第3单元 第6课时 光合作用的影响因素及其应用-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（人教版2019 单选）

细胞的能量供应和利用 第三单元 第6课时　光合作用的影响因素及其应用 [课标要求]　探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 探究环境因素对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 探究环境因素对光合作用强度的影响 考点一 归纳 梳理必备知识 1．光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间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．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，叶片在水中下沉，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越多。 糖类　 原料消耗或产物生成的数量 氧气　 上浮 (2)实验中变量分析 自变量 不同光照强度 控制自变量 调节光源与烧杯的距离进行控制 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 光合作用强度　 叶片浮起数量 (3)实验流程 圆形小叶片浮起 的数量 (4)实验结果：在一定范围内，光源与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片　　　　。 (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）。 越多　 增强 (6)注意事项 ①打孔时要避开大的叶脉，因为其中没有叶绿体，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。 ②为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入　　　　溶液中。 NaHCO3 3．影响光合作用强度的因素的依据 依据 光合作用的反应式：____________________________ 原料 水 土壤含水量 CO2 CO2浓度、叶片 等 主要 场所 叶绿体 无机营养、病虫害等通过影响叶绿体的形成和结构进而影响光合作用 条件 温度 活性 光能 光质、 、光照时间等 气孔开闭情况 酶 光照强度 拓展 深挖教材细节 1．在“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验中，叶片上浮的原因是什么？ 提示：叶片光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，会释放O2使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。 2．LED灯会产生热量，距离越近（功率越大）热量越多，从而影响装置溶液的温度，请提出改进措施。 提示：在台灯和盛有圆形小叶片的烧杯之间放一盛水的玻璃柱，该玻璃柱可以吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。 突破 强化关键能力 1．如图为“探究影响植物光合速率的因素”实验装置图，下列关于该图的说法正确的是(　　) A．用盛水玻璃柱吸收灯光热量是使光均匀照射水藻 B．向光源方向移动试管，试管内的水温不会有显著变化 C.该实验装置测出的植物光合速率为总光合速率 D．改变盛水玻璃柱与灯的距离可以用来探究光照强度对光合作用的影响 B 用盛水玻璃柱吸收灯光热量是避免其对试管内水温的影响，A错误；向光源方向移动试管，由于盛水玻璃柱吸收灯光热量，所以试管内的水温不会有显著变化，B正确；该实验装置测出的植物光合速率为净光合速率，C错误；改变试管与灯的距离可以用来探究光照强度对光合作用的影响，D错误。 2．某实验小组利用菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片，在适宜条件下探究NaHCO3溶液浓度对光合作用强度的影响，结果如图。下列说法正确的是(　　) A．叶圆片上浮情况只与光合作用强度有关，与呼吸作用强度无关 B．②～⑤组幼叶圆片上浮的速度比成熟叶圆片上浮的速度快 C．若适当增大光照强度，⑥⑦组的叶圆片也会上浮 D．取叶圆片时应避开大的叶脉，以减少无关变量对实验的干扰 D 叶圆片的沉浮取决于气体是否在细胞间积累，与净光合速率有关，因此叶圆片上浮情况与光合作用强度和呼吸作用强度都有关，A错误；据图可知，②～⑤组幼叶圆片上浮时间大于成熟叶圆片，说明②～⑤组幼叶圆片上浮的速度较慢，B错误；⑥⑦组叶圆片不上浮的原因可能是NaHCO3溶液浓度过高，导致细胞渗透失水过多而死亡，因此若适当增大光照强度，⑥⑦组的叶圆片不会上浮，C错误；叶脉上没有叶绿体，取叶圆片时应避开大的叶脉，以减少无关变量对实验的干扰，D正确。 影响光合作用的因素及应用 考点二 归纳 梳理必备知识 1．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，如图所示。 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 (3)叶面积指数 2．外部因素 (1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析 ①光照强度 ②CO2浓度 ③温度 ④水 ⅰ.原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水将导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。 ⅱ.曲线分析 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。 ⅲ.应用：预防干旱，合理灌溉。 ⑤矿质元素 ⅰ.