第二单元 第13课时 光合作用的影响因素及其应用（课件PPT）-【高考领航】2026年高考生物大一轮复习学案

第13课时　光合作用的影响因素及其应用 返回 ‹#› 活动：探究不同环境因素对光合作用的影响。 返回 ‹#› 1 考点一　 2 考点二　 4 限时规范训练 栏 目 导 引 3 真题感悟/考教衔接 返回 ‹#› 1．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。 考点一 探究环境因素(以光照强度为例)对光合作用强度的影响 气体 LED台灯与烧杯之间的距离　 O2 圆形小叶片上浮的数量 上浮 返回 ‹#› 2．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内，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______________ 缓慢地拉动活塞 全部沉到水底 返回 ‹#› 实验步骤 操作要点 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 观察并记录单位时间内3个烧杯中叶片上浮的数量，或者是________________________________ 浮起相同数量的叶片所用时间长短 返回 ‹#› 3.实验结论 在______________范围内，光合作用强度随光照强度的增强而______。 4．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____，产生的______较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如图1： 图1 一定光照强度 增强 O2 CO2 返回 ‹#› (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____，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图2和图3： O2 返回 ‹#› (3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的____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： 图4 O2 返回 ‹#› 5．“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______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。 大于 返回 ‹#› 1．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，观测的指标是氧气的释放量。( ) 2．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，NaHCO3浓度越高，叶片浮起来的速率就越快。( ) 3．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，若改用普通灯泡作为光源应注意灯泡发热造成的温度变化对实验的影响，应在灯泡和烧杯之间加一玻璃水柱进行隔温处理。( ) 4．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。( ) 教材细节诊断 × × √ × 返回 ‹#› 1．(2025·山东潍坊联考)某生物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(　　) 甲 乙　　 丙 返回 ‹#› A．为使圆叶片全部沉到水底，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，可用于测定圆叶片的呼吸速率 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浓度 甲 乙　　 丙 返回 ‹#› 解析：B　为使圆叶片全部沉到水底，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；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，无法测量呼吸速率，C错误；图丙中bc段曲线平缓，bc段NaHCO3溶液浓度在升高，所以此段光合作用的限制因素不是CO2浓度，D错误。 甲 乙　　 丙 返回 ‹#› 2．(2022·海南卷)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，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　 返回 ‹#› 解析：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；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，叶圆片通过光合作用释放氧气的速率越大，叶圆片上浮所需时间越短，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；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。 返回 ‹#› 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。 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。 考点二 光合作用的影响因素及其应用 返回 ‹#› (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 返回 ‹#› 2．外部因素 (1)单因子变量对光合速率的影响 ①光照强度 返回 ‹#› 光反应 细胞呼吸 ＝ > 增加光照强度 光能 返回 ‹#› ②CO2浓度 图1　　　　　　　　图2 返回 ‹#› 暗反应 CO2补偿点 有机肥 返回 ‹#› ③温度 增大 酶的活性 降 低 返回 ‹#› ④水分和矿质元素 介质 叶绿素 返回 ‹#› (2)多因子变量对光合速率的影响 返回 ‹#› 光照 强度 CO2浓度 光强照度 CO2浓度 返回 ‹#› 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。( ) 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。( ) 教材细节诊断 × √ √ √ × 返回 ‹#› 　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： 返回 ‹#› (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____________________。 光照强度不断减弱 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 光照强度逐渐增大 返回 ‹#› 　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__________________________________________________________。 