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（单选）

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专题，涵盖光照强度、CO₂浓度、温度等环境因素，以及光合速率、净光合速率等核心概念，按实验探究—因素分析—曲线应用的逻辑架构知识体系。通过必备知识梳理夯实基础，关键能力提升突破曲线分析与真题应用，分层练习强化落实，助力学生系统掌握考点。 资料以科学思维和探究实践为导向，创新设计实验变量控制（如用台灯距离调节光照强度，玻璃柱隔温控制无关变量），结合高考真题解析补偿点、饱和点移动规律，设置根基筑牢、要义剖析、知能快检分层训练。有效培养学生分析问题与实验探究能力，为教师把控复习节奏、提升学生应考效率提供有力支持。

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.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 答案：A 解析：叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，A错误；实验前将各叶圆片内的气体排出，目的是排除原有气体对实验结果造成的干扰，B正确；可以通过观察相同时间内叶圆片上浮数量来直接反映 净光合速率，C正确；此装置可以通过设置不同的CO2浓度，探究CO2浓度对光合作用强度的影响，D正确。 考向2　影响光合作用的因素 2.(2026·湖北襄阳模拟)已知小麦光合作用最适温度为25 ℃，细胞呼吸最适温度为30 ℃，科学家研究小麦30 ℃时光照强度与光合作用强度的关系，得到如图所示曲线。下列有关叙述错误的是(　　) A.在25 ℃条件下研究时，CD段位置会上移，A点会上移 B.B点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 C.其他条件适宜，当植物缺Mg时，B点将向左移动 D.C点之后小麦光合作用强度不再增加可能与光合色素的量有关 答案：C 解析：Mg是构成叶绿素的元素，其他条件适宜，当植物缺Mg时，叶绿素含量减少，光合作用强度减弱，细胞呼吸强度不变，B点将向右移动，C错误。 主题(二)　不同条件下一昼夜光合速率的变化分析 (2024·安徽合肥三模)研究人员对某地红松进行了光合指标日变化的相关测定，结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.光照强度是影响红松净光合速率的主要环境因素之一 B.红松植株一昼夜有机物积累最多的时刻是18时 C.在11点至12点间，红松叶绿体中C3的含量增加 D.适当补充水分可以缓解图中中午时段红松出现的现象 答案：C 解析：影响植物光合作用的主要环境因素有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，因此光照强度是影响红松净光合速率的主要环境因素之一，A正确；在18时之前，净光合速率大于0，由此可知红松体内一昼夜有机物积累最多的时刻是18时，B正确；在11点至12点间气孔导度下降，导致CO2的供应减少，影响光合作用暗反应中CO2的固定，CO2的固定过程受阻，但光反应仍正常进行，引起细胞中C3含量相对下降，C5含量相对增多，C错误；适当补充水分可以缓解中午时段红松出现的气孔导度和净光合速率下降的现象，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·湖北襄阳模拟)图1表示某生物细胞呼吸(以葡萄糖为底物)时气体交换相对值的情况，图2为密闭玻璃温室内某植物一昼夜CO2浓度的变化情况(整个过程呼吸速率恒定)，下列叙述正确的是(　　) A.图1中若氧气浓度为a时，葡萄糖的能量大多都以热能形式散失 B.图1中若氧气浓度为b时，CO2释放量与O2吸收量的比为3∶1，则该氧气浓度下无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的比1∶3 C.细胞呼吸除了能为生物体供能，它还是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽 D.图2中ce段光合速率下降主要是因为玻璃温室内的CO2浓度下降，b点叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率 答案：C 解析：由图可知，氧浓度为a时，氧气吸收量为0，说明此时生物只进行无氧呼吸，无氧呼吸葡萄糖的能量大多存留在酒精或乳酸中，只有少部分能量以热能形式散失，A错误。设无氧呼吸消耗葡萄糖为X，有氧呼吸为Y。无氧呼吸CO2释放量＝2X，有氧呼吸CO2释放量＝6Y，O2吸收量＝6Y。总CO2/O2＝(2X＋6Y)/(6Y)＝3⇒2X＋6Y＝18Y⇒X/Y＝6⇒无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的比＝6∶1(非1∶3)，B错误。细胞呼吸通过分解有机物提供能量，并为物质合成(如氨基酸、脂肪酸)提供中间产物(如乙酰辅酶A、NADH等)，是代谢的枢纽，C正确。图2中ce段光合速率下降主要是因为玻璃温室内温度上升，出现“光合午休”现象，气孔关闭，D错误。 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 $