15 必修1 第2单元 第12讲 光合作用的影响因素及应用-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习学生用书word（单选版）

第12讲　光合作用的影响因素及应用 考点1 评价迁移应用 1．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。] 2．B　[为使叶圆片全部沉到水底，抽气时应缓慢多次拉动注射器的活塞，使胞间CO2排出来，A错误；图甲实验自变量为光照强度，图甲中可通过调节光源与烧杯的距离来控制自变量，B正确；呼吸作用需在黑暗条件下测定，且NaOH溶液会吸收CO2，呼吸作用释放出来的CO2被吸收，无法测量呼吸作用速率，C错误；图丙中bc段曲线平缓，bc段NaHCO3溶液浓度在提高，所以此段光合作用的限制因素可能为光照强度，D错误。] 考点2 澄清概念 1．×提示：光合作用的强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 2．√　3．√　4．√ 5．×提示：测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的O2量减去呼吸作用消耗的O2的量。 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：(1)CO2是光合作用(或暗反应)的原料 (2)光照强度的限制(NADPH和ATP的供应限制)；固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等 (3)植物长期处于CO2倍增下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，当恢复到大气CO2浓度后，已经降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢复，又失去了高浓度CO2的优势，因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率 评价迁移应用 1．C　[与乙植物相比，甲植物达到最大光合速率时对应的光照强度更大，故连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物，A正确；bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的主要环境因素分别是光照强度、光照强度外的其他因素，B正确；d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2吸收量相等，但甲、乙两种植物的呼吸速率不一定相同，故甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量不一定相等，C错误；在自然条件下，提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能向左移动，D正确。] 2．D　[图1中高光强条件下20 ℃ 和25 ℃叶绿素a含量都为0.8，高光强条件下叶绿素a含量没有随温度的升高而逐渐增多，A错误；图2中在低光强条件下温度对该绿藻光合速率的影响不显著，在高光强条件下温度对该绿藻光合速率的影响更显著，B错误；图2测定的绿藻放氧速率是净光合速率，光反应产生O2的速率是总光合速率，二者不相等，C错误；温度可通过影响酶的活性，来影响绿藻的光合作用速率，进而影响绿藻的光合作用强度，D正确。] 3．D　[生物的表型既由基因型决定，也受环境影响，在新环境中产生的后代，其遗传特性与亲代基本相同，从而排除遗传因素的影响；当迁回原环境后，其光合速率又恢复为原环境的速率，说明在原环境与新环境的光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的，A正确。光反应和暗反应共同构成光合作用，10：00时光合速率最大，因此光反应最快，形成ATP的速率也最快，B正确。10：00～12：00时光合速率明显减弱，但此阶段气孔导度很高，因此限制光合作用的因素不是CO2浓度，影响因素可能是10：00到12：00，温度较高降低了光合作用相应酶的活性，光合速率明显下降，C正确。气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水分和无机盐的运输，D错误。] 4．(1)①500　光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，吸收二氧化碳量增加　②黄连在弱光条件下随光照强度增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制　叶片较薄，叶绿素较多(叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大)　(2)①②③⑤　(3)合理施肥，增加光合面积；补充二氧化碳，提高暗反应速率 体验真题 1．A　[CO2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；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；给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将自然光改变为绿光会降低光合速率，C不符合题意；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。] 2．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；干旱缺水时，植物气孔开度减小，吸收的CO2会减少，植物的光合速率会降低，B正确；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；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。] 3．(1)失水　减小　(2)促进　(3)促进叶片脱落，促进气孔关闭，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存　(4)rhc1 4．(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 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 　活动：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__________，使其沉到水底。 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2～3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。 1．(链接人教版必修1 P105探究·实践)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大 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 2．(链接人教版必修1 P105探究·实践)某生物学研究小组以菠菜为材料探究光照强度和CO2浓度对光合作用强度的影响，图甲表示探究光照强度对光合作用强度的影响；图乙表示探究CO2浓度对光合作用强度的影响，其结果如图丙。下列说法正确的是(　　) A．为使叶圆片全部沉到水底，抽气时应快速拉动注射器的活塞 B．图甲中可通过调节光源与烧杯的距离来控制自变量 C．将图乙装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液，可用于测定叶圆片的呼吸作用速率 D．图丙中bc段曲线平缓，此段光合作用的限制因素主要是CO2的浓度 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 [深化拓展] 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。 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。 (　　) 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．CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度(375 μmol·mol-1 )，乙组提供CO2浓度倍增环境(750 μmol·mol-1)，丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60 d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。回答下列问题。 (1)CO2浓度增加，作物的光合作用速率增加，理由是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)与甲组相比，乙组CO2浓度倍增，光合作用速率并没有倍增，此时限制光合速率增加的因素有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答两点即可)。 (3)解释丙组的光合速率比甲组低的原因。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 分析影响光合作用的因素 1．(2024·广东四校联考)下图表示在自然条件下，甲、乙两种植物的CO2吸收量随光照强度变化的情况，下列有关说法错误的是(　　) A．连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物 B．bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的环境因素不同 C．d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量相等 D．若提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能向左移动 2．(2024·广东湛江阶段练习)以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．高光强条件下叶绿素a含量随温度的升高而逐渐增多 B．在低光强条件下温度对该绿藻光合速率的影响更显著 C．图2测定的绿藻放氧速率等于光反应产生O2的速率 D．温度可通过影响酶的活性影响绿藻的光合作用强度 气孔变化对光合作用的影响 3．(2024·湖南永州三模)将某植物引种到新环境后，其光合速率较原环境发生了一定的变化。将在新环境中产生的该植物种子培育的幼苗再移回原环境，发现其光合速率变化趋势与其原环境植株一致。在新环境中该植物的光合速率等生理指标日变化趋势如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．新环境中该植株光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的 B．图中光合作用形成ATP最快的时刻是10：00时左右 C．10：00～12：00时光合速率明显减弱，其原因可能是酶的活性减弱 D．气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水和有机物的运输 光合作用在生产上的应用 4．(2024·重庆卷)重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和(光合速率不再随光照强度增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率降低)现象。回答下列问题。 (1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。 ①黄连的光饱和点约为______μmol·m-2·s-1。光照强度大于1 300 μmol·m-2·s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于______________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 ②推测光照强度对黄连生长的影响主要表现为_____________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 黄连叶片适应弱光的特征有_____________________________________________ _____________________________________________________________________ ______________________________________________________________(答2点)。 (2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏(主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体)，为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向(题图2)的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括________(多选)。 ①叶片叶绿体避光运动　②提高光合产物生成速率　③自由基清除能力增强　④提高叶绿素含量　⑤增强热耗散 (3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是_______________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 1．(2024·北京卷)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 2．(2024·全国新课标卷)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 3．(2024·湖北卷)气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理(图1)。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型(wt)、ht1基因功能缺失突变体(h)、rhc1基因功能缺失突变体(r)和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体(h/r)，进行了相关实验，结果如图2所示。 回答下列问题。 (1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞________(填“吸水”或“失水”)，引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率________(填“增大”“不变”或“减小”)。 (2)图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物________(填“促进”或“抑制”)气孔关闭。 (3)由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是_______________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是________(填“ht1”或“rhc1”)。 4．(2022·广东卷)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10 d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_________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 [落实实验基础]自主诊断 考点1 一、1．气体　2．LED台灯与烧杯之间的距离(或小烧杯与光源的距离)　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 [夯实必备知识]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　光合作用相关酶的活性　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 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$