第15课时 光合作用的影响因素及其应用-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考生物大一轮复习全新方案通用版（单选版）

第三单元细胞的能量供应和利用 续表 实验目的 简要操作步骤 实验目的 简要操作步骤 ④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管， 测定样液 按一定浓度梯度稀释样液，分别用血细 避光存放 蓝细菌数量 胞计数板计数，取样前需① 用分光光度计测定叶绿素a含量， 建立相关曲线 浓缩蓝细菌 ② 计算 ③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重 温馨提示0 新悬浮 学习至此，请完成课时作业14 第15课时 光合作用的影响因素及其应用 课程标准解读 探究光照强度、CO,浓度等对光合作用强度的影响，关注光合作用与农业生产及生活的联系。 考点一探究光照强度对光合作用强度的影响 (2)实验步骤 必备知识梳理 啤夯基础 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm 1.光合作用强度 取材 的 打出圆形小叶片30片 074 植物在 内通过光合作用制 概念 造 的数量 将圆形小叶片置于注射器内，注射器内 用一定时间内 吸人 ,待排出注射器内残留的 的数 表示方法 量来定量表示 排气 空气后，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 2.探究光照强度对光合作用强度的影响 逸出 (1)实验原理 利用抽气法排出叶片细胞间隙中的 材料处理 处理过的圆形小叶片因细胞间隙充满 ,使其沉人水中 沉水 了水，全部沉到水底。将其放人 处盛有清水的烧杯中待用 通过 控制变量 控制光照强度 取3只小烧杯，分别倒入富含 的 分组 清水 光合作用的过程中产生 的多 少与光合作用强度密切相关，O,积 向3只小烧杯中各放人10片圆形小叶 累在细胞间隙从而使下沉的叶片 光照 结果检测 片，然后分别置于强、中、弱三种光照下 因此可依据一定时间内 ,来比较 同一时间段内各实验装置中 光合作用强度 观察 2勾·讲与练·高三生物 (3)实验中变量分析 核心素养达成 ◆破考向 变量 变量控制 通过调整台灯与烧杯之间的距 考向结合“探究光照强度对光合作用强度的 自变量 影响”考查科学思维、科学探究 离来调节 的大小 1.(2022·海南卷)某小组为了探究适宜温度下CO, 通过观测 对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气 因变量 来衡量光合作用 后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO,溶液 强度 的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片 温度 浓度、叶片大小、溶 无关变量 上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确 液的量等保持一致 的是 () (4)实验结果及结论 400 光照越强，单位时间内烧杯内圆形小 实验结果 300 叶片浮起的数量 200 定范围内，随着光照强度的增强， 实验结论 光合作用强度不断 士國古 100 提醒 ①还可用不同功率的光源放置相同的距离 0.51.0 15 2.0 控制不同的光照强度 NaHCO,浓度% ②还可以通过观测浮起相同数量的圆形小叶片所用的 A.本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于 时间来衡量光合作用强度。 自变量 072 辨析与表达 B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作 (1)探究光照强度对光合作用强度的影响实验不要求 用释放氧气的速率 精确定量测量实验结果。(2022·北京卷)() C.四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光 (2)实验前给小叶片抽气是为了除去小叶片中原有 合速率最高 的气体，排除无关变量对实验的影响。() D.若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上 (3)实验中可以用O2释放量作为观测指标。() 浮所需时长均会缩短 (4)实验中拉动注射器活塞是为了使圆形小叶片内2.(2025·福建龙岩模拟)为研究环境因素对某植物 的气体逸出。 光合作用强度的影响，设计图1所示实验装置若 (5)将沉到水底的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水 干（已知密闭小室内的CO,充足，光照不影响温度 的烧杯中待用的目的是消耗叶片内原有的有机 变化)，在相同温度条件下进行实验，一段时间后 物。 () 测量每个小室中的气体释放量，绘制曲线如图2。 (6)在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中， 下列叙述正确的是 能直接测定出其真光合作用速率。 ( (7)在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中， 密 NaHCO,浓度越高，叶片浮起来的速率就越快。 (cm) K () 光源 abcd距离scm (8)(必修1P105“探究实践”延伸)在该实验中，若改 图1 图2 用普通白炽灯（热光源）作为光源，应注意什么？ A.实验过程中，释放的气体始终是O2 怎样改进？ B.若距离s突然由0时变为a,光照强度是限制光 提示： 合作用速率的因素 C.K点时，叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率 D.IK段表示该植物光合作用逐渐减弱，KL段表 示呼吸作用逐渐增强 第三单元细胞的能量供应和利用 讲 考点二光合作用的影响因素及应用 关键能力提升 4方法规律 啤研趋势 “模型法”分析环境因素对光合作用强度的影响及应用 【情境应用】CO2浓度增加会对植物光合作用速率 1.光照强度 产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉 (1)原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响 花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲 光合速率。光照强度增加，光反应速率加快，产生的 NADPH和ATP增多，使暗反应中C,的还原加快， 组提供大气CO2浓度(375umol·mol),乙组 从而使光合作用产物增加。 提供CO2浓度倍增环境(750umol·mol1),丙 (2)光照强度对光合作用强度的影响 组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d,测定前 脚 一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证 充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合 作用速率。结果如下图所示。 0 A光照强度 ①光照强度为OA段，限制光合作用强度的因素是 回甲 ▣乙☑丙 光照强度。 40 ②光照强度大于A点后，限制光合作用强度的因素 30 是除光照强度以外的其他因素。 20 (3)光照强度对净光合作用强度的影响 D 大豆 甘薯 花生 水稻棉花 作物种类 净光合 073 B 速率 总光合速率 【问题探究】 O 呼吸速 光照强度 (1)CO2浓度增加，作物光合作用速率会发生怎样 的变化？原因是什么？ 提示： 8 时间 代谢过程 气体交换 只进行呼吸 C02 A点 作用，不进 (2)在CO2浓度倍增时，光合作用速率并未倍增， 02 行光合作用 此时限制光合作用速率增加的因素可能是什么？ 提示： CO 光合速率< AB段 呼吸速率 co.( 光合速率= C02 B点 呼吸速率 (3)丙组的光合作用速率比甲组低。试推测可能 的原因是什么？理由是什么？ -CO CO, 提示： 光合速率> B点后 呼吸速率 (4)应用：温室大棚中，适当增强光照强度，以提高光 合作用强度，使作物增产。 红圈勾·讲与练·高三生物 2.C02浓度 5.多因子对光合速率的影响 (1)原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。 (1)模型及分析 (2)模型及分析 自变量2温度 自变量2光照强度 ①图中A点表示进行光合作用所需CO,的最低 309℃ 高光照强度 浓度。 20℃ 中光照强度 10℃ 低光照强度 光照强度 QCO,浓度 A 自变量1 B 自变量1 OA BCO,浓度 自变量2CO,浓度 ②AB段限制光合作用强度的因素是CO2浓度。 ③CO2浓度超过B点，限制光合作用强度的因素是 高CO,浓度 中CO,浓度 除CO2浓度以外的其他因素。 低CO2浓度 (3)应用：在农业生产上可以通过通风、增施农家肥 Q 等增加CO2浓度，提高光合速率。 光照强度 3.温度 C 自变量1 (1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用，主 ①图A、图B、图C中P点时限制光合速率的因素分 要制约暗反应。 别为光照强度、CO2浓度和光照强度。 (2)模型及分析 ②Q点时横坐标表示的因子不再是影响光合速率的 ①在低于最适温度的 因素，影响因素分别为温度、光照强度和CO2浓度。 范围内，随温度的升宋 (2)应用：温室栽培时，当光照强度适宜时，适当提高 074 高，光合作用强度逐渐 01020304050温度/℃ 温度，同时增加CO。浓度；当温度适宜时，适当增加 增强。 光照强度和CO2浓度，均可以提高光合速率。 ②在高于最适温度的范围内，随温度的升高，光合作 用强度逐渐减弱。 核心素养达成 啤破考向 (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；晚上适当降低室内温度，以 考向1结合光合作用影响因素考查生命观念和 降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 科学思维 4.