2027届高考生物一轮复习课件第三单元　第14课时　光合作用的影响因素及其应用

光合作用的影响因素及其应用 1.光合作用强度 (1)概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量。 (2)表示方法：用一定时间内 来定量表示。 ● 单位时间 糖类 原料消耗或产物生成的数量 酶 CO2浓度 温度 2.影响光合作用强度的因素 3.探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中 ，光照下叶片进行光合作用产生 ，充满细胞间隙，叶片又会 。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量 。 (2)实验中变量分析 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 叶片大小、溶液的量等保持一致 下沉 氧气 上浮 越多 光照强度 光源与烧杯的距离 光合作用强度 叶片浮起的数量 (3)实验流程： 黑暗 浮起的数量 (4)实验结果：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 。 (5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也 。 越多 增强 考向一　探究环境因素对光合作用强度的影响 1.(2025·安徽，2)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是 A.用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 √ ● 　　　实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸作用强度，也就无法计算出实际光合作用强度，C错误； 同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D正确。 2.(2022·海南，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 √ 　　　本实验是探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，自变量为CO2浓度(NaHCO3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大于细胞呼吸消耗的氧气时， 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%NaHCO3溶液中叶圆片上浮需要的时长最长，光合速率最低，C错误； 低温会使酶活性降低，若在4℃条件下进行本实验，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。 返回 1.内部因素 (1)与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。 ● (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 注：影响叶绿素合成的因素还有光照、温度和矿质元素等。 呼吸量 (3)叶面积指数 2.外部环境因素 (1)单因子变量对光合速率的影响 ①光照强度 光反应 ATP及NADPH 细胞 呼吸 ＝ > 光照强度 暗反应 CO2补偿 光合速率与呼吸速 率相等 进行光合作用所需CO2 的最低浓度 CO2饱和 有机肥 CO2浓度 ②CO2浓度 酶的活性 增大 最适 酶的活性 光合速率与呼吸速率相等 昼夜温差 有机物积累 ③温度 原料 介质 气孔 CO2 ④水分或矿质元素 光质(光的波长)作为光合作用的能源，对光合效率的影响如下：蓝紫光＞红光＞其他色光，绿光最差。光质还可作为一种触发信号影响气孔的开合、叶绿素含量、光系统(PS Ⅰ和PS Ⅱ)和RuBP羧化酶的活性等。光信号被植物体内不同的光受体感知，如光敏色素、蓝光/近紫外光受体(隐花色素)、紫外光受体。 点拨 (2)多因子变量对光合 速率的影响 光照 强度 CO2浓度 提高温 度 CO2浓度 光照强度和CO2浓度 (1)植物工厂常采用无土栽培技术，生产时应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同(2021·辽宁，2) 提示　为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度。 × (2)弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用(2021·湖南，7) 提示　弱光条件下植物没有O2的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的O2被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有O2的释放。 × (3)在夏季晴朗无云的白天，12时左右光合作用强度明显减弱，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，13) √ 气孔问题分析 1.气孔结构及其开闭原理 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。保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。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)照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题： (1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、 (答出2点即可)等生理过程。 (2)红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是______ 。 ● 光合作用和细胞呼吸 红光下，光合作用合成有机物使保卫细胞溶质浓度增大，保卫细胞吸水体积膨大，气孔打开 点拨 气孔结构及其开闭 2.