原理：矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP、磷脂的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等。 ⅱ.曲线分析 在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度；但当矿质元素超过一定含量后，土壤溶液的浓度过高，植物会因渗透失水而使光合作用强度下降。 ⅲ.应用：合理施肥、补充土壤中的矿质元素。 (2)多因子对光合速率的影响 拓展 深挖教材细节 （2022·北京卷，2改编）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图，据图分析下列问题。 (1)光合速率随温度发生了怎样的变化？ 提示：当CO2浓度一定、低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小。 (2)在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度发生怎样的变化？判断的依据是什么？ 提示：升高。分析题图可知，当CO2浓度为200 μL·L-1时，最适温度为25 ℃左右，当CO2浓度为370 μL·L-1时，最适温度为30 ℃；当CO2浓度为1 000 μL·L-1时，最适温度继续延后，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高。 (3)CO2浓度为200 μL·L-1时，温度对光合速率影响如何？ 提示：当CO2浓度为200 μL·L-1时，光合速率随温度的升高而改变程度不大。 突破 强化关键能力 1．(2024·九省联考广西卷，7)在华南地区秋冬种植的白菜、油菜等蔬菜，引种到西北高原地区夏季种植，常会生长得更加旺盛，导致这种现象的原因不包括(　　) A．光照时间长让植物有更多的光合作用时长 B．光照强度大使植物具有更高的光合作用速率 C．紫外线吸收增加使植物光合作用强度增大 D．昼夜温差更大有利于光合作用产物的积累 C 西北高原地区夏季光照时间长，植物有更多的光合作用时长，A正确；西北高原地区夏季光照强度大，植物具有更高的光合作用速率，B正确；一般情况下，光合色素吸收的是可见光，而紫外线是不可见光，植物不吸收，C错误；西北高原地区夏季昼夜温差大，白天温度高，光合作用强，夜间温度低，呼吸作用弱，有利于有机物的积累，D正确。 2．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．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 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 更强的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。该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，需要更强的光照，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。 方法技巧 结合坐标曲线分析光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题 (1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。 (2)B点与C点的变化（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（光照强度） 左移 右移 适当减小CO2浓度（光照强度） 右移 左移 土壤缺Mg2+ 右移 左移 注意：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。 (3)D点：代表最大光合速率，当增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。 3．科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培油桃的光合速率(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 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。 方法技巧 开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析 (1)自然环境中，绿色植物一昼夜内CO2的吸收与释放速率的曲线分析 (2)相对密闭的环境中，绿色植物一昼夜内CO2含量的变化曲线分析 高考演练 素能提升 2 3 1 1．（2022·海南卷，3）某小组为了探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，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 B 本实验是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，自 变量为CO2浓度（NaHCO3溶液浓度），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 胞呼吸释放的氧气时，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，0.5% 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，净光合速率降低，故各组叶圆片上浮所需时长均会延长，D错误。 2 3 1 2．（2021·辽宁卷，2）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 3 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，进而提高光合速率，D正确。 