必修1 第三单元 第5讲 影响光合作用的环境因素及其应用-【衡中学案】2026年高考生物一轮总复习学案（人教单选版）

组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减： 株均分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为 少，导致对光能的捕获减弱，B正确：弱光下LHCⅡ与PSⅡ结 对照，B、D组千旱处理4小时。 合，增强对光能的捕获，C错误；PSⅡ光复合体能吸收光能，并分 ②测量指标：每组取3~5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量 解水，水的光解产生H、电子和O,,D正确。故选C。 并记录各组的气孔开度或气孔大小，取其平均值。 4.D叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,氮元素和镁元素是构 ③预期结果：本实验为验证性实验，其结论是已知的，即干旱处 成叶绿素分子的重要元素，A正确；光反应的场所是类粪体的薄 理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X 膜，需要光合色素吸收光能，叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿 的含量，所以预期的结果是：B组气孔开度小于A组，CD组气 体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用！ 孔开度基本相同，且大于AB组。 不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有！7.(1)蓝类粪体薄膜C,糖类紫外光(2)无水乙醇叶 吸收峰，C正确：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随 绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素 层析液在滤纸上扩散得越快，D错误。故选D。 主要吸收蓝紫光，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰(3)覆 5.(1)红光和蓝紫光光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素，叶： 盖蓝膜紫外光透过率低，蓝光透过率高，降低紫外光对幼苗的 绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 辐射的同时不影响其光合作用：与覆盖白膜和绿膜相比，覆盖 (2)大于(3)b再延长光照时长，c和d组的氧气浓度不再 蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利幼苗进行光合作用 增加，说明此时受CO2浓度的影响，光合速率等于呼吸速率，由； 解析：(1)吸收光能的4种色素分布在叶绿体类囊体的薄膜上 于温度保持恒定，所以a、b、c三组的呼吸速率都是一样的，a、c 其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和 两组的光合速率都等于呼吸速率，说明a、c两组的光合速率相i 叶黄素主要吸收蓝紫光。光合色素吸收的光能用于暗反应阶 等且都等于呼吸速率，而b组的由于光照较弱，消耗的CO,较 段，在这一阶段，一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经 少，所以t时光合速率仍然大于呼吸速率(4)升高 过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C? 解析：(1)光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜两大类，叶绿素主 经过一系列变化，又形成C5。据图可知，与白膜覆盖相比，蓝膜 要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 和绿膜透过的紫外光较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。 (2)植物会进行光合作用和呼吸作用，光合作用消耗C02产生 (2)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此，可用 O,呼吸作用消耗O2产生CO2。分析图可知，光照t时间时， 无水乙醇提取绿叶中的色素。叶绿素和叶绿素b主要吸收蓝 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 紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，为了排除类 大，消耗的CO2更多，即a组C02浓度大于b组 胡萝卜素的干扰，测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择 (3)再延长光照时长，℃和d组的氧气浓度不再增加，说明此时 蓝紫光。 受C02浓度的影响，光合速率等于呼吸速率，由于温度保持恒 (3)据图可知，与覆盖其他色的膜相比，覆盖蓝膜的紫外光透过 定，所以a、b、c三组的呼吸速率都是一样的，a、c两组的光合速 率低，蓝光透过率高，在降低紫外光对幼苗的辐射的同时不影 率都等于呼吸速率，说明、c两组的光合速率相等且都等于呼 响其光合作用：据表中数据分析，与覆盖白膜和绿膜相比，覆盖 吸速率，而b组的由于光照较弱，消耗的C0,较少，所以t时光 蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利幼苗进行光合 合速率仍然大于呼吸速率。 作用。 (4)光照t时间后，c、d组O2浓度相同，即c、d组光合速率不再 8.(1)ATP和NADPH核酮糖-1,5-二磷酸和糖类等(2)减 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 法原理加法原理(3)增大与T组相比，OE组叶绿素含 加CO2浓度，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进 升高。 旗叶光合作用与T组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白 6.