气孔限制因素与非气孔限制因素的判断 渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。以不同抗渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果如表。   光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量 光合速率 1         蒸腾速率 0.95 1       气孔导度 0.99 0.94 1     胞间CO2浓度 －0.99 －0.98 －0.99 1   叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 －0.93 1 注：表中数值为相关系数(r)，代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。 (1)据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 (填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致的，理由是 。 (2)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 (激素)大量积累，诱导气孔关闭。   光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量 光合速率 1         蒸腾速率 0.95 1       气孔导度 0.99 0.94 1     胞间CO2浓度 －0.99 －0.98 －0.99 1   叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 －0.93 1 胞间CO2浓度 下降 非气孔限制因素 胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关 脱落酸 归纳 提升 气孔因素与非气孔因素的判断依据 总结：净光合速率与胞间CO2浓度变化趋势一致主要是气孔因素，变化趋势不一致主要是非气孔因素。 归纳 提升 考向二　辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 3.(2024·北京，4)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O2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 √ ● 　　　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O2释放量，A符合题意； 降低温度会降低光合作用相关酶的活性，进而降低 单位时间单位叶面积的O2释放量，B不符合题意； 给光源加滤光片改变光的颜色会减少光源，光照强度变小，可能会使单位时间单位叶面积的O2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。 4.(2024·福建，11)叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。下列分析正确的是 A.0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B.30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C.30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D.与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 √ 　　　0min时，无光照，叶片只进行呼吸作用，但A组气孔处于关闭状态，B组用壳梭孢素处理，气孔处于开放状态，因此两组胞间CO2浓度不同，A错误； 大约23min后，A组的光合速率不再随着光照时间的变化而变化，因此30min时限制光合速率的主要因素不是光照时间，C错误； 由题图可知，从黑暗中转移到光照下，A组叶片光合速率增高达到稳定的高水平状态所需时间长于B组，即A组光诱导期长于B组，D错误。 5.(2025·宜宾模拟)宜宾方竹是蜀南竹海特有竹种，其竹笋富含微量元素，图甲、乙分别为方竹在其他条件适宜，不同温度、光照强度条件下相关指标的变化曲线[单位：mmol/(cm2·h)]。下列叙述正确的是 A.据图甲分析，与温度40 ℃相比，温度为30 ℃时方竹消耗CO2的速率快 B.据图甲分析，40 ℃条件下，若黑夜和白天时间相等，方竹能正常生长 C.据图乙分析，提高外界CO2浓度和温度都会导致光补偿点D左移 D.据图乙分析，影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度 √ 　　　图甲中，CO2吸收速率表示净光合速率，CO2产生速率表示呼吸速率，消耗CO2速率是指总光合速率，温度为30 ℃时，总光合速率＝8＋2＝10 mmol/(cm2·h)；温度为40 ℃时，总光合速率＝5＋5＝10 mmol/ (cm2·h)，因此，温度为30 ℃和40 ℃时，方竹消耗CO2的速率相等，A错误。 　　　40 ℃条件下，方竹净光合速率和呼吸速率相等均为5 mmol/(cm2·h)，若白天和黑夜时间相等，则黑夜期间(12小时)呼吸作用消耗量为5×12＝60(mmol/cm2)，白天(12小时)有机物积累量为5×12＝60(mmol/cm2)，一昼夜之后，植物有机物积累量为0，植物不能正常生长，B错误。 图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素都是光照强度，都随着光照强度的改变而改变，D正确。 归纳 提升 (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。 光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题 (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。 