第3单元 6 第12讲 光合作用的影响因素及应用（课件PPT）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 多选）

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用的影响因素及应用”专题，依据课标要求和近三年高考真题（2024新课标卷、湖北卷等），系统梳理实验探究（光照强度对光合强度影响）和影响因素（光照、CO₂浓度等）两大核心考点，明确实验设计、曲线分析、实践应用等高频题型分布，对接高考评价体系，体现复习针对性。 课件亮点在于“真题情境+核心素养”融合，如结合2024新课标卷O₂浓度变化题，运用“因果搭桥法”培养科学思维，通过实验误差分析（如叶片打孔避开叶脉）提升探究实践能力，归纳光补偿点移动等易错点，助力学生掌握答题技巧，教师可据此实施系统性复习指导，高效备考。

第12讲　光合作用的影响因素及应用 第三单元 细胞的能量供应和利用 高三一轮复习讲义 人教版　(多选) 课标要求 1.实验：探究环境因素对光合作用强度的影响。　 2.关注光合作用与农业生产及生活的联系。 考情分析 1.探究环境因素对光合作用强度的影响 (2024·新课标卷T7；2022·海南卷T3) 2.光合作用影响因素分析 (2024·湖北卷T21；2023·北京卷T3；2023·湖北卷T11；2023·重庆卷T19；2023·山东卷T21；2023·广东卷T18；2022·广东卷T18；2022·辽宁卷T22；2022·江苏卷T20) 3.光合作用原理的实践意义 (2024·浙江1月选考T20；2024·安徽卷T17；2022·北京卷T2；2021·福建卷T17) 考点一　实验：探究光照强度对光合作用强度的影响 考点二　光合作用的影响因素及其应用 知识小结 真题体验 课时测评 情境命题 内容索引 规范答题 实验：探究光照强度对光合作用强度的影响 考点一 返回 1.实验原理 (1) 必备知识 整合 (2)通过LED灯与烧杯之间的距离控制光照强度，依据一定时间内________ _____________，来比较光合作用强度。 上浮 圆形小叶 片上浮的数量 2.实验流程 CO2 圆形小叶 片浮起的数量 3.实验结果与结论 在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也越多。说明在一定范围内，______________________________________ ______。 4.注意事项 (1)打孔时要避开大的叶脉，因为其中没有叶绿体，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。 (2)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入__________溶液中。 随着光照强度不断增强，光合作用强度也 增强 NaHCO3 1.正误判断 (1)(必修1 P105 正文)延长光照时间能够提高光合作用强度。 (　　) (2)(必修1 P105“探究·实践”)在探究光照强度对光合作用强度的影响中，增加光照强度或温度，都能明显缩短圆形小叶片上浮至液面所用的时间。 (　　) (3)溶液浓度过高会导致叶片上浮缓慢是因为在高浓度的无机盐溶液中植物细胞失水。 (　　) (4)(2021·湖南卷)弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用。 (　　) (5)(2021·湖南卷)在暗反应阶段，CO2不能直接被还原。 (　　) (6)(2023·湖北卷)高温导致作物减产，其原因是叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少。 (　　) 考教衔接 × × √ × √ × 2.情境分析 下图表示测定影响金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，据图分析：   (1)该实验的自变量是_____________，因变量是_______________________ ________。 (2)加入NaHCO3溶液是为了_________________________。 (3)拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度______(填“高于”或“低于”)单色光下O2浓度，判断理由是_______________________ ________________________。 不同单色光 释放的O2浓度(光合作用 强度) 提供光合作用需要的CO2 高于 相同条件下，自然光下比 单色光下的光合作用要强 考向 探究光合作用的影响因素实验 (2024·四川成都诊断)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  关键能力 提升 √ 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 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。 返回 光合作用的影响因素及其应用 考点二 返回 1.外部环境因素 (1)光照强度 ①原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率加快，产生的____________________增多，使暗反应中C3还原过程加快，从而使光合作用产物增加。 必备知识 整合 NADPH和ATP ②曲线分析 项目 生理过程 气体交换 生理状态模型 A点 只进行呼吸作用 吸收O2、释放CO2 AB段 呼吸作用速率______光合作用速率 吸收O2、释放CO2 B点 呼吸作用速率______光合作用速率 不与外界进行气体交换 B点以后 呼吸作用速率______光合作用速率 吸收CO2、释放O2 大于 等于 小于 ③应用：温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，__________农作物，可合理利用光能。 间作套种 (2)CO2浓度 ①原理：CO2影响________阶段，制约C3的形成。 ②曲线分析   图1中A点表示________________，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A'点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B'点都表示_____________。 ③应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等_______________，提高光合速率。 暗反应 CO2补偿点 CO2饱和点 增大CO2浓度 (3)温度 ①原理：温度通过影响光合作用相关酶的活性影响光合作用强度。 ②曲线分析   光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响，但呼吸作用相关酶的__________较高。 ③应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当______温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 最适温度 降低 (4)水分 ①原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。 ②曲线分析   ③应用：在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。 (5)矿质元素(如图)   ①原理：N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响________的合成，从而影响光合作用。 ②应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用效率。 叶绿素 2.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 < < (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 活性 活性 (3)植物叶面积指数 不再增加 合理密植 1.正误判断 (1)(必修1 P105 正文拓展)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要是光反应受到限制。 (　　) (2)(必修1 P105 正文拓展)干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少。 (　　) (3)(2021·湖南卷)合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度。 (　　) 考教衔接 √ √ √ 2.情境分析 (1)下图是多因素变量对光合速率影响的三种曲线，请分析：   ①P点之前：限制光合速率的因素分别为__________________________，随着因素的不断加强，光合速率不断提高。 ②Q点之后：横坐标所表示的因素______(填“是”或“不是”)影响光合速率的主要因素，影响因素分别为___________________________。 光照强度、光照强度、温度 不是 温度、CO2浓度、光照强度 (2)(经典高考题情境)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是____，判断的依据是________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 甲 根据曲线图可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲种植物净光合速率下降幅度比乙种植物大 考向1 光合作用影响因素的相关数学模型 1.(多选)(2025·河北衡水模拟)如图表示植物光合作用速率随光照强度改变的曲线，下列分析错误的是   A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动 B.若增加CO2浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动 C.D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 D.若图为阳生植物，则换为阴生植物时，B点向右移动，D点向右下方移动 关键能力 提升 √ √ B点为光补偿点，此时光合作用与呼吸作用强度相等，若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动，A正确；若增加CO2浓度，则光合作用强度增加，B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确；阴生植物的光补偿点和光饱和点都要低于阳生植物，因此，若图为阳生植物，换为阴生植物时，B点向左移动，D点向左下方移动，D错误。 高中生物中水的知识归纳 题后总结 高中生物中水的知识归纳 2.(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__________________________________ ____________________________________________________。 红光和蓝紫光　 光合色素分为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 光合色素分为叶绿素和类胡萝卜两大类，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。 (2)光照t时间时，a组CO2浓度____(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 大于 植物会进行光合作用和呼吸作用，光合作用消耗CO2产生O2，呼吸作用消耗O2产生CO2。分析图可知，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。 (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_________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 b 再延长光照时长，c和d组O2的浓度不再增加，说明此时受CO2浓度的影响，光合速率等于呼吸速率，由于温度保持恒定，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两组的光合速率都相等且都等于呼吸速率，而b组的由于光照较弱，消耗的CO2较少，所以t时光合速率仍然大于呼吸速率 再延长光照时长，c和d组O2的浓度不再增加，说明此时受CO2浓度的影响，光合速率等于呼吸速率，由于温度保持恒定，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两组的光合速率都相等且都等于呼吸速率，而b组的由于光照较弱，消耗的CO2较少，所以t时光合速率仍然大于呼吸速率。 (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”)。 升高 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。 考向2 光合作用原理的实践应用 3.(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，实验结果如下表所示。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 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 与其他组相比，第①组处理首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但其鲜花累计平均产量小于第②、③组，A错误；植物甲花的品质与叶黄素含量呈正相关，据表中信息可知，随着光照处理中的黑暗时长减小，植物甲花的叶黄素含量先升高后降低，B错误； 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 第②组处理植物甲花的叶黄素含量最高，鲜花累计平均产量明显大于第①组，略小于第③组，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；比较第②组和第③组的结果可知，第②组植物甲花的叶黄素含量较第③组高，但第③组的鲜花累计平均产量高于第②组，说明植物甲花的叶黄素含量与花的产量不呈正相关，D错误。 