14 必修1 第二单元 第12讲 光合作用的影响因素及应用-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习讲义（人教版）

第12讲　光合作用的影响因素及应用 　实验：探究不同环境因素对光合作用的影响。 考点1　(探究·实践)探究环境因素对光合作用强度的影响 一、实验原理 1．利用抽气法排出叶片细胞间隙中的________，使其沉入水中。 2．通过___________________调节光照强度。 3．光合作用的过程中产生________的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的叶片________。因此可依据一定时间内________________，来比较光合作用强度。 二、实验步骤及操作要点 实验步骤 操作要点 ①制备圆形 小叶片 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉) ②排出细胞 间隙中的气体 a.将圆形小叶片和适量清水置于注射器，排出注射器内残留的空气；b.用手指堵住注射器前端的小孔并_____________，使圆形小叶片内的气体逸出。重复几次，直到圆形小叶片____________ ③分装圆形 小叶片 a.将上述处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用；b.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水；c.将待用圆形小叶片各10片分别放入3只小烧杯中 ④给予不同 的光照强度 分别取离LED台灯10 cm、20 cm、30 cm(对应编号为1、2、3)的位置，把3个烧杯分别放在这3个位置上，打开台灯 ⑤观察并记录 观测并记录单位时间内3个烧杯中叶片上浮的数量，或者是_____________________ 三、实验结论 在____________范围内，光合作用强度随光照强度的增强而________。 1．实验结果的生理状态分析 (1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收O2，产生的CO2较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如图1： (2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的O2，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图2和图3： (3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的O2产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图4： 2．“叶片上浮法”应用中的三点注意 (1)叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。 (2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。 (3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。 (2022·海南等级考)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，浓度为0.5%的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2　光合作用的影响因素及应用 一、内部因素 1．植物自身的遗传特性(如植物品种不同)：以阴生植物、阳生植物为例。 (1)光补偿点：阳生植物>阴生植物。 (2)光饱和点：阳生植物>阴生植物。 2．植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 二、外部因素 1．单因子变量对光合速率的影响 (1)光照强度 (2)CO2浓度 (3)温度 (4)水分和矿质元素 2．多因子变量对光合速率的影响 自然环境下与密闭容器中光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析 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．植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。 (　　) 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。 (　　) 1．下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答。 (1)7～10时的光合作用强度不断增强的原因是____________________________　 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)10～12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是________________________　 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)14～17时的光合作用强度不断下降的原因是___________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 2．生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点的变化是__________，原因是__________________________________________________ _____________________________________________________________________； 光补偿点的变化是__________，原因是__________________________________　 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 3．有研究表明，干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以某植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 实验思路：____________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 预期结果：__________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 环境因素影响光合作用强度的坐标曲线分析 1．