(1)无水乙醇防止研磨中色素被破坏 基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运 (2)叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成 出，从而促进旗叶的光合作用 (3)纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极 解析：(1)在光合作用的暗反应阶段，CO2被固定后形成的两个 低，光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需求（4)与 3-磷酸甘油酸(C3)分子，在有关酶的催化作用下，接受ATP和 野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低（几乎为 NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后在叶绿体基质 零)(5)脱落酸弱光及其他条件适宜且相同气孔开度或 中转化为核酮糖-1,5-二磷酸(C5)和糖类等。 气孔大小B组气孔开度小于A组，CD组气孔开度基本相同， (2)与某品种水稻的野生型(WT)相比，实验组KO为OsNAC敲 且大于AB组 除突变体，其设置采用了自变量控制中的减法原理：实验组OE 解析：(1)叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂 为OsNAC过量表达株，其设置采用了自变量控制中的加法 原理 中，所以常使用无水乙醇提取色素。加入少许碳酸钙可以防止 研磨中色素被破坏。 (3)题图和表中信息显示：OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗 叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高 (2)叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成， 所以野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高。 于WT组和KO组，OE组蔗糖含量却低于WT组和KO组，说明 (3)在正常光照下(400mol·m2·s1),纯合突变体叶片中 OsAC过量表达会使旗叶净光合速率增大，究其原因有：①与 WT组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递 叶绿体发育异常、类囊体消失，叶绿素和类胡萝卜素的相对含 和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用：②与WT组相比，OE 量都极低，分别为0.3和0.1，说明纯合突变体的光合作用极 组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更 弱，无法满足植株生长对有机物的需求，使得植株难以生长，因 多的光合产物（蔗糖）向外运出，从而促进旗叶的光合作用。 此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子。 (4)由图可知：与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含 第5讲影响光合作用的环境因素及其应用 量极低（几乎为零），说明此突变体与类胡萝卜素合成有关。 (5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷，白色 考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响 种子未完全成熟即可在母体上萌发，脱落酸具有抑制种子萌发 必备知识·夯实基础 的作用，据此可推知：X最可能是脱落酸。若以上推断合理，则 ;知识巩固 干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变 1.(1)气体(2)LED台灯与烧杯之间的距离(3)0，上浮 体中X的含量。为检验上述假设，该实验的自变量是植株的种 小圆形叶片上浮的数量 类和是否千旱处理，又因为脱落酸能促进气孔关闭，因此因变 2.黑暗圆形小叶片浮起的数量 量是气孔开度或气孔大小。实验过程中对植株的生长有影响！3.一定光照强度增强 的无关变量应控制相同且适宜。据此，依据实验设计遵循的对：思维辨析 照原则和单一变量原则和题千中给出的不完善的实验设计可：(1)×(2)V(3)× 推知，补充完善的实验设计如下： 剖析难点·考点突破 ①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在弱精准命题 光及其他条件适宜且相同的条件下培养一周，然后将野生型植： 例：B本实验是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，自 545 变量为CO,浓度(NaHCO,溶液浓度)，温度和光照为无关变量，： 变式训练3：C醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌为好氧菌，利用 A错误：当光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气时，叶圆： 淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通气的情 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；况下，可以生产食醋或味精，A正确：提倡慢跑等有氧运动，可防止 气的速率，B正确：四组实验中，0.5%NHCO2溶液中叶圆片上浮 因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起 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 肌肉酸胀乏力，B正确；农业生产上的间作、套种、合理密植均是通 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 过提高光能利用率来提高农作物产量的，C错误；酶的活性受温度 叶圆片上浮所需时长可能均会延长，D错误。 影响，温室栽培时夜间适当降温，增大昼夜温差，可降低呼吸作用 变式训练：C氧气传感器测到的O2量是金鱼藻净光合作用 对有机物的消耗，从而提高农作物产量，D正确。故选C。 产生的O2量，即总光合作用产生的02量与呼吸作用消耗的02 素养提升·强化思维 量的差值，C错误。 真题再现 考点二影响光合作用的因素及应用 A 二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO,浓度 必备知识·夯实基础 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 知识巩固 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 1.