2 3 1 3．（2023·北京卷，3）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 2 3 1 C CO2吸收速率代表净光合速率，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，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。 2 3 1 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．光合作用的强度就是指植物在单位时间内通过光合作用积累糖类的数量。(　　) 2．当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应。(　　) 3．镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应。(　　) 4．水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用。(　　) 5．实验中测得的O2 产生量是植物光合作用实际产生的总O2 量。(　　) × √ √ √ × 二、情境长句设问 甜种油柑可生吃，也可制成饮品，某学习小组以某果园的同一品种、长势相近的甜种油柑为研究对象，设置不同的温度，其他环境条件保持相同或相似，种植一段时间后，测定相关指标，结果如表所示，探究温度对甜种油柑树光合作用的影响。（注：Rubisco酶是一种催化CO2固定的酶。） 组别 温度/℃ 光合速率/ （μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量/（mg·dm-2） Rubisco酶相对表达量 Rubisco酶活性/(U·mL-1) ① 30 15.1 4.2 0.83 154 ② 20 12.8 4.1 0.65 155 ③ 10 7.5 3.5 0.23 63 (1)根据以上信息，该实验的自变量是　　　　，从环境因素角度分析，影响该实验的主要无关变量是　　　　　　　　　　（写出2点即可）。 温度　 光照强度、CO2浓度 (1)据图表分析，该实验的自变量是温度，从环境因素角度分析，影响该实验的主要无关变量是光照强度、CO2浓度。 (2)分析表中数据，Rubisco酶作用的最适温度大概处于　　　　　　范围内。 20～30 ℃ (2)Rubisco酶活性在20 ℃和30 ℃相对较高，Rubisco酶作用的最适温度大概处于20～30 ℃。 (3)对比分析组别①②，组别②光合速率下降的主要原因是____________________________________________________________。 对比分析组别①②③，组别③在三组实验中光合速率最低，低温抑制光合作用的机理可能是____________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。 Rubisco酶相对表达量下降，CO2固定量降低，导致暗反应速率下降　 低温抑制叶绿素的合成（或低温促进叶绿素的降解）导致叶绿素的含量降低，抑制Rubisco酶的表达和降低其活性，导致光反应速率和暗反应速率均下降（从而抑制光合速率） (3)对比分析组别①②，组别②的光合速率相对较低，主要原因为组别②Rubisco酶相对表达量下降，CO2固定量降低，导致暗反应速率下降。对比分析组别①②③，组别③在三组实验中光合速率最低，原因为低温抑制叶绿素的合成（或低温促进叶绿素的降解）导致叶绿素的含量降低，抑制Rubisco酶的表达和降低其活性，导致光反应速率和暗反应速率均下降（从而抑制光合速率）。 课时作业 巩固训练 60 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 一、选择题 1．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(　　) 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 14 15 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 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。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是(　　) A．NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用 提供CO2 B．单色光照射时，相同光照强度下一定 时间内用红光比用绿光测到的O2量多 C．氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量 D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点 14 15 13 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 氧气传感器测到的O2量是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗O2量的差值，C错误。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 3．得益于蔬菜大棚种植技术，人们在冬季也可食用春夏季才能生长的蔬菜。下列不能提高蔬菜产量的措施是(　　) A．晚上提高大棚内的温度 B．适时浇水，适量施加氮肥、磷肥和钾肥 C．施用农家肥，提高大棚内的二氧化碳浓度 D．使用照明设备，适当延长光照时间 14 15 13 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 晚上提高大棚内的温度，会使蔬菜的呼吸作用增强，消耗有机物增多，不利于提高大棚蔬菜产量，A符合题意；适时的浇水、施肥，适当增加大棚内二氧化碳的浓度，以及适当延长大棚内光照时间，均能提高光合作用效率，有利于提高大棚蔬菜产量，B、C、D不符合题意。