2026届高三生物一轮复习课件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影响因素及应用核心考点，依据高考评价体系梳理了光照强度、CO₂浓度等内外因素分析，实验设计与变量控制，曲线解读与农业应用三大考查维度，通过近五年真题统计明确实验分析占45%、曲线应用占30%的高频考点，归纳选择与非选择典型题型。 课件亮点在于“真题精析+易错警示+思维建模”策略，如以2025安徽卷“光照强度实验”为实例，详解自变量控制与净光合速率计算，培养科学思维与探究实践素养。特设“曲线移动规律”“实验误差分析”模块，帮助学生掌握光补偿点判断等技巧，教师可据此实施针对性复习，提升备考效率。

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。  2.影响光合作用强度的因素 单位时间 糖类 原料消耗或产物生成的数量 酶 CO2浓度 温度 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 3.控制影响光合作用实验自变量的方法 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 4.探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理 叶片含有气体,上浮 叶片下沉 O2充满细胞间隙,叶片上浮。 (2)实验变量分析 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 　　　　　　　　　　等保持一致  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 叶片大小、溶液的量 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (3)实验流程 黑暗 CO2 圆形小叶片浮起 的数量 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (4)实验结果及结论: ①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　　　　。  ②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 　　　　　(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多,浮起的圆形小叶片也越多)。  越多 增强 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 关键能力•练透考法 1.(2025·安徽卷)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的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 C 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 解析 进行光合作用的叶细胞主要是叶肉细胞,该实验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,A项正确。由“探究光照强度对光合作用强度的影响”可知,本实验的自变量是光照强度,因变量是光合作用强度,可通过改变LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离来调节叶圆片细胞接受的光照强度,可用叶圆片释放O2的速率代表因变量,叶圆片释放的O2附着于叶圆片表面,使叶圆片所受浮力大于其重力从而上浮,叶圆片释放O2的速率越大其上浮越快。同一烧杯中的叶圆片因与光源之间的距离存在差异,故烧杯中不同部位的叶圆片的光合速率存在差异,上浮的快慢也会存在差异,B、D两项正确。在光照条件下,叶圆片细胞同时进行光合作用和细胞呼吸,用化学传感器监测到的O2浓度的变化代表叶圆片释放O2的快慢,代表净光合速率。要计算出实际光合作用强度,还需检测黑暗条件下叶圆片的细胞呼吸强度,C项错误。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 2.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(　　) 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 D 解析 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项错误。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 考点二　光合作用的 影响因素及其应用 必备知识•精读教材 1.内部因素 (1)植物自身的遗传特性(以阴生植物、阳生植物为例) 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (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。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (3)叶面积指数 呼吸量 下降 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 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 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 ②CO2浓度 暗反应 CO2补偿 光合速率与细胞 呼吸速率相等 进行光合作用所需CO2 的最低浓度 CO2饱和 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 ③温度 酶的活性　 增大 最适 酶的活性　 光合速率与呼吸速率相等 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 ④水分或矿质元素 原料 介质 气孔 CO2 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (2)多因子变量对光合速率的影响 光照强度 CO2浓度 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 易错排查 (1)弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用。(2021·湖南卷) (　　) (2)生长于较弱光照条件下的植物,当提高CO2浓度时,其光合速率会随之增加。(　　) (3)光照强度只影响光反应,不影响暗反应。(　　) (4)延长光照时间能提高光合作用强度。(　　) (5)温室条件下,通过增施农家肥增产的原因是其可以提高作物对有机物的吸收。(　　) × × × × × 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 科学思维•教考衔接 光合作用是一系列的光化学步骤和物质转变过程,影响其变化的因素也是多方面的,结合下列问题,深度认知各种因素影响光合作用变化的内在机理。 (1)图1是在光合作用的最适温度(25 ℃)条件下绘制的光合速率随光照强度的变化曲线,现若将温度提高至细胞呼吸的最适温度30 ℃,再测得数据绘制曲线,则图中A、B、C、D点应分别如何移动?若该植物缺少镁离子,则图中A、B、C、D点应分别如何移动?