(1)< (2)增大加快 气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片，减少了光源，会降低 2.(1)①ATP及NADPH②CO,的饱和点③酶的活性 ④CO, 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 ⑤叶绿素(2)提高 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 延伸探究 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 1.充分利用土壤中的矿质元素、改善土壤、减少大面积病虫害 强而增强，D不符合题意。故选A。 发生 2.A措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物 2.农家肥中的有机物被微生物分解产生无机盐和CO2,CO2和无 开花的关系，④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关 机盐能被作物利用，提高大棚作物的产量 系，A正确：措施③风干储藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼 3.不一定相等两者的呼吸速率不一定相等 吸，降低有机物的消耗，⑤合理密植的主要目的是提高能量利 剖析难点·考点突破 用率，促进光合作用，B错误：措施②春化处理是为了促进花芽 精准命题 形成，⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，C错误；措施① 例1：B据图可知，随着干旱时间的延长，CO,吸收速率先下 ③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，④光周期处 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 理，目的是促进或抑制植物开花，D错误。故选A。 根系吸收的水分减少，光反应减慢，产生的NADPH和ATP减少 3.D 高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分， 进而导致C,的还原减慢：缺水还会导致植物叶片气孔导度下降 A正确：高温使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成 CO,的吸收量减少，影响暗反应中CO2的固定过程，B正确：胞间 减少，B正确：高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫， CO,浓度除了受气孔导度影响外，还受非气孔因素的影响」 C正确；高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP 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 减少，D错误。故选D。 西洋参适应干旱环境，D错误 4.(1)ATP、NADPH突变体细胞分裂素合成更多，而细胞分裂素 变式训练1：D分析题图可知，当CO,浓度一定时，光合速率 能促进叶绿素的合成(2)高突变体气孔导度更大而胞间 会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高 CO2浓度更小，而呼吸作用不受影响，说明相同光照强度下，突 值，后随着温度的继续升高而减小，A正确；分析题图可知，当CO2 变体光合作用消耗CO,速率更大，因此突变体吸收利用光能的 浓度为200uL·L1时，最适温度为25℃左右：当C02浓度为 效率更高。在其他限制因素相同的情况下，突变体可以利用 更多的光能，因此光饱和点更高(3)突变体蔗糖转化酶活性 370uL·L时，最适温度为30℃；当C02浓度为1000L·L 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 时，最适温度接近40℃，可以表明在一定范围内，C0,浓度的升高 生型 会使光合作用最适温度升高，B正确；分析题图可知，当CO2浓度 解析：(1)光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应C3的还 为200L·L时，光合速率随温度的升高而改变程度不大，而 C0,浓度为其他数值时，光合速率随着温度的升高变化程度较大， 原。对比野生型和突变体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 所以表明C0,浓度为200L·Lˉ时，温度对光合速率影响小 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 C正确；分析题图可知，10℃条件下，CO2浓度为200uL·L至 强，而细胞分裂素可促进叶绿素的合成，故与野生型相比，开花 370uL·L1时，光合速率有显著提高，而370uL·L至1000uL 后突变体叶片变黄的速度慢。 ·L时，光合速率无明显的提高趋势，而且370uL·时与 (2)据表可知，突变体气孔导度更大而胞间CO,浓度更小，而呼 1000L·L时，两者光合速率数值接近同一数值，所以不能表 吸作用不受影响，说明相同光照强度下，突变体光合作用消耗 明10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高， CO,速率更大，因此突变体吸收利用光能的效率更高，在其他限 D错误。故选D 制因素相同的情况下，突变体可以利用更多的光能，因此光饱 变式训练2：D由图a可知，t1较多的叶绿体分布在光照 和点更高。 下，t,较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高 (3)据图可知，与野生型相比，突变体蔗糖转化酶活性更高，而 的光饱和点，t1比2具有更低的光补偿点，A、B正确；通过题干信 蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，故突变体内蔗糖减少，且叶 息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，由此推测，三者 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 光合速率的高低与叶绿素的含量无关，而是和叶绿体的位置及分 向外运输的蔗糖减少，导致籽粒淀粉含量低。 布有关，C正确：三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照 :5.