(2023·湖北黄冈高三调研)将某植物置于密闭的容器中，测量其单位时间内CO2的吸收量与光照强度、温度等的关系，结果如图所示。下列相关叙述，正确的是(　　) A．与17 ℃相比，22 ℃条件下呼吸速率更大 B．当植物缺镁时，B点向左移，E点向左下方移 C．植物在C、D两点时光合作用合成有机物的量相同 D．限制E点光合速率的主要因素是光照强度和温度 2．(2023·山东日照联考)研究人员将与CO2的固定有关的玉米PEPC酶基因导入水稻，获得转基因水稻，并开展了研究活动。图1是在某温度下测得光照强度对转基因水稻和原种水稻光合速率的影响曲线，图2是在光照强度为1 000 Lux下测得的温度对两种水稻光合速率的影响曲线。 (1)分析可知，玉米的PEPC酶基因导入水稻后，其表达产物最可能分布在叶绿体的________中，催化________的生成。 (2)图1中，在光照强度为4×102 Lux～10×102 Lux下，限制原种水稻光合作用的主要因素是________。若适当提高实验温度，重复图1实验，则b点将向________(填“右上”“左上”或“正上”)方向移动。 (3)结合图2信息________(填“能”或“不能”)判断25 ℃时两种水稻真正光合速率的大小，理由是__________________________________________________ ____________________________________________________________________。 　光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动 (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。 环境因素影响光合作用强度的实验分析 3．(2022·广东选择性考试)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。 回答下列问题： (1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________，原因可能是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的____________________，因而生长更快。 (3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究： 实验材料：选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。 实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________为对照，并保证除________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。 结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。 分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 光合作用影响因素的生产应用 4．(2023·浙江6月选考)植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组(白光)、A组(红光∶蓝光＝1∶2)、B组(红光∶蓝光＝3∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)，每组输出的功率相同。 回答下列问题： (1)光为生菜的光合作用提供________，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因________作用失水造成生菜萎蔫。 (2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为________，最有利于生菜产量的提高，原因是_______________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25 ℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。 植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以________________________，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1．核心概念 (必修1 P105)光合作用的强度：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 2．结论语句 (1)(必修1 P105)只要影响到光合作用的原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。 (2)(必修1 P105)影响叶绿体的形成和结构的因素，会影响光合作用强度。 (3)(必修1 P105)影响酶活性的因素，也是光合作用强度的影响因素。 1．(2023·湖北选择性考试)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是(　　) A．呼吸作用变强，消耗大量养分 B．光合作用强度减弱，有机物合成减少 C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 2．(2023·北京等级考)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　) A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 3．(2023·广东选择性考试)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。) 分析图表，回答下列问题： (1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和________________________，叶片主要吸收可见光中的________光。 (2)光照强度逐渐增加达到2 000 μmol·m-2·s-1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________(填“高于”“低于”或“等于”)WT。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________________________________________　 _________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体__________________，是其高产的原因之一。 (4)试分析在0～50 μmol·m-2·s-1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在下面给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题。_________________________________________________　 _________________________________________________________________________________________________________________________________________。 4．(2023·辽宁选择性考试)花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值(SPAD)(图1)和净光合速率(图2)。回答下列问题： (1)花生叶肉细胞中的叶绿素包括________，主要吸收________光，可用________等有机溶剂从叶片中提取。 (2)盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是________。 (3)在光照强度为500 μmol·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)HH1的光合速率，判断的依据是 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 在光照强度为1 500 μmol·m-2·s-1、NaCl添加量为3.0 g·kg-1的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是HY25的________含量高，光反应生成更多的________，促进了暗反应进行。 (4)依据图2，在中盐(2.0 g·kg-1)土区适宜选择种植________品种。 【实验基础】 自主诊断 考点1　一、1．气体　2．LED台灯与烧杯之间的距离　3．O2　上浮　圆形小叶片上浮的数量 二、缓慢地拉动活塞　全部沉到水底　浮起相同数量的叶片所用时间长短 三、一定光照强度　增强 【研读教材】 自主诊断 考点2　二、1．(1)光反应　细胞呼吸　＝　＞　增加光照强度　光能　(2)暗反应　CO2补偿点　有机肥　(3)增大　酶的活性　降低　(4)介质　下降　叶绿素 2．光照强度　CO2浓度　光照强度　CO2浓度 13 / 17 学科网（北京）股份有限公司 第12讲　光合作用的影响因素及应用 考点1 对应练习 B　[本实验的目的是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，自变量为CO2浓度(NaHCO3浓度)，温度和光照为无关变量，A错误；当光合作用产生的氧气大于细胞呼吸吸收的氧气时，叶圆片上浮，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，B正确；四组实验中，浓度为0.5%的NaHCO3溶液中叶圆片上浮需要的时间最长，光合速率最小，C错误；若在4 ℃条件下进行本实验，由于低温会使酶的活性降低，净光合速率可能降低，故各组叶圆片上浮所需时长可能均会延长，D错误。] 考点2 研读教材·夯实必备知识 澄清概念 1．√　 2．×　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．×　提示：植物体从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用。 4．√　 5．×　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。 思考探究·达成学科素养 1．提示：(1)光照强度逐渐增大　(2)此时温度很高，导致气孔大量关闭，CO2进入叶片组织的量减少，致使光合作用暗反应受到限制　(3)光照强度不断减弱 2．提示：降低　因为CO2浓度降低时，暗反应的强度低，所需要的ATP和NADPH少　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 3．提示：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度　ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变 考向演练·提升关键能力 1．A　[当光照强度为0时，不能进行光合作用，即曲线与纵轴的交点，据图可知，与17 ℃相比，22 ℃条件下呼吸速率更大，A正确；植物缺镁时，叶绿素无法合成，光合作用下降，一般不影响呼吸作用，B点时光合速率等于呼吸速率，此时要增大光照强度才能弥补缺镁引起的光合速率下降，因此B点向右移，E是光饱和点，E点向左下方移，B错误；实际光合速率等于净光合速率＋呼吸速率，植物在C、D两点净光合速率相同，但22 ℃条件下呼吸速率更大，因此D点光合作用合成有机物的量较大，C错误；据图可知，E点已经达到光饱和点，光照强度此时不是限制因素，此时限制E点光合速率的主要因素是温度和二氧化碳浓度，D错误。] 2．(1)基质　三碳化合物(或C3)　(2)光照强度　右上　(3)不能　真正光合速率为净光合速率与呼吸速率之和，但呼吸速率未知 3．(1)高　遮阴条件下植物合成较多的叶绿素　(2)糖类等有机物　(3)光照等培养条件　A组　遮阴比例　探究能提高作物产量的具体的最适遮阴比例 4．(1)能量　渗透　(2)与CK组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，植物干重更高　红光∶蓝光＝3∶2　当光质配比为B组(红光∶蓝光＝3∶2)时，植物叶绿素和氮含量都比A组(红光∶蓝光＝1∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)高，有利于植物的光合作用，即B组植物的光合作用速率大于A组(红光∶蓝光＝1∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)两组，净光合速率更大，积累的有机物更多　(3)在25 ℃时提高CO2浓度光合速率增幅最大　升高温度　减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生 真题感悟·明确考向 1．