2026届高三生物一轮复习课件第三单元第5课　影响光合作用的因素及其应用

该高中生物学高考复习课件聚焦“影响光合作用的因素及其应用”核心考点，严格对接高考评价体系，系统梳理光照强度、CO₂浓度等环境因素及色素、酶等内部因素，通过实验探究（叶圆片法）、曲线分析（光补偿点、饱和点）、应用案例构建知识网络，明确科学探究、科学思维等高频考向，归纳实验设计、曲线解读等常考题型，备考针对性强。 课件亮点在于“实验探究+曲线建模+真题实战”三维备考策略，以叶圆片上浮实验变量控制培养探究实践能力，用“关键点移动规律”（条件有利两边移）深化科学思维，结合2024北京、2022海南等真题解析净光合速率提升措施，特设易错配对（如光补偿点时叶肉细胞与整体植株区别），助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展针对性复习。

影响光合作用的因素及其应用 第5课 考点1 光照对光合速率的影响 CO2 + H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 影响光合作用强度的因素： 1.环境因素： 光照强度、CO2 浓度、温度、水、矿质元素 2.内部因素： 色素含量、酶的数量和活性、C5浓度 目录 一、实验：探究光照强度对叶片光合作用强度的影响 ——叶圆片法 1、实验目的：探究光照强度对叶片光合作用强度的影响 2、实验原理： 目录 3、实验步骤： ①打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片 ②将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出 目录 ③将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底 ④取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（或1%~2%的NaHCO3溶液） 3、实验步骤： 目录 3、实验步骤： ⑤分组实验：分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中 并调整5W台灯距离（10、20、30cm） 吸收热量，避免光对烧杯中水温产生影响。 目录 ⑥观察并纪录结果： 项目　 　 烧杯　 　 小圆形叶片 加富含CO2 的清水 5W台灯距离 叶片浮起数量 1 10片 20 mL 10㎝ 多 2 10片 20 mL 20㎝ 中 3 10片 20 mL 30㎝ 少 ⑦、实验结论： 在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而增大。 3、实验步骤： 目录 4、变量分析 自变量 不同的光照强度 因变量 光合作用强度 无关变量 要求相同且适宜 检测方法 相同时间小圆形叶片浮起的数量 控制方法 不同瓦数的灯或相同瓦数台灯离烧杯的距离 温度、小叶片大小、烧杯中溶液的量等 目录 ①叶片上浮的原因是____________________________________________ ___________________________________________________。 ②NaHCO3缓冲液的作用是： 维持装置中CO2浓度的稳定，为光合作用提供CO2 光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮 【思考】 ③.该实验中，若NaHCO3溶液浓度过高会导致叶片上浮缓慢，原因是？ 在高浓度的无机盐溶液中，植物细胞失水，代谢减弱 ④打孔时要避开大的叶脉，为什么？ 因为叶脉中没有叶绿体,会延长圆形小叶片上浮的时间,影响实验结果的准确性。 目录 结合探究光照对光合作用强度影响的实验,考查科学探究 1.某小组同学在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中,通过移动小烧杯与光源的距离来调节光照强度,观察并记录10分钟内圆形小叶片浮起的数量(每组烧杯中有10个小叶片),实验结果如表所示。下列有关叙述正确的是(　　) 第页 A.距离90 cm和距离100 cm相比,光照强度不变 B.距离大于90 cm时,植物叶片不进行光合作用 C.距离小于80 cm时,部分植物叶片的产氧量多于耗氧量 D.距离为50 cm和40 cm时,光照强度限制植物叶片的光合速率 距离/cm 100 90 80 70 60 50 40 浮起数量/个 0 0 2 5 8 10 10 √ 第页 12 2.(2024·葫芦岛模拟)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 呼吸作用强度 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 √ 第页 13 o点： b点： 二、光照对光合速率的影响 1.光照强度 只呼吸，呼吸速率为4mg/h ob段： 光合速率＜呼吸速率，净光合速率＜0 光合速率=呼吸速率， 净光合速率=0 b点为光补偿点 （限制因素：色素、酶、 CO2浓度、温度等） 光照强度通过影响光反应，制约ATP、NADPH的产生，进而影响光合作用。 光照强度大于光补偿点植物方可生长。 二、光照对光合速率的影响 1.光照强度 b点以后： d点： 光合速率＞呼吸速率，净光合速率＞0 达到最大光合速率，继续增大光照强度，光合速率不再增加。 d点为光饱和点 二、光照对光合速率的影响 应用：➊温室大棚适当增加光照强度；阴天时补光； ②合理密植，增大光合作用有效面积； ③间作套种农作物：如玉米--大豆、板栗--茶 2.光质 百分比 蓝紫光 二、光照对光合速率的影响 第页 17 [必修1 P105“正文”拓展]如图为菠菜两个不同品种甲和乙的净光合速率与光照强度关系图。 　