若图1是阳生植物的 相关曲线,则阴生植物的曲线中B、C、D点应分别如何 移动? 图1 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 提示 若将温度提高至细胞呼吸的最适温度30 ℃,则图中A点下移,B点右移,C点左下移,D点左移。若植物缺少镁离子,则A点不动,B点右移,C点左下移,D点左移。阴生植物的曲线中,B点左移,C点左下移,D点左移。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (2)如果将光照强度继续加强,会导致后期植物光合作用速率下降,其原因可能有两种:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  提示 ①光照强度过强引起叶绿素降解,进而导致光合作用速率降低;②光照强度过强引起植物叶片蒸腾作用加快,植物为了避免失水过多而关闭部分气孔,导致CO2吸收不足,进而导致光合作用速率降低 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (3)为了选择适宜栽种的该作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图2和图3。最适宜在果树林下套种的品种是　　　,理由是________________________________ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。最适应较高光照强度的品种是　　　。若增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能是在超过原光饱和点的光照强度下,S2的光反应产生了过剩的　　　　　　　　　,而S3在光饱和点时可能　　　　　(填序号,多选)。  ①光反应已基本饱和　②暗反应已基本饱和　③光、暗反应都已基本饱和 S2 S2达到光饱和点和光补偿点所需要的光照强度均最低,因而适宜生长在光照比较弱的环境中　 S3 NADPH和ATP ①②③ 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 图2 图3 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 关键能力•练透考法 命题角度一　光合作用的影响因素分析 1.(2026·四川成都模拟)为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响,某科研小组进行了相关实验,结果如图所示。图1是在30 ℃下测得的光照强度对两种植株光合速率的影响;图2是在光照强度为 1 000 μmol/(m2·s)下测得的温度对两种植株光合速率的影响。 图1 图2 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 下列有关说法错误的是(　　) A.相比野生型植株,突变型植株更适合在高温强光下种植 B.30 ℃时,光照强度大于400 μmol/(m2·s)时,突变型植株合成有机物速度比野生型植株快 C.在35 ℃下重复图1实验,A、B点向右上方移动,且B点的移动幅度比A点大 D.根据图1、图2推测,A点后光合速率不再增加是受到了温度的限制 D 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 解析 由图2可知,相比野生型植株,突变型植株在光照强度为1 000 μmol/(m2·s)、温度为40 ℃条件下仍具有较大的光合速率,因此更适合在高温强光下种植,A项正确。植株合成有机物的速度即总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由图1可知,在光照强度为0时,突变型植株和野生型植株的呼吸速率相同,光照强度大于400 μmol/(m2·s)时,突变型植株的净光合速率大于野生型植株的净光合速率,故突变型植株合成有机物速度比野生型植株快,B项正确。结合图1和图2分析,在35 ℃下重复图1实验,由于在35 ℃下,突变型植株与野生型植株的净光合速率差值比在30 ℃下的更大,且两者的光合速率都增大,因此A、B点向右上方移动,且B点的移动幅度比A点大,C项正确。根据图1、图2可知,图1中A点时野生型植株达到光饱和点,此时光照强度不再是限制因素,结合图2可知,光合速率还受温度的影响,所以A点后光合速率不再增加可能是受温度等条件的限制,除此之外,限制因素还有CO2浓度等,D项错误。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 2.(2025·陕西咸阳三模)金银花是一味重要的中药材。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞的叶绿体基质中 B.光合色素易溶于有机溶剂,一般用无水乙醇分离光合色素 C.黄花金银花与京红久金银花在15:00光合作用固定CO2的速率相同 D.中午11:00左右,三种金银花叶片的气孔开度可能都减小 D 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 解析 金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞叶绿体的类囊体薄膜上,A项错误。一般用无水乙醇提取光合色素,B项错误。由题图可知,黄花金银花与京红久金银花的净光合速率在15:00相同,但仅根据题图无法得出三种金银花的呼吸强度,因此光合作用固定CO2的速率不一定相同,C项错误。中午11:00左右,三种金银花叶片都发生“光合午休”,气孔开度可能都减小,D项正确。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 命题角度二　影响光合作用因素及在农业生产中的应用 3.(2025·浙江卷)西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成的花球,采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验,以探究西兰花花球的保鲜方法。 实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50 μmol/(m2·s)。各处理的西兰花花球均贮藏于20 ℃条件下,测定指标和结果如图所示。 注:质量损失率(%)=×100。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 回答下列问题。 (1)西兰花花球采摘后水和　　　　　　　　供应中断。水是光合作用的原料,在光反应中,水光解产生O2和　　　　　　　　。  (2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而　　　　。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组,原因有 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组,原因可能是日光诱导气孔开放,引起 　　　　　　　增强从而散失较多水分。  (3)第4天日光组和红光组的　　　　　　　下降比黑暗组更明显,但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组,因此推测日光或红光照射能减轻___________　　　　　　　　过程产生的过氧化氢对细胞的损伤,从而延缓衰老。  