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 返回 知 识 小 结 返回 返回 真 题 体 验 返回 1.(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 √ CO2吸收速率代表净光合速率，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。 2.(2022·湖南卷，改编)在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是 A.叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少 B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量 C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低 D.光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力上升 √ 夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，光合作用强度明显减弱，A正确；夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶)，光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量，B错误；光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上而非叶绿体内膜上，C错误；夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，D错误。 3.(2022·北京卷)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，温度对光合速率影响小 D.10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高 √ 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，光合速率达到最高值，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 ℃；当CO2浓度为1 000 μL·L－1时，最适温度大于35 ℃，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正确。 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而改变的程度不大，光合速率在温度的升高下，持续在数值为10处波动，而CO2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，曲线有较大的变化趋势，表明CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小，C正确。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1 000 μL·L－1时，光合速率无明显的提高趋势，所以不能表明10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。 返回 情境 命题12 返回 光抑制与非光化学淬灭（NPQ） 返回 情境素材 光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能会下降，这种现象称为光抑制。光抑制主要表现为光系统Ⅱ光化学效率以及饱和光强下光合速率的降低，光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)可用来表示光抑制程度。当光系统从环境中吸收的光能超出其光能利用能力时，光能以热能的形式耗散，称为非光化学淬灭(NPQ)。植物通过“非光化学淬灭(NPQ)”的机制来保护自身，在NPQ的作用下，多余的光能会以热能的形式散失。该机制的启动、关闭特点如图所示。 角度一　考查对教材基本知识的理解应用能力 (1)在正常情况下，叶绿体中光合色素吸收的光能有两个方面的用途：一是__________；二是在有关的酶作用下，提供能量促使__________________ ________________。 命题角度 水的光解　 ADP与Pi反应形成 ATP(或ATP形成) (2)处在状态____(填图中数字序号)时，可通过启动NPQ避免叶绿体受创，NPQ直接作用于光合作用的_________(填“光反应”或“暗反应”)阶段。 (3)引发NPQ机制开启、关闭的环境因素是__________，在光照开始一段时间后，叶绿体中光反应、暗反应能够同时、快速、稳定进行的原因，除有稳定的能量来源及物质供应外，还与叶肉细胞中______________________ _____________________________________________________(从物质转化角度分析)有关。 ②　 光反应 光照强度 ADP和Pi与ATP之间、 NADP＋与NADPH之间不断迅速转化，且处于动态平衡中 角度二　考查实验探究与长句表达能力 (4)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：修复损伤的PSⅡ；参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如上图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。 ①根据本实验，_____(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是______________________________________ _____________________________。 ②据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量_____(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是______________________________________________ ________________。 不能　 突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野　 生型PSⅡ系统损伤大但能修复 少 突变体NPQ强度高，PSⅡ系统损伤小，PSⅡ活性高， 光反应产物多 据图分析，强光照射下突变体的NPQ强度相对值比野生型的高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。据图分析，强光照射下突变体中NPQ强度相对值高，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。 返回 规范 答题3 “搭桥法”解决原因分析题 返回 植物代谢是高考非选择题命题的重点，其中原因分析类问题是常见的命题形式，也是这部分的难点之一。解决此类问题使用“因果搭桥法”可以得全分、得高分。首先审题，找出因和果，也就是在什么条件下出现了什么现象，然后利用生物学知识进行推理，完成逻辑链条，如下图：   组织答案：常用句式“因为……，所以……；又因为……，所以……”。 