降低 　 CO2浓度降低时，暗反应的强度低，所需要的ATP和NADPH少　 升高 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 返回 ‹#› 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。 返回 ‹#› (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。 返回 ‹#› 考向1　影响光合作用的因素 1．(2025·广东佛山联考)如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变化情况，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 C　 返回 ‹#› 解析：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、乙两种植物进行光合作用 消耗的CO2量不一定相等，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。 返回 ‹#› 2．(2025·山东烟台模拟)科研人员用不同的强度和持续时间的高温处理两优培九和南粳46两种水稻后，水稻叶片净光合速率(Pn)受到的影响情况见下表(CK为对照组)。 处理 两优培九 南粳46 温度/℃ 持续天数/d Pn/[μmol/(m2·s)] 比CK±/% Pn/[μmol/(m2·s)] 比CK±/% CK 24.25 / 21.35 / 35 1 22.96 －5.32 19.82 －7.17 3 20.58 －15.13 17.12 －19.81 5 18.32 －24.45 16.03 －24.92 7 17.38 －28.33 15.22 －28.71 38 1 21.83 －9.98 18.13 －15.08 3 19.24 －20.66 16.10 －24.59 5 17.58 －27.51 14.02 －34.33 7 15.46 －36.25 13.02 －39.02 返回 ‹#› (1)温度通过影响水稻叶片光合作用中__________________ __________________阶段酶的活性影响光合速率。除此之外，高温胁迫导致水稻净光合速率下降的原因还有_______________________________ _____________________________________________________(答出两种情况即可)。 (2)据表分析，高温处理对水稻Pn产生的胁迫效应与__________________ __________________有关。两优培九和南粳46水稻比较，抗高温能力相对较强的是________________________，理由是____________________ ______________________________________。 返回 ‹#› 解析：(1)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，温度通过影响水稻叶片光合作用中光反应和暗反应阶段酶的活性影响光合速率。高温导致净光合速率下降的原因应从光合作用和呼吸作用两个角度来考虑，包括高温使光合色素分解(类囊体膜破坏)；高温使气孔关闭，二氧化碳供应减少；高温影响呼吸作用，使净光合速率下降。(2)分析表格可知，高温处理对水稻Pn产生的胁迫效应与高温强度、持续天数、水稻品种都有关，并且两优培九的抗高温性能相对较强，因为通过对比不同程度高温处理后，叶片Pn较CK下降幅度的百分率数值可知，在经过35 ℃和38 ℃高温处理后，两优培九的Pn下降幅度比南粳46小。 返回 ‹#› 答案：(1)光反应和暗反应　高温使光合色素分解(类囊体膜破坏)；高温使气孔关闭；二氧化碳供应减少；高温影响呼吸作用，使净光合速率下降　(2)高温强度、持续天数、水稻品种　两优培九　通过对比不同程度高温处理后，叶片Pn较CK下降幅度的百分率数值可知，在经过35 ℃和38 ℃高温处理后，两优培九的Pn下降幅度比南粳46小 返回 ‹#› 考向2　光合作用的原理在生产上的应用 3．(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(光合速率不再随光强增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率降低)现象。 (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。 图1 返回 ‹#› ①黄连的光饱和点约为____________________ μmol·m-2·s-1。光强大于1300 μmol·m-2·s-1后，胞间CO2浓度增加主要是由于________________ ________________________________。 ②推测光强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)。 图2 返回 ‹#› (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____________________(填序号)。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。 图2 返回 ‹#› (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__________________________ ______________。 图1 图2 返回 ‹#› 解析：(1)①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度，由图1净光合速率的曲线可知，当光强达到500 μmol·m-2·s-1时光合速率不再增加；光强大于1300 μmol·m-2·s-1后，由图1可知光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间CO2浓度增加主要是由于光合作用受到抑制，消耗的CO2减少，且气孔导度增加。 图1 图2 返回 ‹#› ②由图1净光合速率曲线可知，光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光下生长速率随光强增加而快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；弱光时，可通过增加受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率，所以黄连叶片适应弱光的特征有叶片较薄，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)。 图1 图2 返回 ‹#› (2)为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2可看出光能的主要去向为热耗散，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括：⑤增强热耗散；①叶片叶绿体避光运动，减少对光的吸收；②提高光合产物生成速率，从而提高光合速率消耗更多的光能；③自由基清除能力增强，减少对光合结构的破坏。而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收不能减轻光抑制。 图1 图2 返回 ‹#› (3)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有合理施肥增加光合面积，补充CO2提高暗反应，合理密植等。 