归纳 提升 (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。 归纳 提升 考向三　气孔问题 6.气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水，气孔关闭；保卫细胞吸水，气孔开放，如图所示。下列叙述正确的是 A.保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡 有关 B.保卫细胞吸水会影响叶片光合作用，不利 于植物生长 C.出现“烧苗”时，保卫细胞的细胞液浓度升高气孔开放 D.夏季天气晴朗的中午气孔关闭，导致叶肉细胞内暗反应停止 √ 　　　植物细胞吸水和失水主要与液泡有关，所以保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关，A正确； 保卫细胞吸水，气孔开放，有利于植物吸收 二氧化碳进行光合作用和植物生长，B错误； “烧苗”是因为外界溶液浓度过高，此时保卫细胞失水，气孔关闭，C错误； 夏季天气晴朗的中午，气孔关闭，二氧化碳供应减少，暗反应速率减慢，但不会停止，因为细胞呼吸产生的二氧化碳也可用于暗反应，D错误。 7.(2025·内江三模)科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了高浓度CO2调控气孔关闭的机理(图1)。已知htl基因、rhcl基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型(wt)、htl基因功能缺失突变体(h)、rhcl基因功能缺失突变体(r)和htl/rhcl双基因功能缺失突变体(h/r)，进行了相关实验，结果如图2所示。下列推测不合理的是 A.rhcl基因编码的是蛋白甲，htl基因编码的是蛋白乙 B.保卫细胞液泡的溶质转运到胞外引起细胞失水，导致气孔关闭 C.正常浓度CO2下的实验结果说明htl基因的表达产物使气孔开放 D.wt组与r组对比，说明高浓度CO2下rhcl基因的表达产物抑制气孔关闭 √ 　　　根据图2，h组、h/r组气孔开度相近，可知在缺失基因htl的前提下，基因rhcl存在与否都不影响气孔开度，即基因rhcl不能单独发挥调控作用，必须通过基因htl进行调控，即基因rhcl在基因htl上游，r组、h/r组气孔开度不同，可知在缺失基因rhcl的前提下，基因htl仍然能够发挥调控作用，基因htl在基因rhcl下游，所以编码蛋白甲、乙的基因分别是rhcl、htl，A正确； 由图1可知，保卫细胞液泡的溶质转运到胞外引起细胞失水，导致气孔关闭，B正确； 　　　由图2可知，在正常浓度CO2时，htl基因功能缺失突变体组(h)气孔开放度低于野生型(wt)，说明htl基因功能正常时气孔开放度高，htl基因的表达产物使气孔开放，C正确； 由图2可知，在高浓度CO2时，野生型(wt)气孔开放度低于rhcl基因功能缺失突变体组(r)，说明rhcl基因功能正常时气孔开放度更低，即rhcl基因的表达产物促进气孔关闭，D错误。 一、基础排查 1.判断下列关于“探究环境因素对光合作用强度的影响”的实验的叙述 (1)因变量是一定时间内圆形小叶片浮起的数量(　　) (2)可通过调节烧杯与光源的距离来调节光照强度(　　) (3)实验中拉动注射器活塞是为了使圆形小叶片内的气体逸出，使之全部沉到水底(　　) (4)用化学传感器测量的O2的量，是植物光合作用实际产生的总O2量(　　) √ 提示　用化学传感器测量到的O2的量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。 × √ √ 44 提示　圆形小叶片浮起的原因是光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶肉细胞释放O2。 (6)可用不同浓度的NaHCO3溶液来探究CO2浓度对光合作用强度的影响 (　　) × √ (5)圆形小叶片浮起的原因是叶片细胞呼吸强度大于光合作用强度，叶肉细胞释放CO2(　　) 2.判断下列关于光合作用原理应用的叙述 (1)用绿色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高大棚蔬菜的产量(　　) 提示　用绿色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，只能透过绿光，而植物几乎不吸收绿光，不利于提高大棚蔬菜的产量。 × (2)合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率(　　) (3)“正其行，通其风”，该原则说明光照强度和CO2浓度是光合作用的两大限制因素(　　) √ √ (6)在冬季，若遇到连续阴雨天，可适当提高温度，有利于大棚绿叶蔬菜生长(　　) (4)在适宜温度范围内，光合作用速率通常会随温度升高而增大(　　) (5)农作物能吸收有机肥中的有机物，有助于农作物生长(　　) × √ 提示　有机肥需要被微生物分解成无机物才能被植物吸收。 × 提示　在冬季，连续阴雨天致使光合作用强度较低，提高温度会增加细胞呼吸对有机物的消耗，不利于大棚绿叶蔬菜有机物的积累。 二、要语必背 1.光合作用强度，简单地说，是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 2.相对于一直保持光照的条件，提高单位光照时间内制造有机物的量可采取的措施是以适当的频率进行光照和黑暗交替处理。 3.光合“午休”现象的主要原因：夏日晴朗的中午气温过高，导致气孔大量关闭，进入叶片组织的CO2不足，致使暗反应受到限制。 4.光下培养密闭容器中的植物，容器中CO2浓度先下降后不变的原因：开始时，光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量，容器中CO2浓度下降，随着容器中CO2浓度降低，光合作用减弱，直至光合作用吸收的CO2的量与细胞呼吸释放的CO2的量达到动态平衡。 5.农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。 6.施用农家肥的优点：农家肥中的有机物可被微生物分解产生CO2，有利于植物光合作用，同时产生的矿质元素可为植物提供养料等。 