(1)光、H蛋白CO2浓度、温度(2)不能突变体PsⅡ系统 强度的增加而变大，但是超过光饱和点，再增大光照强度三者光 光损伤小但不能修复，野生型PSⅡ系统光损伤大但能修复 合速率的差异不再变化，D错误。 (3)少突变体NPQ强度大，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能 例2：D松土可以增加土壤中的溶氧量，有助于植物根系细 修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多 胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收，A正确；在作物 解析：(1)据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料 种植过程中，及时去除老叶等措施，减少有机物的消耗，增加有机 进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的 物的积累，从而实现增产的目的，B正确；种植过密，植物叶片相互 强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白：影响光 遮盖，被遮盖的叶片不能进行光合作用但仍然要进行呼吸作用消 合作用强度的主要环境因素还有C02浓度、温度、水分等 耗有机物，有机物积累减少；种植过稀，部分光能得不到利用，光 (2)据图分析，强光照射下突变体的NPQ相对值比野生型的 能利用率低：增施农家肥，土壤中的微生物会将有机物分解为无 NPQ相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生 机盐和CO2,从而有利于植物的光合作用，故合理密植和增施有机 型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光 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 照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。 时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证CO,供应，D错误 (3)据图分析，强光照射下突变体中NPQ相对值较大，而NPQ 546 能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变：相等，容器中气体趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率， 体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大：之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。 于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高， 例2：CAB段光照强度不断减弱，光合作用速率下降，CO 能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此；吸收量下降，DE段由于温度太高，植物细胞气孔关闭，导致CO 突变体的暗反应强度高于野生型。 吸收量下降，A正确；BC段细胞只进行呼吸作用，细胞内产生CO 第6讲光合作用和细胞呼吸的关系 的场所可能只有线粒体基质，B正确：18：00时，该植物既不吸收 CO,也不释放CO,,此时植物体的光合作用速率等于呼吸作用速 考点一光合作用和细胞呼吸的关系 率，但该植物叶肉细胞内光合作用速率大于呼吸作用速率 必备知识·夯实基础 C错误：CD段随光照强度增加，植物光合作用速率也在不断增加 知识巩固 故CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因素是光照强度， 1.(1)①C0,②(CH,0)H,0③02C02(2)ATP和NADPH D正确。故选C 有机物化学能热 变式训练2：B这段时间内两种羊草的净光合速率大于0， 2.光反应水的光解 还原C,光反应 则叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，A正确：8~18时两种羊草的 剖析难点·考点突破 净光合速率都大于0，因此两种羊草始终处于有机物的积累状态， 精准命题 则有机物积累量在18时最大，B错误：10~12时两种羊草净光合 例：C图中Ⅶ是有氧呼吸第二阶段的产物，表示CO,,产生 速率下降可能是正午温度过高，蒸腾作用过强，导致植物的气孔 场所是线粒体基质，在相邻细胞的叶绿体基质中被利用，至少需：关闭，影响了CO2的吸收，进而影响了暗反应过程，C正确：叶绿 要穿过线粒体膜(2层)、线粒体所在细胞的细胞膜(1层)、相邻细：素可吸收并转化光能，因此叶绿素的含量会影响植物的光合速 胞的细胞膜(1层)、相邻细胞的叶绿体膜(2层)，至少需要穿过6 :率，灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不 层生物膜，A项正确；图中Ⅱ是水光解产物O2,Ⅲ能与C,结合形 同有关，D正确。故选B 成C,表示CO,,V与有氧呼吸前两个阶段产生的V参与有氧呼 素养提升·强化思维 吸第三阶段形成水，因此V是O2,V是[H],M是C02,Ⅱ(O2)和真题再现 V(0,)是同一种物质，Ⅲ(CO,)和W(CO,)是同一种物质，I是1.CCO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随 NADPH,V是NADH,两者是不同物质，B项正确；据图可知，①表 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 示C02固定，②表示C还原，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示 CO,减少，A正确：在高光强下，M点左侧CO,吸收速率升高主 有氧呼吸第三阶段，⑤表示有氧呼吸第二阶段，其中②过程伴随 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 着ATP的水解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不 光合速率，植物可以进行光合作用，C错误：图中M点处CO,吸 能被②利用，C项错误：呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提 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 供能量，另一方面能为体内其他化合物的合成提供原料，光合作 的差值最大，D正确。故选C。 