2021版高考生物(苏教版)复习:光合作用(Ⅱ)含答案

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(2)CO2浓度
①关系曲线
图1中A点表示CO2补偿点、即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度、图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B′点都表示CO2饱和点。
②应用
a.大田要“正其行、通其风”、多施有机肥。
b.温室内可通过放干冰、使用CO2生成器、施用农家肥与猪舍鸡舍连通等方法适当提高CO2浓度。
AB段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;
B点:光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度);
BD段:光合作用强度大于细胞呼吸强度;
C点:光饱和点(光照强度达到C点后、光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)。
②应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低、间作套种农作物、林间带树种的配置和冬季温室栽培等都可合理利用光能。
4.若植物长期处于光照强度为光补偿点(植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值)的自然环境中、植物能否正常生长?原因是什么?
[提示]不能。因为光照强度为光补偿点时、植物在白天没有有机物的积累、而且植物在夜间又进行细胞呼吸消耗有机物、植物体内的有机物减少、因此植物将不能正常生长。
5.生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时、植物的光饱和点和光补偿点如何变化、原因是什么?
[答案](1)CO2浓度、温度 右
(2)甲 在光照、密闭的环境中、植物的净光合速率大于0、随着时间的延长、环境中CO2浓度不断下降、在低CO2浓度下、植物甲的净光合速率可能小于0、无法正常生长
(3)大于b+c-d
考查环境因素影响光合作用的实验分析
3.(20xx·湖南师大附中第二次月考)甲图中、A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗、气球可膨胀、收缩;其中B已死亡、气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变);初始时指针指向正中零的位置。乙图为不断改变灯泡距水面的距离、间隔相同时间记录到指针偏转变化情况。下列相关描述、正确的是( )
(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中、在适宜光照下、一段时间后、植物____________可能无法正常生长、原因是____________________________________________。
(3)CO2浓度为r时、植物甲的总光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的总光合速率;当CO2浓度为q时、植物乙与植物甲固定的CO2量的差值为__________。
[解析](1)据图可知、CO2浓度为q时、限制植物甲光合作用的环境因素是CO2浓度、限制植物乙光合作用的环境因素是温度、若图中曲线是在光合作用的适宜温度下测得、提高环境温度、植物甲的光合速率会下降、只有在更高的CO2浓度下、植物甲的光合速率才能与呼吸速率相等、q点将右移。(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中、适宜光照下、一段时间后、植物的净光合速率大于0、随着时间的延长、环境中CO2浓度不断下降、在低CO2浓度下、植物甲的净光合速率可能小于0、无法正常生长。(3)当CO2浓度为0时、纵坐标所示数值表示呼吸速率、当CO2浓度大于0时、纵坐标所示数值表示净光合速率、而净光合速率=总光合速率-呼吸速率。据此分析可知、当CO2浓度为r时、植物甲、植物乙的净光合速率均等于b、但植物甲的呼吸速率(d)大于植物乙的呼吸速率(c)、所以植物甲的总光合速率大于植物乙的总光合速率。当CO2浓度为q时、植物甲的净光合速率为0、植物乙的净光合速率为b、此时植物乙与植物甲固定的CO2量(总光合速率)的差值=b+c-d。
2.在温室大棚生产中、施用农家肥能够提高作物的产量、原理是什么?
[提示]农家肥中的有机物被微生物分解能够产生无机盐和CO2、为大棚作物的生长补充CO2和无机盐、提高大棚作物的产量。
3.在农业生产上、农作物的种植密度过大时、农作物的产量反而会降低、原因是什么?
[提示]农作物的种植密度过大时、会造成作物下部的叶片通风和透光度低;下部的叶片因光照强度和CO2浓度低、光合速率降低、而作物种植密度大又造成整体上作物的细胞呼吸强度的增大、因此作物的净光合速率降低。
[提示](1)探究Mg2+对植物光合作用的影响(2)缺少Mg2+不利于叶绿素的合成、光反应产生的[H]和ATP不足、C3的还原减少、形成的(CH2O)减少。
7.研究表明、钙(CaCl2)与脱落酸(ABA)都能提高棉花的抗旱能力、并且混合使用效果更佳、请简要写出证明该观点的实验设计思路。
[提示]在干旱条件下分别用清水、CaCl2、ABA及CaCl2和ABA的混合物分别处理棉花、测量并比较四种情况下的净光合速率大小。
[提示]出现光合“午休”现象是因为夏季中午温度过高、引起气孔关闭、CO2吸收减少、而不是环境中CO2浓度过低。
1.三大单因子环境因素对光合作用的影响
(1)光照强度(如图1)
①原理:主要影响光反应阶段ATP和[H]的产生。
②分析P点后的限制因素:
(2)CO2的浓度(如图2)
①原理:影响暗反应阶段C3的生成。
(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动:细胞呼吸增强、A点下移;细胞呼吸减弱、A点上移。
(2)补偿点(B点)的移动
①细胞呼吸速率增加、其他条件不变时、CO2(或光)补偿点应右移、反之左移。
②细胞呼吸速率基本不变、相关条件的改变使光合速率下降时、CO2(或光)补偿点应右移、反之左移。
(3)饱和点(C点)和D点的移动:相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时、C点右移、D点上移的同时右移;反之、移动方向相反。
②曲线分析
图1图2
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、气孔部分关闭、影响了CO2的供应。
③应用:合理灌溉、预防干旱。
(5)矿质元素
①原理:矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分、缺乏会影响光合作用的进行。例如、N是酶的组成元素、N、P是ATP的组成元素、Mg是叶绿素的组成元素等。
[答案](1)甲
(2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大、种植密度过大、植株接受的光照强度减弱、导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(3)乙
(4)CO2