水分和矿质元素 1.(2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质（与叶黄素 (1)原理 含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员 ①水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应 用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所 的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。 示。下列叙述正确的是 ( ) ②矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合 组别 ① ② ③ 成，对光合作用产生直接或间接的影响。 (2)数学模型 光照8h/ 光照12h/ 光照16h/ 光照处理 黑暗16h 黑暗12h 黑暗8h 首次开 7月4日 7月18日 7月26日 花时间 0 水分或矿质元素 茎粗(mm) 9.5 10.6 11.5 (3)应用：施肥的同时，住往适当浇水，农作物的光合 花的叶黄素 2.3 2.4 速率会更大，此时浇水的原因是肥料中的矿质元素 含量(g/kg) 4.4 只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系 鲜花累计 吸收。同时可以保证农作物吸收充足的水分，保证 平均产量 13000 21800 22500 叶肉细胞中CO2的供应。 (kg/hm2) 第三单元细胞的能量供应和利用 进 A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产 养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中 量最高 温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓 B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负 度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组 相关 O2浓度相同。回答下列问题： 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 考向2围绕光合作用影响因素的数学模型考查 科学思维 2.(2024·北京卷)某同学用植部X O a b c d 物叶片在室温下进行光合作 用实验，测定单位时间单位叶 (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中 面积的氧气释放量，结果如图 高等植物光合作用利用的光主要是 光照强度 所示。若想提高X,可采取的做法是 ,原因是 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 (2)光照t时间时，a组CO2浓度 (填“大 4方法规律 于”“小于”或“等于”)b组。 辨析CO2（光)补偿点、饱和点的移动 (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则 D 光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 补偿点 象 组，判断依据是 075 布，亡C0,浓度 8 A (或光照强度) 饱和点 只进行细胞呼吸 (4)光照1时间后，将d组密闭装置打开，并以c组 1.A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移：反 光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 之，A点上移。 (填“升高”“降低”或“不变”)。 2.B点与C点的变化（注：只有横坐标为自变量，其他 考向3围绕光合作用在农业生产中的应用考查 条件不变) 科学思维、社会责任 条件改变 B点（补偿点） C点（饱和点） 4.(2023·湖北卷)高温是制约世界粮食安全的因素 适当增大CO, 左移 右移 之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现 浓度（或光照强度） 平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约 适当减小CO2 右移 左移 3%一8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙 浓度（或光照强度） 述错误的是 () 土壤缺Mg2 右移 左移 A.呼吸作用变强，消耗大量养分 说明：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或 B.光合作用强度减弱，有机物合成减少 光)补偿点应右移，反之左移。 C.蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 3.D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大 D.叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反 5.(2023·新课标卷)我国劳动人民在漫长的历史 之，移动方向相反。 进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实 3.(2024·新课标卷)某同学将一种高等植物幼苗分 践中应用。生产和生活中常采取的一些措施 为4组(a、b、c、d),分别置于密闭装置中照光培 如下。 2勾·讲与练·高三生物 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔 存放 行种植两种高矮不同的作物 ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进 关于这些措施，下列说法合理的是 () 行适度低温处理 A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风 花的关系 干处理后储藏 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 天光照和黑暗的相对时长 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距 吸作用强度 株距合理 「真题演练 感悟高考 1.(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 反射 太阳辐射 荧光 关系如图。据图分析不能得出 ( ) 1000L·L-1CO /370LL-1C02 0 &200uLL1 光反应转一 化的能量 透射光 076 010203040叶片温度/℃ 图2 ①黄连的光饱和点约为 mol·m2·s1。光 A.低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高 强大于1300mol·m2·s1后，胞间二氧化碳 B.在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用 浓度增加主要是由于 最适温度升高 C.CO2浓度为200uL·L1时，温度对光合速率 影响小 ②推测光强对黄连生长的影响主要表现为 D.10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持 续提高 黄连叶片适应弱光的特征有 2.(2024·重庆卷)重庆石柱是我国著名传统中药黄 (答2点)。 连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱 (2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结 和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制 构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上 (光能过剩导致光合速率降低)现象。 的色素蛋白复合体)，为减轻光抑制，黄连能采取 (1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄 调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修 连的光合特征进行了研究，结果见图1。 复能力等防御机制，具体可包括 (多 ·净光合速率·胞间C0,浓度-。气孔导度 选)。①叶片叶绿体避光运动；②提高光合产物生 成速率；③自由基清除能力增强；④提高叶绿素含 ￥0.05 2.5 量；⑤增强热耗散。 500 (. lour)/ 400 (3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光 1.5 300 抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取 200 的措施及其作用是 90.5 100 0 ■ 50010001500 -0.5 光强/（μmol·m2·s) 3.(2023·江苏卷)气孔对植物的气体交换和水分代 图1 谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1 第三单元细胞的能量供应和利用 进 所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中的部 (4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸 分结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回 OAA,并进一步转化成Mal,使细胞内水势下降 答下列问题： (溶质浓度提高)，导致保卫细胞 ,促进气 H 孔张开。 