第14课时光合作用的影响因素及其应用
课标要求
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
考情分析
1.探究环境因素对光合作用强度的影响
2022·海南·T3
2.单、多因子变量对光合作用强度影响及应用
2024·北京·T42024·山东·T212024·湖北·T212024·安徽·T16
2024·重庆·T182023·湖北·T112023·江苏·T192023·福建·T17
2023·山东·T212023·全国乙·T292022·山东·T21
2022·广东·T182022·河北·T192022·北京·T22022·湖南·T13
考点一探究环境因素对光合作用强度的影响
1．光合作用强度
(1)概念：植物在________________内通过光合作用制造________的数量。
(2)表示方法：用一定时间内____________________来定量表示。
2．影响光合作用强度的因素
3．控制影响光合作用实验自变量的方法
4．探究光照强度对光合作用强度的影响
(1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中________，光照下叶片进行光合作用产生______，充满细胞间隙，叶片又会______。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量________。
(2)实验中变量分析
自变量
不同____________
控制自变量
调节__________________进行控制
因变量
检测因变量
同一时间段内__________________
对无关变量进行控制
叶片大小、溶液的量等保持一致
(3)实验流程：取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。
(4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也________。
(5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也________(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。
考向一探究环境因素对光合作用强度的影响
1．(2024·北京房山区联考)某生物研究小组以菠菜叶为实验材料，探究CO2浓度对光合作用强度的影响，实验装置及实验结果如图所示。下列说法正确的是()
A．该实验中小圆叶片上浮到液面的时长属于无关变量
B．图乙bc段平缓，可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降
C．图乙c点之后曲线上升，说明随NaHCO3浓度增加光合作用增强
D．将图甲装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液，可用于测定小圆叶片的细胞呼吸强度
2．(2022·海南，3)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是()
A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量
B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率
C．四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高
D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短
考点二辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理
1．内部因素
(1)与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
注：影响叶绿素合成的因素还有光照、温度和矿质元素等。
(3)叶面积指数
2．外部环境因素
(1)单因子变量对光合速率的影响
①光照强度
②CO2浓度
③温度
④水分或矿质元素
(2)多因子变量对光合速率的影响
(1)植物工厂常采用无土栽培技术，生产时应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同(2021·辽宁，2B)()
(2)弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用(2021·湖南，7A)()
(3)在夏季晴朗无云的白天，12时左右光合作用强度明显减弱，原因可能是叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少(2022·湖南，13A)()
气孔问题分析
1．气孔结构及其开闭原理：
(1)组成：大多数陆生植物的气孔由两个保卫细胞(含有叶绿体)和它们之间的开口共同组成。
(2)气体交换的门户：通过气孔扩散的气体有O2、CO2和水蒸气等。
(2023·全国乙，29节选)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、_______________(答出2点即可)等生理过程。
(3)开闭原理
2．气孔限制因素与非气孔限制因素的判断
科学家测定了不同浓度镉(Cd)胁迫下黄瓜幼苗的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)，结果如图1所示，黄瓜幼苗叶片的部分结构及代谢活动如图2所示。回答下列问题：
(1)已