微专题14 影响光合作用的因素及相关的实验分析-【高考领航】2026年高考生物一轮复习微专题速练

微专题14　影响光合作用的因素及相关的实验分析 1．B　水作为光合作用的原料，在光反应阶段完成水的光解，另外CO2是光合作用的原料，经气孔被吸收，植物缺水会导致气孔关闭，进而影响CO2的吸收，故适时适量灌溉能保证玉米植株光合作用的正常进行，A正确；镁元素是合成叶绿素的原料之一，而镁元素不是类胡萝卜素的组成元素，故肥料中的 Mg2+可参与组成玉米植株中的叶绿素的合成，但不参与类胡萝卜素的合成，B错误；矿质元素的吸收需要能量，中耕松土可增加土壤中的氧气，促进根部的有氧呼吸，为矿质元素的吸收提供能量，吸收足量的矿质元素有利于玉米增产，C正确；间苗能保证合理密植，有利于玉米植株合理利用阳光和CO2等环境资源，D正确。 2．C　光照强度为a时，曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同，而曲线Ⅱ的光合作用强度明显高于曲线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的光照强度相同，CO2浓度相同，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a～c，曲线Ⅲ光合作用强度不再增强，说明a点时就达到饱和点，C错误；从图中看出，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。 3．B　据图可知，D点相对于A点，容器内CO2的浓度降低，说明光合速率大于呼吸速率，植物体中有机物增加，A错误；X1、X2不同光照强度处理，X2的光合速率高，说明光照强度较大，光反应产生的NADPH和ATP较多，C3还原快，则C3减少，B正确；C～D段不再下降是受到除光照强度之外的其他因素的限制，主要是CO2浓度，C错误；NADH是呼吸作用的产物，B～D段叶肉细胞产生NADH的场所有线粒体和细胞质基质，叶绿体可产生的是NADPH，D错误。 4．D　光照强度为a时，人参的P/R值为1，每天光照12小时的时间段内不存在有机物的积累，晚上进行呼吸作用还需要消耗有机物，故一昼夜后干重会减少；红松的P/R值小于1，白天没有有机物的积累，晚上仍需要消耗有机物，因此，一昼夜后干重也减少，A错误。光照强度在b点时，红松还没有达到光饱和点，而人参达到了光饱和点，因此b点之后限制红松P/R值增大的主要外界因素是光照强度，限制人参P/R值增大的主要外界因素是光照强度以外的其他因素，如二氧化碳浓度，B错误。净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，一般阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率更低，光照强度为c时，二者的P/R值相同，但呼吸速率不同，故净光合速率不同，C错误。由于镁是构成叶绿素的重要组成成分，若适当增加土壤中Mg2+的含量，合成叶绿素增多，光合作用增强，达到光补偿点需要的光照强度变小，故一段时间后a点左移，D正确。 5．C　叶圆片数量和生理状况为无关变量，故各实验组中所用叶圆片数量和生理状况应该相同，A正确；为保证实验准确性，开始实验前需将装置遮光，消耗原有的氧气，B正确；和b点比较，a点CO2浓度较低，叶绿体中C5消耗得更慢，ATP生成更慢，C错误；NaHCO3相对浓度超过20后，可能由于浓度过高，导致细胞失水，使细胞的光合作用受到影响，导致曲线下降，D正确。 6．C　黑暗条件下植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，因此对称叶的遮光部分在单位时间内干重的减少量为细胞呼吸速率，因此若要测定叶片的呼吸速率，需要在光照前截取同等面积的叶片烘干称重，作为起始干重，A正确；本实验的自变量为是否光照，叶龄、着生部位、叶片对称性及受光条件等属于无关变量，各组应保证其他条件相同且适宜，否则会导致实验结果不准确，B正确；该叶片的净光合作用速率＝(b－初始干重)÷4，初始干重＝a＋呼吸速率×4，因此净光合作用速率＝(b－a－呼吸速率×4)÷4，由于初始干重和呼吸速率都是未知的，因此不能确定该叶片的净光合作用速率，C错误；若用“半叶法”探究光合作用的产物是否为淀粉，则实验前需要对植物做饥饿处理，以排除自身储存的淀粉对实验结果的影响，D正确。 7．B　植物鲜重增加的主要是水分，而光合作用合成有机物，因此光合作用强度的重要指标是植物干重的增加量，A错误；根据图示分析可知，在e点后再次增大光照强度，可能已超过了光饱和点，曲线有可能为eg段，B正确；从a点开始，光合作用强度不断增加，叶绿体内的C3(三碳化合物)含量不断增加，b点时光合速率达到最大，此时C3(三碳化合物)含量大于a点，C错误；分析题图可知，bc段的限制因素主要是光照强度，D错误。 8．C　将该装置置于黑暗条件下，绿色植物只进行细胞呼吸，此时测得数值表示的是呼吸速率，A正确；25分钟之前光合速率大于呼吸速率，装置内CO2减少，导致光合速率减慢，25分钟后和呼吸速率相等，B正确；图甲装置中植物进行光合作用消耗CO2，进行呼吸作用产生CO2，故测得的CO2吸收速率是净光合速率，C错误；若将甲图中蒸馏水换成NaHCO3溶液，可以使得装置内CO2不变，则光合速率不会减小，则CO2吸收速率可能会增大，D正确。 9．