AHA ATP ADP 叶肉细胞 (5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔 K 开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的 3 ① 关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1 MaL CO (叶绿体失去运入ATP的能力)保卫细胞的淀粉 还原 ATP G6 蔗糖AHA:质子泵 粒进行了研究，其大小的变化如图2，下列相关叙 T工蔗糖 G6P:6-磷酸葡萄糖 述合理的有 Mal:苹果酸 淀粉 NTT:ATP转运载体 40 OAA:草酰乙酸 □WT ☐nttl PEP:磷酸烯醇式丙酮酸 ;TP:磷酸丙糖 20 图1 (1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在 0 (从①④中选填)；NADPH可用于 黑暗结束 光照时长h CO2固定产物的还原，其场所有 (从① 图2 ④中选填)。液泡中与气孔开闭相关的主要成分 A.淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP 有H2O、 (填写2种)等。 B.光照诱导WT气孔张开与叶绿体内淀粉的水解 (2)研究证实气孔运动需要ATP,产生ATP的场 有关 071 所有 (从①~④中选填)。保卫细胞中的 C.光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合 糖分解为PEP,PEP再转化为 进入线粒 作用 体，经过TCA循环产生的 最终通过电子 D.长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉 传递链氧化产生ATP。 (3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜 温馨提示) 上的AHA,消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜 学习至此，请完成课时作业15 的 驱动细胞吸收K等离子。 第16课时 光合作用和细胞呼吸的综合分析 课程标准解读 1.阐明光合作用和细胞呼吸的关系。2.应用光合作用和细胞呼吸的原理解决生产实践中的问题。 考点一光合作用与细胞呼吸过程的关系 关键能力提升 酶ATP ,葡萄糖 丙酮酸 啤研趋势 H,O ③ DP+Pi酶ATP H, 【情境应用】光合作用与细胞呼吸相互依存、密不 NAD 酶 四四 ⑤ 可分，各自又具有相对的独立性。如图是某植物 3① 脂肪 ④ ATP 光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中【~一Ⅷ代 蛋白质 酶 M HO 表物质，①⑤代表过程。的物质X(O,)促进线粒体的有氧呼 吸，产生更多的ATP,有利于HCO 进入叶绿体基质，产生CO2,保证了暗 反应的CO2供应，D正确。 2.(1)蓝类囊体薄膜C (CH,O) (或糖类)紫外光 (2)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 (3)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 萝卜素的含量均高于白膜和绿膜，藏 川杨幼苗光合速率较大；蓝膜覆盖下 紫外光的透过率低于白膜和绿膜，减 弱了对幼苗的伤害 解析：(1 ·绿体由双层膜包被，内部 有许多基 粒。每个基粒都由一个个圆 饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状 结构称为类囊体。吸收光能的4种色 素就分布在类囊体的薄膜上。其中叶 绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和 红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝 紫光。这4 种色素吸收的光波长有差 别，但是都可以用于光合作用。光合 色素吸收的光能用于光反应，进而使 暗反应阶段的C ,转化为糖类和 C。据图可知，与白膜覆盖相比，蓝膜 和绿膜透 外光较少，可更好地 减弱幼苗 的辐射。(2)无水乙醇 可作为提取光合色素的试剂。类胡萝 卜素和叶 素都能吸收蓝紫光，而叶 绿素还能吸收红光，因此测定叶绿素 含量时应选择红光，以避 免类胡萝卜 素对实验的干扰。(3 析表格，蓝膜 覆盖下藏川杨幼苗的 :素含量和类 胡萝卜素 ·量均高于 和绿膜，光 合色素 高，吸收的光能较多，藏川 杨幼苗 ,合速率较大。 析柱形 图，蓝膜覆盖下蓝光透过 率 于白膜 和绿膜，有利 于植物进行光合作用；蓝 膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和 绿膜，减弱了对幼苗的伤害，有利于幼 苗生长。故覆盖蓝膜更有利于藏川杨 幼苗在高原环境的生长。 3.BCO,的固定过程属于暗反应阶段， 在叶绿体基质中进行，A正确：根据题 千可知，RuBP是C,而PGA是C3, RuBP可以与CO,反应但是不消耗 ATP,B错误；CO2的还原阶段利用光 E 反应产生的NADPH和ATP并合成 蔗糖或淀粉等有机物，C正确：在光合 作用的卡尔文循环中，RuBP是CO2的 受体，当CO,与RuBP结合后，经过一 系列反应，RuBP被消耗，但同时，在一 系列酶促反应下，会不断地再生出新 的RuBP,使其能持续参与CO2的固定 过程，D正确 4.