第16讲 光合作用的影响因素及其应用- 备战2025年高考生物一轮复习情境教学精讲课件

第 16 讲 光合作用的影响因素 及其应用 2025高考一轮复习精讲课件 考点 五年考情（2020-2024） 命题趋势 考点2 光合作用的过程及其影响因素 （5年5考） 2024·贵州、广东、北京、浙江、江西、全国、山东、湖北、甘肃、河北、安徽、湖南、广东、吉林2023·湖北、北京、全国、山东、浙江、广东、湖南2022·湖南、山东、广东、全国、浙江2021·北京、湖南、河北、全国、辽宁、江苏、海南、福建、浙江、山东、天津2020·江苏、全国、浙江、天津、山东 从近五年全国各地的高考试题来看，光合作用专题以一种或多种环境因素对光合作用过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境，复杂程度较大，综合考查获取信息、分析问题的能力。该部分内容的命题选择题和非选择题均有出现，光合作用在非选择题中侧重分析不同环境条件下光合作用过程中物质和能量的变化、探究环境因素对光合作用速率的影响及光合作用速率和呼吸作用速率的测定。 探究环境因素对光合作用强度的影响 考点一 3 考点情境 为完成“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验，某实验小组采用如图的密闭实验装置来测定金鱼藻光合作用的强度，氧 气传感器可监测O2量的变化。已知光补偿点是指绿色植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度；光饱和点是指绿色植物光合速率达到最大时的最小光照强度。分析回答下列问题： (1)根据图示装置为本实验拟定一个课题名称： ______________________。 探究光照强度对金鱼藻光合作用强度的影响 光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少 (2)单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光照射比用绿光照射测到的O2量______（填“多”或“少”），原因是__________________________。 多 考点情境 为完成“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验，某实验小组采用如图的密闭实验装置来测定金鱼藻光合作用的强度，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光补偿点是指绿色植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度；光饱和点是指绿色植物光合速率达到最大时的最小光照强度。分析回答下列问题： (3)若要获得实验数据，并将所得数据绘制成曲线来推知其光补偿点和光饱和点，则需对实验装置进行的操作是______。 拆去滤光片，改变光照强度，可探究不同光照强度对金鱼藻光合作用强度的影响，所得数据绘制成曲线可推知其光的补偿点和饱和点 考点情境 (4)若要利用该装置探究二氧化碳浓度对光合作用强度的影响，请简要写出实验思路：______。 拆去滤光片，设定一定的光照强度，改变NaHCO3溶液的浓度，用氧气传感器可监测O2量的变化 为完成“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验，某实验小组采用如图的密闭实验装置来测定金鱼藻光合作用的强度，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光补偿点是指绿色植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度；光饱和点是指绿色植物光合速率达到最大时的最小光照强度。分析回答下列问题： 简述光合作用强度(速率)的概念及表示方法 (1)概念： 植物在单位时间内通过光合作用制造的糖类的数量 (是光合作用反应强弱的指标) (2)表示方法： 单位时间内光合作用 制造有机物的量 固定CO2的量 产生02的量 【任务1】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 探究环境因素对光合作用强度的影响 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_________________________控制 。 ③光合作用产生O2, 叶片上浮。 根据________________________________，判断不同光照强度下光合作用强度的大小。 气体 LED台灯与烧杯之间的距离 光照强度　 单位时间内圆形小叶片上浮的数量　 (1)实验原理： O2充满细胞间隙 【任务2】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 自变量： 光照强弱 因变量： 光合作用强度 相同时间小圆形叶片浮起的数量 用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度 控制方法 检测方法 无关变量： 温度、CO2浓度，光照时间等 (2)实验设计： 探究环境因素对光合作用强度的影响 【任务2】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 打孔器　 注射器　 取材 器材： 目的： 制备30片圆形小叶片 排气 器材： 目的： 使圆形小叶片中的气体逸出 沉水 条件： 原因： 放在黑暗处 细胞间隙充满了水 探究环境因素对光合作用强度的影响 【任务2】 (3)实验步骤： 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 分组 取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水、分别放入10片圆形小叶片 光照 分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照 观察记录 同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。 