2026届高三生物一轮复习课件第12讲　光合作用的影响因素及其应用

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用的影响因素及其应用”专题，依据高考评价体系梳理了环境因素探究、内外因素分析及生产应用三大核心考点，通过近五年真题统计明确“实验变量控制”占35%、“曲线分析（补偿点/饱和点）”占40%的高频考点分布，构建了“概念辨析-实验探究-真题应用”的完整复习体系。 课件亮点在于“实验建模+真题深研+素养落地”的备考策略，如以“光照强度对光合强度影响”实验为载体，详解自变量控制（光源距离）、因变量检测（叶片上浮数），培养科学思维和探究实践素养。特设“补偿点/饱和点移动规律”速记表及“易错陷阱警示”（如总光合与净光合辨析），通过2024湖北卷、2025衡阳检测等真题变式训练，帮助学生掌握曲线分析技巧，教师可据此精准定位薄弱点，实现高效冲刺备考。

SHENG WU XUE 光合作用的影响因素及其应用 第12讲 目录 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 典型例题·深研 目录 (2)表示方法： 单位时间内光合作用 制造有机物的量 固定CO2的量 产生02的量 1.光合作用强度(速率) (1)概念： 植物在单位时间内通过光合作用制造的糖类的数量 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 如何测定植物的光合速率？ 内因： 外因（环境因素）： ①光照 ②CO2浓度 ③温度 ④水 ⑤矿质元素（肥） CO2 + H2O (CH2O) + O2 光能 叶绿体 CO2 、H2O 气孔开闭 光照时间、光照强度、 光的成分（光质） 叶绿体（色素、酶） 温度 有机物积累，不利于光合作用 N、Mg 色素、酶的数量和活性 一般情况下，叶片的有机物输出越多，其光合速率 。 若将一株植物的果实去除，则去除的果实越多，光合速率如何变化，为什么？ 去除的果实越多，叶片的光合产物无法输出，光合速率越慢 越快 影响光合作用强度的因素 原料： 产物： 能量： 场所： 请根据光合作用反应式，从内、外因分析影响光合作用强度的因素有哪些？ 主要因素（外因：“三度”）：光照强度、温度、CO2浓度 4 自变量 不同_________________________ 控制自变量 调节 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 等保持一致 光照强度（强光、中光、弱光） 光源与烧杯的距离 光合作用强度 叶片浮起数量 叶片大小、NaHCO3溶液的浓度 叶片含有空气，上浮 叶片下沉 O2充满细胞间隙，叶片上浮 抽气 光合作用 产生O2 NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2，维持装置中CO2浓度的稳定，为光合作用提供CO2。 实验原理： 变量分析： 实验：探究光照强度对光合作用强度的影响 课本p105 5 01 打孔 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开叶脉)。 02 排气 将圆形小叶片置于吸入清水的注射器内，用手指堵住注射器前端小孔拉动活塞，使叶片内气体逸出。 03 沉水 将处理过的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。 04 实验 分别将10片叶圆片投入3只20ml NaHCO3的小烧杯中并调整5W台灯距离 （10、20、30cm） 实验步骤 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。 黑暗：避免光合作用产生O2，使叶片上浮 NaHCO3作用：可确保溶液中CO2含量充足且稳定，为光合作用提供CO2 实验结果： 不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃） 在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强。 实验结论： 注意：光照强度增加到一定强度时，光合速率不再加快，甚至降低(细胞灼伤) 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 7 深度思考 1.在该实验中，若用普通灯泡（灯会产生热量，距离越近，热量越多）作为光源，应注意什么，怎样改进？ 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 2.实验时叶片一定会出现上浮吗？ 在黑暗或弱光下，此时细胞只进行细胞呼吸或者细胞的光合作用强度小于或等于细胞呼吸强度，叶片中仍然没有足够的O2，叶片仍然沉在水底。 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 中间盛水的玻璃柱的作用：吸收光的热量，避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰。 在中、强光下，光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶片中会有足够的O2产生，大于有氧呼吸消耗的氧气，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。 如何探究CO2浓度对光合作用的影响 数量相同的叶圆片置于烧 杯底部等距离（10cm）置于40W 的光源下 1 蒸馏水 2 2% NaHCO3溶液 3 10% NaHCO3溶液 如何探究温度 对光合作用的影响 1 低温 2% NaHCO3溶液 2 常温 2% NaHCO3溶液 3 高温 2% NaHCO3溶液 水浴控制温度数量相同的叶圆片置于烧杯底部等距离（10cm）置于40W 的光源下 思维拓展 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 9 问题1：实验前需要将处理过的圆形小叶片放在黑暗环境中，请在下图绘出黑暗条件下CO2和O2的产生及消耗情况。并说出黑暗条件下可用哪些指标表示呼吸速率？ CO2 O2 黑暗：只进行呼吸作用 呼吸速率的表示方法： 黑暗条件下O2的吸收量 黑暗条件下CO2的释放量 有机物消耗量 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 10 问题2：在5min时，弱光和中等光强度下，叶片仍然没有上浮，在这两种光照强度下，叶片有无产生O2？请在下图绘出在这两种光照下O2和CO2的产生及消耗情况。 O2 O2 光合速率＜呼吸速率 CO2 CO2 O2 CO2 光合速率=呼吸速率 弱光照射 中等光强照射 O2（实际光合） CO2 O2（净光合） CO2 光合速率＞呼吸速率 强光照射： 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 11 总光合作用 = 净光合作用 + 呼吸作用 有机物的制造量 CO2固定或消耗量 O2的产生量 有机物积累量 CO2吸收量 O2的释放量 有机物的消耗量 CO2的释放量 O2的吸收量 净光合速率与植物生长的关系 当净光合速率>0,植物因积累有机物而生长。 当净光合速率=0,植物没有有机物的积累，不能生长。 当净光合速率<0,植物不能生长，长期如此，植物将死亡。 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 12 考向　结合光合作用影响因素的实验，考查科学探究能力 1.(2024·北京卷，4)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 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 典型例题·深研 目录 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 2.