甲。根据曲线图可知,甲种菠菜的光饱和点较高,对光照的需求较大.当单独种植时，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。 (1)若甲、乙两种菠菜单独种植,依据图示,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的是哪种菠菜品种?做出判断的依据是什么? 第页 (2)研究发现,如果将菠菜部分叶片遮光反而会提高非遮光叶片的CO2同化速率,其主要原因是什么? 　遮光叶片不能进行光合作用,需要非遮光叶片供给其正常代谢和生长需要的有机物,因此在一定程度上会促进非遮光部位有机物的产生。 (3)植物学家将在强光下生长状况比在弱光下生长状况良好的植物称为阳生植物,反之称为阴生植物。写出这种情况在农业生产上的指导意义。 　在农业上,注意阳生植物和阴生植物的搭配种植,可以有效提高光能利用率。 第页 19 围绕光照对光合作用的影响,考查科学思维 3.(2025·伊春模拟)某兴趣小组选择以“红颜”草莓品种作为材料,用遮光度40%、60%、80%的遮阳网分别在草莓的幼苗期进行遮阴处理,探究不同遮阴处理对草莓幼苗温度、光合速率的影响。上午和下午分别从9:00和13:00开始测量,测量时长为1 h,结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) 第页 20 A.图1中覆盖遮阳网组的温度均低于对照组的,其中遮光度为40%组的温度最低 B.影响上午测量时段草莓幼苗光合速率的主要因素为光照强度 C.下午测量时段,对照组草莓幼苗可能发生了气孔开度减小的现象 D.与上午相比,遮光度为80%组和60%组在下午测量时段光合速率都有所降低 √ 第页 21 三. 光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动问题 B、C、D点总结：条件有利两边移（B左移，C右移，D右上移）， 条件不利中间聚（B右移，C左移，D左下移）。 光照强度 CO2浓度升高： CO2浓度降低： 缺镁： 三. 光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动问题 B、C、D点总结：条件有利两边移（B左移，C右移，D右上移）， 条件不利中间聚（B右移，C左移，D左下移）。 CO2浓度 光照强度增强： 光照强度降低： 缺镁： 4.(2025·成都模拟)矿质离子主要由植物根系吸收,对光合作用有一定的影响。在适宜条件下,将黄瓜幼苗培养在完全培养液中,测定其光合作用速率与光照强度的关系,结果如图。若将黄瓜幼苗培养在缺镁培养液中(缺镁对呼吸作用速率影响不大),下列分析错误的是(　　) √ A.缺镁会影响叶绿素的合成,使光合速率下降,C点向左下方移动 B.缺镁对呼吸作用速率影响不大,所以A点不会有明显移动 C.图中B点是光补偿点,在缺镁培养液培养后B点左移 D.图中D点是光饱和点,在缺镁培养液培养后D点左移 第页 24 √ 对对 碰1 ①进行间作的两种农作物的高度不能相同,较矮农作物的光补偿点和光饱和点均低于较高农作物。(　　) ②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,减弱的原因可能是叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少[2022·湖南·T13]。(　　) √ 第页 对对 碰2 ③在“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验中,必须定量分析有光和无光条件下光合作用速率的不同。(　　) ④在“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验中,为确保溶液中CO2含量充足,圆形小叶片可以放入质量分数为1%~2%的NaHCO3溶液中。(　　) 对对 碰3 ⑤若适当升高温度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,则光补偿点对应的值加大。(　　) ⑥整个植物体处于光补偿点时,叶肉细胞的光合作用强度和呼吸作用强度相等。(　　) √ × √ × 第页 26 考点2 其他因素对光合速率的影响 一、影响光合作用的外部因素(除光照外) 1.CO2浓度 (1)原理:CO2影响________反应阶段,制约________的形成。  暗 C3 第页 (2)曲线分析 第页 28 2.温度 (1)原理:温度通过影响________影响光合作用。  (2)曲线分析 酶的活性 积累 第页 29 3.水分 CO2 第页 30 4.无机盐 叶绿素 第页 31 二、影响光合作用的内部因素 1.植物自身的遗传特性(植物品种不同,以阴生植物、阳生植物为例) 高于 第页 32 2.植物叶片的叶龄、光合色素含量及酶 第页 33 3.植物叶面积指数 下降 第页 34 √ 对对 碰1 ①植物工厂合理控制昼夜温差有利于提高作物产量[2021·辽宁·T2]。(　　) ②低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高[2022·北京·T2]。 (　　) 对对 碰2 ③相同光照强度下补充红光比补充白光更有效。(　　) ④夏季连续阴天,蔬菜大棚中白天应适当增加光照,夜晚应适当降低温度。(　　) 对对 碰3 ⑤施肥后进行适量灌溉,有利于农作物吸收无机盐。(　　) ⑥合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度[2021·湖南·T7]。(　　) √ √ √ √ √ 第页 [必修1 P105“正文”拓展]比叶面积(简称SLA)是叶片面积与叶片干重的比值,是植物叶性状的一个重要指标。