图1 图2 返回 ‹#› 答案：(1)①500　光合作用受到抑制，消耗的CO2减少，且气孔导度增加　②黄连在弱光下生长速率随光强增加而快速达到最大，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CO2提高暗反应 返回 ‹#› 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 真题感悟 考教衔接 A　 返回 ‹#› 解析：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大，D不 符合题意。 返回 ‹#› 2．(2024·福建卷)叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。  下列分析正确的是(　　) A．0 min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30 min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30 min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 B　 返回 ‹#› 解析：B　题图横坐标是光照时间，在0 min之前，A和B两组已经黑暗处理了一段时间，而两组不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误；30 min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确；30 min后随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制A组光合速率的主要因素不是光照时间，C错误；由题意知，叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然 后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作 用的光诱导期，B组达到最高平衡点所用的光照时间比 A组短，所以与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱 导期更短，D错误。 返回 ‹#› 3．(2022·广东卷)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____________________ _________________________________________________。 a b 返回 ‹#› (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。 a b 返回 ‹#› 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________________ ______________________________。 a b 返回 ‹#› 解析：(1)分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。 a b 返回 ‹#› (2)比较图b中B1组的叶绿素含量为5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1组的净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为(5.3＋3.9)/2＝4.6，净光合速率为(20.5＋7.0)/2＝13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。 a b 返回 ‹#› (3)分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮阴程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照等培养条件一 a b 返回 ‹#› 致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组、C组为对照，并保证除遮阴程度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B组遮阴程度下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮阴比例是多少。 a b 返回 ‹#› 答案：(1)较高　遮阴条件下植物合成较多的叶绿素以尽可能地吸收光能　(2)糖类等有机物　(3)光照等培养条件　A组、C组　遮阴程度　探究能提高作物产量的具体的最适遮阴比例是多少 返回 ‹#› 4．(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。 返回 ‹#› 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 (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______________________________________________________。 返回 ‹#› (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_______________________________________________ _____________________________________________。 (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___________________________________ _________________________________________________。 返回 ‹#› 解析：(1)光反应阶段生成的NADPH和ATP可供暗反应利用，其中NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；ATP将参与暗反应阶段合成有机物的化学反应。分析野生型和突变体的①组数据可知，与野生型相比，突变体类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性均较高；分别对比野生型和突变体的②③组数据可知，细胞分裂素可以提高类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性。结合题干信息“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”推测，与野生型相比，突变体叶片合成的细胞分裂素较多，类囊体膜蛋白稳定性较高，促进了叶绿素合成并减慢了叶绿素的降解速率，从而导致开花后突变体叶片变黄的速度较慢。 返回 ‹#› (2)分析题表可知，与野生型相比，开花14天后突变体的胞间CO2浓度较低、气孔导度较大(进入叶肉细胞的CO2较多)，说明其CO2利用率较大，光饱和点较高。(3)已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而突变体蔗糖转化酶活性较高，能够催化更多的蔗糖分解为单糖，导致运输到籽粒的蔗糖减少，进而导致籽粒合成的淀粉减少。 答案：(1)ATP、NADPH　叶绿素合成多，叶绿素降解慢(合理即可)　(2)高　与野生型相比，开花14天后突变体的胞间CO2浓度较低、气孔导度较大(进入叶肉细胞的CO2较多)，CO2利用率较大　(3)突变体蔗糖转化酶活性较高，能够催化更多的蔗糖分解为单糖，导致运输到籽粒的蔗糖减少，籽粒合成的淀粉减少(合理即可) 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 (选择题1～7题每题2分，8～9题每题3分，共20分) [基础巩固] 1．(2024·广西适应性测试)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 限时规范 训练(十三) C　 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 解析：C　西北高原地区夏季种植，光照时间长，植物有更多的光合作用时长，A不符合题意；西北高原地区夏季种植，光照强度大，植物具有更高的光合速率，B不符合题意；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符合题意；西北高原地区夏季种植，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不符合题意。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2．(2025·湖北黄石联考)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系，作物采用无土栽培的技术。生菜是植物工厂常年培养的速生蔬菜。下列有关植物工厂中对生菜培养的说法，正确的是(　　) A．培养过程中需要定时向营养液中通入空气，主要目的是为光合作用提供CO2 B．同等强度下使用白光比红光更有利于生菜光合作用制造有机物 C．培养过程中需要定期更换营养液，主要目的是保证无机盐的供应 D．合理的控制温度可以提高生菜的光补偿点，有利于增产 C　 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：C　培养过程中需要定时向营养液中通入空气，主要是为根部提供O2，保证根部细胞的有氧呼吸，A错误；同等强度下植物对红光和蓝紫光的利用率比其他单色光更高，白光中红光和蓝紫光只占一部分，能用于生菜光合作用的有效光弱于红光，B错误；培养过程中定期更换营养液可以补充无机盐，C正确；合理的控制温度可以降低生菜的光补偿点、提高光饱和点，进而有利于增产，D错误。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 11 3．(2025·湖北黄冈调研)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 A　 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：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， 因此植物在C、D两点时光合作用合成有 机物的量不相同，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。 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 4．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。据图分析不能得出(　　) A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高 B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光 合作用最适温度升高 C．CO2浓度为200 μL·L-1时，温度对光合 速率的影响小 D．10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的 升高会持续增大 D　 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：D　分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最大值，之后随着温度的继续升高而减小，A不符合题意。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 ℃左右；当CO2浓度为1000 μL·L-1时，最适温度大于CO2浓度为370 μL·L-1时的最适温度，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，B不符合题意。分析题图可知，当CO2浓度为200 μL·L-1时，光合速率随温度的升高变化程度不大，在温度升高时，光合速率在10 μmol CO2·m-2·s-1附近波动，所以表明CO2浓度为200 μL·L-1时，温度对光合速 率影响小，C不符合题意。分析题图可知，10 ℃条件下， CO2浓度为200 μL·L-1至370 μL·L-1时，光合速率有显著提高， 而370 μL·L-1至1000 μL·L-1时，光合速率无明显的提高趋势， 而且370 μL·L-1时与1000 μL·L-1时的光合速率数值接近，所以 不能表明10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续增大，D符合题意。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 5．(2025·河北衡水模拟)如图为某农作物光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图分析错误的是(　　) A．在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象 B．曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关 C．适时进行灌溉可以缓解该农作物光合作 用的“午休”程度 D．导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是土壤含 水量 D　 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 解析：D　分析题图，自变量是土壤含水量、光照强度，因变量是光合速率。由题干信息“曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据”及分析曲线图可知，在水分充足时(如降雨后第2天)该农作物光合作用没有出现“午休”现象，A正确；由曲线图可知，曲线Ⅱ双峰的形成与光照强度的变化有关，波谷的形成是由光照过强导致气孔关闭，进而固定的CO2减少引起的，即曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关，B正确；经上述分析可知，在水分充足时该农作物光合 作用没有出现“午休”现象，故适时进行灌溉可 以缓解农作物光合作用的“午休”程度，C正确； 导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是光照强度，导致 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应光合速率不同的主要因素是 土壤含水量，D错误。