解析：(1)光反应为暗反应提供的物质有ATP和NADPH，ATP和NADPH都为暗反应提供能量，其中NADPH还是暗反应中C3的还原剂。(2)开始补光后，光反应速率加快，生成的ATP和NADPH增多，短时间内C3生成速率不变，消耗速率加快，C3总含量降低。为排除取材部位和实验材料数量对叶绿素荧光特性值的影响，保证实验结果仅由不同补光位置导致，在测定叶绿素荧光特性值时，应选取相同数量，同一部位的叶片进行测定。(3)与对照组相比，无论是顶端补光还是水平补光，净光合速率都得到了大幅提高，且气孔导度增大，固定的二氧化碳增多，暗反应速率加快，真正光合速率变大。顶端补光和水平补光的净光合速率值，都几乎是不补光组的两倍，但顶端补光的叶面积远小于水平补光，这样能有效降低草莓的徒长，使光合产物更多地积累到果实中。(4)由表格信息可知，与对照组相比，无论是顶端补光还是水平补光，净光合速率都得到了大幅提高，且补光后叶绿素荧光特性值均增大，最大光能转化效率得以提高，因此该实验研究的意义是可以为秋冬季节光照不足地区大棚草莓的补光位置选择提供参考。 答案：(1)ATP和NADPH　都为暗反应提供能量，其中NADPH还是暗反应中C3的还原剂　(2)降低　选取相同数量、同一部位的叶片进行测定　(3)与对照组相比，顶端补光组草莓的气孔导度增大，导致固定的二氧化碳增多　叶面积　(4)为秋冬季节光照不足地区大棚草莓的补光位置选择提供参考 10．解析：(1)根据实验的处理方法，可判断本实验所研究的自变量是温度和是否喷施一定浓度的细胞分裂素，因变量是叶绿素含量、净光合速率和气孔导度。结合表格分析可知，C组的处理是10 ℃，叶面喷洒等量的蒸馏水。B组和C组不能进行对照，原因是有两个不同变量，违反单一变量原则。(2)根据实验结果可知，低温胁迫下，对叶绿素的含量影响较明显。与A组相比较，C组净光合速率明显降低，从表中数据分析可知其原因是①低温可导致叶绿素含量下降，吸收光的能力减弱，光反应速率减慢；②低温可导致气孔导度下降，二氧化碳吸收速率减慢，暗反应速率减慢。(3)结合实验目的及实验结果分析，本实验的实验结论是一定浓度的细胞分裂素处理可缓解低温对茄子光合作用的抑制，原因是与C组相比，低温下使用CTK，叶绿素含量和气孔导度增大，净光合速率增大。 答案：(1)温度和是否喷施一定浓度的细胞分裂素　10 ℃，叶面喷洒等量的蒸馏水　不能，因为这两组中有两个不同变量，违反单一变量原则　(2)低温　叶绿素含量降低，对光能的利用率降低　气孔导度降低从外界吸收的CO2量减少　(3)与C组相比，低温下使用CTK，叶绿素含量和气孔导度增大，净光合速率增大 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题14　影响光合作用的因素及相关的实验分析 1．田间管理能够通过影响农作物的光合速率及呼吸速率的大小而决定其产量。灌溉、追肥、松土、间苗等是一些常见的田间管理措施，关于玉米种植后的一些管理措施，下列说法错误的是(　　) A．适时适量灌溉能保证玉米植株光合作用的正常进行 B．肥料中的 Mg2+可参与组成玉米植株中的叶绿素和类胡萝卜素 C．中耕松土可以增强玉米植株根系对矿质元素的吸收 D．间苗有利于玉米植株合理利用阳光和 CO2等环境资源 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。请据图判断下列叙述不正确的是(　　) 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 3．(2025·湖北襄阳模拟)实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1、X2不同光照强度，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．D点相对于A点，植物体中有机物减少 B．光照强度由X1到X2短时间内叶绿体中C3减少 C．C～D段不再下降只受光照强度的限制 D．B～D段叶肉细胞产生NADH的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质 4．红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，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．光照强度为a时，每天光照12小时，一昼夜后人参干重不变，红松干重减少 B．光照强度在b点之后，限制红松和人参P/R值增大的主要外界因素都是CO2浓度 C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等 D．若适当增加土壤中Mg2+的含量，一段时间后人参的a点左移 5．科研人员以梧桐叶为材料研究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响。图1为实验装置示意图，图2为适宜光照条件下随NaHCO3浓度变化装置内氧气浓度的变化曲线。下列说法不正确的是(　　) 图1 图2 A．各实验组中所用叶圆片数量和生理状况应该相同 B．为保证实验准确性，开始实验前需将装置遮光 C．和b点比较，a点叶绿体中C5消耗得更快，ATP生成更慢 D．NaHCO3相对浓度超过20后，曲线可能下降 6．“半叶法”测定光合速率时，将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，设法阻止两部分之间的物质运输。