各種色光均衡，對(duì)植物最有利。2.光合作用速率或稱光合作用強(qiáng)度，是指一定量的植物(如一定的葉面積)在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行光合作用生成有機(jī)物的量(通常用釋放多少O2或消耗多少CO2來(lái)表示)。包括表觀光合作用速率和真正光合作用速率，它們和光照強(qiáng)度的關(guān)系如下圖：活學(xué)活用1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得一片葉子在不同光照強(qiáng)度下CO2吸收和釋放的情況如圖1所示。圖2所示細(xì)胞發(fā)生的情況與圖1曲線中AB段(不包括A、B兩點(diǎn))相符的一項(xiàng)是()問(wèn)題導(dǎo)析(1)圖1中A點(diǎn)細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，與圖2中的B圖相對(duì)應(yīng)。(2)AB段呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，線粒體產(chǎn)生的二氧化碳除了供給葉綠體利用外，還有部分釋放到細(xì)胞外，對(duì)應(yīng)圖2中的A圖。(3)B點(diǎn)表示光補(bǔ)償點(diǎn)，光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等，線粒體產(chǎn)生的二氧化碳恰好供給葉綠體利用，對(duì)應(yīng)圖2中的C圖。(4)C點(diǎn)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)圖2中的D圖。答案A解析圖中AB段光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，呼吸作用產(chǎn)生的CO2除進(jìn)行光合作用，還有部分排出。二其他環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響、光合作用原理的應(yīng)用1.除光照外，其他環(huán)境因素也會(huì)影響光合作用(1)溫度：溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響光合作用強(qiáng)度，據(jù)此請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出溫度和光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線(一般植物的適宜溫度在35 左右)。答案如圖所示(2)二氧化碳濃度在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨CO2濃度的增大而增加；但達(dá)到一定濃度時(shí)，再增加CO2濃度，光合速率也不再增加。(3)礦質(zhì)元素：缺少N會(huì)影響酶的合成，缺少P會(huì)影響ATP的合成；缺少M(fèi)g會(huì)影響葉綠素的合成。小貼士?jī)?nèi)部因素對(duì)光合作用也有著重要的影響，主要包括色素的種類和含量、酶的數(shù)量、C5的含量等。如葉齡對(duì)葉片光合能力的影響就是內(nèi)部因素綜合作用的結(jié)果。(4)多因素對(duì)光合速率的影響圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度低于P點(diǎn)時(shí)，三條曲線重合，說(shuō)明此時(shí)限制光合速率的因素是光照強(qiáng)度；當(dāng)光照強(qiáng)度高于Q點(diǎn)時(shí)，此時(shí)限制光合速率的因素主要是溫度。綜合上述坐標(biāo)曲線可知：P點(diǎn)之前時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素，隨其不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)之后時(shí)，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高除橫坐標(biāo)之外的其他因素。2.將下列生產(chǎn)實(shí)例和利用的光合作用原理連接起來(lái)3.化能合成作用(1)自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物自養(yǎng)生物：綠色植物等能將二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物合成糖類等有機(jī)物的生物稱為自養(yǎng)生物。異養(yǎng)生物：人、動(dòng)物、真菌和大多數(shù)的細(xì)菌，只能利用現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)，屬于異養(yǎng)生物。(2)化能合成作用自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這種合成作用叫做化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。實(shí)例：硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌能利用氨氧化成亞硝酸，進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸過(guò)程中釋放出的化學(xué)能，將二氧化碳和水合成為糖類，這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動(dòng)。歸納提煉影響光合作用的因素活學(xué)活用2.一般來(lái)說(shuō)，光照增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)。但在夏天光照最強(qiáng)的中午，光合作用反而下降。其原因是()A.蒸騰作用太強(qiáng)，體內(nèi)水分不足B.酶的活性降低C.氣孔關(guān)閉，氧釋放不出，抑制光反應(yīng)D.氣孔關(guān)閉，CO2不足問(wèn)題導(dǎo)析光照增強(qiáng)蒸騰作用隨之增強(qiáng)水分散失加快為防止植物體萎蔫，氣孔關(guān)閉CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞減少影響了暗反應(yīng)。