探究环境因素对光合作用强度的影响 【任务2】 (3)实验步骤： 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 在一定光照强度范围内,光合作用随着光照强度的增加而增强 强（10CM） 中（20CM） 弱（30CM） 5分钟 10分钟 15分钟 20分钟 10片 10片 10片 10片 0片 4片 5片 6片 0片 0片 1片 2片 (4)实验结果： (5)实验结论： 探究环境因素对光合作用强度的影响 【任务2】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 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。 打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。 为确保溶液中CO2含量充足，小圆形叶片可以放入NaHCO3溶液中。 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，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。 (6)叶片上浮法应用中的三点注意 探究环境因素对光合作用强度的影响 【任务2】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 1.如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是(　　) A.叶片吸水膨胀，密度减小 B.溶液内产生的CO2大量附着在叶面上 C.叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上 D.NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大 C 考向一：探究环境因素对光合作用强度的影响 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 【解析】C　叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的O2附着在叶面上，使叶片浮力变大而浮在水面上，A、B不符合题意，C符合题意；溶液内不会产生过多的CO2，NaHCO3溶液的作用是保持容器内CO2的浓度稳定，D不符合题意。 2025高考一轮复习精讲课件 2.(2024·江西临江高三月考)图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列有关分析不正确的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 考向一：探究环境因素对光合作用强度的影响 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 A.在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合速率逐渐增大 B.在bc段，单独增加光照或温度，都可能缩短叶圆片上浮至液面的 时间 C.在c点以后，因NaHCO3溶液 浓度过高，叶肉细胞失水而使代谢水平下降 D.因为配制的NaHCO3溶液中不含O2，所以整个实验过程中叶圆片只能进行无氧呼吸 下列有关分析不正确的是(　　) 考向一：探究环境因素对光合作用强度的影响 D 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 【解析】 D　NaHCO3溶液可提供CO2，且叶圆片上浮至液面的时间可代表光合速率，时间越短，光合速率越大。由图乙可知，在ab段，随NaHCO3溶液浓度的增加，光合速率逐渐增大，A正确； bc段增大NaHCO3溶液浓度，叶圆片上浮至液面的时间基本不变，即光合速率基本不再增加，CO2浓度达到饱和点，此时可通过改变其他条件，如光照、温度等继续提高光合速率，B正确； 在c点以后，因为NaHCO3溶液浓度过高，叶圆片的叶肉细胞渗透失水，代谢速率下降，所以叶圆片上浮至液面所用的时间增加，C正确； 虽然配制的NaHCO3溶液中不含O2，但叶圆片本身可进行光合作用产生O2，所以整个实验过程中叶圆片可进行有氧呼吸，D错误。 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 2025高考一轮复习精讲课件 光合作用的影响因素及应用 考点二 18 植物的生长受多种环境因素的影响，下图所示曲线表示不同温度条件下CO2浓度对菠菜净光合速率的影响，回答下列问题 (1)据图可知，该研究的自变量是__________________。与20℃相比，15℃时，增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著，分析其原因可能是_______。 考点情境 二氧化碳浓度和温度 温度低，酶活性较低，限制了光合速率，且CO2浓度变化对植物呼吸速率几乎无影响 CO2浓度较低，限制了菠菜的光合 作用，而28℃条件下菠菜的呼吸作用较强，消耗的有机物较多 植物的生长受多种环境因素的影响，下图所示曲线表示不同温度条件下CO2浓度对菠菜净光合速率的影响，回答下列问题 考点情境 (2)当CO2浓度低于400μmol⋅mol-1时,15℃条件下的菠菜净光合速率高于28℃下的，其原因可能是? 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O）+ O2 (3)根据光合作用反应式，分析影响光合作用强度的因素有哪些？ CO2浓度 气孔开闭情况 水分 光 酶的种类、数量 色素的种类和含量 植物自身因素（遗传特性、叶龄、叶面积指数） 光（强度、时间、光质） ＣＯ2浓度 矿质元素 水分 内因 外因 影响 因素 考点情境 21 CO2 O2 CO2 O2 O2 CO2 CO2 O2 CO2 O2 光合<呼吸 光合=呼吸 光合>呼吸 辨析实际光合速率、净光合速率 、呼吸速率的关系 【任务3】 (1)标出图中3种状况下“光合作用与呼吸作用”的关系（气体交换示意图） 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 项目 表示方法 测定方法 净光合速率 （表观光合速率） 真正光合速率 （实际光合速率） 呼吸速率 单位时间O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量 单位时间O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量 单位时间CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量 辨析实际光合速率、净光合速率 、呼吸速率的关系 【任务3】 光照下测定植物单位时间内CO2吸收量或O2释放量 不能直接测得 黑暗下测定植物单位时间内CO2释放量或O2吸收量 (2)根据表格完成光合速率的表示方法 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 A B D 呼吸速率 光补偿点 光饱和点 CO2浓度、温度等 C 只进行细胞呼吸 光合=呼吸 ①温室大棚阴天时补光可以提高光合速率; ②适当延长光照时间;③合理密植,增加光合作用面积等 应用 B ： 。 