用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联！ 2.(1)C0,的固定(2)细胞质基质线粒体基质(3)光呼吸 系起来，D项正确。 细胞呼吸与WT相比，随着光照的增强，改变光呼吸的转基因 变式训练1：D过程④表示光合作用暗反应阶段中CO,的 株系1和2的光呼吸增长较慢，从而使其净光合速率增长较快 固定，该阶段没有ATP的合成，A项错误：过程⑤表示暗反应阶段 不能总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸 中C,的还原，该阶段没有[H]的生成，B项错误；过程⑤为光合作 速率，由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率和光 用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，C项错误：过程②有氧呼 呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率(4)相同光 吸第三阶段，可以为过程③有氧呼吸第二阶段提供水，过程③可 照强度或CO,浓度下，株系1的净光合速率比株系2和WT的 以为过程②提供[H],D项正确 更高 变式训练2：D植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储 解析：(1)题图1中反应①是CO2和C,在酶的作用下形成C3, 存在NADPH和①ATP中，A项正确：叶绿体中的NADPH参与C 此反应是发生在叶绿体基质中的CO,的固定过程。 的还原，线粒体中的NADH与氧结合生成水，二者都具有还原性， (2)以葡萄糖为反应物的有氧呼吸会在第一阶段产生少量的 B项正确：给植物提供H,180,H,18O参与光反应生成18O,,H,18O参 NADH,第二阶段产生大量的NADH,有氧呼吸第一阶段的场所 与有氧呼吸的第二阶段生成C8O,,因此短时间内生成的O,和 是细胞质基质，第二阶段的场所是线粒体基质。 CO2均可含0，C项正确；物质④为葡萄糖，在叶绿体基质中合 (3)题图2中植物光合作用C0,的来源除了有外界环境外，还 成，在细胞质基质中分解，D项错误。 可来自细胞呼吸和光呼吸：7一10时株系1和2与WT净光合速 考点二 真正（总）光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 率逐渐产生差异，原因是与WT相比，随着光照的增强，改变光 必备知识·夯实基础 呼吸的转基因株系1和2的光呼吸增长较慢，从而使其净光合 知识巩固 速率增长较快；总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光 2.(1)固定量产生量吸收量释放量积累量(（2)①细胞 呼吸速率，由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率 呼吸耗氧量 ②细胞呼吸CO,释放量 ③细胞呼吸葡萄糖消 和光呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率。 耗量 (4)据题图2和题图3可知，相同光照强度或C02浓度下，株系 剖析难点·考点突破 1的净光合速率比株系2和WT的更高，因此其积累的有机物 精准命题 更多，产量可能更具优势 例1：Da表示光反应阶段，该过程一定伴随O2的释放，d表 微专题四植物“三率”的判定及测定 示ATP水解过程，该过程不需要O2的直接参与，A正确；a光反应 过程产生的ATP和NADPH可用于b暗反应过程中C3的还原 对点落实 B正确；a、c中合成ATP所需的能量来源不同，a过程合成ATP所：1.B 光合作用需要C02,CO2缓冲液可提供CO2,若验证植物在 需能量来自光能，而c过程合成ATP所需能量来自有机物中化学 光下释放O,,应将装置三置于光下，液滴移动的距离代表光合 能，C正确；c过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中 作用中O2的释放量，A错误；若要验证CO2是植物进行光合作 大部分以热能的形式散失，D错误。 用的必需原料，自变量是C02的有无，装置一中的氢氧化钠溶 变式训练1：D初期容器内C0,浓度较大，光合作用速率强： 液吸收CO2,装置三中的CO2缓冲液可提供CO2,B正确；光照 于呼吸作用速率，植物吸收C0,释放O,,使密闭容器内的C0,浓： 条件下，装置一红色液滴移动的距离可表示呼吸作用中O2的 度下降，O2浓度上升，A错误；根据分析由于密闭容器中，在适宜 吸收量，装置三中红色液滴移动的距离可表示光合作用中O 且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO,浓度下降，所以说明植 的释放量，C错误；黑暗条件下，若装置一中的红色液滴不移动 物光合作用速率大于呼吸作用速率，但由于C0,含量逐渐降低，从： 则该植物在装置一中只进行无氧呼吸；装置二中的红色液滴不 而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用速率与呼吸作用速率： 移动，该植物在装置二中进行有氧呼吸，D错误。 547第5讲 影响光合作用的环境因素及其应用 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 探究光照强度、CO2浓度 1.分析影响光合作用因素的曲线模型，理解环境因素对光合作用的影响。（科学 思维) 等对光合作用强度的影 2.通过探究环境因素对光合作用速率影响实验，培养学生实验设计和分析能力。 响；关注光合作用与农业 (科学探究)》 生产及生活的联系。 3.应用影响光合作用的环境因素知识，指导农业生产。（社会责任）》 考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响 则备知识·夯实基础 3.实验结论 在 范围内，光合作用强度随光照 知识现固 强度的增强而 1.实验原理 (1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的 ,使 思维辨析 其沉入水中。 (2)通过 控制光照 易错整合，判断正误。 强度。 (1)在探究光照强度对光合作用强度的影响中，增加 (3)光合作用的过程中产生 的多少与光合作 光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所 用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的 用的时间。 总 叶片 因此可依据一定时间内 (2)为确保溶液中C02含量充足，圆形小叶片可以放 来比较光合作用强度。 入NaHCO3溶液中。 () 2.