答案D解析光照增強(qiáng)，蒸騰作用隨之增強(qiáng)，從而避免葉片被灼傷，但炎熱中午光照過(guò)強(qiáng)時(shí)，為了防止植物體內(nèi)水分過(guò)度散失，造成萎蔫、干枯，通常植物進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，氣孔關(guān)閉(此時(shí)水分主要通過(guò)葉表面表皮細(xì)胞直接蒸發(fā)散失，降低葉表面溫度)。雖然光反應(yīng)產(chǎn)生了足夠的H和ATP，但因氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體中的分子數(shù)減少，影響了暗反應(yīng)中糖類的產(chǎn)生。當(dāng)堂檢測(cè)1.將葉面積相等的甲、乙兩種植物的葉片分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度一定相同B.甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度都將逐漸下降C.若實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲葉片的呼吸強(qiáng)度一定比乙低D.若實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲固定CO2的能力較乙低答案B解析在密閉小室中，由于光合作用的進(jìn)行，CO2濃度降低，光合作用強(qiáng)度逐漸下降。2.硝化細(xì)菌的同化作用與綠色植物的主要區(qū)別在于()A.利用的原料不同 B.合成的產(chǎn)物不同C.利用的能源不同 D.產(chǎn)生的ATP不同答案C解析光合作用和化能合成作用均能將CO2和H2O合成為儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，但兩者的能量來(lái)源不同：光合作用利用光能，硝化細(xì)菌利用化學(xué)能。3.番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是()A.光反應(yīng)強(qiáng)度升高，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低B.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低C.光反應(yīng)強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低D.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度不變答案B解析鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素缺少而使光反應(yīng)強(qiáng)度降低，進(jìn)而因H和ATP合成不足而使暗反應(yīng)強(qiáng)度降低。4.如圖為光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線，光照強(qiáng)度在n點(diǎn)時(shí)，限制光合作用強(qiáng)度進(jìn)一步升高的主要因素是()光照強(qiáng)度CO2濃度溫度O2濃度A. B. C. D.答案A解析光合作用受光照、溫度、CO2濃度和無(wú)機(jī)鹽等因素影響。n點(diǎn)時(shí)，隨著光照強(qiáng)度增加，光合作用強(qiáng)度不再增加，說(shuō)明光照強(qiáng)度不是限制因素。5.“茶宜高山之陰，而喜日陽(yáng)之早”，安徽盛產(chǎn)茶葉，科技人員為提高茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量，對(duì)茶樹進(jìn)行了如圖所示的有關(guān)研究。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)植物的光合速率受光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度等因素的影響，其中光照強(qiáng)度直接影響光合作用的_過(guò)程，CO2濃度直接影響光合作用的_過(guò)程。(2)如圖所示，從8：00開始到10：00左右，凈光合速率不斷升高并出現(xiàn)第一個(gè)高峰。影響的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度逐漸增加、_、_等。(3)中午時(shí)分，光合速率下降，出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象。從圖中的曲線分析，主要原因是氣溫升高，植物為減少水分散失，氣孔部分關(guān)閉，導(dǎo)致_。(4)至下午15：00左右，凈光合速率回升出現(xiàn)第二個(gè)高峰，但峰值較低，限制的主要因素可能是氣溫過(guò)高，呼吸作用增強(qiáng)，光照減弱以及_等。(5)某興趣小組的同學(xué)查資料得知茶樹喜陰濕環(huán)境，他們?cè)O(shè)想，如在茶園空隙處間行種植一些高稈作物如玉米等，不僅可以增加經(jīng)濟(jì)收入，還可能有效緩解茶樹的光合“午休”現(xiàn)象。他們欲利用學(xué)校的一塊正方形茶園進(jìn)行探究，請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)：將該茶園均分為東、西兩塊，分別標(biāo)為A組、B組，其中B組為實(shí)驗(yàn)組，A組為對(duì)照組。_，對(duì)兩組進(jìn)行相同的栽培管理。在玉米生長(zhǎng)的不同時(shí)期，分別測(cè)量A、B兩組茶樹的_和胞間CO2濃度。如果_，則說(shuō)明他們的設(shè)想是正確的，原因可能是間作玉米能提高_(dá)，降低光照強(qiáng)度和局部溫度，提高茶葉的胞間CO2濃度等。答案(1)光反應(yīng)暗反應(yīng)(2)氣溫回升CO2濃度適宜(3)胞間CO2濃度降低(4)胞間CO2濃度較低(5)A組不處理，B組間行種植適量的玉米凈光合速率B組的凈光合速率和胞間CO2濃度高于A組環(huán)境的空氣濕度解析(1)光合作用中，光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)過(guò)程，CO2濃度直接影響光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程。(2)影響光合作用的外界因素有光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度等。(3)炎熱夏季中午，氣溫升高，植物為減少水分散失，氣孔部分關(guān)閉，導(dǎo)致胞間CO2濃度降低，光合速率下降，這就是植物的光合“午休”現(xiàn)象。(4)炎熱夏季午后，光合“午休”結(jié)束