C ： 。 AB ： 。 BD： 。 A： 。 只进行呼吸作用 光合作用速率<呼吸作用速率 光合作用速率=呼吸作用速率 光合作用速率>呼吸作用速率 光合速率开始达到最大时外界的光照强度 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 光照强度 (1)光照强度 D点前限制光合作用因素 。 D点后限制光合作用因素 。 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)   B点(补偿点) C点(饱和点) 适当增大光照强度 适当减小光照强度 缺Mg2＋ D点：代表最大光合速率，若增大光照强度使光合速率增大时，D点 向 方移动；反之，移动方向相反。　　　 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 B D 呼吸速率 光补偿点 光饱和点 C 只进行细胞呼吸 光合=呼吸 提醒： 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 A 左移 右移 右移 左移 右移 左移 细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。 右上 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 CO2浓度 B D CO2吸收速率 CO2释放速率 CO2浓度 B’ D’ 光合作用强度 图1 图2 0 0 B点 ，B'点 ， D点与D'点对应的CO2浓度都表示 。 ①农业生产上“正其行,通其风”，②增施农家肥，增大CO2浓度 应用 CO2补偿点 进行光合作用所需最低CO2浓度 CO2的饱和点 A C C’ (2)二氧化碳浓度 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)   B点(补偿点) C点(饱和点) 适当增大CO2浓度 适当减小CO2浓度 缺Mg2＋ CO2浓度 B D CO2吸收速率 CO2释放速率 0 A C 提醒： 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 左移 右移 右移 左移 右移 左移 细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2补偿点应右移，反之左移。 D点：代表最大光合速率，若增大光照强度使光合速率增大时，D点 向 方移动；反之，移动方向相反。　　　 右上 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 O 温度 速率 F A B C G D E 光合 呼吸 ②温度通过影响酶的活性进而影响光合作用(主要制约暗反应) ①大田中适时播种; ②温室中，适当增加昼夜温差,保证植物有机物的积累 应用 ①光合作用与呼吸作用酶的最适温度不同 (3)温度 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 N： ; P： ; K： ; Mg： 。 合理施肥 P～Q的形成原因： 矿质元素过多、土壤溶液浓度过高，植物渗透失水萎蔫。 光合酶及NADPH和ATP的重要组分 NADPH和ATP的重要组分 促进光合产物向贮藏器官运输 叶绿素的重要组分 应用 O N、P、K等矿质元素 光合速率 P Q (4)矿质元素 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 水是光合作用的原料，缺水直接影响光合作用 缺水又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片 水是体内各种化学反应的介质 光合作用强度 应用 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曲线上E点处光合作用强度暂时降低，是因为温度较高，植物部分气孔关闭，影响了CO2的供应。 (5)水分 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 水分 光合作用强度 图1 时间 7 12 14 16 18 图2 E 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为__________、__________和温度。 光照强度　 光照强度　 (6)多因素对光合速率影响的分析 O 光照强度 光合速率 P Q 30℃ 20℃ 10℃ O 光照强度 光合速率 P Q a b c O 温度 光合速率 P Q ① ② ③ a.高CO2浓度,b.中CO2浓度,c.低CO2浓度;①高光强,②中光强,③低光强。 分析外部因素对光合作用的影响 【任务4】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 31 (1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同) 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 A B C 光补偿点 光饱和点 D 阳生植物 阴生植物 阳生植物的细胞呼吸强度、光补偿点、光饱和点、最大光合作用强度均高于阴生植物 应用 阳生农作物与阴生农作物间作或套种 分析内部因素对光合作用的影响 【任务5】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 O 叶龄 A 光合速率 OA段:随叶龄增大,色素含量增大,酶的含量和活性增大，光合速率加快 农作物果树管理后期，适时摘除老叶 应用 分析内部因素对光合作用的影响 【任务5】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 (3)叶面积指数 O 叶面积指数 物质的量 A 光合作用实际量 干物质量 呼吸量 2 4 6 8 A点前: ； A点后:虽然总光合量上升,但因 。 ①适当摘除林冠下层叶②合理密植，增加光合面积 应用 分析内部因素对光合作用的影响 【任务5】 教学分析 细节拾遗 考向突破 归纳提示 必备知识 随叶面积指数增大，光合效率增大 呼吸量上升更快，导致干物质量下降 考点二 光合作用的影响因素及应用 1.如图为CO2吸收量与光照强度关系的坐标图，当光合 作用相关因素改变后，a、b、c点的移动描述不正确的是(　　) A 考向一：光合作用影响因素 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 A.若植物体缺Mg，则对应的b点将向左移 B.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，则温度由 25 ℃上升到30 ℃时，对应的a点将下移，b点将右移 C.若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a点、b点、c点将分别向上移、左移、左移 D.若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变)，则b点将向左移 考点二 光合作用的影响因素及应用 【解析】A　b点表示光补偿点，此时光合速率＝呼吸速率。若植物体缺Mg，叶绿素含量降低，光合速率下降，需要更强光照条件，才能使光合速率等于呼吸速率，故b点右移，A错误。 某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，温度由25 ℃上升到30 ℃时，呼吸速率上升，故a点下移；呼吸速率上升，光合速率下降，要让光合速率＝呼吸速率，需要更强光照，故b点右移，B正确。 阳生植物的呼吸速率、光补偿点和光饱和点都比阴生植物高，若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a点、b点、c点将分别向上移、左移、左移，C正确。 植物光合作用最有效的光是红光和蓝紫光，若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变)，光合速率上升，要让光合速率＝呼吸速率，需要较弱光照即可，故b点将向左移，D正确。 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 2.科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是(　　) A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加 的主要原因 B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭 C.致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱 D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施 B 考向一：光合作用影响因素 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 【解析】 B　早晨太阳出来后光照强度不断增大，使得露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升，A正确； 大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是太阳出来后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降，而露天栽培的油桃在mn段Pn下降，是因为环境温度过高导致气孔关闭，不能吸收CO2，B错误； 15时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致，C正确； 适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭，增施农家肥从而增加CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施，D正确。 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 24h a 一昼夜CO2吸收速率 0 24h A 密闭容器内的 CO2浓度 0 b c d e f g h i B C D E F G H I ①de段下降原因 ; ②fg段下降原因 ; ③光合作用开始点和消失点 和 ; ④只进行呼吸作用的时间段 和 ; ⑤光合速率等于呼吸速率的时间点 和 ; (整个植株光合＝呼吸，叶肉细胞光合＞呼吸) ⑥光合速率小于呼吸速率的时段 和 ; ⑦光合速率大于呼吸速率的时间段 和 ; ⑧积累有机物的时间段 和 ; ⑨制造有机物的时间段 和 ; ⑩出现“午休” 现象的时间段 和 ; ⑪有机物积累最多的时间点 和 ; ⑫图2终点I与始点A对比：I＜A: ； I＝A: ；I＞A： 。 图1 图2 气孔部分关闭, CO2吸收减少 光照强度减弱 b、h B 、H Bc、gh BC 、GH c、g C、G cg CG cg CG bh B H de EF g G ab、hi AB 、HI 植株生长 植株未生长 植株负生长 小室CO2最高点 小室CO2最低点 SP SM SN 一昼夜有机物的积累量: SP SM SN 大于0则生长 细节拾遗 考向突破 归纳提示 归纳提示 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 3.(2024·重庆巴蜀中学校考)科研人员探究适宜光强、温度下，环境CO2浓度对甲、乙两种高等植物光合速率的影响，进行了实验一，结果如图所示。再在光强、温度不变的条件下进行实验二：将甲、乙置于初始CO2浓度为450 μmol/mL的同一密闭容器中，测定两者净光合速率随时间的变化。下列关于实验一、二的结果和结论的叙述，错误的是(　　) 考向一：光合作用影响因素 A.由图可知乙比甲更适宜生活在干旱环境中 B.