返回 一、选择题 1.(2026·河南青桐鸣联考)为探究光照强度对菠菜叶片光合作用的影响，科研人员将生长状况相同的菠菜叶片分为若干组，分别置于不同光照强度下(温度、CO2浓度等条件适宜且一致)，测定每组叶片的O2释放速率。下列叙述错误的是 A.光照强度为0时，O2释放速率为负值，原因是叶片只进行细胞呼吸消耗O2 B.单位时间、单位面积O2的释放速率即为菠菜叶片的总光合作用速率 C.若对某有光照实验组突然停止光照，短时间内叶绿体中C3的含量会增加 D.实验中若适当提高CO2浓度，相同光照强度下O2释放速率不一定会增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　光照强度为0时，叶片无法进行光反应，此时只进行细胞呼吸消耗O2，导致O2释放速率为负值，A正确； O2的释放速率代表净光合速率，B错误； 突然停止光照时，光反应产生的ATP和NADPH减少，C3的还原受阻，但CO2固定仍在进行，导致C3积累，含量增加，C正确； 若原光照强度下已达到光饱和点，此时提高CO2浓度可能不会增加O2释放速率(暗反应成为限制因素)，因此O2释放速率不一定会增大，D正确。 2.(2025·黄冈二模)图1为植物甲和乙的光合作用光响应曲线，图2为长期在一定光强下生长的两株植物甲的光合作用光响应曲线，下列叙述正确的是 A.PAR>800 μmol·m－2·s－1时增加CO2可能会提高 乙光合速率 B.甲能够在较低光合有效辐射时达到其最大光合 速率 C.图1中相同光合有效辐射条件下甲的净光合速 率大于乙 D.图2表明叶片光合作用的特性与其生长条件无关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　分析图1可知，当PAR>800 μmol·m－2·s－1时乙净光合速率不再变化，此时光照强度不再是限定因素，增加CO2可能会提高乙光合速率，A正确； 当PAR>800 μmol·m－2·s－1时乙净光合速率不再变化，而甲依然在上升，因此乙能够在较低光强达到其最大光合速率，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　分析图1可知，当光照强度较弱时，相同光强下甲的净光合速率小于乙，C错误； 分析图2可知光下生长的甲的光饱和点更大，因此表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关，D错误。 3.(2021·广东，15)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示)，进而引起光合 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是 A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度) B.t1比t2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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　相比于野生型拟南芥WT，突变体t1更适合生长在弱光环境中，突变体t2更适合生长在强光环境中，在适当的光照强度下，三者的光合速率有一定的差异，但当光照强度达到光饱和点后，光合速率不再随光照强 度的增加而增加，三者光合速率的差异也不再随光照强度的增加而变大，D错误。 4.(2026·湖北云学联盟联考)研究人员对林下遮荫环境(遮荫度70%)和全光照环境下生长的某种阳生植物的光合特性进行了比较，测定了叶片中叶绿素a、叶绿素b的含量及比例，以及光合速率日变化，部分数据如表，结合所学知识分析，下列叙述错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 环境条件 叶绿素a含量(mg/g) 叶绿素b含量(mg/g) 叶绿素a/b 中午时段光合速率(μmol/m2·s) 全光照 2.35 0.85 2.76 15.8 遮荫环境 2.98 1.36 2.19 9.2 A.遮荫环境下叶片叶绿素a/b比值降低是对弱光环境的适应 B.相较全光照，遮荫环境下光合速率下降主要受CO2供应限制 C.遮荫环境下植物可能通过增加叶绿素含量来提高光能捕获效率 D.为确保本实验的准确性，需增加环境条件为不同遮荫度的实验组 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　遮荫环境下光照强度较弱，光反应产生的ATP和NADPH减少，此时光反应产物的量是光合作用的主要限制因素，B错误； 遮荫环境中叶绿素a、b含量均增加，说明植物可能通过提高叶绿素总量增强光能捕获能力，C正确； 实验中仅设置全光照和70%遮荫两组，增加不同遮荫度的实验组可提高实验结果的准确性，D正确。 5.(2026·安徽名校联考)环境适宜的条件下，研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度，结果如图。下列叙述错误的是 A.胞间CO2进入叶肉细胞被利用至少穿过3层生物膜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 B.5 ℃时，胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作用相关酶的活性较低 C.叶温在30 ℃～40 ℃时，净光合速率下降的主要原因可能是高温导致酶 活性下降 D.随着叶温的升高，气孔开放程度和胞间CO2浓度呈正相关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　胞间CO2至少要穿过细胞膜、叶绿体双层膜共3层膜才能进入叶绿体被利用，A正确； 5 ℃时，可能由于光合作用相关酶的活性较低，光合速率较低，导致细胞CO2浓度较高，B正确； 叶温在30 ℃～40 ℃时，气孔开放程度上升，胞 间CO2浓度上升，即CO2浓度不是净光合速率下降的主要原因，可能是高温导致酶活性下降，C正确； 图中5～20 ℃时，气孔开放程度增大，而胞间CO2浓度下降，气孔开放程度与胞间CO2浓度不呈正相关，D错误。 6.