实验流程 生 (3)实验中测得的02产生量是植物光合作用实际产 取材 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm的 生的总02量。 ( 打孔器打出圆形小叶片30片 剖析难点·夸点突破 083 将圆形小叶片置于注射器内，并让注射 器吸入清水，待排出注射器内残留的空 精准命题 排气 气后，用手指堵住注射器前端的小孔并 缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气 考向探究环境因素对光合作用强度的影响 体逸出 》例(2022·海南卷)某小组为了探究适宜温 度下CO,对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片 将圆形小叶片放入 处盛有清 排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO,溶液的 沉水 水的烧杯中待用。处理过的叶片因细胞 烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所 间隙充满水，所以全部沉到水底 需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是() 取3只小烧杯，分别倒入富含C02的清 400 分组 水 300 向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶 光照 片，然后分别对这3个实验装置进行强 200 中、弱三种光照 100 观察并 同一时间段内各装置中 记录 0.5 1.0 1.5 2.0 NaHCO,浓度(%) A.本实验中，温度NaHCO,浓度和光照都属于自变量 氧气传感器 B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作 02 盛气装置 用释放氧气的速率 自然光 NaHCO3溶液 C.四组实验中，0.5%NaHC0,溶液中叶圆片光合 金鱼藻 滤光片 速率最高 A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2 D.若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上 B.单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用 浮所需时长均会缩短 红光比用绿光测到的02量多 〔变式训练)(2025·山西太原一中调研)如图 C.氧气传感器测到的O,量就是金鱼藻光合作用 表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气 产生的02量 传感器可监测02量的变化。已知光饱和点是指植物 D.拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘 光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误 制成曲线可推知其光饱和点 的是 考点二 影响光合作用的因素及应用 ②C02浓度 084 则备知识·夯实基础 A点与A'点意义不同，B点与B点对应的CO,浓度都 知识巩固 表示 2026 C0,补偿点 光合作用强度 1.内部因素 B B' 食相 度 AC0,浓度 C0,浓度 (1)植物自身的遗传特性（如植物品种不同）】 OA CO浓度 以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。 图1N 图2 计 应用：①农业生产上“正其行，通其风”；②温室内 B阳生植物 补偿点' 可通过放干冰，使用C0,生成器，施用农家肥，与猪 阴生植物 解 舍、鸡舍连通等方法，适当提高C0浓度 饱和点B B 学案 ③温度 证8 光照强度 应用：间作套种 光合作用酶与呼吸作用酶的最适温度不同 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 温度通过影响 进 光合 A 29呼吸 而影响光合作用（主要制约 个光合速率 OA段，随叶龄增大，色素含量 暗反应) 酶 解读的含量和活性增大，光合速率 A点之后，随叶龄增大光合速率减小 G 应用：①大田中适时播种： ②温室中，适当增加昼夜 应用：适时摘除老叶 D E温度/℃ 温差，保证植物有机物的 A叶龄 积累 2.外部因素 影响气礼的开闭，间接影响C02进入植 ④水分 (1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析 物体内 ①光照强度 光补偿点 光照大于此点时植物方可生长 时间 光饱 水分 和点 光照强度影响光反应， 图 图2 制约 的 黑暗条件下呼吸 强度 产生，进而制约暗反应 应用：在农业 E处光合作用强度暂时 →所放出的C0,量 生产中，可根 降低，是因为温度高 据作物的需水 蒸腾作用过强，部分气 应用：①温室大棚阴天时补光：②间作套种农作 规律， 合理 孔关闭，影响了 、的 物、林间带树种的配置等 灌溉 供应 ⑤矿质元素 剖斯难点·夸点突破 光合作用强度起过一定浓度后，植物会因土境 →溶液浓度过高而渗适失木，出 重难精讲 现萎蔫 0 矿质元素 N、Mg等是叶绿素合成的 光合作用曲线中的“关键点”移动 必需元素，若这些元素 应用：适时、适 缺乏，会影响 的 量增施肥料 合成，从而影响光合作用 (2)多因子对光合速率的影响 Cc0,浓度 (或光照强度) P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子， 随着该因子的不断加强，光合速率不断 Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素 (1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移； 影响因素主要为各曲线所表示的其他因子 反之，A点上移。 自变量2温度 自变量2光照强度自变量2C0,浓度 (2)B点与C点的变化（注：只有横坐标为自变量， -30℃ 上高光强郎个 高CO浓度 其他条件不变) 08 C0,浓度 低光强 低CO2浓度 B点（补偿点） C点（饱和点） 0 Q光照强度 0P Qc0旅度OPQ光照强度 适当增大C0,浓度 A自变量1 B自变量1 C自变量1 左移 右移 (光照强度) 应用：温室栽培时，当光照强度适宜时，适当提高温度。 同时增加CO,浓度或当温度适宜时，适当增强光照强度 和CO浓度都可以提高光合速率 适当减小CO,浓度 右移 左移 (光照强度) 延伸探究 土壤缺Mg2 右移 左移 轮 注意：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，C0,(或 复 1.