解题支招 (2023·全国乙卷，节选)植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开①，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。有研究发现，用饱和红光(只用红光照射时，植物达到最大光合速率所需的红光强度②)照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60％左右。红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是________ ______________________________________。 真题演示 思维路径 阅读题干可知，“因”是“红光照射”，“果”是“气孔开放”。由关键信息①可知，保卫细胞吸水时气孔打开，而吸水需要提高细胞内的渗透压；再结合关键信息②推断是红光促进了光合作用，产生了更多的有机物导致的保卫细胞渗透压上升。“因果搭桥”构建思维链条如下：   规范作答　在红光照射下，保卫细胞进行光合作用制造有机物增多，使保卫细胞的渗透压升高，细胞吸水膨大，气孔开放 1.(经典高考题)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是______________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 跟踪训练 植物在适宜光照下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，影响了光合作用的暗反应，光合速率也随之降低 “因”是“适宜条件下照光培养”，“果”是“植物的光合速率都降低”，结合“密闭小室”的条件，组织思路进行搭桥： 2.(2024·安徽卷，节选)盐生杜氏藻(甲)和米氏凯伦藻(乙)在单独培养及混合培养下。实验中发现，培养液的pH值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是__________________________________________________ ______________________________________(答出1点即可)。 3.(2023·全国甲卷，节选)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是______________________________________________________________ ___________________________。 藻细胞密度增加，光合作用强度增大，吸收培养液中的CO2增多，从而导致培养液的pH升高 在黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的ATP和NADPH，所以无法形成糖类 4.(2021·全国甲卷，节选)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是______________________________________________________ ___________________________________________________。 细胞逆浓度梯度吸收K＋是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低 5.(2023·重庆卷，节选)水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率呈正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标(单位省略)，结果如下表。   光反应 暗反应 光能转化效率 类囊体薄膜电子传递速率 RuBP羧化酶含量 Vmax 野生型 0.49 180.1 4.6 129.5 突变体 0.66 199.5 7.5 164.5 注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶；Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率。   光反应 暗反应 光能转化效率 类囊体薄膜电子传递速率 RuBP羧化酶含量 Vmax 野生型 0.49 180.1 4.6 129.5 突变体 0.66 199.5 7.5 164.5 据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是__________________ _______________________________________________________________________________________________________________。 突变体水稻的光能转化效率和类囊体薄膜电子传递速率高，光反应速率比野生型水稻快；RuBP羧化酶的含量高，暗反应速率比野生型水稻快 返回 课 时 测 评 返回 1.(2025·宁夏模拟)如图所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，下列说法错误的是   A.叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度等于细胞呼吸强度 B.实验前将各叶圆片内的气体排出，其目的是排除原有气体对实验结果的干扰 C.最直接的净光合速率观测指标是相同时间内叶圆片上浮的数量 D.此装置也可以用于探究CO2浓度对光合作用强度的影响 √ 叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度，A错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 2.(2024·广东梅州期末)小明家想建一个绿色蔬菜大棚，他结合所学知识给出若干建议，其中包括在大棚内安装太阳能灯和增加供暖装置以确保昼夜温度均高于室外。下列有关小明的建议和对应原理的叙述正确的是 A.太阳能灯能在阴天时增加光照强度，增强光反应，为暗反应提供更多的ATP和NADPH B.光反应在光下进行，暗反应在暗处进行，夜晚要关闭太阳能灯让植物进行暗反应 C.大棚内最好安装绿色的太阳能灯 D.延长光照时间能提高光合作用的速率 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 阴天时光照不足，可用太阳能灯增加光照强度，进而增强光反应，为暗反应提供更多的NADPH和ATP，A正确；光反应必须在光下进行，而暗反应有光、无光都能进行，夜晚为了更好地提高产量，需要打开太阳能灯(延长光照时间)，让植物进行光合作用，因为暗反应需要光反应提供ATP和NADPH，B错误；绿叶中的光合色素主要吸收蓝紫光和红光，几乎不吸收绿光，不宜在大棚内安装绿色的太阳能灯，可安装蓝紫色或红色的太阳能灯，C错误；光合作用速率指的是单位时间内的光合作用强度，延长光照时间不能提高光合作用的速率，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 3.(2024·湖北孝感中学模拟)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述正确的是  A.