(1)细胞质基质基质 (2)叶绿体类囊体薄膜 CO2和Cs结 合NADPH Cs (3)吸水涨破 (4)上升光照条件下的净光合总量 解析：(1)由图1可知，细胞核DNA上 编码小亚基的遗传信息转录到RNA 上，RNA通过核孔进入细胞质基质中， 在细胞质基质中的核糖体上翻译形成 小亚基， ,亚基进入叶绿体内。 叶绿体编码大亚基的DN 的遗传信 息转录到RNA上后，在叶绿体中的核 糖体上进行翻译形成大亚基，在叶绿 体的基质中小亚基和大亚基组装成有 功能的酶R。(2)进行光合作用时，酶 R需ATP参与激活，光能转化为ATP 中的化学能是在叶绿体类囊体薄膜上 完成的。活化的酶R催化CO,和C 结合产生C3,C3还需被NADPH还 原。C,的还原产物除了糖类外，还有 C,因此X为C5(五碳化合物)。(3)在 叶绿体中，糖类主要以淀粉的形式储 存，光合作用旺盛时，糖类大量以可溶 性糖的形式存在于叶绿体中，进而使 叶绿体内溶液的浓度升高，渗透压增 大，进而可能导致叶绿体吸水涨破。 (4)图2为适宜条件下某植物叶片遮光 前CO,吸收速率和遮光后CO,释放 速率随时间变化的曲线，在t时叶片突 然停止光照后，短时间内会释放出大 量的CO2,这一现象被称为“CO2的猝 发”。图中CO2吸收或释放速率是指 单位面积叶片在单位时间内吸收或释 放CO2的量。突然遮光后，由于光反 应产生的NADPH和ATP减少，因而 C3还原速率变慢，同时CO2的固定速 率基本不变，因此，短时间内叶绿体中 C3的含量会上升，图形A面积指的是 光下CO2的吸收速率，因而表示净光 合速率，即图中A面积的含义是光照 条件下的净光合总量。 真题演练感悟高考 1.B用有机溶剂提取色素时，加入碳酸 钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误； 画滤液细线时要间隔画2一3次，即等 上一次干了以后再画下一次，若连续 多次重复画滤液细线可累积更多的色 素，但是会造成滤液细线过宽，易出现 色素带重叠，B正确：该实验中分离色 素的方法是纸层析法，可根据各种色 素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来 判断各色素的含量，但该实验所用的 方法不能用于具体测定绿叶中各种色 素含量，C错误；花青素存在于液泡中， 易溶于水，雉溶于非极性有机溶剂，因 此用红色苋莱叶进行实验，不能得到5 条色素带，D错误。 2.C叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下 降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSⅡ光 复合体对光能的捕获增强，A正确； Mg+是叶绿素的组成成分，其含量减 少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含 量减少，导致对光能的捕获减弱，B正 确；弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强 对光能的捕获，C错误；PSⅡ光复合体 能吸收光能，并分解水，水的光解产生 H、电子和O2,D正确。 3.D两种突变体的出现增加了遗传多 样性，A错误；叶绿素主要吸收红光和 蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b 的含量比突变体1的少，故突变体2比 突变体1吸收红光的能力弱，B错误： 两种突变体的光合色素含量差异，可 能是由同一个基因突变方向不同导致 的，C错误；野生型的叶绿素与类胡萝 卜素的比值为4.19，叶绿素含量较高， 叶片呈绿色，突变体的叶绿素与类胡 萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量 少，不能掩盖类胡萝卜素的颜色，此时 叶片呈黄色，D正确。 4.(1)选择透过性ATP和NADPH 细胞质基质(2)乙常温下光合作 用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧 气的量，这样蓝细菌才能积累有机物， 正常生长(3)①摇匀②稀释样液 -493- 离心，取下层沉淀物③提取叶绿素 ④防止叶绿素降解 解析：(1)类囊体薄膜允许某些物质通 过，而限制另一些物质通过，这体现了 类囊体薄膜具有选择透过性。暗反应 中，C在光反应产生的ATP和NADPH 的作用下，被还原为糖类等有机物，蓝 细菌是原核生物，此过程发生在蓝细 菌的细胞质基质中。(2)光合作用产 生氧气，而呼吸作用消耗氧气。 一般 来说，光合作用在一定温度范围内随 温度升高而增强，产生的氧气增多；呼 吸作用在一定温度范围内随温度升高 而增强，消耗的氧气增多。但通常光 合作用产生氧气的量大于呼吸作用消 耗氧气的量，这样蓝细菌才能积累有 机物，正常生长，所以图2中蓝细菌光 合放氧的曲线是乙。(3)第一步：测定 样液蓝细菌密度时，取样前需摇匀，以 保证计数的准确性。