(2025·南充三模)为了解干旱胁迫对核桃幼苗叶片中叶绿素含量的影响，研究人员采用自然干旱法进行胁迫处理。在干旱胁迫处理当天、第3天、第6天和第9天的土壤含水量分别为田间水量的70%～80%(正常供水)、50%～60%(轻度胁迫)、30%～40%(中度胁迫)和10%～20%(重度胁迫)时进行取样检测，结果如图。下列叙述错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 A.干旱胁迫可能导致叶绿素合成受阻或叶绿素降解 B.干旱胁迫下叶绿素b的含量变化趋势没有叶绿素a明显 C.重度胁迫下叶肉细胞的水分和C5的含量都会一直下降 D.也可通过纸层析法初步比较叶绿素a和叶绿素b的含量 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　据实验结果分析，随着处理时间的增加，叶绿素总量逐渐下降，可以推测干旱胁迫可能导致叶绿素合成受阻或叶绿素降解，A正确； 在重度干旱时，由于气孔关闭、CO2供应不足，叶肉细胞中的C5 反而可能发生积累而不是持续下降，C错误。 7.(2025·巴中三模)某实验小组欲探究O2浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个O2浓度(环境大气O2浓度和1.5倍环境大气O2浓度)和三个温度处理[环境温度(CK)、冠层红外增温＋1.5 ℃和冠层红外增温＋2 ℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 合速率(饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率)，结果如图所示。下列叙述错误的是 A.各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定 B.实验结果不能表明，O2对饱和光合速率的抑制作用随O2暴露时间的延长而增强 C.实验结果不能表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率 D.推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度O2对水稻饱和光合速率的抑制作用 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　测定饱和光合速率时，各组需选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行测定，目的是控制无关变量对实验结果的干扰，A正确； 实验并未进行自变量为O2暴露时间的实验，不 能得出O2对光合速率的抑制作用随O2暴露时间的延长而增强的结论，B正确； 实验结果表明，O2浓度增大显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率，C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　冠层内增温2 ℃处理下，1.5倍环境大气O2浓度的饱和光合速率大于CK组中1.5倍环境大气O2浓度的饱和光合速率，推测增温能在一定程度上缓解高浓度O2对水稻光合速率的抑制作用，D正确。 8.研究人员将天竺葵分别置于正常光照＋补光2 000 lx(实验组)和正常光照(对照组)的条件下种植。在第1生长季(0～100天)和第2生长季(360～450天)，分别测定叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，结果如图1和图2。下列叙述正确的是 A.叶绿体中光合色素吸收的光能，将水分解，同时形成 NADH B.在第1生长季，净光合速率受叶绿素影响较小，受光照强 度影响较大 C.实验结果表明，天竺葵的叶绿素含量不受光照强度的影响 D.实验结果表明，净光合速率只受光照强度和叶绿素含量影响 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　叶绿体中光合色素吸收的光能可转化为NADPH中的化学能，A错误； 在第1生长季，实验组净光合速率大于对照组，而两组叶绿素含量差距很小，所以可判断在第1生长季，净光合速率受叶绿素影响较小，而受光照强度影响较大，B正确； 在第1生长季，两组叶绿素含量差距很小，但在第2生长季，实验组的叶绿素含量大于对照组，所以在第2生长季，叶绿素含量可能受光照强度影响，C错误。 9.(2025·巴中模拟)为了研究高温胁迫对水稻拔节期相对叶绿素含量(SPAD)的影响，研究人员以水稻为材料进行实验，温度具体设定如下：10∶00为36 ℃、11∶00为38 ℃、12∶00为39 ℃、13∶00为40 ℃、14∶00为38 ℃、15∶00为35 ℃，实验结果如图1。图2为高温胁迫诱导水稻PSⅡ发生光抑制的局部作用机理图(PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统，ROS代表活性氧，D1蛋白是组成PSⅡ的重要蛋白之一)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 下列叙述错误的是 A.由图可知，在10∶00～15∶00时，CK组的温度越 高，SPAD越低；在12∶00～13∶00时，实验组中 高温胁迫5 d处理组的SPAD下降最多 B.水稻细胞中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，可以 用无水乙醇分离叶片中的叶绿素 C.由题意可推知PSⅡ可能是由蛋白质和光合色素组 成的复合物，分布于叶绿体的类囊体薄膜上 D.高温胁迫下产生过量ROS，可直接导致PSⅡ失活， 也可通过抑制D1蛋白的合成来导致PSⅡ失活 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　可以用无水乙醇提取叶片中的叶绿素，分离色素用层析液，B错误； 由题干信息“PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统，D1蛋白是组成PSⅡ的重要蛋白之一”推测PSⅡ可能是由光合色素和蛋白质组成的复合物，分布于类囊体薄膜上，C正确。 10.