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 6．(2025·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 D　 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 解析：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。 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 7．(2025·广东深圳检测)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　) A．t2比t1具有更高的光饱和点 B．t1比t2具有更低的光补偿点 C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关 D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大 图1 图2 D　 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 解析：D　在正常光照下，t2中叶绿体的相对受光面积低于t1，则二者光合速率相同时，t2所需的光照强度高于t1，因此当二者光合速率分别达到最大时，t2所需光照强度高于t1，即t2比t1具有更高的光饱和点，A正确；在正常光照下，t2中叶绿体的相对受光面积低于t1，当呼吸作用释放CO2速率等于光合作用吸收CO2速率时，t1所需光照强度低于t2，即t1比t2具有更低的光补偿点，B正确；由题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，因此三者光合速率的高低与叶绿素含量无关，C正确；正常光照条件下，三者的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同，造成叶绿体相对受光面积的不同，从而影响光合速率，在一定范围内，随着光照强度的增加，三者的光合速率也增加，当光照强度足够大时，三者都达到最大光合速率，故三者光合速率的差异不会随着光照强度的增加而变大，D错误。 图1 图2 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 [能力提升] 8．(2025·重庆巴蜀检测)低温冷害是我国北方玉米高产的主要限制因素，如图为低温胁迫下PKN(一种抗冷剂)处理对玉米幼苗光合作用的影响结果。下列叙述错误的是(　　) A．玉米幼苗细胞中的叶绿素分布在类囊体薄膜上，提取叶绿素时需用无水乙醇 B．冷害会导致叶片缺绿或黄化，可能的原因是低温使叶绿素分解加速或合成变慢 C．PKN可通过减缓叶绿素含量和气孔导度的下降，减缓净光合速率的下降 D．在实验时间内，低温胁迫天数越长，细胞中有机物的含量越低 D　 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：D　高等植物的叶绿素主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素的提取需用无水乙醇，A正确；叶片的缺绿或黄化，说明叶绿素含量不足，可能的原因是植物所处的低温环境导致叶绿素分解加速或合成不足，B正确；由PKN处理组和清水组的对比可知，PKN处理组的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度总体高于清水组，所以PKN是通过减缓叶绿素含量和气孔导度的下降，减缓净光合速率的下降的，C正确；净光合速率反映的是单位时间内有机物的净积累，由图可知，在实验时间内，低温胁迫天数越长，植物单位时间内有机物的积累量越低，但是细胞中总的有机物的含量是逐渐增加的，D错误。 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．(2025·山东菏泽模拟)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，甲、乙、丙三组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2 供应给各组保留的叶片进行光合作用。下列叙述不正确的是(　　) 项目 甲组 乙组 丙组 库源比 1/2 1/4 1/6 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 9.31 8.99 8.75 果实中含13C光合产物/mg 21.96 37.38 66.06 单果重/g 11.81 12.21 19.59 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 A．该实验的自变量是库源比，观测指标有净光合速率、果实中含13C光合产物、单果重 B．用13CO2的原因是其只能研究光合产物从源分配到库的生成过程 C．实验结果表明，库源比降低，单果重量增加，原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多 D．实验中净光合速率可用单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量表示 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：B　本题研究不同库源比对叶片光合作用和光合产物分配的影响，自变量为库源比，即果实数量与叶片数量比值；因变量为光合作用以及光合产物分配情况，A正确。用13CO2 的原因不仅可以研究光合产物从源分配到库的生成过程，也能研究净光合积累有机物的量，B错误。根据表格数据可知，库源比降低，单果重量增加，原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，C正确。净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，因此，可用单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2 量表示，D正确。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(13分)(2025·广东广州检测)水稻是我国重要的粮食作物。研究人员为研究土壤的干旱程度对植物光合作用影响的机制，以某水稻品种为材料在自然干旱的条件下进行实验，结果如图1所示，回答下列问题： 图1 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 (1)实验期间，各组______________________________(答出两点即可)等实验条件应保持一致。实验操作中会重复处理多组，目的是__________________________________________________。 图1 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 (2)根据图示，在干旱胁迫下，随着胁迫时间的延长，水稻植株的气孔的变化有利于____________________________________，从而响应干旱胁迫。研究发现，干旱严重时，细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏，使得类囊体薄膜上的____________________________________减少，从而直接影响光反应。 