D　[高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；高温使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。] 2．C　[CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确；CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。] 3．(1)类胡萝卜素/叶绿素的值比较高　蓝紫　(2)高于　呼吸速率较高　(3)有机物积累较多　(4) 为什么达到光饱和点时，ygl的净光合速率高于WT? 4．(1) 叶绿素a和叶绿素b　红光和蓝紫　无水乙醇　(2)HH1　(3)大于　在光照强度为500 μmol·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和　叶绿素　ATP和NADPH　(4)LH12 $$ 课时分层作业(十二)　光合作用的影响因素及应用 1．植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是(　　) A．可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度 B．应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同 C．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量 D．适时通风可提高生产系统内的CO2浓度 2．绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是(　　) A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用 B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原 C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降 D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度 3．(2023·江苏南通联考)如图是某中学生物学兴趣小组为探究二氧化碳浓度对光合作用的影响而设计的装置图，相关叙述不正确的是(　　) A．黑藻的成熟程度、水温的变化、NaHCO3浓度均属于无关变量 B．对照组中的蒸馏水应煮沸后冷却，以去除水中的二氧化碳 C．分别在距离实验组和对照组黑藻10 cm处放置台灯，作为光源 D．一段时间后测量记录液面高度的变化，推测光合速率的变化 4．(2023·广东模拟)为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用，研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度，然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组，通过不同遮光处理一周后，测得结果如下表所示。下列分析错误的是(　　) 处理 光照强度/ (μmol·m-2·s-1) 叶绿素 相对含量　　 净光合速率/ (μmol·m-2·s-1) 无遮光处 理(A组) 1 292.7 40.9 25.4 红色透光 膜(B组) 410.3 40.0 10.7 蓝色透光 膜(C组) 409.9 39.6 13.2 黄色透光 膜(D组) 930.7 42.1 21.2 A．通过实验可知，为了保证大棚内棉花产量最好使用黄色透光膜 B．导致四组棉花叶片净光合速率不同的环境因素主要是光照强度和光的波长 C．将处理后的四组棉花同时置于自然光下，叶绿体中生成NADPH最多的是D组 D．雾霾天气下，选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长 5．(2023·湖北武汉调研)甲植物和乙植物的净光合速率随CO2浓度变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．CO2浓度为200 μL/L时，限制两种植物光合速率的主要因素均为光照强度或温度 B．CO2浓度为400 μL/L时，甲、乙植物的光合速率相等 C．CO2浓度为500 μL/L时，甲植物水的光解能力强于乙 D．与甲植物相比，乙植物更适合在高CO2浓度条件下生存 6．(2023·湖南岳阳模拟)在25 ℃条件下探究某品种玉米光合速率的影响因素，不考虑光照、施肥和土壤含水量对呼吸速率的影响，实验结果如下图。据图分析下列有关说法正确的是(　　) A．与B点相比，D点叶绿体中ATP和NADPH生成速率更慢 B．光照强度为800 Lux是玉米在25 ℃条件下的光饱和点 C．与G点相比，制约C点时光合作用强度的因素有土壤含水量和光照强度 D．在土壤含水量为40%～60%的条件下，施肥或增大光照强度均能有效促进光合作用 7．(2023·肇庆实验中学)下列有关农谚的解释，错误的是(　　) 选项 农谚 解释 A 锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产 施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐，增加产量 B 白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧 适当提高昼夜温差，有利于有机物的积累，增加产量 C 稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜 不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量 D 地尽其用用不荒，合理密植多打粮 提高农作物种植密度，可提高光合作用速率，增加产量 8．外界因素影响植物光合作用速率。如图表示某植物在不同温度条件下(适宜的光照和一定的CO2浓度)的净光合速率和呼吸速率曲线，下列说法正确的是(　　) A．甲曲线表示呼吸速率，乙曲线表示净光合速率 B．由图可知光合作用的最适温度高于呼吸作用 C．由图可知M点和N点的总光合速率相等 D．该植物能正常生长所需要的温度不能高于40 ℃ 9．(2023·广东广州检测)研究人员为探究氮肥施用量对大麦叶片光合性能的影响，将试验田中的大麦分成A、B、C、D共4组，在4组大麦生长的拔节期(主茎基部第一节间露出地面达2 cm时)分别施用0、90、180、270 kg·hm-2的氮肥，在大麦开花后的不同阶段测得相关数据，部分数据如下表所示。 组别 开花后不同天数叶片的平均净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 7天 14天 21天 28天 35天 A 23.6 22.1 18.6 12.0 4.5 B 24.5 23.2 20.5 15.3 5.3 C 26.5 25.0 21.2 15.6 6.3 D 30.5 27.2 24.3 19.5 7.5 回答下列问题： (1)大麦从氮肥中吸收的氮元素可用于合成____________(2种小分子物质)，它们直接参与光合作用的光反应阶段。 (2)分析表中数据，可得出的结论是______________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)开花后的10天左右，大麦籽粒开始沉积淀粉粒，进入灌浆期，籽粒中淀粉主要来源于________(器官)。据此分析，灌浆期后期大麦叶片净光合速率明显下降的原因是_____________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)研究人员发现，D组的大麦产量低于C组，推测是施氮量过多使大麦在生长期内将更大比例的能量用于营养生长(主要为秸秆的生长)，减少了用于生殖生长(主要为籽粒的生长)所导致。研究人员进一步测定了籽粒和秸秆的干重，若_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________， 则上述推测正确。 10．(2023·广东实验中学检测)连续48 h测定温室内CO2浓度和玉米植株CO2吸收(或释放)速率，得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度不变)。下列有关叙述正确的是(　　) A．实验的前3 h叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质 B．若改用相同强度绿光进行实验，c点的位置将下移 C．由图可知在叶肉细胞中，呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42 h D．实验中该植物前24 h有机物积累量小于后24 h有机物积累量 11．(2023·山东临沂二模)某生物学兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度，并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．若b点时天气突然转阴，叶肉细胞叶绿体中C3含量降低 B．一天中不同时间的不同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率可能相同 C．一天中不同时间的相同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率一定不同 D．若a点时叶片的净光合速率为0，则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变 12．(2022·广东模拟)为探究光照和CO2对光合作用的影响，某实验小组将生理状况相同的黑藻置于不同的培养液中，给予不同的光照时间后，测定黑藻产生气泡的速率，以及实验后各组脱色后的叶片与碘反应后叶片的颜色，实验结果如下表所示。下列分析正确的是(　　) 培养液 组别 光照时间/min 现象(气泡排出情况和与碘反应后叶片的颜色) 对照 1 0 气泡排出的速率较快，叶片呈黄白色 自来水 2 30 气泡排出的速率慢，叶片呈黄白色 3 60 气泡排出的速率慢，叶片呈浅蓝色 NaHCO3 缓冲液 4 30 气泡排出的速率较快，叶片呈浅蓝色 5 60 气泡排出的速率较快，叶片呈蓝色 A．实验前要将黑藻置于黑暗环境中处理以消耗其自身的淀粉 B．自来水中光照30 min后，叶片中未检测到淀粉，说明黑藻没有进行光合作用 C．该实验的自变量是培养液类型和光照时间，排出的气体都是CO2 D．第5组叶片的颜色比第4组的深，说明第5组的光合速率比第4组的快 13．(2023·湖南长沙检测)在全球气候恶化的背景下，多重联合胁迫对作物生长发育及作物产量会形成不利影响。研究者设计了如图1所示的实验，分析了在单一干旱、单一冷害以及二者联合胁迫条件下苗期玉米的光合生理差异，部分结果如图2。回答下列问题： (1)玉米叶肉细胞的叶绿体增大膜面积的方式为________________，这样可以附着更多的色素和酶，色素的作用是________________________。 (2)本实验可以通过检测玉米单位时间、单位叶面积______________来表示净光合速率。与对照组相比，干旱胁迫下，玉米的净光合速率低，主要原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)据图1可知，自变量为____________________________。据图2实验结果分析，干旱能够明显缓解冷害胁迫对玉米光合作用造成的影响，其依据是 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(十二) 1．B　[不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，A正确；为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B错误；适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使其少分解有机物，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，C正确；适时通风可提高生产系统内的CO2浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。] 2．A　[弱光条件下，植物没有O2的释放是因为此时呼吸作用强度大于光合作用强度，并不是未进行光合作用，A错误；在光合作用暗反应阶段，CO2一般要与C5结合生成C3后才被还原，B正确；在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，短时间内使得光合作用产物输出受阻，对光合作用过程起抑制作用，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；合理密植(增加受光面积、增加CO2浓度)和增施有机肥(提供无机盐和CO2)均可在一定程度上提高农作物的光合作用强度，D正确。] 