适宜光照下4小时，在A、B截取等面积的叶片，烘干称重，分别记为a、b。下列说法错误的是(　　) A．若要测定叶片的呼吸速率，需要在光照前截取同等面积的叶片烘干称重 B．选择叶片时需注意叶龄、着生部位、叶片对称性及受光条件等的一致性 C．分析实验数据可知，该叶片的净光合作用速率的数值为：(b－a)/4 D．若用“半叶法”探究光合作用的产物是否为淀粉，则实验前需要对植物做饥饿处理 7．如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系，图示中ce段是增大了光照强度后测得的曲线。下列有关叙述正确的是(　　) A．植物鲜重增加量是光合作用强度的重要指标 B．在e点后再次增大光照强度，曲线有可能为eg段 C．叶绿体内a点时的C3(三碳化合物)含量大于b点 D．bc段的限制因素主要是温度 8．(2025·安徽淮南模拟)将一株绿色植物放入一个密闭的三角瓶中，如图甲所示，在瓶口放置一个测定瓶中CO2浓度变化的传感器，传感器的另一端连接计算机，以检测一段时间瓶中CO2浓度的变化。 根据实验所测数据绘制曲线图如图乙，下列叙述错误的是(　　) 甲 乙 A．将装置甲置于黑暗条件下，可测植株的呼吸速率 B．25分钟后植株的光合速率几乎不变，最可能的原因是装置内CO2减少 C．装置甲测得的CO2吸收速率就是总光合速率 D．若将图甲中蒸馏水换成NaHCO3溶液，则CO2吸收速率可能会增大 9．(2025·广东深圳模拟)草莓浆果芳香多汁、营养丰富，素有“早春第一果”的美称。秋冬季节光照不足是限制草莓生长的关键因素，研究人员探究了在不同补光位置进行补光对草莓生长的影响，实验处理和实验结果如表所示(测定时间是在草莓盛果期典型阴天早上9：00～10：00)。回答下列问题： 处理 叶绿素 荧光特 性值 气孔导 度/(mmol ·m-2·s-1) 净光合 速率/ (μmol·m-2·s-1) 叶面积/ cm2 根系干 重/g 顶端 补光 0.78 528.33 15.01 13.63 4.81 水平 补光 0.89 576.33 16.51 18.05 4.22 不补 光 0.65 486.56 7.78 20.53 3.24 (1)草莓的生长与光合速率密切相关。光合作用中光反应为暗反应提供的物质有______________________(写2种)，其作用是____________________ ______________________________________________________________。 (2)开始补光后，短时间内草莓叶肉细胞中C3的含量__________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。测定叶绿素荧光特性值时，为保证实验结果仅由不同补光位置导致，选材时的做法是____________________________ _________________________________________________________________。 (3)顶端补光组草莓净光合速率的提高与暗反应速率加快有关，判断依据是__________________________________________________________。据表格信息可知，顶端补光组还可能通过调控__________来减少呼吸作用消耗，从而抑制草莓植株的徒长。 (4)该实验研究的意义是___________________________________________ ___________________________________________________(列举一条)。 10．(2025·湖北武汉模拟)为研究细胞分裂素(CTK)对低温胁迫下茄子幼苗光合作用的影响，在光照强度和CO2浓度相同且适宜的条件下，研究人员对四组生长状况相同的茄子幼苗进行实验，相关处理及实验结果见表格。请回答下列问题： 组别 处理 叶绿素 含量/ (mg·g-1) 净光合速 率/(μmol CO2·m-2·s-1) 气孔导度/ (mmol· m-2·s-1) A组 25 ℃，叶面喷洒蒸馏水 18.69 9.19 0.153 B组 25 ℃，叶面喷洒等量的CTK溶液 20.17 12.58 0.168 C组 ？ 10.74 2.75 0.053 D组 10 ℃，叶面喷洒等量的CTK溶液 12.01 4.03 0.064 (1)该实验的自变量是____________________，C组中“？”代表的处理是____________________________。B组和C组能否进行对照，原因是_____________________________________________________________。 (2)实验结果表明，______________(填“低温”或“CTK”)对叶绿素的含量影响较明显。与A组相比较，C组净光合速率明显降低，其原因有温度降低导致光合酶活性降低、__________________________、______________________等。 (3)根据实验结果可知，细胞分裂素(CTK)可明显降低低温胁迫对茄子幼苗光合作用的影响，原因是______________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $