2019-2020年高考生物复习影响光合作用的因素及在生产实践中的应用教案.doc

2019-2020年高考生物复习影响光合作用的因素及在生产实践中的应用教案1、对光合作用产量的理解： 光合作用产量（光合速率）一般以单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量或产生的有机物的量来表示。 黑暗条件下只进行呼吸作用，不进行光合作用，此时测得的氧气吸收量或CO2的释放量可直接反映植物的呼吸作用消耗量 光照条件下，植物在光合作用的同时，也在通过呼吸作用消耗O2放出CO2，此时测得的数值称净光合作用。 因此有：净光合作用=实际光合作用产量呼吸作用消耗量2、影响色素吸收光能的因素(1) 光照强度 (2) 光质红橙光蓝紫光绿光 3、影响叶绿素合成的因素(1) 光照强度缺光黄化(2) 温度秋天黄叶，早春的嫩叶(3) 矿质元素N、Mg成分4、影响酶催化作用的因素(1) 温度： 影响酶的活性 (2) 矿质元素： N 成分； Fe、Mn、Zn、Cu全酶的辅助因子 影响CO2固定的因素：CO2的浓度和气孔开闭情况光能利用率：是指植物光合作用所积累的有机物中所含的能量与照射到地面上的日光能量的比率。光合作用效率：是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量与光合作用中吸收的光能的比值。光能利用率=光合作用效率光合作用中吸收的光能农作物干重的增长，约有90%95%直接来自光合作用，因此运用一定的技术措施提高光能的利用率，就能增加作物产量。一、影响光和作用的因素：1、 光照：阳生植物、光照强弱的控制：阳生植物与阴生植物吸收CO2阴生植物光照强度光和作用强度放出CO2 D光饱和点C光补偿点 项目阳生植物阴生植物定义需较强的光照，才能良好发育 才能提高光合效率的植物。不需较强的光照，否则不利于生长发育，不利于提高光合效率的植物叶绿体结构基粒较小，基粒片层数目少，叶绿素含量少基粒较大，基粒片层数目较多叶绿素含量较多举例玉米、高粱、大豆胡椒、三七、人参增效措施种植在阳光充裕的地方种植在隐蔽的地方当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度被称为光补偿点，这时光合作用强度主要受光反应产物的限制。由于光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速度随着光照强度的增加而加快。但达到一定程度之后，光合速度不再随着光照强度的增加而增加或增加很少，这一光照强度被称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。 光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。 光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。 2001苏浙理综 右图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出 的吸收二氧化碳和释放二氧化碳量的状况。当光照强度为b时，光合作用强度 。光照强度为a时，光合作用吸收二氧化碳的量等于呼吸作用放出的二氧化碳的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么？ 如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，b点的位置应如何移动，为什么？ 、光质的控制光合效率：白光 红橙光 蓝紫光 绿光为提高大棚蔬菜的产量，应采取的正确措施是 A. 安装红色透光薄膜B. 安装蓝紫色透光薄膜C. 安装绿色透光薄膜D. 安装无色透光薄膜、光合速率的日变化(1)曲线AB段表明限制光合作用速率的因素是（光照强度）。(2)C点光合作用强度减弱的原因是（中午温度高，气孔关孔，植物吸收的CO2减少）。(3)DE段光合作用强度下降的原因是光反应为暗反应提供的（ATP、NADPH）的生成量大量减少。(4)从图中可以推断，限制光合作用的环境因素有（光照强度、CO2浓度）等。 2、CO2的供应CO2太低，农作物消耗光合产物；随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体 中毒或气孔关闭，抑制光合作用。