3．A　[黑藻的成熟程度、水温的变化属于无关变量，NaHCO3浓度是自变量，A错误；对照组中的蒸馏水应煮沸后冷却，以去除水中的二氧化碳，排除水中原有二氧化碳对实验的干扰，B正确；分别在距离实验组和对照组黑藻10 cm处放置台灯作为光源，可保证各组光照强度一致，排除无关变量光照强度的干扰，C正确；光合作用产生的氧气可使装置中液面高度发生变化，以在一段时间后测量记录液面高度的变化，来推测光合速率的变化，D正确。] 4．A　[净光合速率高则产量高，通过实验结果可知，无遮光处理(A组)的净光合速率最高，因此为了保证大棚内棉花产量最好进行无遮光处理，A错误；不同的透光膜透过的光的波长不同，光照强度不同，进而导致了净光合速率不同，B正确；不同处理条件下，D组处理下的叶绿素相对含量最高，D组吸收的光能最多，光反应生成的产物更多，C正确；与红色透光膜和蓝色透光膜相比，黄色透光膜下棉花叶的净光合速率更大，故推测雾霾天气下，选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长，D正确。] 5．C　[甲植物在CO2浓度为200 μL/L时，光合作用强度还未达到饱和，所以限制因素主要是CO2浓度，A错误；CO2浓度为400 μL/L时，甲、乙植物的净光合速率相等，但由于呼吸速率不相等，所以光合速率(总光合速率)不相等，B错误；CO2浓度为500 μL/L时，甲植物的光合作用速率大于乙，所以甲植物水的光解能力强于乙，C正确；甲植物在高CO2浓度情况下光合作用速率更高，所以甲植物更适合在高CO2浓度条件下生存，D错误。] 6．D　[与B点相比，D点光照强度增大，光反应增强，叶绿体中ATP和NADPH生成速率更快，A错误；光照强度增大，光合速率可能会继续升高，光照强度为800 Lux不一定是玉米在25 ℃条件下的光饱和点，B错误；与G点相比，制约C点时光合作用强度的因素是土壤含水量，C错误；在土壤含水量为40%～60%的条件下，施肥或增大光照强度，光合速率均增大，因此施肥或增大光照强度均能有效促进光合作用，D正确。] 7．D　[“田里无粪难增产”，说明粪(有机肥)可增产，原因是有机肥可为农作物提供CO2和无机盐，从而提高光合作用速率，增加产量，A正确；“白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧”，可看出该农业增产措施主要是白天升高温度有利于光合作用进行，夜间降低温度降低呼吸速率，即适当提高昼夜温差，有利于有机物积累，从而提高作物产量，B正确；“稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜”，可以看出不同植物对水分的需求不同，要根据不同植物对水分的要求不同而进行合理灌溉，有助于增加产量，C正确；“地尽其用用不荒，合理密植多打粮”，说明农作物种植密度合理可以增产，因为合理密植可提高光能利用率，增加产量，D错误。] 8．D　[根据纵坐标可以判断甲曲线表示净光合速率，乙曲线表示呼吸速率，A错误；由图可知光合作用的最适温度为30 ℃左右(此时净光合速率与呼吸作用之和最大)，呼吸作用最适温度为40 ℃左右(此时呼吸速率最大)，B错误；由图可知M点和N点的净光合速率相等，而总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，C错误；该植物能正常生长所需要的温度不能高于40 ℃，因为40 ℃时净光合速率为0，没有有机物积累，D正确。] 9．(1)NADP＋、ADP　(2)施用氮肥有助于提高开花后不同天数叶片净光合速率　(3)叶　叶绿素含量降低　(4)C组籽粒的干重大于D组籽粒的干重，C组秸秆的干重小于D组秸秆的干重 10．D　[由题图可知，粗线表示室内CO2浓度变化，细线表示CO2吸收(或释放)速率，实验的前3 h CO2吸收速率不变，说明叶肉细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质，A错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，吸收绿光最少，若改用相同强度绿光进行实验，光合作用减弱，吸收的CO2减少，c点的位置将升高，B错误；细线表示CO2吸收(或释放)速率，其与横坐标的交点表示植物净光合速率等于零，整个玉米植株呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42 h，但根据图示的数据无法确定叶肉细胞中呼吸速率和光合速率相等的时刻，C错误；在前24 h室内CO2浓度几乎没变，经过后24 h室内CO2浓度低于24 h，因此该植物前24 h有机物积累量小于后24 h有机物积累量，D正确。] 11．B　[若b点时天气突然转阴，则光反应速率下降，光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少，暗反应中C3的还原速率下降，叶肉细胞叶绿体中C3含量升高，A错误；图中bc段和cd段，一天中不同时间的不同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率可能相同，B正确；c、e点是一天中不同时间的相同光照强度下，此时苦菊幼苗的光合速率不同，但b点也是一天中不同时间的相同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率相同，C错误；若a点时叶片的净光合速率为0，而幼苗的根、茎等器官只进行呼吸作用分解有机物，则此状态下苦菊幼苗的干重下降 ，D错误。] 12．A　[进行该实验前要将黑藻置于黑暗环境中，目的是消耗其自身的淀粉，排除细胞中原有淀粉的影响，A正确；自来水中光照30 min后，叶片中未检测到淀粉的原因可能是产生的量少，或者产生的淀粉被细胞呼吸消耗，不能说明没有进行光合作用，B错误；该实验排出的气体是O2，C错误；第5组叶片的颜色比第4组的深，原因是第5组的光合作用时间长，光合作用产生的淀粉较多，不能说明光合速率快，D错误。] 13．(1)类囊体堆叠成基粒　吸收可见光，用于光合作用　(2)O2的释放量(或CO2的吸收量或干重的增加量)　气孔导度小(或气孔开放度低)，CO2供应不足　(3)是否受胁迫及胁迫的种类　在恢复期，与对照组相比，单一冷害组的净光合速率低，但联合胁迫组的净光合速率要明显高于单一冷害 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$