植物的气孔由两个保卫细胞构成，保卫细胞吸水膨大时气孔打开，反之关闭，BLINK1是保卫细胞膜上一种特殊的K＋通道蛋白，如图甲。转入BLINK1合成相关基因的转基因植株，气孔可快速开启与关闭，而野生型植株无BLINK1，气孔开闭较慢；该转基因植株和野生型植株在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下，测得每升水产生植株干重变化的结果，如图乙。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 下列叙述错误的是 A.K＋通过协助扩散进入保卫细胞，提高细胞渗透 压，使其吸水膨胀 B.推测连续光照下野生型植株和转基因植株气孔 状态无明显差异 C.间隔光照下，转基因植株干重增加比野生型植 株多的原因是气孔开闭速度快 D.若测得某植株单位时间内二氧化碳吸收量等于 氧气消耗量，则干重将不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　从图甲可知，K＋通过BLINK1通道蛋白进入保卫细胞，需要转运蛋白，不消耗能量，属于协助扩散，K＋进入保卫细胞后，提高细胞渗透压，使细胞吸水膨胀，A正确； 连续光照下，野生型植株和转基因植株每升水产生植株干重差别不大，推测气孔状态无明显差异，B正确； 间隔光照下，转基因植株气孔开闭速度快，在强光时能快速开启气孔吸收CO2，进行光合作用，在弱光时能快速关闭气孔，减少水分散失，所以转基因植株干重增加比野生型植株多，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　单位时间内氧气的消耗量代表呼吸速率，单位时间内二氧化碳的吸收量代表净光合速率，因此某环境条件下，若测得该植株单位时间内二氧化碳的吸收量等于氧气的消耗量，说明净光合速率与呼吸速率相等，说明此时光合速率大于呼吸速率，因此该条件下该植株的干重会增加，D错误。 二、非选择题 11.(2025·河南，17)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 回答下列问题： (1)光对植物生长发育的作用有_______ _____________和____________________________________________两个方面。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 作用提供能量 为光合 调控植物生长、发育的全过程 作为一种信号影响、 　　　光既是光合作用的能量来源，又作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 (2)上述实验需控制变量，为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用上述________组(填组别)进行对比分析，该实验中的无关变量有____________________ (答出2点即可)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 ①③④ 温度和二氧化碳浓度 　　　通过①③比较可知正常光下盐胁迫对作物生长的影响，再通过①③④比较可判断实验光是否完全抵消盐胁迫对作物生长的影响。无关变量包含温度、二氧化碳浓度、光照时长等。 (3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量与光照强度视为正比关系)，④组的总光合速率________(填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”)③组的总光合速率，判断依据是____________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 始终大于 强于③组，但是两组光补偿点也就是总光合速率等于呼吸速率时的光照强度相等，所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组 ④组呼吸作用 12.(2025·四川，16)在温室中种植番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200 μmol·m－2·s－1，CO2浓度约为400 μmol·mol－1。为提高温室番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标，结果见表。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关。 组别 光照强度/(μmol·m－2·s－1) CO2浓度/(μmol·mol－1) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 气孔导度/(mol·m－2·s－1) 叶绿素含量/(mg·g－1) 对照 200 400 7.5 0.08 42.8 甲 400 400 14.0 0.15 59.1 乙 200 800 10.0 0.08 55.3 丙 400 800 17.5 0.13 65.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (1)为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用__________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择______(填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。 无水乙醇 红光 　　　叶绿素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用无水乙醇提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，光合作用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。