黑暗条件下，①④减小 B.光照强度低于光补偿点时，①③增大 C.光照强度等于光补偿点时，②③保持不变 D.光照强度等于光饱和点时，②④增大 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 黑暗条件下，细胞只有呼吸作用，呼吸作用消耗O2产生的CO2扩散至细胞外，因此①增大、④减小，A错误；光照强度低于光补偿点时，光合作用强度小于呼吸作用强度，此时①增大、③减小，B错误；光照强度等于光补偿点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，②、③保持不变，C正确；光照强度等于光饱和点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，②减小、④增大，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 4.(2024·湖北襄阳期中)已知小麦光合作用最适温度为25 ℃，细胞呼吸最适温度为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 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，细胞呼吸强度不变，b点将向右移动，C错误。 √ 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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 5.(2024·南宁联考)研究发现，植物在高盐环境中会产生大量的活性氧，如过氧化氢等。活性氧会攻击磷脂分子，影响植物的光合作用。为了研究褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿光合作用和生理指标的影响，科研人员用中苜1号和WL903两种紫花苜蓿为材料，设置了对照组(CK组)、NaCl组(200 mmol/L NaCl＋1/2 Hoagland营养液)和MT组(100 μmol/L褪黑素＋200 mmol/L NaCl＋1/2 Hoagland营养液)进行实验，结果如图所示。 √ 下列叙述不正确的是 A.CK组需要添加等量的1/2 Hoagland营养液 B.由图可知，盐胁迫能降低紫花苜蓿的光合作用速率 C.在盐胁迫下，WL903具有更强的抗逆性 D.褪黑素能缓解盐胁迫下活性氧对光合作用相关膜结构的损伤 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 对照组(CK组)的处理是没有盐胁迫也不加褪黑素，其他条件不变，故需要添加等量的1/2 Hoagland营养液，A正确；盐胁迫的环境即只添加NaCl的组，即NaCl组，与CK组相比，中苜1号和WL903的净光合速率均低于CK组，B正确；WL903与中苜1号相比，有盐胁迫时，净光合速率和CAT活性均比中苜1号低，说明WL903抗逆性更弱，C错误；MT组净光合速率和CAT活性均比NaCl组高，说明褪黑素能缓解盐胁迫下活性氧对光合作用相关膜结构的损伤，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 6.光补偿点是指植物的光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物的光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。下表为三种植物的光补偿点(单位：μmol·m－2·s－1)和光饱和点(单位：μmol·m－2·s－1)，其他环境条件相同且最适宜。下列相关叙述错误的是 √ 植物种类 植物甲 植物乙 植物丙 光补偿点 140 68 39 光饱和点 1 450 1 260 980 A.三种植物中，最适合在较强的光照环境中生长的是植物甲 B.若适当提高温度，则植物丙的光饱和点将变大 C.100 μmol·m－2·s－1的光照强度下，植物乙的有机物积累量比植物甲的多 D.光照强度长期低于光补偿点，不利于植物的正常生长 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 植物甲的光补偿点和光饱和点都最大，所以三种植物中，最适合在较强的光照环境中生长的是植物甲，A正确；温度已是最适温度，若适当提高温度，则植物丙的光饱和点将变小，B错误；100 μmol·m－2·s－1的光照强度下，植物乙的有机物积累量为正值，而植物甲的为负值，C正确；光照强度长期低于光补偿点，有机物积累量为负值，不利于植物的正常生长，D正确。 植物种类 植物甲 植物乙 植物丙 光补偿点 140 68 39 光饱和点 1 450 1 260 980 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 7.(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。下列有关叙述中，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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 中耕松土可以增加土壤中的O2含量，有助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)，减少有机物的消耗，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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 8.(多选)(2024·石家庄期末)下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示的因素外，其他环境因素均控制在最适范围。下列分析正确的是   A.图甲中，若温度继续升高，则光合速率可能会降低 B.图乙中，b点的限制因素是CO2浓度，N点的主要限制因素与a、b点的不同 C.图甲中，M点的主要限制因素是温度，图丙中P点的主要限制因素是光照强度 D.图丙中，在相同时间内，d点叶肉细胞中生成C3的速率与c点的相同 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 图甲中，若温度继续升高，超过最适温度时，酶的活性会降低甚至会失活，则光合速率可能会降低，A正确；图乙中，b点的限制因素是CO2浓度，N点的主要限制因素为光照强度，与a、b点的不同，B正确；图甲中，M点的主要限制因素是温度，图丙中P点的主要限制因素是光照强度，C正确；图丙中，在相同时间内，d点叶肉细胞光合速率比c点的高，生成C3的速率比c点的快，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 9.(多选)(2024·江苏一模)为了探究光照强度和土壤含水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实验，实验处理及其结果如图所示，其中20％、40％、 60％为土壤含水量，弱、中、强为光照强度，光合速率的单位为mg CO2·dm－2·h－1。据图分析，下列叙述正确的是   A.相同土壤含水量下，随着图中光照强度的增加，光合速率随之增强 B.相同光照强度下，随着图中土壤含水量的增加，光合速率随之增强 C.