(2022·海南卷，3)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(　　) B 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 典型例题·深研 目录 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 考点二　影响光合作用的因素及其应用 核心要点·再研 典型例题·深研 目录 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O)+ O2 CO2浓度 气孔开闭情况 水分 光 酶的种类、数量 色素的种类和含量 植物自身因素（遗传特性、叶龄、叶面积指数） 光（强度、时间、光质） ＣＯ2浓度 矿质元素 水分 温度 内因 外因 影响 因素 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 请根据光合作用反应式，从内、外因分析影响光合作用强度的因素有哪些？ 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 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 增大 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 概念：单位土地面积上植物叶片的总面积占土地面积的倍数。 应用：①增加光合作用面积，如合理密植、间作套种； ②适当摘除林冠下叶层； ③合理施肥、浇水，避免枝叶徒长。 净光合量 呼吸量 A点前: ； A点后:虽然总光合量上升,但因 。 O 叶面积指数 物质的量 A 光合作用实际量 2 4 6 8 随叶面积指数增大，光合效率增大 呼吸量上升更快，导致净光合量下降 (3)叶面积指数 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 ①OA段，随叶面积指数的增大，光合作用实际量不断增大。 超过A点，随着叶面积指数的增大，光合作用实际量不再增加（叶片互相遮挡）。 ②OB段，净光合量随光合作用增强而增加，B点以后随呼吸量的增加，净光合量逐渐减少，当净光合量小于0时，植物将无法正常生长。 19 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 光饱和点 光合作用=呼吸作用 增加光照强度光合作用强度不再增加 C点之后： 、 等 光合作用<呼吸作用 光合作用>呼吸作用 呼吸速率 只进行呼吸作用 C点之前限制光合作用的因素是 。 ①光照强度 A 点 ： AB段： B 点 ： BC段： D 点 ： 光照强度 CO2浓度 温度 D A C 光补偿点 B 光照大于___点时植物方可生长 当植物体的V光合=V呼吸时，则叶肉细胞V光合 V呼吸 净光合 总光合 B > 2.外部因素 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 叶绿体固定CO2的速率是总光合速率，叶肉细胞和植物体吸收CO2的速率是净光合速率。 ①当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。 ②当净光合速率＝0时，植物不能生长。 ③当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。 20 1、光照强度(忽略光照强度对细胞呼吸的影响) 光照强度降低： ①OA为细胞的呼吸速率，不受光照影响，______。 ②B点：CO2补偿点。光合＝呼吸。降低光照强度，使光合 呼吸。想再次使光合＝呼吸，可以 CO2浓度。B向 。 CO2的吸收速率 O A B 强光照 B’ C C’ D D’ 弱光照 CO2的释放速率 CO2浓度 ③C点：CO2饱和点。降低光照强度，光反应产生的ATP和NADPH减少，导致植物对 的利用能力降低，达到CO2饱和点时对应的的CO2浓度会降低。C向 。 ④D点为最大光合速率。降低光照强度，光合作用速率降低，D下移。 光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动 A不动 ＜ CO2 增加 右移 左移 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 核心要点·再研 目录 21 CO2浓度 A B 吸收速率 CO2 C 释放速率 CO2 D A点： 对应的CO2浓度为能进行光合作用的最低CO2浓度。 光合作用速率＝呼吸作用速率CO2补偿点 B点： D点： ②CO2 浓度 CO2饱和点 光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加 CO2补偿点 CO2饱和点 O 变形 B′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 D和D′点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加） B’ D’ 光合作用强度 0 C’ CO2浓度 净光合 总光合 进行光合作用所需CO2的最低浓度 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 22 ③温度 下植物光合作用最大。 温度过高时植物 或 降低，光合速率会减弱。 “午休”现象 气孔关闭 酶活性 最适温度 BC段光合作用强度不断减弱的主要原因是 ，导致光合作用的 受阻，从而影响光合作用。 温度过高导致气孔部分关闭，CO2吸收量减少 CO2的固定 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 23 ④水分 影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内 CO2 缺水 气孔关闭 限制CO2进入叶片 光合作用受影响 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 N ： P ： K ： Mg： P～Q下降的原因： 矿质元素过多、土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水萎蔫。 ⑤矿质元素 轮作：不同作物对于矿质元素的需求不同。在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。 光合酶及NADPH和ATP的重要组分 NADPH和ATP的重要组分 促进光合产物向贮藏器官运输 叶绿素的重要组分 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 25 自变量1 自变量1 自变量1 自变量2 温度 自变量2 光照强度 自变量2 CO2浓度 P点前，限制光合速率的因素应为 所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。 横坐标 Q点时，横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高除横坐标所表示的因子之外的其他因子。 (2)多因子对光合速率的影响 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 核心要点·再研 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,适当增加光照强度和CO,浓度都可以提高光合速率 26 考向　围绕光合作用的影响因素，考查科学思维 1.(2023·北京卷，3)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(　　) C 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 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 典型例题·深研 2.(2024·九省联考黑、吉卷，13)某植物只有在光照长度≤14 h/日才能开花，决定该植物开花的不是光照时长而是连续的黑暗时长。