图1 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 (3)为研究干旱对水稻耐热性的影响，科学家将相同的水稻种子分别置于正常条件(CK)、单一高温条件(H)和干旱—高温交叉条件(DH，先干旱后高温)下萌发，测定其幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度，结果如图2所示： 依据图2中的结果，结合光合作用原理分析， 导致H组净光合速率显著降低的原因是 ____________________________________。 DH组净光合速率降低不显著，推测对水稻 进行适度的干旱预处理，____________________(填“有利于”或“不利于”)提高水稻的耐热性。 图2 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：(1)由题干可知，本实验目的是研究干旱胁迫对植物光合作用的影响，干旱胁迫天数为本实验的自变量。实验的无关变量应保持一致，如光照强度、光照时间、CO2浓度等。为了遵循实验设计的平行重复原则，减小实验误差和偶然性因素对实验结果的影响，增加实验结果的可靠性，每个组别都要进行多次重复处理。 图2 图1 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 (2)分别检测不同时间水稻叶片的气孔导度，发现随着土壤相对含水量降低，气孔导度变小，可以减少水分的蒸发，响应干旱胁迫。光反应过程需要色素和酶的参与，色素和酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上。因此干旱严重时，细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏，使得类囊体薄膜上的光合色素(和酶)减少，从而直接影响光反应。 图2 图1 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 (3)H组叶绿素含量最低，叶绿素具有吸收、传递、转化光能的作用，光反应速率降低，光合速率降低。同时高温导致气孔关闭，影响了暗反应速率。分析表格数据可知，用干旱—高温交叉条件处理时水稻的叶绿素含量及净光合速率、气孔导度下降幅度较H组均较小，推测对水稻进行适度的干旱预处理，有利于提高水稻的耐热性。 图2 图1 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 答案：(1)光照强度、光照时间、CO2浓度　减小实验误差，增加实验结果的可靠性 (2)减少水分的散失　光合色素(和酶)等 (3)叶绿素含量下降，光反应速率下降；气孔关闭，二氧化碳吸收不足，导致暗反应下降　有利于 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(12分)(2025·湖南师大附中月考)水分和CO2浓度都是影响光合速率的重要因素。黄腐酸(FA)是易溶于水的小分子物质，参与调控植物的耐旱性。科研人员采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件探究FA(700 mg·L-1)对黄瓜叶片光合作用的影响。下表为干旱处理5 d后测定的相关生理指标。PEG及FA等处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 处理 净光合速率/(μmol ·m-2·s-1) 叶绿素 含量/ (mg·g-1) 气孔导度/ (mmol ·m-2·s-1) 胞间CO2浓度/(μL·L-1) Rubisco活性/(nmol ·min-1·g-1) 对照 22.9 24.2 605 351 172 PEG －0.69 14.7 34 505 78 PEG＋FA 11.7 20.3 108 267.8 119 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 注：Rubisco参与CO2固定。 (1)黄瓜进行光合作用暗反应的场所在_______________________，该过程需要光反应产生的________________________________为其提供能量。 (2)黄瓜叶肉细胞中光合色素分布于____________________________上，其中叶绿素主要吸收________________________光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入____________________________以溶解色素。 (3)据表分析，干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是________________________________________________________ ________________。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (4)在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的。干旱会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，使光合速率降低，据此分析，FA可通过____________________________________提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：(1)光合作用暗反应的场所在叶绿体基质，该过程需要光反应产生的ATP和NADPH为其提供能量。(2)光合色素有叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)、类胡萝卜素(包括叶黄素和胡萝卜素)，分布在类囊体薄膜上，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入无水乙醇，以溶解色素。(3)分析表格可知，PEG＋FA组与PEG组相比，气孔导度上升，胞间CO2浓度利用增加，Rubisco活性上升，因此干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度利用增加，Rubisco活性增强。(4)在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的，干旱会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，叶绿素水解酶与叶绿素接触，将叶绿素分解，导致叶绿素含量降低，加入FA后叶绿素含量比不加FA的高，说明FA可能降低了叶绿素水解酶的活性，避免叶绿素被水解，提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 答案：(1)叶绿体基质　ATP和NADPH　(2)类囊体薄膜　红光和蓝紫　无水乙醇　(3)FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度利用增加，Rubisco活性增强　(4)降低叶绿素水解酶活性 返回 ‹#› 限时规范训练(十三)学生版 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› $