2.在适宜光照下、测定植物甲、乙在不同CO2浓度下的光合速率、结果如图所示。回答问题。
(1)CO2浓度为q时、限制植物甲、乙光合作用的环境因素分别是__________________;若曲线是在光合作用的适宜温度下所测、现提高环境温度、q点将向__________移动。
(3)温度
①曲线分析
光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响、但光合作用相关酶对温度反应更为敏感。
②应用:温室栽培植物时、白天调到光合作用最适温度、以提高光合作用强度;晚上适当降低温室内温度、以降低细胞呼吸强度、保证植物有机物的积累。
(4)水
①原理:水既是光合作用的原料、又是体内各种化学反应的介质、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。
②分析P点后的限制因素:
(3)温度:通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。
2.多因子环境因素对光合作用的影响
(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)曲线分析
①OP段:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子、随着该因子的不断加强、光合速率不断提高。
②PQ段:曲线变化受横坐标所表示的因子与坐标曲线中另一因子的共同控制、如A图受光照强度与温度的共同影响。
②曲线分析
在一定浓度范围内、增大必需矿质元素的供应、可提高光合作用强度;但当超过一定浓度后、会因土壤溶液浓度过高、植物渗透失水而导致植物光合作用强度下降。
1.生长于较弱光照条件下的植物、当提高CO2浓度时、其光合速率未随之增加、主要限制因素是光照强度。(√)
2.延长光照时间能提高光合作用强度。(×)
3.探究环境因素对光合作用的影响(科学探究)
4.光合作用的原理在生产中的应用(社会责任)
影响光合作用速率的环境因素及应用
1.光照强度:单位叶面积上所接受的可见光能量。
2.光合速率:单位时间单位叶面积上的CO2固定量。
3.影响光合作用强度的因素
(1)光照强度
①关系曲线
A点:光照强度为0、只进行细胞呼吸;
[提示]延长光照时间只能提高光合作用的产物量、不能提高光合作用强度。
3.植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。(×)
[提示]植物体从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用。
4.停止供水、植物光合速率下降、这是由于水既是光合作用的原料、又是光合产物在植物体内运输的主要介质。(√)
5.夏季晴天、植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。(×)
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
[提示]光饱和点降低、因为CO2浓度降低时、暗反应的强度低、所需要的ATP和[H]少。光补偿点升高、因为在合成有机物的量不变时、CO2浓度降低、所需要的光照强度增大。
6.研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究、A组培养在完全培养液中、B组培养在缺Mg2+的培养液中、其他条件相同且适宜。一段时间后、持续提供14C标记的14CO2进行光合作用、然后检测并比较14C标记的有机化合物的量。(1)该实验的目的是什么?(2)B组14C标记的(14CH2O)的量比A组低、原因是什么?
考查环境因素影响光合作用的坐标曲线分析
1.(20xx·全国卷Ⅰ)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题:
(1)当光照强度大于a时、甲、乙两种植物中、对光能的利用率较高的植物是________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时、如果种植密度过大、那么净光合速率下降幅度较大的植物是________、判断的依据是
(3)甲、乙两种植物中、更适合在林下种植的是________。
(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降、其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。
[解析](1)由题图可知、乙的光饱和点及光补偿点都比甲低、因此甲、乙两种植物在光照强度较低时乙更具有生长优势。当光照强度大于a时、甲种植物光合作用强度高于乙种植物、因此甲种植物对光能的利用率较高。(2)根据曲线图可知、甲种植物的光饱和点较高、对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时、如果种植密度过大、植株接受的光照强度减弱、甲种植物净光合速率下降幅度较大。(3)乙种植物的光补偿点较低、所以更适合在光照较弱的林下种植。(4)夏日晴天中午温度过高、气孔部分关闭、因此进入叶肉细胞的CO2不足、叶片的光合速率明显下降。
2021版高考生物(苏教版)复习:光合作用(Ⅱ)含答案
编 辑:__________________
时 间:__________________
第3讲 光合作用(Ⅱ)
影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)
1.通过光合作用合成有机物、储存能量(生命观念)
2.通过曲线图分析光照强度、温度、CO2浓度等对光合作用的影响;模型与建模:建立光照强度、温度、CO2浓度等对光合作用影响的数学模型(科学思维)
③Q点之后的线段:横坐标所表示的因子不再影响光合速率、要想提高光合速率、可适当提高图中的其他因子。
(2)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CO2浓度、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浓度以提高光合速率。
1.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
A.d点时指针向右偏转
B.该实验的自变量为光照强度、c点植物O2释放速率最大
C.f点与a、b、c、d点的指针偏转方向相同、但数值较小
D.若改在无CO2缓冲液情况下进行实验、b点时指针偏转格数加大
A[在适宜的光照条件下(如图中的a、b、c、d点)、植物进行光合作用释放出的氧气大于呼吸作用消耗的氧气、使A植物所在的气球的体积增大、指针向右偏转、A正确;该实验的目的是探究光照强度对光合作用强度的影响、实验自变量为光照强度(灯泡与水面的距离)、乙图c点指针偏转格数最大、表明O2的释放量最大、B错误;e点指针的偏转格数为零、此时细胞呼吸速率等于光合速率、ef段随着灯泡与水面的距离增大、光照强度继续减弱、导致细胞的呼吸速率大于光合速率、指针向左偏转、与a、b、c、d点相比、指针的偏转方向相反、C错误;b点时光合速率大于细胞呼吸速率、光合作用吸收的CO2大于呼吸作用释放的CO2、此时若改在无CO2缓冲液情况下进行实验、b点时指针偏转格数减小、D错误。]
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