为探究光对该植物开花的影响，进行了如下实验，能够开花的实验组有(　　) A 实验组别 光照时长/h 黑暗时长/h 处理 ① 14 10 在光照7 h时，黑暗5 min处理 ② 14 10 在黑暗5 h时，照光5 min处理 ③ 12 12 在黑暗6 h时，照光5 min处理 ④ 12 12 在光照6 h时，黑暗5 min处理 A.①④ B.①②③ C.②③ D.①②③④ 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 典型例题·深研 3.(2025·湖南衡阳检测)如图表示植物光合作用速率随光照强度改变的曲线，请分析并选出错误的一项(　　) B 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.若增加二氧化碳浓度，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，B点向左移动，D点向左下方移动 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 典型例题·深研 光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题 (1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 典型例题·深研 (2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)   B点(补偿点) C点(饱和点) 适当增大CO2浓度(光照强度) 左移 右移 适当减小CO2浓度(光照强度) 右移 左移 土壤缺Mg2＋ 右移 左移 提醒　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。 (3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。 考点二　影响光合作用的因素及其应用 目录 典型例题·深研 关键 · 真题必刷 目录 1.(2023·湖北卷，11)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是(　　) A.呼吸作用变强，消耗大量养分 B.光合作用强度减弱，有机物合成减少 C.蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D.叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 D 关键·真题必刷 01 02 03 04 目录 2.(2024·湖北卷，4)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(　　) C 组别 ① ② ③ 光照处理 光照8 h/黑暗16 h 光照12 h/黑暗12 h 光照16 h/黑暗8 h 首次开花时间 7月4日 7月18日 7月26日 茎粗/mm 9.5 10.6 11.5 花的叶黄素含量/(g·kg－1) 2.3 4.4 2.4 鲜花累计平均产量/(kg·hm－2) 13 000 21 800 22 500 关键·真题必刷 01 02 03 04 目录 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 关键·真题必刷 01 02 03 04 目录 3.(2022·北京卷，2)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(　　) D 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 关键·真题必刷 01 02 03 04 目录 4.(2024·湖南卷，17)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： (1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 O2和H＋ ATP和NADPH 关键·真题必刷 01 02 03 04 目录 (2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是_______________________________________________________________ _____________________________________________________ (答出两点即可)。 减少 缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少 (3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因(包括1个核基因和1个叶绿体基因)编码。这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤： 关键·真题必刷 01 02 03 04 目录 ①_________________________________________________________________； ②_________________________________________________________________； 分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA 根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物 ③_________________________________________________________________； ④基因测序； ⑤_________________________________________________________________。 利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳 和已知基因序列进行比较 关键·真题必刷 01 02 03 04 目录 情境 · 探究 · 长句 目录 农业生产中一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题。 (1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有___________________________________________ ______________________________________________________(答出2点即可)。 (2)农田施肥的同时往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_____________________________________________________________________ (答出1点即可)。 降低杂草与农作物对水分和无机盐等营养物质的竞争；松土增加土壤含氧量有利于作物根系的有氧呼吸 降低无机盐的浓度，防止烧苗；有利于无机盐以离子的形式被作物吸收 情境·探究·长句 目录 (3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是____________，选择这两种作物的理由是 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 A和C 阳生植物要求充分光照才能生长或生长良好；阴生植物在较弱光照下可以达到光补偿点甚至饱和点。在农业生产中将阳生植物和阴生植物合理间作，形成明显的垂直结构，可提高光能利用率。作物A高且其光饱和点高，应搭配较矮小且光饱和点低的作物C　　　 情境·探究·长句 目录 作物 A B C D 株高/cm 170 65 59 165 光饱和点/ (μmol·m－2·s－1) 1 200 1 180 560 623 情境·探究·长句 目录 $