研究人员对5种植物叶片进行叶面积和叶干重的测量和称重,并计算出比叶面积,结果如表所示。 不同植物的比叶面积/(m2/kg) 物种 扁担木 柘树 构树 木荆 酸枣 SLA平均值 24.69 30.50 16.97 22.06 20.83 第页 请思考: (1)叶绿素中含有镁元素,请据此提出一条防止绿色植物光合作用效率降低的措施。 提示　施用含镁的肥料(合理即可)。 (2)已知伴随着植物单位叶面积中干物质含量的增加,叶片厚度相对增加,使得叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力增大,从表格数据分析可以推出哪种植物最适合生活在相对干旱的环境下,做出判断的理由是什么? 提示　构树。构树的SLA平均值最小,叶片厚,叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力较大,水分不易散失。 第页 37 (3)研究还发现,植物的叶面积系数与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示,由图可知,当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和群体干物质积累速率均如何变化?当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低的原因是什么? 提示　增加。群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低。 第页 38 围绕单因子变量对光合作用的影响,考查科学思维 1.某实验小组欲采用PEC-6000模拟水分胁迫处理,研究短时水分胁迫对三个品种水稻叶片光合作用的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) 第页 A.由实验结果可知,随着水分胁迫程度的加剧,三个品种的净光合速率都下降 B.据实验结果推测,两优培九净光合速率始终大于738,原因是738呼吸速率较高 C.据图1和图2中90~150 min内的变化可知净光合速率下降不全是气孔关闭所致 D.150 min时,水稻叶肉细胞中NADPH、ATP合成受阻,将直接影响暗反应中CO2的固定 √ 第页 40 2.(2025·衡水模拟)为研究磷元素的含量对某种植物叶肉细胞的净光合速率和总叶绿素含量的影响,科研人员在相同且适宜条件下进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.P3组叶肉细胞单位时间单位叶面积的CO2消耗速率一定高于P2组 B.据图分析,总叶绿素含量随光照强度的增加先升高再降低 C.过高浓度的磷会使植物细胞失水,使叶肉细胞的净光合速率下降 D.磷可参与叶绿素合成,适当补充磷可以促进总叶绿素含量增加 √ 第页 41 围绕多因子变量对光合作用的影响,考查科学思维 √ 3.将某种植物置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中,温度分别保持在15 ℃、25 ℃和35 ℃,改变光照强度,测定CO2的吸收速率如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.温度和光照强度是该实验的自变量,CO2浓度和水分是无关变量 B.A点时,该植物叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体 C.当光照强度大于7时,光照强度不是限制光合作用速率的主要因素 D.当光照强度大于8时,25 ℃条件下有机物的合成速率与15 ℃相等 第页 42 4.如图甲、乙分别为某植物在不同温度和光照强度下(其余条件相同)测得相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1)。下列叙述正确的是(　　) A.图甲30 ℃时,该植物固定CO2的速率为8 mmol·cm-2·h-1 B.图甲40 ℃条件下,若黑夜和白天时间相等,该植物能正常生长 C.图乙是该植物在30 ℃时测得的CO2吸收量随光照强度的变化 D.图乙中F点为该条件下的光饱和点,此时若增加光照强度,该点不移动 √ 第页 43 围绕影响光合作用的内部因素,考查科学思维 5.输导组织是植物体内的一种结构组织,它在植物体内负责水分、养分和有机物的输送和储存。光饱和点是指光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点是指光合过程中消耗的CO2与呼吸过程中释放的 CO2等量时的光照强度。以下对于阴生植物和阳生植物的分析,不正确的是(　　) 第页 44 A.阴生植物叶片的输导组织比阳生植物稀疏,所以当光照强度很大时,它的光合速率便不再增加 B.阴生植物的叶绿体中基粒较大,基粒片层多,所以阴生植物在较低的光照强度下能充分地吸收光能 C.阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低,适合在荫蔽环境中生活 D.阴生植物的叶绿素含量较低,在较高的光照强度下能更好地生存 √ 第页 45 6.(2025·北京模拟)玉米叶肉细胞中含有一种能催化CO2固定的酶PEPC,其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisco的约60倍,将玉米的PEPC基因导入水稻后,水稻在高光强下的光合速率显著增加,如图。下列说法不正确的是(　　) 第页 46 A.转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到100% B.转基因水稻光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使暗反应增强 C.