为减少类胡萝卜素的干扰，应选择红光来测定叶绿素含量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的______________________________________，从而提高了净光合速率。与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是__________________________________。 三磷酸)和NADPH(还原型辅酶Ⅱ) ATP(腺苷 CO2更多 环境(或外界或温室)提供(补充)的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，从而提高了净光合速率。甲组和丙组的光照强度相同，丙组的CO2浓度是甲组的2倍，与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是环境提供的CO2更多。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择_________ ____，依据是_____________________________________。 光照强度 加倍 光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大 　　　根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，甲组的净光合速率大于乙组的净光合速率，光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大，故若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择光照强度加倍。 13.(2026·绵阳阶段检测)气孔是由一对保卫细胞围成的孔隙，保卫细胞含叶绿体。大多数植物的气孔白天打开，晚上则保持很小的开度。但在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的开放和闭合，称为“气孔振荡”。请回答下列问题： (1)“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，原因是_________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 闭合时减少水分散失，开放时保证CO2供应以进 行光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，这种适应性体现在，植物面临干旱条件时，气孔关闭既能降低蒸腾作用强度，减少水分散失，开放时保证CO2供应以进行光合作用。 (2)关于气孔开闭的假说之一：在光下，由于保卫细胞中光合速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率，导致细胞间CO2浓度下降，引起pH升高，促进酶促反应淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞______(填“吸水”或“失水”)导致气孔开放。黑暗时，保卫细胞内葡萄糖浓度低，气孔关闭。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 大于 吸水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　在光下，保卫细胞进行光合作用，吸收CO2，且光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，导致细胞间CO2浓度下降，引起pH升高，淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞吸水导致气孔开放。 (3)关于上述假说的机理，研究者利用拟南芥开展了进一步的研究。 ①研究人员欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及机理，以光照12 h与黑暗12 h为光照周期进行实验，结果如图1、图2所示： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 结合图1、图2所示的结果，可得出TOR激酶在气孔开闭中的作用原理是________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，保卫细胞渗透压升高吸水，使气孔打开 ②研究发现，蔗糖也能促进气孔打开，为确定蔗糖和TOR激酶之间的关系，将野生型拟南芥分为4组开展实验，检测光照后各组中淀粉降解酶BAMI的相对表达量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 组别 1 2 3 4 蔗糖 － ＋ － ＋ TOR激酶抑制剂 － － ＋ ＋ 光照后淀粉降解酶BAMI的相对表达量 ** *** * * 注：“＋”表示添加，“－”表示没有添加，“*”越多代表表达量越高。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 组别 1 2 3 4 蔗糖 － ＋ － ＋ TOR激酶抑制剂 － － ＋ ＋ 光照后淀粉降解酶BAMI的相对表达量 ** *** * * 实验处理及结果如表所示。分析可知，蔗糖、TOR激酶、BAMI表达量与气孔开闭之间的关系是_________________________________________。 蔗糖通过提高TOR激酶的活性提高淀粉降解酶 BAMI的表达量，促进淀粉分解为葡萄糖，使保卫细胞吸水，气孔打开 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 　　　从实验结果来看，当有蔗糖且无TOR激酶抑制剂时，淀粉降解酶BAMI的相对表达量高，说明蔗糖能促进BAMI的表达。当有TOR激酶抑制剂时，BAMI的表达量降低，说明TOR激酶对BAMI的表达有促进作用。当有TOR激酶抑制剂和蔗糖时会抑制BAMI的表达，由4组实验对照说明蔗糖通过TOR激酶来调节BAMI的表达量。综上分析可知蔗糖促进气孔打开的原理是蔗糖通过提高TOR激酶的活性提高淀粉降解酶BAMI的表达量，促进淀粉转化为葡萄糖，使保卫细胞吸水，促进气孔打开。 返回 $