第3单元 第4讲 影响光合作用的因素及应用(Word教师用书)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦影响光合作用的因素及应用，涵盖光照强度、CO₂浓度等环境因素，光合速率、净光合速率等核心概念，按实验探究、因素分析、曲线应用逻辑架构知识，通过必备知识梳理、真题精讲、分层练习环节，帮助学生系统突破难点。 资料以科学思维和探究实践为特色，如实验设计中用玻璃柱隔温控制温度变量，曲线分析总结补偿点移动规律，结合2025年全国卷真题讲解，设置基础与能力分层练习，高效提升学生实验分析与解题能力，为教师把控复习节奏提供有力支持。

第4讲　影响光合作用的因素及应用 课标要求 核心概念 1.关注光合作用与农业生产及生活的联系。 2.活动：探究不同环境因素对光合作用的影响。 光照强度、温度、CO2浓度、光合速率、呼吸速率、净光合速率 层级Ⅰ　根基稳筑牢——夯实必备知识 必备知识梳理 析概念·点易错·练表达 一、探究环境因素对光合作用强度的影响 1.光合作用强度 2.探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理 (2)变量分析 变量 变量控制 自变量 光照强度 通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小 因变量 光合作用强度 通过观测单位时间内圆形小叶片上浮的数量来衡量光合作用强度 无关变量 温度、CO2浓度、叶片大小、溶液的量等保持一致 (3)实验步骤 析概念 1.下列关于探究环境因素对光合作用强度的影响的叙述错误的是(④) ①使用的圆形小叶片应先排出里面的气体 ②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 ③为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中 ④实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量 点易错 3种变量的控制 (1)自变量的控制：还可用不同功率的光源放置相同的距离控制不同的光照强度。 (2)无关变量的控制：LED灯会产生热量，欲避免光照对烧杯内水温产生影响，可在台灯和盛有圆形小叶片的烧杯之间放一盛水的玻璃柱，该玻璃柱可以吸收灯光的热量。 (3)因变量的控制：还可以通过观测浮起相同数量的圆形小叶片所用的时间来衡量光合作用强度。 练表达 1.(必修1 P105“探究·实践”) (1)探究环境因素对光合作用强度的影响实验中叶片上浮的原因是光合作用产生的氧气会在叶片的细胞间隙处积累，导致浮力增大。 (2)该实验中，若NaHCO3溶液浓度过高会导致叶片上浮缓慢，原因是NaHCO3溶液浓度过高会导致叶肉细胞失水，光合作用速率减慢。 　 (4)实验结果及结论 ①实验结果：光照越强，单位时间内烧杯中圆形小叶片浮起的数量越多。 ②实验结论：一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。 2.(必修1 P105“探究·实践”)在该实验中，若改用普通灯泡(钨丝)作为光源，应注意什么？怎样改进？ 提示：若改用普通灯泡作为光源，应注意灯泡发热造成的温度变化对实验的影响。改进措施是可在灯泡和光源之间加一玻璃水柱进行隔温处理。 课堂笔记： 二、影响光合作用的因素 1.影响光合作用的环境因素 (1)光照强度 (2)CO2浓度 析概念 2.下列关于影响光合作用的因素的叙述，正确的是(①⑦) ①适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度 ②玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于光合作用 ③生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率就随之增加 ④整株植物处于光补偿点时，叶肉细胞的光合作用强度和细胞呼吸强度相等 ⑤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 ⑥弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用 ⑦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 练表达 3.施肥的同时，往往适当浇水，小麦的光合速率会更大，此时浇水的原因是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。同时可以保证小麦吸收充足的水分，保证叶肉细胞中CO2的供应。 　(3)温度 (4)水分或矿质元素 2.影响光合作用的内部因素 (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。 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 4.在温室大棚生产中，大棚内多施农家肥有利于提高作物的产量，原因是农家肥中的有机物被微生物分解产生无机盐和CO2，CO2和无机盐能被作物利用，提高大棚作物的产量。 5.(必修1 P106“拓展应用T1”建模应用)下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题： (1)7～10时的光合作用强度不断增强的原因是光照强度逐渐增大。 (2)10～12时的光合作用强度明显减弱的原因是此时温度很高，导致气孔大量关闭，进入叶片组织的CO2减少，致使光合作用暗反应受到限制。 (3)14～17时的光合作用强度不断下降的原因是光照强度不断减弱。 课堂笔记： 层级Ⅱ　要义深剖析——提升关键能力 主题(一)　影响光合作用因素的曲线分析 (2025·全国卷)在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.光照强度为a时，该植物的干重不会增加 B.光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大 C.光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大 D.光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 答案：C 解析：光照强度为a时，光合速率等于呼吸速率，即净光合速率为0。植物干重增加依赖净光合作用积累有机物，净光合速率＝光合速率－呼吸速率，此时净光合速率为0，干重不会增加，A正确。光照强度从a逐渐增加到b时，光合速率与呼吸速率差值逐渐增大，净光合速率越大，植物积累有机物越多，生长速率逐渐增大，B正确。光照强度小于b时，光照强度未达饱和的阶段，在光照强度为主要限制因素时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率不会增大(因为光照不足，光反应提供的ATP和NADPH有限，限制暗反应)；只有当光照强度饱和后，提高CO2浓度，CO2固定速率才会增大，C错误。光照强度为b时，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，适当降低光反应速率，提供的ATP和NADPH减少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D正确。 【拓展延伸】　如图表示A、B两种植物的光合速率与部分环境因素的关系。请据图回答相关问题： (1)P点时两者光合作用速率　　　　(填“相等”“不相等”或“不一定相等”)，理由是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)光饱和点是指光合速率达到最大时所对应的外界光照强度。若突然大量减少CO2的供应，则图中A植物的光饱和点向　　　　　　　移动，原因是　　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)不相等　两者的呼吸速率不相等　(2)左　突然大量减少CO2的供应，一段时间之后，整体的光合速率下降，因此光饱和点左移 解析：(1)据图可知，A、B两种植物的细胞呼吸速率不相等，因此，P点时两种植物的净光合速率相等，但光合速率不相等。(2)光饱和点是指在一定的光照强度范围内，植物的光合速率随光照强度的上升而增大，当光照强度上升到某一数值之后，光合速率不再继续提高时的光照强度。若突然大量减少CO2的供应，一段时间之后，整体的光合速率下降，因此光饱和点左移。 1.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。 (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(或光照强度) 左移 右移 适当减小CO2浓度(或光照强度) 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。 2.多因子对光合速率的影响 考向1　探究环境因素对光合作用强度的影响 1．(2026·广东汕尾月考)某生物社团利用金鱼藻进行光合作用相关实验，实验装置如下图。下列叙述错误的是(　　) A．该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响 B．去掉单色滤光片后短时间内金鱼藻叶绿体基质中C3含量降低 C．利用氧气传感器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻总光合速率 D．该装置测得的O2释放速率会随时间推移逐渐减小至0 答案：C 解析：在该装置中可通过改变NaHCO3溶液的浓度探究CO2浓度对金鱼藻光合作用的影响，即该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响，A正确；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去单色滤光片，光反应增强，ATP和NADPH含量升高，C3还原速率加快，短时间内C3含量降低，B正确；总光合速率＝净光合速率＋呼吸作用速率，利用氧气传感器测到的O2浓度变化可表示净光合作用速率，但呼吸作用速率未知，不能直接表示总光合速率，C错误；该装置处于适宜条件下，随着光合作用的进行，CO2逐渐被消耗，光合作用速率逐渐降低，当光合作用速率等于呼吸作用速率时，O2释放速率为0，因此测得的O2释放速率会随时间逐渐减小至0，D正确。 考向2　影响光合作用的因素 2．(2026·广东梅县期中)某地农户种植蒲公英和细辛两种中药材，两种植物在适宜温度、不同光照强度下的O2释放速率如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．据图可知，蒲公英比细辛更耐阴 B．据图可知，蒲公英的呼吸速率小于细辛的呼吸速率 C．