光强为1 000 μmol·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素相同 D.高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与利用低浓度CO2能力强有关 √ 第页 47 贴近高考·重温真题 48 1. (2024·北京)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 第页 49 2. (2022·海南)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O2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 √ 第页 50 3.(2024·河北)高原地区蓝光和紫外光较强,常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响,研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率,以及覆膜后幼苗光合色素的含量,结果如图、表所示。 覆膜处理 叶绿素含量/(mg/g) 类胡萝卜素含量/(mg/g) 白膜 1.67 0.71 蓝膜 2.20 0.90 绿膜 1.74 0.65 第页 51 回答下列问题: (1)如图所示,三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异,其中_____光可被位于叶绿体____________上的光合色素高效吸收后用于光反应,进而使暗反应阶段的C3还原转化为______________和________。与白膜覆盖相比,蓝膜和绿膜透过的________较少,可更好地减弱幼苗受到的辐射。  蓝 类囊体薄膜 (CH2O)(或糖类) C5 紫外光 第页 52 (2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时,可利用________作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光而不能选择蓝紫光,原因是____________________________________________________________________________。  无水乙醇 叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光,选择红光可以避免类胡萝卜素对实验的干扰 第页 53 (3)研究表明,覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果,其原因为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。  蓝膜覆盖下蓝光透过率高于白膜和绿膜,有利于藏川杨幼苗进行光合作用;蓝膜覆盖下叶绿素含量和类胡萝卜素含量均高于白膜和绿膜,藏川杨幼苗光合速率较强;蓝膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和绿膜,减弱了对藏川杨幼苗的伤害 第页 54 4.(2024·安徽)为探究基因OsNAC对光合作用的影响,研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE),测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见表。回答下列问题: 类型 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 叶绿素含量/(mg·g-1) WT 24.0 4.0 KO 20.3 3.2 OE 27.7 4.6 (1)旗叶从外界吸收1分子CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合,在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸;在有关酶的作用下,3-磷酸甘油酸接受___________________释放的能量并被还原,随后在叶绿体基质中转化为 __________________________。  ATP和 NADPH 核酮糖-1,5-二磷酸和糖类 第页 55 (3)据表可知,OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率________。为进一步探究该基因的功能,研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量,结果如图。  增大 第页 56 结合图表,分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因:①______________________________________________________________________________________________________________;  ②____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  与WT组相比,OE组叶绿素含量较高,增加了对光能的吸收、传递和转换,光反应增强,促进旗叶光合作用 与WT组相比,OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而提高旗叶的光合作用速率 第页 57 感谢观看与聆听 THANKS 叶片含有空气叶片下沉充满细胞间隙，叶片上浮。 $