实验二中甲的净光合速率先于乙下降 C.实验二中乙的叶肉细胞净光合速率最终为 正值 D.实验二中密闭容器气压随CO2浓度下降而下降 D 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 【解析】 D　实验一的结果表明植物乙的CO2补偿点小于植物甲，低浓度CO2下乙也能进行光合作用，干旱环境气孔部分关闭，通过气孔进入叶肉的CO2减少，乙比甲更适应干旱环境，A正确； 实验二中，密闭容器初始CO2浓度为450 μmol/mL，由图可知，此时，植物甲达到CO2饱和点，甲乙均吸收CO2，导致容器中CO2浓度下降，一段时间内，甲的净光合速率下降，乙的净光合速率不变，B正确； 甲、乙置于同一密闭容器中时，随光合作用的进行，容器中CO2浓度下降，甲光合作用下降比乙快，先达到CO2补偿点，当甲光合作用低于呼吸作用时，释放的CO2能使乙的叶肉细胞净光合速率保持为正值，C正确； 容器中气体体积不变，压强不会随着CO2浓度的下降而下降，D错误。 细节拾遗 考向突破 归纳提示 考向突破 必备知识 考点二 光合作用的影响因素及应用 1.(2024·北京·高考真题）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ） A．增加叶片周围环境CO2浓度 B．将叶片置于4℃的冷室中 C．给光源加滤光片改变光的颜色 D．移动冷光源缩短与叶片的距离 经典真题 A 【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意； B、降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意； C、给光源加滤光片，减少了光源，会降低光合速率，C不符合题意； D、移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。 故选A。 经典真题 2．（2024·全国·高考真题）干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是（    ） A．叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低 B．干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少 C．植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大 D．干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输 经典真题 A 【详解】A、叶片萎蔫时，叶片中的脱落酸(ABA)含量会增加，达到一定程度叶片可能会脱落，A错误； B、干旱缺水时，植物气孔开度减小，吸收的二氧化碳会减少，植物的光合速率会降低，B正确； C、植物细胞失水时主要失去自由水，自由水含量下降，结合水与自由水比值会增大，C正确； D、缺水会影响植物体内各种需要水分参与的生理反应，植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与，缺水不利于该过程，D正确。 故选A。 经典真题 3.（2024·江西·高考真题）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（    ） A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 B 经典真题 【详解】A、种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确； B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确； C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C错误； D、光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。 4.（2024·吉林·高考真题）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。 经典真题 (1)反应①是       过程。 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是      和       。 CO2的固定 细胞质基质      线粒体基质 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自      和         （填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是         。据图3中的数据 （填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是 。 (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是   。  光呼吸 呼吸作用 经典真题 （3）净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10时，随着光照强度的增加，与WT相比，株系1、株系2因转基因，增强了总光合速率，降低了光呼吸强度      不能   总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，在图3中，能看到净光合速率和呼吸作用速率，但无法得知光呼吸速率 （4）与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大 5.（2024·江苏·高考真题）科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题： 经典真题 (1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是           。碳反应中C3在           的作用下转变为（CH2O），此过程发生的区域位于蓝细菌的          中。 (2)图2中蓝细菌光合放氧的曲线是         （从“甲”“乙”中选填），理由为         。 