光照强度达到b后，限制细辛光合速率的环境因素是温度 D．光照强度达到c后，蒲公英的有机物积累速率开始超过细辛的 答案：D 解析：据图可知，细辛的光补偿点和光饱和点均低于蒲公英，说明细辛比蒲公英更耐阴，A错误；根据图中两曲线与纵轴的交点可知，蒲公英的呼吸速率大于细辛的呼吸速率，B错误；根据题意可知，实验条件为适宜的温度，因此光照强度达到b后，限制细辛光合速率的环境因素主要是CO2浓度，C错误；O2释放速率可表示净光合速率，据图可知光照强度达到c后，蒲公英的有机物积累速率开始超过细辛的，D正确。 主题(二)　不同条件下一昼夜光合速率的变化分析 (2025·广东模拟预测)濒危植物重唇石斛具有很高的药用价值和观赏价值。下图为某地重唇石斛的净光合速率日变化曲线。下列分析错误的是(　　) A．有机物的积累速率在10：00左右最高 B．重唇石斛在中午存在“光合午休”现象 C.14：00～16：00的光合速率增大是由光照强度增加引起 D．推测重唇石斛在白天和晚上均能进行部分光合作用 答案：C 解析：10：00左右净光合速率最大，有机物的积累速率在10：00左右最高，A正确；由图可知，中午时，重唇石斛净光合速率处于下降趋势，且较低，是由于该时段部分气孔关闭，存在“光合午休”现象，B正确；14：00～16：00的光合速率增大是由CO2浓度升高引起，C错误；净光合速率一直大于0，推测重唇石斛在白天和晚上均能进行部分光合作用，D正确。 植物光合速率和细胞呼吸速率的日变化曲线分析 (1)自然环境中，绿色植物一昼夜CO2吸收与释放速率曲线分析 (2)密闭环境中，绿色植物一昼夜CO2和O2浓度变化曲线分析 　(2026·广东中山统考)下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．图1的G点、图2的I′点，此时光照强度降为0，光合作用停止，净光合速率为0 B．影响图1的B点、图2的B′C′段变化的原因是温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少 C．图2中与18：00相比，12：00时C3的合成速率较快 D．图1的D、F点相当于图2的D′、H′点，此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 答案：A 解析：在图1的G点，此时光照强度降为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合速率为负值，图2的H′点时，玻璃罩内CO2浓度达到最低，此时净光合速率为0，而I′点时，CO2浓度升高，此时光照强度降为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合速率为负值，A错误；图1中B点处于凌晨，温度较低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少，图2中B′C′段也是因为凌晨温度降低，细胞呼吸减弱，使得密闭容器内CO2浓度增加变缓，B正确；图2中12时比18时密闭容器内CO2浓度高，CO2固定形成C3的速率较快，C正确；图1的D、F点和图2的D′、H′点都表示光合作用强度等于呼吸作用强度，此时光反应产生的NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，用于C3的还原，D正确。 知能快检窗——查落实·固基础 1.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，错误的是(　　) A.通过调节台灯与实验装置间的距离来控制光照强弱 B.因变量是单位时间圆形小叶片浮起的数量 C.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 D.探究实验中，圆形小叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生了CO2 E.在一定范围内，随NaHCO3浓度的增加，叶圆片上浮所需时间先减少后增加 F.可用不同浓度的碳酸氢钠溶液来探究CO2浓度对光合作用强度的影响 答案：D 解析：圆形小叶片浮起的原因是叶片进行光合作用产生了O2，D错误。 2.下列关于光合作用原理应用的叙述，正确的是(　　) A.农作物能吸收有机肥中的有机物，有助于农作物生长 B.合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率 C.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 D.农作物生长发育过程中，及时去掉衰老变黄的叶片不利于有机物的积累 E.“正其行，通其风”，有利于提高农作物的产量 F.连续阴雨天适当提高温度有利于大棚绿叶蔬菜生长 G.适当增施氮肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积 答案：BEG 解析：有机肥需要被微生物分解成无机盐和CO2才能被植物吸收利用，A错误；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光合作用速率，C错误；及时去掉衰老变黄的叶片，可以减少老叶对有机物的消耗，有利于有机物的积累，D错误；连续阴雨天植物光合作用强度过弱，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生长，F错误。 学科网（北京）股份有限公司 $