浅析影响光合速率的因素
生物
(2)由实验结果推断,幼铃脱落显著减少的是 C 组。B组幼 铃放射性强度百分比最低,说明B组叶片的光合产物输出减少。 为优化实验设计,增设了D组(激素处理叶片),各组幼铃的 放射性强度百分比由高到低排序是 C>A>B>D。由此可知,正 确使用该激素可改善光合产物调配,减少棉铃脱落。 (3)若该激素不能促进插条生根,却可促进种子萌发和植株 增高,其最可能是 赤霉素 。
施能提高玉米的光能利用率。
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例7、(2012•全国卷)金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究 结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速 率之差,以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。据图 回答下列问题:
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(1)该研究探讨了光__照_强__度__、__C_O__2_浓_度__和_对pH金鱼藻_净__光__合__速_率 的影响。其中,因变量是O__2的__释__放__速__率__。 (2)该研究中净光合速率达到最大时的光照强度为1_2_._5_×_1_0_3lx 。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 ____8__μmol。 (3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 _p_H__的_大__小__会__影__响_光__合__作__用__和_呼__吸__作__用__过_程__中__所__需__酶_的__活__性。
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2.3影响光合作用速率内因外因综合分析
例11、(2011安徽T29.Ⅰ.)保水剂是一类高分子 聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用率。某 生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合 作用的影响”,进行了以下实验: 材料用具: 相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干, 保水剂,氮肥等
生物
方法步骤: ①选取长势一致的小麦幼苗若干,平均分为A、B、 C三组,分别施用适量的保水剂(60kg·hm-2)、 氮肥(255kg·hm-2),保水剂(60kg·hm-2)+氮 肥(255kg·hm-2),置于相同的轻度干旱条件下 培养,其它培养条件相同且适宜。 ②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午,于10:0011:00从每组选取相同数量的叶片,进行CO2吸收 量及叶绿素含量的测定,结果(均值)如下表:
暗反应加快 (2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨 3层磷脂双分子层才能 达CO2固定的部位。
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变式训练:2005上海
(2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于光__波__波__长_(__或__光__质__)_影 响了光合作用的_光__反__应___所致。
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1.3 CO2浓度、光照强度的综合影响
例3、(2014课标Ⅱ卷T29) 某植物净光合速率的变化趋势如图所示。
生物
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一 段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累_酒__精___;D 的叶肉细胞中,ATP含量将__增__多___。
(3)与A相比,D合成生长素的能力_低___;与C相 比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结 构是___基_粒__(__类__囊__体__)_。
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是: ①叶绿素含量低,导致光能吸收不足; ②_气__孔__开__放__度__相__对__低___,导致_二__氧__化__碳__供__应__不__足___。
“汉水丑生的生物同行”超级群大型 公益活动:历年高考题PPT版制作。
本课件为公益作品,版权所有,不得 以任何形式用于商业目的。2012年1月 15日,汉水丑生标记。
例6、(2010安徽T29.Ⅰ)为探究影响光合作用强度的因素,将同一品种玉 米苗置于25℃条件下培养,实验结果如图所示。请回答:
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请(回1)答希:尔反应模拟了叶绿体光合作用中___光__反__应___阶段的部 分变化。氧化剂DCIP既可利用于颜色反应,还可作为_氧__化__剂_。 希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过 测定_氧__气__的__释_放_ 量_得到。
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(2)从表中可知,施用细胞分裂素后,叶__片__含__氮__量__含量提 高,使碳反应中相关酶的数量增加。 (3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由___根_尖___产生。合理施 用细胞分裂素可延迟_衰__老___,提高光合速率,使总初级生产 量大于_呼_吸__量__,从而增加植物的生物量。
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2.2.2叶龄和植物激素
例9、(2014重庆卷T9)棉花幼铃(幼果)获得光合产物不 足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配 的影响,某课题组选择生长整齐的健壮植株,按题9图1步骤 进行实验,激素处理方式和实验结果如题9图2所示(上述处 理不影响叶片光合与呼吸强度)。
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(1)该放射性物质中被标记的元素是 碳 。光合作用过 程中,含标记元素的化合物被光反应提供的 [H] 还原成糖 类。在适宜温度下测得叶片光饱和点,若其他条件不变, 进一步提高温度,则该叶片光饱和点的变化是 降低 。
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(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中淀_粉__和蔗糖的__含_ 量 增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因 此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少, 输__出__量__降低, 进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 _抑__制__光合作用。