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 4．在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照强度下的光合速率，结果如图。下列有关分析正确的是(　　) A．a点时，植物甲不进行光合作用 B．c点时，植物甲和植物乙制造的有机物一样多 C．b点时，植物乙的叶肉细胞中光合作用强度等 于细胞呼吸强度 D．若增加CO2浓度，d点将向右上方移动 14 15 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 a点对应的光照强度为植物甲的光补偿点，此时植物 甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点时植物 甲进行光合作用，A错误；c点时，植物甲和植物乙 的净光合速率相同，但呼吸速率不同，因此植物甲 和植物乙制造的有机物不一样多，甲多于乙，B错误； b点对应的光照强度为植物乙的光补偿点，此时植物乙的光合作用强度等于呼吸作用强度，但植物乙的叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度，C错误；d点时植物乙达到光饱和点，因此光照强度不再是限制因素，而题中是在适宜的恒定温度条件下测定的，因此此时限制植物乙光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度，故增加CO2浓度，d点将向右上方移动，D正确。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5．红松和人参均为我国北方地区的植物。如 图为两种植物在温度、水分均最适宜的条件下， 光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变 化的曲线图，下列叙述正确的是(　　) A．当光照强度为a时，持续光照一昼夜后人参干重增加 B．光照强度大于d时，可能是温度限制了红松P/R值的增大 C．若适当增施含镁的肥料，一段时间后人参的a点右移 D．光照强度为c时，红松和人参的光合速率可能不同 14 15 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 光照强度为a时，人参的光合速率与呼吸速率的 比值为1，即光合速率等于呼吸速率，净光合速 率等于零，持续光照一昼夜后人参干重不会增 加，A错误；由题意可知，图示曲线是在最适温 度条件下获得的，在d点之后，限制红松P/R值增 大的主要外界因素是CO2浓度，不是温度，B错误；适当增施含镁的肥料，可以增加人参叶肉细胞中叶绿素的含量，进而促进光反应以提高光合速率，在较低的光照强度下就可达到与呼吸速率相等的状态，即一段时间后人参的a点左移，C错误；光照强度为c时，红松和人参的P/R相等，由于二者的呼吸速率可能有差别，因此二者的光合速率可能不同，D正确。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 6．如图是某学校生物兴趣小组研究菠菜光合速率相对值与叶龄关系的结果图示。下列说法错误的是(　　) A．A点时光合速率较低是由于幼叶光合色素含量少 B．随着叶片不断地展开，AB段光合速率上升 C．由于叶片的衰老，CD段光合速率下降 D．若光照突然增强，则短时间内叶绿体中C3的含量 增加 14 15 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 A点时叶龄小，光合色素含量少，吸收光能也少， 导致光合速率较低，A正确；AB段随着叶龄增加， 光合色素含量增多，叶片不断地展开，叶片受光 面积增大，光合速率上升，B正确；CD段随叶龄 增加，叶片细胞出现衰老，叶片中的光合色素减少，光合速率下降，C正确；光照突然增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，C3的还原加快，C3的合成基本不变，短时间内叶绿体中C3的含量减少，D错误。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 7．如图是科研小组在探究环境因素对某植物完整幼苗光合作用影响时所得的实验结果。下列说法正确的是(　　) A．环境中CO2浓度为a点时，叶肉细胞中产 生ATP的细胞器只有线粒体 B．环境中的CO2浓度为n点时，叶肉细胞的 光合速率等于呼吸速率 C．限制bc段光合作用的主要环境因素是光照强度和CO2浓度 D．在相同的CO2浓度下，d点有机物的积累速率大于c点 14 15 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 环境中CO2浓度为a点时，CO2浓度为0，但光 照强度不为0，光合作用光反应仍能进行，所 以叶肉细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶 绿体，A错误；环境中的CO2浓度为n点时， CO2吸收量为0，说明此时植物的呼吸作用强 度等于光合作用强度，但所有植物细胞都进行呼吸作用产生CO2，因此，叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，B错误；由图可知，在bc段随CO2浓度增加，植物CO2吸收量并没有增加，即光合速率没有提高，故CO2浓度不是限制bc段光合作用的主要环境因素，C错误；据图分析，在相同的CO2浓度下，d点的光照强度大于c点，d点的光合速率大于c点，而两者呼吸速率相同，所以d点有机物的积累量大于c点，D正确。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 8．下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示的因素外，其他环境因素均控制在最适范围。下列对光合速率及其限制因素的相关分析错误的是(　　) A．