选择透过性 ATP和NADPH  细胞质基质 乙 经典真题 (3)在一定条件下，测定样液中蓝细菌密度和叶绿素a含量，建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线，用于估算水体中蓝细菌密度。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 测定样液蓝细菌数量 按一定浓度梯度稀释样液，分别用血细胞计数板计数，取样前需① 浓缩蓝细菌 ② ③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮 ④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放 建立相关曲线 用分光光度计测定叶绿素a含量，计算 摇匀 稀释样液离心，取下层沉淀物 提取叶绿素 防止叶绿素降解 (2) 常温下光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样植物才能积累有机物，正常生长 　 6.(2023·北京卷)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(　　) 经典真题 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 D 【解析】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。 经典真题 7.(2024·全国·高考真题）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速 率相等,叶片有机物积累速率 ( 填“相等”或“不相等”），原因是 。 (2)在温度d时，该植物体的干重会减少 ，原因是 。 经典真题 不相等 温度a和c时的呼吸速率不相等 温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少 (3)温度超过b时，该植物由于暗反应 速率降低导致光合速率降低。暗反应 速率降低的原因可能是 (答出一点） (4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在 最大时的温度。 经典真题 温度过高，导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率降低；温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低 光合速率和呼吸速率差值 【详解】(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，但由于呼吸速率不同，因此叶片有机物积累速率不相等。 (2)在温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但由于植物有些细胞不进行光合作用如根部细胞，因此该植物体的干重会减少。 (3)温度超过b时，为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，使CO2供应不足，暗反应速率降低；同时使酶的活性降低，导致CO2固定速率减慢，C3还原速率减慢，进而使暗反应速率降低。 (4)为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度，有利于有机物的积累。 经典真题 9.(2024·全国·高考真题）某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。 经典真题 经典真题 (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是 ，原因是 。 (2)光照t时间时，a组CO2浓度 （填“大于” “小于”或“等于”）b组。 红光和蓝紫光 光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 大于 经典真题 (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 组，判断依据是 。 (4)光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 （填“升高”“降低”或“不变”）。 b 再延长光照时长,c和d组氧气的浓度不再增加，说明此时受CO2的影响,光合速率等于呼吸速率，由于温度保持恒定,所以a、b、c三组的呼吸速率都是一样的，ac两组的光合速率都等于呼吸速率，说明a、c两组的光合速率都相等且都等于呼吸速率，而b组的由于光照较弱，消耗的CO2较少，所以t时光合速率仍然大于呼吸速率 升高 经典真题 【详解】（1）光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜两大类，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，属于可见光。 （2）植物会进行光合作用和呼吸作用，光合作用消耗CO2产生O2，呼吸作用消耗O2产生CO2。分析图可知，光照t时间时，a组中的O2浓度少于b组，说明b组产生的O2更多，光合速率更大，消耗的CO2更多，即a组CO2浓度大于b组。 （3）再延长光照时长，c和d组氧气的浓度不再增加，说明此时受CO2的影响，光合速率等于呼吸速率，由于温度保持恒定，所以a、b、c三组的呼吸速率都是一样的，ac两组的光合速率都等于呼吸速率，说明a、c两组的光 经典真题 【详解】光合速率都相等且都等于呼吸速率，而b组的由于光照较弱，消耗的CO2较少，所以t时光合速率仍然大于呼吸速率。 （4）光照t时间后，c、d组O2浓度相同，即c、d组光合速率不再变化，c组的光照强度为光饱和点。将d组密闭装置打开，会增加CO2浓度，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会升高。 构建网络 ②CO2浓度 ③温度 ④矿质元素 ⑤水 ①光照强度 外部因素 影响光合作用的因素 多因素 探究环境因素对光合作用强度的影响 (3)叶面积指数 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 (1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同) 内部因素 62 $$