中强度光照和土壤含水量为60％的条件最有利于该植株的生长 D.弱强度光照条件下，土壤含水量不是限制该植株光合作用的环境因素 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 相同土壤含水量下如20％(或40％、60％)含水量时，随着图中光照强度的增加，光合速率先升高后降低，A错误；相同光照强度下如弱光照(或中、强光照)，随着图中土壤含水量的增加，光合速率随之增强，B正确；图中的实验条件中，中强度光照和土壤含水量为60％的条件最有利于该植株的生长，C正确；弱强度光照条件下，随着土壤含水量的增加，该植株光合作用随之增强，说明弱强度光照条件下，土壤含水量是限制该植株光合作用的环境因素，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 10.(多选)(2025·江苏模拟)光合作用是自然界最重要的化学反应之一，影响光合作用的外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度，如图是实验人员测得的光吸收对单个叶片的光合速率的影响。下列相关叙述正确的是   A.大田作物群体对光能的利用与单个叶片不同，对应的光极限范围应该更大 B.CO2极限时，限制光合作用增加的因素可能是CO2浓度或温度 C.在光合作用最适温度条件下适当升温，呼吸速率可能增大，补偿点可能左移 D.实际生产中施肥过多或过少都可能影响到光合作用速率 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 群体对光能的利用更充分，光饱和点较单个叶片更大，所以光极限范围会更大，A正确；CO2极限时，曲线趋于水平，此时光照强度不再是限制因素，可能是其他外界因素，如温度和CO2浓度，B正确；在光合作用最适温度条件下适当升温，光合速率下降，呼吸速率可能增大，导致光补偿点右移，C错误；实际生产中，施肥过多会影响细胞吸水，施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成，故施肥过多或过少都可能影响到光合作用速率，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 11.(10分)(2025·河南八省联考)为探究某种杨树雌株和雄株竞争光资源的差异，研究人员将生长状态相同的雌株和雄株幼苗植于同一盆中，在全光照(自然光照)和遮阴(55％自然光照)条件下分组培养，5个月后检测植株的生理指标，结果如图所示(净光合速率以单位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量表示)。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 回答下列问题。 (1)植物通过光反应将光能转化成__________________中的化学能。在暗反应阶段，CO2被利用。经过一系列的反应后生成________________。 ATP和NADPH　 糖类等有机物 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 光反应阶段的物质变化包括水的光解，ATP的合成以及NADPH的合成，能量变化是将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能，暗反应阶段的物质变化包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，最后生成的是糖类等有机物。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)与全光照处理相比，遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多，该变化的生理意义是___________________________________。 与全光照处理相比，遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多，该变化的生理意义是有利于吸收更多光能，提高光合效率。 有利于吸收更多光能，提高光合效率 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (3)在相同光照(全光照或遮阴)条件下，雄株的生物量(干重)均高于雌株。不考虑呼吸速率的差异，据图推测该种杨树雌株和雌株的光资源竞争策略分别是________________________________________________。 据图判断雌株的株高小于雄株，雌株获得的光能少，雄株获得的光能多，雌株倾向于减少光能获取，雄株倾向于获得更多光能。 雌株倾向于减少光能获取，雄株倾向于获得更多光能 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (4)综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果，得出结论如下：杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同。该推理运用了_________(填科学方法)。 综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果，得出相应的结论，应用的方法是归纳法。 归纳法 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (5)杨树雌株通过产生杨絮(包裹种子的絮状绒毛)传播种子。杨絮会引发过敏反应，且存在火灾隐患。利用所学生物学知识，为防治杨絮问题提供合理建议：____________________________________(答出2点即可)。 杨絮是包裹种子的絮状绒毛，会引发过敏反应，且存在火灾隐患，为防治杨絮问题，可选育无絮品种或者利用激素抑制杨絮的产生等措施。 选育无絮品种，采用激素抑制柳絮产生 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 12.(10分)(2025·陕西安康模拟)为探究远红光强度对黄瓜幼苗形态和光合作用的影响，研究人员以黄瓜幼苗为材料，在固定红蓝光强度及光合有效辐射的基础上，添加3种不同强度的远红光，使得各处理组的红光/远红光的值分别为10(L-FR)、1.2(M-FR)和0.8(H-FR)，比较不同处理对于黄瓜幼苗生长及光合作用的影响，结果如表、图所示。请回答下列问题。 组别 株高/cm 鲜重/g 干重/g 总叶面积/cm2 L-FR 23.95 19.796 1.829 605.963 M-FR 72.00 31.682 2.079 573.087 H-FR 82.97 31.000 2.037 567.203 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (1)实验中，各组红蓝光强度及光合有效辐射固定的目的是______________ ____________________。黄瓜幼苗的光合色素中，可吸收蓝紫光的色素有______________________。 保证实验的自变 量为红光/远红光的值 叶绿素和类胡萝卜素 组别 株高/cm 鲜重/g 干重/g 总叶面积/cm2 L-FR 23.95 19.796 1.829 605.963 M-FR 72.00 31.682 2.079 573.087 H-FR 82.97 31.000 2.037 567.203 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 探究性实验需要遵循单一变量原则，严格控制无关变量相同且适宜，因此实验中，各组红蓝光强度及光合有效辐射固定的目的是严格控制无关变量相同且适宜，保证实验的自变量为红光/远红光的值；植物叶绿体中色素的光吸收特点为：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，因此可吸收蓝紫光的色素有叶绿素和类胡萝卜素。 组别 株高/cm 鲜重/g 干重/g 总叶面积/cm2 L-FR 23.95 19.796 1.829 605.963 M-FR 72.00 31.682 2.079 573.087 H-FR 82.97 31.000 2.037 567.203 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)根据表中信息分析，随着远红光强度的增加，黄瓜幼苗的株高明显增加，但干重的增加并不明显，原因可能是__________________________， 这会影响光反应产物__________________的生成，进而影响暗反应中有机物的合成。 　ATP和NADPH 远红光不能被光合色素吸收 组别 株高/cm 鲜重/g 干重/g 总叶面积/cm2 L-FR 23.95 19.796 1.829 605.963 M-FR 72.00 31.682 2.079 573.087 H-FR 82.97 31.000 2.037 567.203 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 由于远红光不能被光合色素吸收，随着远红光强度的增加，影响光反应产物ATP和NADPH的生成，进而影响暗反应中有机物的合成，导致黄瓜幼苗的株高明显增加，但干重的增加并不明显。 组别 株高/cm 鲜重/g 干重/g 总叶面积/cm2 L-FR 23.95 19.796 1.829 605.963 M-FR 72.00 31.682 2.079 573.087 H-FR 82.97 31.000 2.037 567.203 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (3)气孔导度可反映气孔的开放程度，由图可知，与L-FR处理组相比，H-FR处理组的气孔导度明显增大。据此推测，H-FR处理组幼苗鲜重明显增加的原因是______________________________________________________ ___________。在光照强度不变的情况下，气孔导度增大在短时间内会导致叶绿体基质中C3、C5含量的变化分别为______________(从“增多” “减少”中选择)。 气孔导度增大，吸收的CO2增多，导致暗反应增强，积累的 有机物增多 增多、减少 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 与L-FR处理组相比，H-FR处理组的气孔导度明显增大，H-FR处理组幼苗鲜重明显增加的原因可能是气孔导度增大，吸收的CO2增多，导致暗反应增强，积累的有机物增多；在光照强度不变的情况下，气孔导度增大在短时间内可以增加叶片细胞中CO2的含量，使CO2和C5固定形成C3的反应加快，而光反应不变，C3的还原不变，C3含量增多，C5含量减少。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 13.(11分)(2025·陕西西安模拟)为探究某植物生长所需的适宜光照，在不同光照条件下，测得该植物叶片的呼吸速率、净光合速率和叶绿素含量如下图所示。回答下列问题。   注：自然光下用遮阳网遮光，透过的光占自然光的百分数为透光率(％)。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (1)图1表明，植物叶片在透光率25％～75％内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是______________________________________________ _______________________________________。 通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身 有机物正常积累量，从而保证自身正常生长 图1表明，植物叶片在透光率25％～75％内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是植株在遮光环境下通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)据图可知，在25％透光率下叶片固定二氧化碳的速率是________μmol · m－2·s－1。 7.5 据图可知，在25％透光率下叶片固定二氧化碳的速率是总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝6＋1.5＝7.5 μmol·m－2·s－1。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (3)根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是______，依据是_____________________________________________。 75％ 此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多 根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是75％，依据是此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (4)图3中50％、75％透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异(简要写出实验思路和预期结果)：___________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 实验思路：取等量的50％、75％透光率下植物叶片若干，分为甲、乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量。预期结果：75％透光率组的叶片中叶绿素的含量高于50％透光率组的叶片中叶绿素的含量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 图3中50％、75％透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异，核心步骤是能够提取植物叶片中的色素并能比较其含量的多少，故实验思路为：取等量的50％、75％透光率下植物叶片若干，分为甲、乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量。预期结果：75％透光率组的叶片中叶绿素的含量高于50％透光率组的叶片中叶绿素的含量。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 谢 谢 观 看 光合作用的影响因素及应用 $