图甲中，若温度继续升高，则光合速率可能会降低 B．图乙中，b点的限制因素是CO2浓度，N点的主要限制因素与a、b点的不同 C．图甲中M点的主要限制因素是温度，图丙中P点的主要限制因素是光照强度 D．图丙中，在相同时间内，d点叶肉细胞中生成C3的速率与c点相同 14 15 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 图甲中，若温度继续升高，与光合作用有关的酶活性可能会下降，光合速率可能会降低，A正确；图乙中，a、b点的限制因素是CO2浓度，N点的主要限制因素是光照强度，与a、b点的不同，B正确；图甲中M点的主要限制因素是温度，图丙中P点的主要限制因素是光照强度，C正确；图丙中，d点光合速率比c点大，在相同时间内，d点叶肉细胞中生成C3的速率比c点快，D错误。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 9．在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源（补光）实验，结果如图所示。补光的光照强度为150 μmol·m-2·s-1，补光时间为上午7～10时，温度适宜。下列叙述正确的是(　　) A．给植株补充580 nm光源，对该植株的生长有促进作用 B．若680 nm补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将减小 C．在补光实验时间内，450 nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组多 D．若450 nm补光组在9时突然停止补光，则植株中的C5含量增大 14 15 13 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 与对照组相比，给植株补充580 nm光源时植株CO2吸收速率降低，说明此光源对该植株的生长有抑制作用，A错误；若680 nm补光后植株的光合色素增加，则植物吸收光能的能力增强，会使光饱和点增大，B错误；在补光实验时间内，450 nm补光组的CO2吸收速率始终大于对照组，因此吸收的CO2总量比对照组多，C正确；若450 nm补光组在9时突然停止补光，会使光反应速率降低，合成的ATP和NADPH减少，C3的还原速率减慢，而短时间内CO2的固定不变，会导致短期内植株叶绿体中C5含量减少，D错误。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 10．研究人员将野生型玉米和a1株系玉米在甲、乙两组条件下进行种植，一段时间后，测量地上部分的鲜重，获得的相对生物量如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．本实验的自变量是干旱和CO2的浓度 B．本实验的因变量是玉米植株地上部分的相对生物量 C.实验表明，在不同浓度的CO2条件下，野生型玉米的 相对生物量不变 D．实验表明，在干旱条件和不同CO2浓度下，野生型玉米的相对生物量均比a1株系玉米更高 14 15 13 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 由题图可知，自变量是CO2的浓度和玉米类型，干旱条件是无关变量，A错误；因变量是玉米植株地上部分的相对生物量，B正确；由题图可知，不同浓度的CO2条件下，野生型玉米的相对生物量不同，乙组正常CO2、干旱处理组相对生物量较高，C错误；在干旱条件和不同CO2浓度下，野生型玉米的相对生物量均比a1株系玉米更低，D错误。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 11．（2024·河南洛阳联考）如图表示夏季某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化。据图分析，下列有关叙述错误的是(　　) A．b点时叶绿体能产生 NADPH 和 ATP B．影响ef段净光合速率的主要环境因素是CO2浓度 C．cd 段植物体内有机物含量不发生变化 D．由图可知，一定程度的遮光可以提高净光合速率 14 15 13 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 b点光合作用强度小于呼吸作用强度，叶绿体能产生 NADPH 和 ATP，A正确；ef段净光合速率下降的原因主要是温度过高，植物蒸腾作用过强，气孔关闭，CO2供应减少，B正确；cd段植物净光合速率大于零，有机物含量一直在增加，C错误；由图可知，在12：30之后，30%遮光的光照条件下，净光合速率明显大于不遮光条件下的净光合速率，说明一定程度的遮光可以提高净光合速率，D正确。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 12．为探究温度对绿色植物叶片的影响，研究小组对某植物叶片分别进行低温和高温处理，一段时间后测得细胞叶绿素含量、叶片温度和呼吸速率的变化如表所示。根据实验结果，该实验能得出的结论是(　　) 14 15 13 组别 叶绿素含量/(μg/g) 叶片温度/℃ 呼吸速率/(nmol/min/g) 对照组 2.4 22.6 8.5 低温处理组 1.9 18.7 6.3 高温处理组 2.5 34.1 7.9 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 A．处理温度对叶绿素含量的影响与叶片呼吸速率的大小呈正相关 B．高温处理和低温处理均会降低植物细胞叶绿素含量 C．叶片叶绿素含量与叶片温度之间没有明显的相关性 D．低温处理组对细胞呼吸速率的影响比高温处理组更为显著 答案：D 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 从表格数据无法得出处理温度对叶绿素含量的影响与叶片呼吸速率的大小呈正相关的结论，A错误；分析表格数据可知，高温处理没有降低植物的叶绿素含量，B错误；从表中数据可以看出，叶片叶绿素含量与叶片温度之间有明显的相关性，C错误；低温处理组对细胞呼吸速率的影响比高温处理组更为显著，D正确。