多施农家肥使用CO2发生器合理密植，确保通风增加CO2的方法： 一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少了，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，这是因为光反应的产物是有限的（即受到光反应的限制）或CO2浓度过高抑制了植物的呼吸作用进而抑制了植物对矿质离子的吸收、利用和有关物质的合成等代谢过程，从而引起植物CO2中毒导致植物的光合作用产量降低。 右图为光合作用速率与温度、CO2浓度的关系图，根据图中资料来判断，下列叙述哪项是由图中资料可获得的结论（ ）A)温度越高，光合作用速率愈快，故光合作用速率与温度成正比。(B) CO2浓度愈高，光合作用速率愈快，故光合作用速率与浓度成正比。 (C) CO2浓度在0.4%以下时，光合作用速率随CO2浓度的 增加而升高。 (D)温度40，CO2浓度为0.6%时，光合作用速率约50。 3、温度的控制温度光合作用强度温度对光合作用、呼吸作用的影响在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行，但提高温度也会促进呼吸作用，所以提高植物净光合作用产量的最适温度不是植物体内酶的最适温度，而是光合作用与呼吸作用差值的最大值。 4、必需矿质元素对光合作用效率的影响1)肥料三要素：N：是叶绿素、酶、ATP、NADPH的组分之一P:组成生物膜的磷脂中含有磷;核酸、ATP、NADPH的组分之一K：参与光合作用中糖类的合成及运输(2)参与酶活性的调节:Mg、Mn、Cl和Ca5、水分水分是光合作用原料之一，缺乏时可造成植物的叶肉细胞缺水，导致气孔关闭，外界的CO2不能进入叶内，使暗反应原料不足，从而导致光合速度下降。 归纳：影响光合作用的因素：光照（光照时间、光强、光质）、CO2含量、温度、矿质元素、水等提高光合作用效率的新途径：1、从生物工程的角度改变植物对光能的利用效率（转化效率）。2、通过基因工程，改造光合作用中起关键作用的CO2固定酶【例1】 下列措施不能提高阳生植物光合作用效率的是( )A合理密植B保证适量的必需矿质元素C延长光合作用时间D强的光照【解析】 光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值，通过光照强弱的控制、二氧化碳的供应、必需元素的供应等可以提高光合作用的效率。而延长光合作用的时间、增加光合作用的面积可以提高光能的利用率，有助于提高光合作用产量。对于阳生植物来说，A、B、C、D四个选项都可以增加光合作用产物的积累，但延长光合作用的时间，不能提高光合作用的效率。 合理密植既有利于充分利用光能，又能确保农田中的农作物通风透光，使空气不断流过叶面，有助于提供较多的二氧化碳，从而提高光合作用的效率。如果种植过于稀疏，虽然光合作用的效率高，但对光能的利用率太低，不利于提高产量，反之，如果种植过密，农作物得不到充足的二氧化碳供应，光合作用效率低，虽然光能的利用率高，但植物的呼吸作用增加、种内竞争加剧、病虫害增多等因素，也不利于提高产量。【例4】 在下列哪种条件下栽培番茄，对增产有利( )A日温15C、夜温26CB昼夜恒温26CC日温26C、夜温15CD昼夜恒温15C【解析】 此题考核光合作用和呼吸作用的关系及其在作物生产实践中的应用。作物生长发育有赖于光合作用积累干物质。呼吸作用分解有机物，释放能量，供生命活动之需。两者相互联系、矛盾统一，两者的强度必须配合适当。如光合作用弱，呼吸作用强，则有机物生产少，消耗多，就会影响作物生长而引起减产。一般植物的光合作用最适温度为2530C，日温26C是适合栽培番茄的。 夜间不进行光合作用，只有呼吸作用；温度高了，有机物消耗多，所以，要减少有机物的消耗，夜间温度应当比白天温度低为好，选项C“日温26C、夜温15C”对增产有利，是正确的。日温15C对光合作用不利，夜温26C太高，有机物消耗多，所以选项A是错误的。为了保证体内有更多的干物质积累，减少消耗，必须保持昼夜温差，昼夜恒温对干物质积累不利，所以选项B和D都是错误的。 【例5】 叶绿素不溶于( )A水 B石油醚C丙酮 D苯【解析】 本题考核叶绿素的理化性质的知识。课文中细胞部分和光合作用部分均没有提到叶绿素能溶解于哪些溶剂中。但是在“叶绿体中色素的提取和分离”实验的方法步骤中指出，用丙酮提取包括叶绿素在内的光合色素，这就说明了叶绿素能溶于有机溶剂丙酮而不溶于水；进行色素分离所用的层析液由石油醚、丙酮和苯配成，四种光合色素随着层析液在滤纸上扩散，由于扩散速度不同而可达到使四种色素分离的目的。只有溶于该溶剂中的物质才能随着溶剂的扩散而扩散。这说明叶绿素可溶解于石油醚、丙酮和苯中。 根据上述分析，可以得出结论，叶绿素溶解于石油醚、丙酮和苯，而不溶于水。本题实际上是考核实验内容。如果做过这个实验，而且能理解其原理，就不难找出正确答案；