西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点 光)补偿，点应右移，反之左移。 (3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增 是 大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动； 物 (答出两点即可)。 反之，移动方向相反。 2.在温室大棚生产中，大棚内多施农家肥有利于提高 085 精准命题 作物的产量，原因是 考向一结合光合作用影响因素，考查科学思维 》例1(2025·北京西城区期末)西洋参受干旱 胁迫，生长会受影响。检测西洋参在重度干旱条件下 3.结合下图分析并回答问题： 与光合作用相关的指标，结果如图所示。下列叙述正 确的是 ( 1 小麦 。C0,吸收速率 5 ·胞间CO,浓度 /sn? 玉米 4 ·气孔导度 40 200 吃 C细胞间隙 100 30 C0,浓度 1 10 C点时两者光合作用速率 (填“相 8 00 24681012 0 干旱时间天 等”“不相等”或“不一定相等”)，理由： A.C0,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C02浓度仅受气孔导度影响 考向二围绕光合作用在农业生产中的应用，考 D.降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境 查生命观念和科学思维 〔变式训练1〕(2024·重庆沙坪坝联考期中)光 》例2细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中 合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与具有广泛的运用。下列有关叙述中，错误的是 () 叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得 A.中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸，从而促进 出 ( 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 光合速率/(C02 umol.m2·s 40 叶片有利于有机物的积累 1000uL·L-1C0 C.合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的 30 光合作用强度 370 LL.L-CO: 20 D.温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要 200uL·LC02 适时通风，以保证O2供应 10 〔变式训练3〕(2024·江西省五市九校协作体 0 高三联考)光合作用和细胞呼吸的原理在生产、生活中 10203040 叶片温度（℃） 具有广泛的应用。下列相关叙述不正确的是() A.低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高 A.利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发 酵罐，在控制通气的情况下，可以生产食醋或味精 B.在一定的范围内，C02浓度升高可使光合作用 B.提倡慢跑，可防止因肌细胞无氧呼吸积累乳酸 086 最适温度升高 而导致的肌肉酸胀乏力 C.C02浓度为200uL·L-时，温度对光合速率 C.农业生产上的间作、套种、合理密植均是通过提 2026 影响小 高光合作用强度来提高农作物产量 年 D.10℃条件下，光合速率随C02浓度的升高会持 D.温室栽培时可通过适当增大昼夜温差来提高 创 续提高 有机物的积累量 新 〔变式训练2〕与野生型拟南芥WT相比，突变 素养提升·强化思维 计 体1和2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的 构建网络 中 分布及位置不同（图a,示意图），造成叶绿体相对受光 学 探究环境 案 面积的不同（图b),进而引起光合速率差异，但叶绿素 因素的 影响 环境因素：光照 含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前 强度、CO,浓度 温度、水和矿质 提下，下列叙述错误的是 影响因素 元素等 光合作用 0 内部因素 太阳 光合作用 原理的应用 绿体 真题再现 1.(2024·北京卷)某同学用植物叶片在室温下进行 WT 光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释 A.2比1具有更高的光饱和点（光合速率不再随 放量，结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是 () 光强增加而增加时的光照强度) B.1比2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与 呼吸释放CO2等量时的光照强度) 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 光照强度 A.增加叶片周围环境CO,浓度 检测指标 植株 14天21天28天 B.将叶片置于4℃的冷室中 胞间CO,浓度 野生型 140 151 270 C.给光源加滤光片改变光的颜色 (umol C02·mol-1) D.移动冷光源缩短与叶片的距离 突变体 110 140 205 2.(2023·山西卷)我国劳动人民在漫长的历史进程 气孔导度 野生型 125 95 41 中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。 (molH,0·m2·) 突变体 140 112 78 生产和生活中常采取的一些措施如下。 