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 二、非选择题 13．玉米叶肉细胞中存在“CO2泵”，使其可在较低的CO2浓度下进行光合作用，而花生缺乏类似的“CO2泵”。如图为玉米和花生在不同胞间CO2浓度下的光合速率情况。请回答下列相关问题。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)炎热的夏季中午，叶片气孔开度会下降，光合原料之一的　　　减少，导致花生光合速率明显下降，而此时玉米光合速率反而有所升高，原因是________________________________________________________ ________________________________________________________。 14 15 13 CO2 玉米内有“CO2泵”，细胞间隙CO2低浓度条件下仍能维持胞内较高的CO2浓度，此时光照强度增强，因而光合作用增强 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)中午时，光照增强，温度过高，叶片气孔开放程度下降，CO2进入叶肉细胞受阻，故CO2减少，导致花生光合速率降低；而玉米内有“CO2泵”，在进入植物内的CO2减少的情况下，仍可以维持细胞内较高的CO2浓度，并且此时光照增强，因而光合作用增强。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂降低“CO2泵”的活性，则短时间内相关光合细胞中ATP含量呈　　　　（填“上升”“下降”或“不变”）趋势，原因是_______________________________________ ____________________________________________________________　。 14 15 13 上升 C3的还原过程受阻，ATP的消耗量较低，而光反应短时间内仍产生ATP（光反应短时间内产生ATP不受影响） (2)当注入抑制剂后，卡尔文循环（或暗反应或C3的还原）受阻，ATP的消耗量降低，而光反应产生ATP不受影响，故ATP的含量呈上升趋势。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)若要比较图中两条曲线的交点对应的玉米和花生向外界释放O2速率的关系，还应知道的数据是______________________　。 14 15 13 玉米和花生的呼吸速率 (3)图中交点时两种植物的实际光合速率相等，要想比较两种植物向外界释放O2的速率，即两种植物的净光合速率，还需知道两种植物的呼吸速率。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)由图可知，随胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化而花生光合速率逐渐上升。从暗反应酶的角度分析，原因是_______________________________。 14 15 13 花生暗反应酶的活性比玉米高 (4)随着胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化而花生的光合速率仍然逐渐上升，这是因为花生暗反应相关酶的活性（数量）比玉米高（多），能固定更多的CO2。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 14．海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力，比普通水稻具有更强的生存竞争能力。 (1)“海水稻”在海边滩涂生长，可推测它的细胞液浓度　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）盐碱地土壤溶液浓度。 14 15 13 大于 (1)海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱能力，推测它的细胞液浓度大于盐碱地土壤溶液浓度，有利于其吸收水分和无机盐。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，其原因是______________________________________________________________。 14 15 13 既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行 (2)气孔周期性的闭合（“气孔振荡”）既能降低蒸腾作用强度，减少水分蒸发，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)研究人员对盐胁迫下海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了研究。分别测得不同浓度NaCl培养液条件下培养水稻后的根尖细胞和高盐胁迫条件下（NaCl浓度200 mmol/L）其叶肉细胞的相关数据。结果分别如图1、图2所示。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ①若以NaCl溶液浓度150 mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图1可知，随着NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同：前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是_________________________________。 