第3单元 第7课时 光合作用的影响因素及其应用-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

细胞的能量供应和利用 第三单元 第7课时　光合作用的影响因素及其应用 学习要求 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。 考点二 真题 课时 考点一 内容索引 NEIRONGSUOYIN 演练感悟 巩固提高 影响光合作用的因素及应用 探究环境因素对光合作用强度的影响 探究环境因素对光合作用强度的影响 考点一 归纳 必备知识 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。 单位时间 糖类 原料消耗或产物生成的数量 2.影响光合作用强度的因素 酶 温度 归纳 必备知识 3.探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理 ①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_______。 ②光合作用越强,单位时间内圆形小叶片上浮的数量越_____。 下沉 氧气 上浮 多 归纳 必备知识 (2)实验中变量分析   自变量 不同___________ 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 光照强度 光合作用强度 叶片浮起的数量 归纳 必备知识 归纳 必备知识 (3)实验流程 圆形小叶 片浮起的数量 黑暗 1.可通过改变盛有圆形小叶片的小烧杯与光源的距离调节光照强度。 ( ) 2.使用的圆形小叶片时应先排出里面的气体。 ( ) 3.在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中,能直接测定出其净光合作用速率。 ( ) 4.往水中吹气是为了增加水中的溶解氧。 ( ) 5.可测定同一时间段内圆形小叶片浮起的数量衡量光合作用强度大小。 ( ) √ √ × × √ 错漏诊断 命题 考向突破 1.(2025·山东青岛模拟)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.该实验中圆形小叶片上浮到液面的时间属于无关变量 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,可用于测定圆形小叶片的细胞呼吸强度 答案:B 解析:该实验中圆形小叶片上浮到 液面的时间属于因变量,A错误;图 乙bc段平缓,说明此时限制光合速 率增大的因素可能是光照强度,可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降,B正确;图乙c点之后曲线上升,圆形小叶片上浮到液面所需要的时间更长,说明随NaHCO3浓度增加光合作用强度下降,C错误;圆形小叶片进行细胞呼吸消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳会被NaOH溶液吸收,叶片不能上浮,无法测得气体体积变化,因此将图甲装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液不能测定圆形小叶片的细胞呼吸强度,D错误。 2.某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中,以LED灯作为光源,移动LED灯调节其与大试管的距离,分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验,观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目,结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响 B.A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度 C.B点条件下,伊乐藻能进行光合作用 D.若在缺镁的培养液中进行此实验,则B点向右移动 答案:D 解析:若培养液中缺镁,叶绿素合成受阻,光合速率减弱,而呼吸速率不变,需要增大光照强度来增大光合速率,使光合速率等于呼吸速率,即B点向左移动,D错误。 影响光合作用的因素及应用 考点二 归纳 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。 高于 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 增大 归纳 必备知识 (3)叶面积指数 下降 归纳 必备知识 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 ATP 及NADPH 归纳 必备知识 ②CO2浓度 归纳 必备知识 ③温度 酶的活性 归纳 必备知识 ④水分 归纳 必备知识 ⑤无机盐 叶绿素 归纳 必备知识 (2)多因子变量对光合速率的影响 提高 归纳 必备知识 1.阴雨天,菠菜叶肉细胞叶绿体中光反应速率下降,暗反应速率基本不变。 ( ) 2.温度越高,酶活性越高,光合作用强度越大。 ( ) 3.光合作用中的生成物和反应物中没有N、P等元素,因此土壤中的N、P等无机盐的含量对光合作用无影响。( ) 4.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高。 ( ) 5.光照越弱,阴生植物光合作用越强;光照越强,阳生植物光合作用越强。 ( ) 6.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。 ( ) × × × × × √ 错漏诊断 深研 核心问题 1.水分胁迫(干旱胁迫)对植物光合作用的影响因素包括气孔限制和非气孔限制,实验结果如图所示,思考并回答下列问题。 注:CK表示对照组,W1为轻度干旱组,W2为中度干旱组,W3为重度干旱组。 据图分析,与CK组相比,随着水分胁迫程度加重,　　　 组的研究结果表明植物净光合速率下降主要是气孔限制因素作用所致;____ 组的研究结果表明植物净光合速率下降主要是非气孔限制因素作用所致。