第二步：浓缩蓝 细菌，将稀释样液离心，取下层沉淀 物。第三步：将浓缩的蓝细菌用一定 量的乙醇重新悬浮，是为了提取叶绿 素。第四步：用锡箔纸包裹装有悬浮 液的试管，避光存放，以防止叶绿素 降解。 第15课时光合作用的 影响因素及其应用 考点一探究光照强度对 光合作用强度的影响 必备知识梳理 1.单位时间糖类 原料消耗或产物 生成 2.(1)气体调节LED台灯与烧杯间的 距离O,上浮圆形小叶片上浮的 数量 (2)打孔器清水气体黑暗CO, 圆形小叶片浮起的数量 (3)光照强度光照强度光合作用 强度单位时间内圆形小叶片上浮的 数量CO, (4)越多增强 辨析与表达 (1)× (2)/(3)×(4)/(5)X (6)×(7)× (8)应注意灯泡发热造成的温度变化对 实验的影响，应在灯泡和光源之间加 一玻璃水柱进行隔温处理。 核心素养达成 1.B本实验是探究适宜温度下CO2对 光合作用的影响，自变量为C。2浓度 (Na HCO3溶液浓度)，温度和光照为 无关变量，A错误：当光合作用产生的 氧气量大于细胞呼吸消耗的氧气量 时，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时长 主要取决于叶圆片光合作用释放氧气 的速率，B正确；四组实验中，0.5% NaHCO,溶液中叶圆片上浮需要的时 间最长，光合速率最小，C错误；若在 4℃条件下进行本实验，由于低温会使 酶的活性降低，净光合速率可能降低， 故各组叶圆片上浮所需时长可能均会 延长，D错误。 2.Cs表示光源与密闭小室的距离，距 离越大，光照强度越小，光合作用速率 越小，当5=c时，植物光合速率与呼吸 速率相等，当s>℃时，呼吸速率大于光 合速率，植物释放的气体是CO2,当 sc时，光合速率大于呼吸速率，植物 参考答案·2☑。 释放的气体是O2,A错误：若距离s突 然由0时变为α，气体释放速率不变， 即光合速率不变，故光照强度不是限 制光合作用速率的因素，B错误；实验 测的是整个植株气体 放速率，当距 离为c,即 点时， ·植株的光合速 率等于呼 ·植株中存在如 根细胞等没有 ,不能进行光合 作用的细胞，故 肉细胞的光合速率 大于呼吸速率，C正确；在相同温度条 件下进行实验，呼吸速率不变，D错误。 考点二光合作用的 影响因素及应用 关键能力提升 (1)加快；CO2浓度增加，暗反应加快，光 合作用速率加快。 (2)NADPH和ATP的供应限制、固定 CO,的酶的活性、C的还原酶的活性、有 机物在叶绿体中积累等。 (3)作物长期处于高浓度CO2环境而降 低了固定CO,的酶的活性：当恢复大气 CO,浓度后，已降低的酶活性未能恢复， 又失去了高浓度CO,的优势，因此会表 现出比大气CO2浓度下更低的光合 速率。 核心素养达成 1.C由表可知，第①组处理有利于诱导 植物甲提前开花，但产量最低，A错 误：由①②③三个实验可以看出，随着 黑暗时间延长，花的叶黄素含量先增 加后减少，因此，花的品质与光照处理 中的黑暗时长并不呈 负相关，B错误； 三组实验中第②组处理花的叶黄素含 量最高，且产量也比较高，所以应该选 择第②组处理，C正确；表中信息显示 花的叶黄素含量与花的产量不呈正相 关，D错误。 2.A CO2是光合作用的原料，增加叶片 周围环境CO2浓度可增加单位时间单 位叶面积的氧气释放量，A符合题意； 降低温度会 低 ,合 用的酶活性， 进而降低单 叶面积的氧气 释放量，B :给光源加滤光 片改变光的颜 ,会使单位时间单位叶 面积的氧气释放量降低，C不符合题 意；移动冷光源缩短与叶片的距离会 使光照强度增大，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 随着光照强度的增强而增强，D不符合 题意。 3.(1)红光和蓝紫光光合色素中的叶 绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝 卜素主要吸收蓝紫光 (2)大于 (3)b密闭装置中O,浓度不再增加 时光合速率等于呼吸速率，仅b组光合 速率大于呼吸速率 (4)升高 解析：(1)植物进行光合作用时捕获光 能的色素为叶绿素和类胡萝卜素，其 中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，故高等植 物光合作用利用的光主要 红光和蓝 紫光。(2 意知，a 合作用 强度小于 组，a组光合 作用消耗的 CO2量也少于b组，所以，光照t时间 后，a组CO。浓度大于b组。(3)若延 长光照时间，c、d组O2浓度不再增加， 说明光照t时间时，c、d组的光合速率 等于呼吸速率：光照t时间时，a组的 2对勾·讲与练·高三生物 。2浓度与初始O,浓度相等，说明a 组的光合速率等于呼吸速率；而b组的 光合速率大于呼吸速率，故光照t时间 时，a、b、c中光合速率最大的是b组。 (4)分析图示，光照t时间后，c、d组的 O2浓度相同且大于初始O2浓度，而c 组的光照强度小于d组，说明限制d组 光合速率的因素是CO2浓度。光照t 时间后，将d组密闭装置打开，可补充 CO2,并以c组光照强度继续照光，则d 组幼苗光合速率会升高。 