14 15 13 大幅度提高细胞内可溶性糖浓度 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)①分析图1可知，当NaCl溶液浓度低于150 mmol/L时（低盐胁迫），随NaCl溶液浓度的升高，根尖细胞内无机盐相对浓度逐渐增加；当NaCl溶液浓度高于150 mmol/L时（高盐胁迫），随着NaCl溶液浓度的升高，根尖细胞内可溶性糖浓度大幅度增加，可见该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ②据图2分析该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升的原因：第15天之前色素含量下降不大，很可能是因为气孔导度（指气孔张开的程度） 　　　　（填“升高”或“降低”），叶绿体从细胞间吸收的CO2增多，使胞间CO2浓度降低；第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升，从色素含量变化对暗反应影响的角度分析，其原因很可能是____________________ ______________________________________________________________________________________________。 14 15 13 降低 色素含量降低，光反应产生的NADPH和ATP不足，C3未能被及时还原并形成C5，最终导致CO2固定减少，胞间CO2浓度升高 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ②气孔导度是指气孔张开的程度，胞间CO2浓度受植物光合作用吸收和气孔导度的影响，第15天之前可能气孔导度下降，植物从胞间吸收CO2增多，导致胞间CO2浓度下降；第15天之后色素含量降低，光反应产生的NADPH和ATP不足，C3未能被及时还原并形成C5，最终导致CO2固定减少，胞间CO2浓度升高。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)未来推广“海水稻”的重要意义是什么？_______________________ _______________________________________（至少答出2点）。 14 15 13 缓解淡水资源危机、 缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等 (4)“海水稻”比普通水稻具有更强的生存竞争能力，能缓解淡水资源危机、缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 15．浒苔是一种藻类植物，能够被用作制造新能源的原材料，但其在海洋中大量繁殖，也能引发“绿潮”。为了研究光照强度和盐度对浒苔幼苗生长和光合作用的影响，科学家们在室外自然光照条件下，设置了2个光照强度水平（低光强：LL；高光强：HL）和3个盐度梯度（LS：低盐；MS：中盐；HS：高盐），分析6个处理组合对浒苔微观繁殖体幼苗生长和光合作用的影响。部分研究结果如下。 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 14 15 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 根据以上结果，请回答以下问题。 (1)浒苔从外界吸收CO2，在特定酶的作用下，与C5结合，形成三碳化合物——　　　　　　　（填中文名称）这个过程称为　　　　　　　。 14 15 13 3­-磷酸甘油酸　 CO2的固定 (1)在卡尔文循环中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合，形成三碳化合物，即3-­磷酸甘油酸，该过程为CO2的固定。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)同一自然光照条件下，设置两种光照强度的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 14 15 13 高光强不遮光，低光强适当遮光 (2)分析题意，同一自然光照条件下，设置两种光照强度（低光强和高光强）的措施是高光强不遮光，低光强适当遮光。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)由图1可知，6个组合条件中，浒苔生长速率最快的是__________________________________条件。 14 15 13 HL和MS（或高光强中等盐度） (3)分析图1，横坐标是不同处理方式，纵坐标是相对生长速率，据图可知，在HL和MS条件下相对生长速率最大，即条件为高光强、中等盐度。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)研究表明，同一盐度条件下，低光强组浒苔幼苗的叶绿素a、b含量显著　　　　　　（填“低于”或“高于”）高光强组，原因可能是__________________________________________________________________________________________。 叶绿素a、b含量随着盐度的增加，呈现出与相对生长速率相反的变化趋势，从浒苔体内能量利用的角度分析，其原因可能是______________________________________________________________。 14 15 13 高于 低光强条件下，浒苔通过补偿性地合成光合色素来弥补光照不足引起的光能利用效率下降的问题 光合色素合成减少，节省的能量用于浒苔的其他生物合成和代谢途径 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)分析图2和图3可知，同一盐度条件下，低光强组浒苔幼苗的叶绿素a、b含量显著高于高光强组，原因可能是低光强条件下，浒苔通过补偿性地合成光合色素来弥补光照不足引起的光能利用效率下降的问题；叶绿素a、b含量随着盐度的增加，呈现出与相对生长速率相反的变化趋势，从浒苔体内能量利用的角度分析，其原因可能是光合色素合成减少，节省的能量用于浒苔的其他生物合成和代谢途径，从而提高其生长速率。 14 15 13 $$