未处理 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下 设 S +Lov+KT 出 存放 ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行 是 适度低温处理 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干 ①②③①②3 野生型 突变体 处理后储藏 ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天 (1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用 光照和黑暗的相对时长 的物质有 结合细胞分裂素的作用，据图 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株 分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度 距合理 慢的原因是 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行 种植两种高矮不同的作物 (2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强 关于这些措施，下列说法合理的是 ( 度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体 A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开 的光饱和点 (填“高”或“低”)，理由是 高 花的关系 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 (3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到 复 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼 植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原 吸作用强度 必 因是 3.(2023·湖北卷)高温是制约世界粮食安全的因素 学 之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平 0 087 均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~5.(2023·山东卷)当植物吸收的光能过多时，过剩的 8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的 光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损 是 ( 伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。 A.呼吸作用变强，消耗大量养分 细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗 B.光合作用强度减弱，有机物合成减少 散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H C.蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ D.叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺 4.(2024·山东卷)从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐 失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示 变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢， 实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相 籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂 同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。 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 …突变体 野生型 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C02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 黑暗 强光照射 黑暗 的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。 (1)该实验的自变量为 该实验的无关 变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 流向光合作用的能量 (填“多”或“少”)。 (答出2个因素即可)。 若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实 (2)根据本实验 (填“能”或“不能”)比较 验推测，原因是 出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理 由是 温馨提示：复习至此，请完成练案[13] (3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中 第6讲 光合作用和细胞呼吸的关系 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 1.熟练掌握光合作用和细胞呼吸的1.通过分析光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化过程，建立物质 关系。 和能量观。（生命观念) 2.通过阐述光合作用与细胞呼吸的2.通过对光合作用、细胞呼吸“三率”曲线分析，培养模型构建与分析 相互关系，形成归纳与概括、模型 能力。（科学思维） 088 与建模的科学思维方法。 3.通过对光合速率的测定实验，培养实验探究能力。（实验探究） 2026 年 考点一光合作用和细胞呼吸的关系 创 暗反应 设 必备知识·斧实县础 (CH,0)。 (2)能量变化 知1识巩固 中 细 能 1.细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系 光光 暗中稳定 ATP中 能 用于 反应 中活跃的 反应的 呼 光能+无反：D境反应 活跃的 生命 化学能 吸 化学能 活动 H,0 CO. C6H1206 光合作用 细胞呼吸 2.光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP 有氧呼吸D田（有氧呼吸D←丙酮酸（有氧呼吸） 的来源与去路 H田 来源第一阶段〔葡萄糖)、第二阶段丙 有氧 酮酸和水) ATP NADH 呼吸 去路第三阶段还原02，产生H,0 (1)物质转化 (释放大量能量) 来源 所产生 ①C:C02 暗反应 有机的整 →丙酮酸 有氧呼吸 NADPH 光合 第二阶段 作用去路用于暗反应】 有氧 来源三阶段均产生 呼吸去路作为各项生命活动的直接能源 暗反应 ②H:H,0 光反应 NADPH CATP 物质 光合「 来源 有氧呼吸 有氧呼吸 →H 第一、二阶 第三阶段 作用去路主要用于C,的还原 ③0：H,0光反应 有氧呼吸 有氧呼吸 >H0 第三阶段 第二阶段