后者的判断依据是　 　  　 　 　 　    ______________________________________　　 。  W1和W2 W3 在该条件下,虽然气孔开度下降,但是胞间CO2浓度升高,且叶绿素含量明显下降,主要影响了光合作用光反应阶段 深研 核心问题 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,回答有关a、b、c点的移动问题。 (1)若植物体缺Mg,则对应的b点将向___移动,判断的依据是_________________　 __________________________________ _ __________________________________ 。  右 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 深研 核心问题 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,回答有关a、b、c点的移动问题。 (2)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　移,b点将　　移,判断的依据是　   __________________________________　 ___________________________________  。  下 温度由25 ℃上升到30 ℃时,呼吸速率上升,故a点下移;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 右 深研 核心问题 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,回答有关a、b、c点的移动问题。 (3)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　 移、　 移、　 移。  上 左 左 深研 核心问题 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,回答有关a、b、c点的移动问题。 (4)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　　移,判断的依据是 　 　　   　 　 ________________________________ ________________________________ _________________________________ 。  左 光合色素主要吸收红光和蓝紫光,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 命题 考向突破 考向1　单因子变量对光合作用的影响 1.已知小麦光合作用的最适温度为25 ℃,呼吸作用的最适温度为30 ℃,科学家研究小麦30 ℃时光照强度与光合作用强度的关系,得到如图所示曲线。下列有关叙述错误的是 (　　) A.在25 ℃条件下研究时,cd段位置会上移,a点会上移 B.b点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向左移动 D.c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与光合色素的量有关 答案:C 解析:已知小麦光合作用的最适温度为25 ℃,呼吸作用的最适温度为30 ℃,题图曲线反映的是小麦在30 ℃时光照强度与光合作用强度的关系,若在25 ℃条件下研究,则光合作用强度增大,呼吸作用强度减小,cd段位置会上移,a点会上移,A正确;b点时小麦的CO2的吸收量或释放量均为0,此时光合作用强度等于呼吸作用强度,叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体,B正确;Mg是构成叶绿素的元素,其他条件适宜,当植物缺Mg时,叶绿素含量减少,光合作用强度减弱,呼吸作用强度不变,b点将向右移动,C错误;c点之后小麦光合作用强度不再增加,此时限制小麦光合作用强度的内部因素可能是叶绿体中酶的浓度、光合色素的含量等,D正确。 2.科研人员测定了不同CO2浓度对南方红豆杉净光合速率和气孔导度(气孔开放程度)的影响,结果如图。下列叙述不正确的是 (　　) A.单位面积叶片在单位时间内的CO2吸收量可表示净光合速率 B.CO2浓度较低时,气孔导度较大有利于叶片吸收CO2 C.CO2浓度达到1 300×10－6时,限制光合速率的因素可能是光照强度 D.进一步提高CO2浓度,净光合速率会继续增强 D 解析:单位面积叶片在单位时间内的CO2吸收量可表示净光合速率,A正确;叶片气孔导度越大,叶片从外界吸收的CO2越多,所以CO2浓度较低时,气孔导度较大,有利于叶片吸收CO2,B正确;CO2浓度达到1 300×10－6时,气孔导度较小,此时净光合速率不再随着CO2浓度的增大而增强,限制光合速率的因素可能是光照强度,C正确,D错误。 考向2　多因子变量对光合作用的影响 3.(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(　　) 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 答案:C 解析: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。 4.(2024·新课标卷)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。 (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　 　　 　 　  　 　  　 　。  解析:光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类,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。 光合色素包括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 红光和蓝紫光 (2)光照t时间时,a组CO2浓度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 解析:植物的光合作用消耗CO2产生O2,呼吸作用消耗O2产生CO2。分析题图可知,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。 大于 (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　 　  　 ___________________________________________________________________________  　 。  延长光照时间,c、d组氧气浓度不再增加,说明此时c、d组受CO2浓度影响光合速率等于呼吸速率,由于温度保持恒定,a、b、c三组呼吸速率相同,a、c组光合速率等于呼吸速率,b组光照弱,t时未受CO2浓度限制,光合速率大于呼吸速率 b 解析:若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,说明在t时c、d组受CO2浓度的限制(在t时间段内光合速率是大于呼吸速率的,故密闭装置内CO2浓度一直在降低,在t这个时间点时CO2浓度低到限制光合速率,导致其等于呼吸速率),在t时a组氧气浓度未变,光合速率等于呼吸速率,b组由于光照弱,t时CO2浓度条件下光合速率大于呼吸速率(b组由于光照弱,t时CO2浓度未降低到限制光合速率的程度,故光合速率依旧大于呼吸速率),由于温度保持恒定,a、b、c三组呼吸速率是一样,因为a、c组光合速率等于呼吸速率,而b组光合速率大于呼吸速率,所以a、b、c三组b组光合速率最大。 (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”)。  解析: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。 升高 考向3　光合作用和细胞呼吸原理的应用 5.(2025·江苏南京模拟)细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中具有广泛的应用。下列有关叙述错误的是 (　　) A.中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸,从而促进根细胞对无机盐的吸收 B.农作物生长发育过程中,及时去掉衰老变黄的叶片有利于有机物的积累 C.合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度 D.温室种植农作物时,为促进光合作用,白天要适时通风,以保证O2供应 D 解析:中耕松土可以增加土壤中的空气含量,有利于植物根细胞的有氧呼吸,从而促进根细胞对无机盐的吸收,A正确;农作物生长发育过程中,及时去除衰老变黄的叶片(光合速率较低),有利于有机物的积累,B正确;合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度,C正确;温室种植农作物时,为促进光合作用,白天要适时通风,以保证CO2供应,D错误。 真题　演练感悟 2 3 1 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 A 2 3 1 解析: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,导致单位时间单位叶面积的氧气释放量减少,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减少,比如将蓝紫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 3 1 2.(2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如表所示。下列叙述正确的是(　　) 组别 光照处理 首次开花 时间 茎粗 /mm 花的叶黄 素含量/(g/ kg) 鲜花累计 平均产量/(kg/ hm2) ① 光照8 h/黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000 ② 光照12 h/黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800 ③ 光照16 h/黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500 2 3 1 A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高 B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关 C.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理 D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 答案:C 解析:由表中数据分析可知,三组中,第①组首次开花时间最早,说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,但在三组中产量最低,A错误;由题干信息可知,植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关,根据表格数据分析,第①组光照处理中的黑暗时长最长,花的叶黄素含量最低,第③组光照处理中的黑暗时长最短,但花的叶黄素含量却不是最高的,说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关,B错误;由表中信息可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,植物甲的花品质最好,第③组光照处理,鲜花累计平均产量最高,说明进行该处理时植物甲的花产量最高,综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理,C正确;由表中数据分析可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,但鲜花累计平均产量却不是最高,说明进行该处理时植物甲花的产量不是最高,所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关,D错误。 2 3 1 2 3 1 3.(2024·山东卷)从开花至籽粒成熟,小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比,某突变体叶片变黄的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究发现,该突变体内细胞分裂素合成异常,进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性,而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示,开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示,其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂,KT为细胞分裂素类植物生长调节剂,气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。 检测指标 植株 14天 21天 28天 胞间CO2浓度/(μmol CO2 mol－1) 野生型 140 151 270 突变体 110 140 205 气孔导度/(mol H2O m－2·s－1) 野生型 125 95 41 突变体 140 112 78 2 3 1 (1)光反应在类囊体上进行,生成可供暗反应利用的物质有_____________。 　　 结合细胞分裂素的作用,据图分析,与野生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是突变体细胞分裂素合成更　　 ,而细胞分裂素能促进叶绿素的合成,且　　 　　。  解析:光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应中C3的还原。对比野生型和突变体在不同条件下类囊体膜蛋白稳定性可知,不同条件下突变体类囊体膜蛋白稳定性均高于野生型,可能是突变体细胞分裂素合成增加,使类囊体膜蛋白稳定性增强,而细胞分裂素可促进叶绿素的合成,且叶绿素降解少,故与野生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢。 ATP、NADPH 多 叶绿素降解少或不变 2 3 1 (2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析,与野生型相比,开花14天后突变体的光饱和点　　　　(填“高”或“低”),理由是　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 _____________________________________________________________　 。  高 开花14天后突变体气孔导度大于野生型,但胞间CO2浓度小于野生型,且突变体的呼吸代谢不受影响,因此突变体的光合作用强度更大,需要的光照强度更大 解析:据表可知,开花14天后突变体的气孔导度大于野生型,但突变体的胞间CO2浓度低于野生型,且突变体的呼吸代谢不受影响,说明突变体光合作用更强,消耗的CO2更多,因此突变体达到光饱和点需要的光照强度更高。 2 3 1 (3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析,突变体籽粒淀粉含量低的原因是叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处,而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖,    　 ________ 。  表中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型,因此突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型 2 3 1 解析:据图可知,与野生型相比,突变体蔗糖转化酶活性更高,而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖,故突变体体内蔗糖减少,且叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处,因此突变体向外运输的蔗糖少于野生型,导致籽粒淀粉含量低。 2 3 1 课时 巩固提高 61 2 3 4 5 6 7 9 1 8 10 1.(2025·江苏常州模拟)某同学进行下列实验时,下列相关操作或叙述,合理的是 (　　) A.用斐林试剂检测淀粉酶处理前后的淀粉溶液和麦芽糖溶液,以验证酶的专一性 B.进行酵母菌的有氧呼吸实验时,需让空气持续通过装置并在适宜的环境中培养 C.色素层析实验中滤纸条上条带的多少与叶片所含色素种类及层析时间等因素有关 D.探究CO2浓度对光合作用强度的影响时,可设置NaHCO3溶液的浓度为1%~20% C 3 1 4 5 6 7 9 2 8 10 解析:用斐林试剂可以鉴定还原糖,但麦芽糖水解前后都是还原糖,无法确定是否发生水解,A错误;在探究酵母细胞有氧条件下的呼吸方式时,为排除空气中CO2对实验结果的干扰,需要先通过NaOH溶液,然后再间歇性地通过酵母菌培养液和澄清石灰水,以确保瓶中酵母细胞有足够的气体供应,B错误;色素层析实验中滤纸条上条带的多少与叶片所含色素种类及层析时间等因素有关,C正确;探究CO2浓度对光合作用强度的影响时,可设置NaHCO3溶液的浓度为1%~2%,D错误。 2 3 1 4 5 6 7 9 8 10 2.(2025·河南周口模拟)科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如图。下列叙述不正确的是(　　) 2 3 1 4 5 6 7 9 8 10 A.光照强度为a时,造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 B.光照强度为b时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同 C.光照强度为a~c,曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高 D.光照强度为a~b,曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高 答案:C 解析:光照强度为a时,曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强 度、温度相同,CO2浓度不同,而曲线Ⅱ的光 合速率明显高于曲线Ⅲ,说明此处造成曲线 Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度 不同,A正确;光照强度为b时,曲线Ⅰ和Ⅱ的光照强度及CO2浓度相同,温度不同,因此造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同,B正确;光照强度为b时,曲线Ⅲ光合作用强度不再增强,已经达到饱和点,C错误;光照强度为a~b,曲线Ⅰ、Ⅱ的光合作用强度随光照强度升高而升高,D正确。 2 3 1 4 5 6 7 9 8 10 3 1 4 5 6 7 9 2 8 10 3.(2022·海南卷)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 (　　) 1 4 5 6 7 9 3 2 8 10 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 答案:B 解析:本实验是探究适宜温度下CO2浓度对光 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 合作用产生的氧气多于细胞呼吸消耗的氧气时,叶圆片上浮,即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,光合速率最低,C错误;由于低温会使酶活性降低,净光合速率可能降低,故若在4 ℃条件下进行本实验,各组叶圆片上浮所需时长可能均会延长,D错误。 1 4 5 6 7 9 3 2 8 10 3 1 5 6 7 9 4 2 8 10 4.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 D 3 1 5 6 7 9 4 2 8 10 解析:A点叶龄小,光合色素含量少,吸收的光能也少,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,叶片面积增大,酶数量增多,光合速率增大,B正确;CD段随叶龄增大,叶片逐渐衰老,叶片中的光合色素含量减少,酶的活性下降,光合速率下降,C正确;若光照突然增强,光反应产生的ATP和NADPH增加,C3的还原加快,短时间内叶绿体中C3的含量减少,D错误。 3 1 4 6 7 9 5 2 8 10 5.(2025·河北衡水模拟)西洋参受干旱胁迫时生长会受影响。检测西洋参在重度干旱条件下与光合作用相关的指标,结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.CO2吸收速率随着干旱时间的延长而上升 B.干旱既影响光反应又影响暗反应 C.胞间CO2浓度仅受气孔导度影响 D.降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境 B 72 3 1 4 6 7 9 5 2 8 10 解析:据题图可知,随着干旱时间的延 长,CO2吸收速率先下降后上升然后再 下降,A错误。干旱条件下土壤含水量 降低,植物根系吸收的水分减少,光反应 减慢,产生的O2和H+减少,NADPH和ATP的合成减慢,进而导致C3的还原减慢;缺水还会导致植物叶片气孔导度下降,CO2的吸收量减少,影响暗反应中CO2的固定过程,B正确。胞间CO2浓度除了受气孔导度影响外,还受非气孔因素的影响,C错误。降低气孔导度可以在一定程度上减少水分的散失,有利于西洋参适应干旱环境,D错误。 3 1 4 5 7 9 6 2 8 10 6.(2025·江苏无锡模拟)研究人员设计实验探究了CO2浓度对草莓幼苗各项生理指标的影响,结果如图1所示,其中Rubisco酶催化CO2的固定。气孔导度是指气孔的孔径大小,它反映了气孔开启或关闭的程度。图2表示温度对草莓光合作用的影响。下列相关叙述正确的是(　　) 3 1 4 5 7 9 6 2 8 10 A.适当增大环境CO2浓度有利于草莓在干旱环境中生存 B.当草莓所处环境CO2浓度升高,短时间内C5增多,ATP和NADPH增多 C.35 ℃是草莓生长的最适温度,5 ℃时草莓光合作用速率为0 D.35 ℃时草莓叶肉细胞间隙CO2浓度高于40 ℃时 答案:A 3 1 4 5 6 7 9 2 8 10 解析:增大环境CO2浓度时,气孔导度下降,能减少水分散失,有助于植物生存,同时Rubisco酶活性上升,有利于植物进行光合作用,A正确;将草莓从低浓度CO2环境迁入高浓度CO2环境中,短时间内CO2的固定增强,对C5的消耗增强,C5减少,C3生成增多,C3的还原增强,故ATP和NADPH的消耗增多,其含量减少,B错误;35 ℃时净光合速率最快,最适宜草莓生长,5 ℃时净光合速率为0,光合作用速率等于呼吸作用速率,C错误;与35 ℃时相比,40 ℃时草莓放氧速率较低,即净光合速率较低,吸收CO2速率低于35 ℃时,故40 ℃时草莓叶肉细胞间隙CO2浓度高于35 ℃时,D错误。 3 1 4 5 6 9 7 2 8 10 7.(多选)(2025·盐城检测)许多农业谚语涉及生物学原理在农业生产实践中的应用。下列相关解释错误的是 ( 　　) A.“稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”,合理密植可提高光能利用率 B.“处暑里的雨,谷仓里的米”,补充水分可促进植物的光合午休,增加有机物积累 C.“两垄高粱一垄豆,高矮作物双丰收”,豆能适应弱光是因为其细胞中叶绿体较少 D.“霜前霜,米如糠;霜后霜,谷满仓”,霜降前降温可减弱种子呼吸作用而增产 BCD 3 1 4 5 6 9 7 2 8 10 解析:合理密植可提高光能利用率,从而提高生产量,A正确;补充水分可减弱植物的光合午休,增加有机物积累,B错误;豆能适应弱光是因为其细胞中叶绿体较多,C错误;霜降前的降温如果过早,会导致稻谷等农作物收成不好,因为会影响光合作用,而霜降后的降温则对农作物有利,D错误。 3 1 4 5 6 7 9 8 2 10 8.(多选)如图是在一定温度下测定大豆幼苗呼吸作用和光合作用强度的实验装置示意图(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中微生物的影响),下列相关叙述错误的是 (　　) 3 1 4 5 6 7 9 2 8 10 A.烧杯中盛放NaHCO3溶液,可用于测定一定光照强度下植物的光合速率 B.在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可用于测定植物的有氧呼吸速率 C.在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的速率 D.烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真正光合速率 答案:ACD 3 1 4 5 6 7 9 2 8 10 解析:烧杯中盛放NaHCO3溶液,NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳,消耗的氧气量则为植物的净光合速率,故能用于测定一定光强下植物的净光合速率,A错误;种子有氧呼吸消耗氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,故在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可用于测定种子有氧呼吸强度,B正确;在遮光条件下,植物能进行有氧呼吸,而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,故烧杯中盛放清水,不能用于测定种子有氧呼吸的强度,C错误;一定光照强度下,植物既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,故烧杯中盛放清水,不能用于测定一定光照强度下真光合速率,D错误。 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 9.某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度(25 ℃)下培养某植株幼苗,通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率,结果如图2所示。请回答下列问题。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 10 (1)若用缺镁的完全培养液培养,叶肉细胞内的　　　　等光合色素不能合成,使光反应受阻,该植物在同样的条件下测定的光补偿点(植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物相平衡时的光照强度)会　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  解析:镁是合成叶绿素的原料,若用缺镁的完全培养液培养,叶肉细胞内叶绿素合成减少,从而影响植物对光的吸收,因此该植物在同样的条件下测定的光补偿点会增大。 叶绿素 增大 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 (2)光照条件下植物合成ATP的场所有　　　　　　　　　　　　　(填细胞具体结构),而在黑暗、O2充足条件下,CO2是从　　　　　　(填细胞具体结构)中释放的。  解析:光照条件下植物既进行光合作用,又进行呼吸作用,因此ATP的合成场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质;在黑暗、O2充足条件下CO2是由有氧呼吸产生的,而有氧呼吸产生CO2是在第二阶段,场所是线粒体基质。 叶绿体、细胞质基质和线粒体 线粒体基质 (3)图2中t2时刻叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸作用强度的原因是　 　  　 　 　 　 　 　 　 　   , t4时补充CO2,短时间内叶绿体中C3的含量将　　　　。  解析:据图2可知,t2时刻植物的光合速率等于呼吸速率,但由于植物中一些不能进行光合作用的细胞也可进行呼吸作用,故叶肉细胞光合作用强度大于细胞呼吸作用强度;t4时补充CO2,导致暗反应阶段中的CO2固定过程加快,而C3的还原(消耗量)几乎不变,此时叶绿体内C3的含量将增加。 有部分植物细胞不能进行光合作用,只进行呼吸作用　 增加 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 (4)图1装置在密闭无O2、其他条件适宜的小室中,光照一段时间后,发现植物幼苗的有氧呼吸速率增加,原因是 __________________________　  　   　。 解析:在密闭小室内,植物在光下光合作用释放O2使密闭小室中O2增加,使得有氧呼吸速率增加,故照光一段时间后,发现植物幼苗的有氧呼吸速率增加。 光合作用产生的氧气逐渐积累,使容器内氧气浓度升高,有氧呼吸速率增加  3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 (5)在生产实践中,常采用施用农家肥的方法增加CO2浓度,其原理是___ ________________ _______ ________。  解析:农家肥富含有机物,被土壤微生物分解,会释放出大量CO2供植物所利用。 农家肥中含有大量的有机物,这些有机物在土壤中被微生物分解时会产生大量的CO2 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 (6)图3表示利用该植株幼苗探究光照强度对光合速率的影响,排除装置中各种物理因素的影响,液滴的移动是由装置中　　　　(填某种物质)引起的,适宜光照强度下,一定时间内有色小液滴的移动距离代表瓶内幼苗的　　　　　　(填“呼吸速率”“净光合速率”或“总光合速率”)。 解析: 由图3可知,CO2缓冲液可保持瓶内CO2的平衡,植株幼苗在适宜光照下,光合作用速率大于呼吸速率,光合作用产生的O2一部分用于植株幼苗呼吸作用消耗,一部分释放到瓶内,使瓶内O2增多,引起小液滴向右移动。故若排除装置中各种物理因素的影响,图3中液滴的移动是由装置中O2引起的。总光合速率=净光合速率+呼吸速率,适宜光照强度下,一定时间内有色小液滴的移动距离代表瓶内植株幼苗的净光合速率。 氧气 净光合速率 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 10.(2025·江苏盐城模拟)选取某植物幼苗进行无土栽培实验,如图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化曲线图。请据图回答下列问题。 (1)温度为5 ℃时,该植物幼苗细胞产生ATP的场所有________________　　 　 　 ,研究者用含14C的14CO2追踪光合作用中碳的转移过程,其转移途径是　 　　(用符号和箭头表示)。  细胞质基质、线粒体、叶绿体　 14CO2→14C3→(14CH2O) 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 解析:A点(5 ℃)从空气中吸收的CO2为0,光合作用等于呼吸作用,光合作用产生的O2完全被呼吸作用吸收,该植物幼苗细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体;光合作用暗反应过程中,CO2与C5生成C3,C3在光反应产物NADPH和ATP提供能量的前提下,还原成有机物、C5,所以用含14C的14CO2追踪光合作用中碳的转移过程,其转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)。 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 (2)假设上述实验在缺Mg2+的条件下进行,在其他条件相同的情况下,图中的A点会向　　　　移动。 解析:假设上述实验在缺 Mg 的条件下进行,则叶绿素的合成不足,导致光合速率降低,但是不影响呼吸速率,因此A点将右移。 右 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 (3)据图分析,图中　　　　点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。  解析:图中B点和D点两条曲线相交,说明净光合速率=呼吸速率,而净光合速率=总光合速率－呼吸速率,因此这两点的光合速率是呼吸速率的两倍。 B、D (4)据图分析,温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为　　　　℃。  解析:净光合速率最大时最有利于植物生长,因此温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为20 ℃。 20 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 (5)为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响,用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株,分别放在密闭的玻璃容器中,在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中CO2的含量。实验结果统计如表: 编号 温度/℃ 光照强度/Lx 12小时后CO2量/g 1 10 1 000 －0.5 2 10 0 +0.1 3 20 1 000 －1.5 4 20 0 +0.4 5 30 1 000 －3.0 6 30 0 +1.0 7 40 1 000 －3.1 8 40 0 －0.8 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 注:“+”表示环境中CO2增加;“－”表示环境中CO2减少。 ①用编号为　 　　　　　的装置可构成一个相对独立的实验组合,该实验组合的目的是探究温度对植物呼吸作用速率的影响。欲探究其细胞呼吸的最适温度,实验设计思路是在　　　　℃缩小温度梯度做平行实验。  2、4、6、8 20~40 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 ②由表可知,植物光合作用最强的是第　　　　编号组实验,光合作用的速率为　　　　g·h－1(用CO2表示)。  5 1/3 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 ③现有一株某植物的叶绿素缺失突变体(不能合成叶绿素),将其叶片进行了红光照射光吸收测定,与正常叶片相比,实验结果是光吸收差异_ ____ (填“不显著”或“显著”)。  显著 解析:①根据题意分析,若实验组合的目的是探究温度对植物呼吸作用速率的影响,则实验的自变量是温度,因变量是呼吸速率,而呼吸速率的测定应该排除光合作用的影响,因此该实验应该在无光照的条件下进行,则用表格中编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合。表格中呼吸速率最高时对应的温度为30 ℃,欲探究其细胞呼吸的最适温度,实验设计思路是在20~40 ℃之间缩小温度梯度做平行实验。②同一温度条件下的两组实验分别代表了该温度条件下的净光合速率和呼吸速率,两者绝对值的和代表了总光合速率,由表数据可知,第5组实验的总光合速率最大,光合作用的速率为4÷12=1/3(g·h－1)。③叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,因此将某植物的叶绿素突变体的叶片进行红光照射光吸收测定,与正常叶片相比,实验结果是光吸收差异显著。 3 1 4 5 6 7 8 9 2 10 $$