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(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对 部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器 官,检测_未__遮__光_叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除 棉则铃支植持株上的述叶推片测相。比,若检测光结合果产是物_ 含量下降,光合__速__率,上升
有机物输出量
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三、分类解析
• 1、影响光合速率的常见外因 1.1光照强度
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例1、(2010四川T3)有人对不同光照强度下两种果树 的光合特性进行研究,结果如下表(净光合速率以CO2 的吸收速率表示,其他条件适宜且相对恒定)。下列相 关分析,不正确的是( )
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A.光强大于0.1mmol光子 /m2,随光照增强两种果树的 光能利用率逐渐减少 B.光强小于0.5mmol光子/m2,限制净光合速率的主要 因素是叶绿素含量 C.光强大于0.7mmol光子/m2,限制净光合速率的主要 生态因素是CO2浓度 D.龙眼的最大光能利用率大于芒果,但龙眼的最大总光 合速率反而小于芒果。
(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2
浓度光的强措施来提高该种植物的产量,还应该同时考
虑
这一因素的影响,并采取相应措施。
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1.4植物激素 例4、(2014浙江卷T30)某种细胞分裂素对某植物光合 作用和生长的影响如下表所示。
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注:①chl—叶绿素;FW—鲜重;DCIP Red—还原型DCIP; plant—植株。 ②希尔反应活力测定的基本原理:将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛 酚)溶液并照光,水在光照下被分解,产生氧气等,而溶液中的 DCIP被还原并发生颜色变化,这些变化可用仪器进行测定。
2.2.3输出量
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例10、(2013北京卷T29)为研究棉花去棉
铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者
选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例
棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗 糖和淀粉含量。结果如图。
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输出量 (1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP 和_[_H]_,在 叶绿体_基_ 质__中将CO2转化为三碳糖,进而 形成淀粉和蔗糖。 (2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片 光合速率_逐__渐下降__。本实验中对照组(空白对照组) 植株的CO2固定速率相对值是__28 _。
① 无对照,应设一组不施保水剂和氮肥作为对照组。 ②取材方法不科学,叶片应取自植株的相同部位。
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(2)如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用 的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了CO2吸 收量的原因可能是
提高了光合作用有关酶的含量与活性
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例12、(2014四川卷T6.)将桑树和大豆分别单独种植 (单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光 合速率如下图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大 值时所需的最低光照强度)。据图分析,下列叙述正确 的是
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1.5矿质元素
例5、(2011新课标全国)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 B
• 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
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1.6土壤含水量、矿质元素、光强等多种外因综合作用
(1)与D点相比,B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_光__照__强__度__,C点 条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_土__壤__含__水_量。 (2)实验结果表明,在_土__壤__含_水__量__在__4_0_%_~__6_0_%___的条件下施肥效果明显,
除本实验所涉及的因素外,从增加光合面积的角度考虑,采取_合__理_密__植_措
外 因
PH值
水含量
矿质元素
植物激素
标
记
。
“汉水丑生的生物同行”超级 群大型公益活动:历年高考题 PPT版制作。本课件为公益作 品,版权所有,未经允许不得 擅自修改或用于任何形式的商 业用途。2012年1月15日,汉水 丑生标记。
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实验结论:适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小 麦光合作用强度。 (1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正:
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•1.2光质 例2、(2014安徽卷T29. )Ⅰ.(10分)某课题小组研 究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响,实验结果如图 所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)