4.D高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作 用变强，消耗大量养分，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， C正确：高温使作物叶绿素降解，光反 应生成的NADPH和ATP减少，D错误 5.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 为了促进花芽形成，⑤⑥的主要目的 是促进作物的光合作用，C错误。 措施 ①③的主要目的是降低作物或种子的 呼吸作用强度，④光周期处理的目的 是促进或柳制植物开花，D错误。 真题演练感悟高考 .D10℃条件下，CO2浓度为200L·L 至370L·L1时，光合速率有显著 提高，而CO2浓度为370L·L1至 1000L·L1时，光合速率无明显的 提高，且题图中只做了三种不同CO 浓度的实验组，所以不能表明10℃条 件下，光合速率随CO,浓度的升高会 持续提高，D错误。 (1)①500光合作用受到抑制，消耗 的二氧化碳减少，且气孔导度增加 ②在弱光下，随光强增加，黄连的生长 速率快速达到最大；光照过强，黄连的 生长受到抑制叶片较薄，叶绿素较 多（或叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶 绿体类囊体膜面积更大) (2)①②③⑤ (3)合理施肥增加光合面积，补充二氧 化碳提高暗反应速率 解析：(1)①光饱和，点为光合速率不再 随光强增加而增加时的最小光照强 度，由图1净光合速率的曲线可知，当 光照强度达到500mol·m 时光合速率不再增加：由图1可知，光 强大于1300mol·m 后，光 合作用受到抑制，且气孔导度增加，所 以胞间二氧化碳求度增加主要是由于 光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳 减少，且气孔导度增加。②由图1净光 合速率曲线可知，光强对黄连生长的 影响主要表现为在弱光下，随光强增 加生长速率快速达到最大，光照过强 其生长受到柳制：弱光下，植物可通过 增加受光面积或增加光合色素的含量 来增加光合速率，所以黄连叶片适应 弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多 (或叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿 体类囊体薄膜面积更大)。(2)为减轻 光柳制，黄连能采取调节光能在叶片 上各去向的比例，提升修复能力等防 御机制，具体可包括①叶片叶绿体避 光运动，减少对光能的吸收：②提高光 -494- 合产物生成速率，从而提高光合速率消 耗更多的光能：③自由基清除能力增 强，减少对光合结构的破坏；⑤增强热 耗散。而④提高叶绿素含量会增加对 光能的吸收，不能减轻光抑制。(3)为 增强黄连光合作用以提高产量，还可 采取的措施及其作用为合理施肥增加 光合面积，补充二氧化碳提高暗反应 速率等。 3.(1)④①④K+苹果酸 (2)①②④丙酮酸NADH (3)电化学势梯度(H+浓度差) (4)吸水膨胀 (5)ABD 解析：(1)光驱动下NADPH的产生发 生在叶绿体的类囊体薄膜上，即④中」 由图1可知，CO,固定产物的还原除 了在叶绿体基质中发生外，在细胞质 基质中也会发生OAA的还原，故场所 包括①和④。液泡吸水会导致气孔打 开，液泡失水会导致气孔关闭，由图1 分析可知，影响液泡吸水或失水的物 质包括水、K+、Mal等。(2)保卫细胞 既可进行细胞呼吸，又可进行光合作 用，能产生ATP的场所有细胞质基 质、线粒体和叶绿体，即①②④。分析 图1可知，保卫细胞中的糖分解为 PEP,PEP需再转化为丙酮酸后方能进 入线粒体。经过TCA(三羧酸)循环产 生的NADH最终通过电子传递链氧 化产生水和ATP。(3)蓝光激活质膜 上的AHA后，消耗ATP将H系出 膜外，在质膜内外形成跨膜电化学势 梯度(H浓度差)，驱动细胞吸收K 等离子，进而促进细胞吸水膨胀，使气 孔打开。(4)细胞中的PEP在酶的作 用下固定CO2生成OAA,并进一步还 原为Mal,进入液泡，使液泡的水势降 低（渗透压升高），使保卫细胞吸水膨 胀，气孔打开。(5)分析图2可知，拟南 芥野生型WT的叶绿体中可运入 ATP,淀粉粒面积相对较大，NTT突变 体nt1的叶绿体丧失运入ATP的能 力，淀粉粒的面积较小，对比可知淀粉 大量合成需要依赖呼吸作用提供的 ATP,A正确；光照2h时，虽通过光合 作用不断合成淀粉，WT叶绿体中的淀 粉粒面积仍大幅下降，说明光照条件 下叶绿体中淀粉大量水解，使液泡渗 透压升高，促进了气孔张开，B正确；光 照条件下突变体ntt1的淀粉粒面积能 保持稳定，是光合作用不断合成淀粉 与淀粉不断水解相平衡的结果，C错 误；当光照时间达到8h时，WT叶绿 体中淀粉粒的面积大幅升高，说明长 时间光照可使WT叶绿体积累较多的 淀粉，D正确。 第16课时光合作用 和细胞呼吸的综合分析 考点一 光合作用与细胞呼吸 过程的关系 关键能力提升 (1)CO2;线粒体基质；线粒体内膜、外 膜→细胞膜→相邻细胞的细胞膜→相邻 细胞的叶绿体外膜、内膜。 (2)伴随着ATP合成的过程有②③④ ⑤，合成ATP最多的过程是② (3)不是，I表示光反应产生的NADPH, Ⅳ表示有氧呼吸第一、第二阶段生成的 NADH。