矿质营养 H+、e- 提高 这两组通过光合作用合成有机物,抑制细胞呼吸消耗有机物 蒸腾作用 呼吸强度 细胞代谢 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。综合分析图中结果,　　　　处理对西兰花花球保鲜效果最明显。  叶绿素分解加快,胡萝卜素和叶黄素的颜色显现 红光 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 解析 (1)西兰花花球采摘后,不能吸收空气中的CO2,所以导致水和矿质营养供应中断。水是光合作用的原料,在光反应中,水在光照条件下裂解产生H+、e-和O2。 (2)由题图可知,三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而提高。由于日光组和红光组通过光合作用合成有机物,抑制细胞呼吸消耗有机物,所以前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组。日光诱导气孔开放,导致蒸腾作用增强从而散失较多水分,所以第4天日光组的质量损失率高于黑暗组。 (3)由题图可知,第4天日光组和红光组的呼吸强度下降比黑暗组更明显,但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组,过氧化氢酶能将过氧化氢分解为水和氧气,从而降低过氧化氢对细胞的损伤,因此推测日光或红光照射能减轻细胞代谢过程产生的过氧化氢对细胞的损伤,从而延缓衰老。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (4)由于叶绿素分解加快,胡萝卜素和叶黄素的颜色显现,所以第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象。综合分析图中结果,第4天时,红光组条件下,叶绿素含量降低的幅度低,过氧化氢酶活性最高,能延缓西兰花花球的褪色、黄化、老化等现象,所以红光处理对西兰花花球保鲜效果最明显。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 1.(2024·北京卷)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 A 解析 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项符合题意。降低温度会降低与光合作用相关的酶活性,会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量,B项不符合题意。给光源加滤光片相当于降低了光照强度,会降低光合速率,C项不符合题意。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项不符合题意。 2.(2025·甘肃卷)波长为400~700 nm的光属于光合有效辐射(PAR),其中400~500 nm为蓝光(B),600~700 nm为红光(R)。远红光(700~750 nm,FR)通常不能用于植物光合作用,但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A(高)和B(低)两个位置的PAR、红光/远红光比例(R/FR)和叶片指标(叶片厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸),并分析了施氮肥对以上指标的影响,结果如下表。回答下列问题。 冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度/μm 叶绿素含量/(μg·g-1) 线粒体暗呼吸 A 0.90 3.40 160 0.15 1.08 B 0.20 0.29 100 0.20 1.08 A(施氮肥) 0.70 1.75 150 0.28 1.08 B(施氮肥) 0.02 0.01 — — — (1)植物叶片中　　　　　　可吸收红光用于光合作用,　　　　　　　可吸收少量的红光和远红光作为光信号,导致B位置PAR和R/FR较A位置低; 　　　　　　　虽不能吸收红光,但可吸收蓝光,也可使B位置PAR降低。  (2)由表中数据可知,施氮肥　　　　(填“提高”或“降低”)了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是______________________________________ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  叶绿素 光敏色素 类胡萝卜素 提高 施氮肥促进了叶绿素合成,增加了冠层叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光能力增强 (3)光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与细胞呼吸中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片(未施氮肥)在不同光照强度下的净光合作用速率(上图),发现冠层　　　位置的叶片具有较高的光补偿点,由表中数据可知其主要原因是　  　。  B B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750 nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点 解析 (1)叶绿素(主要是叶绿素a和叶绿素b)是光合作用中的主要色素,能吸收红光(600~700 nm)用于光反应。光敏色素是一种光受体蛋白,能吸收红光(R,600~700 nm)和远红光(FR,700~750 nm),并通过构象变化传递光信号,调节植物的生长发育。在冠层中,B位置(低处)的R/FR较低,这是因为上层叶片吸收了更多红光,导致下层红光减少、远红光相对增多。类胡萝卜素主要吸收蓝光(400~500 nm),不吸收红光;在冠层中,上层叶片的类胡萝卜素吸收蓝光,减少了透射到下层的蓝光,也可导致B位置PAR降低。 (2)由题表数据可知,施氮肥提高了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是施氮肥促进了叶绿素合成,增加了冠层叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光能力增强。 (3)由题表可知,B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750 nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点。 【能力素养·思维链】 [关键点]光质与光照强度对植物光合—呼吸平衡的协同调控机制。 [思维链]对比未施氮肥的A、B位置数据: B处PAR(0.20)远低于A处(0.90)→B处光照强度显著不足; B处R/FR(0.29)远低于A处(3.40)→B处红光相对稀缺,远红光比例高; B处叶绿素含量(0.20)高于A处(0.15)→B处叶片通过增加叶绿素含量以适应弱光环境; 两处暗呼吸速率相同(均为1.08)→呼吸消耗能量需求未因环境差异而改变; 推导光补偿点差异:B处光照弱且光质差(远红光多)→光反应效率降低→但暗呼吸速率不变→需要更高光照强度才能使光合速率=呼吸速率→因此B处光补偿点较高。 [结论句]在弱光且远红光丰富的荫蔽环境中,尽管植物通过增加叶绿素含量来增强捕光能力,但由于呼吸消耗不变且光能利用率降低,导致其需要更高的光照强度才能实现碳平衡,这体现了植物光合结构对环境信号的综合响应机制。 $