第12课时 光合作用的影响因素及其应用（Word试题版）-【创新大课堂】2027年高三生物一轮总复习

**基本信息** 聚焦光合作用影响因素，整合高考真题与模拟题，覆盖实验探究、机理分析及生产应用，梯度设计适配一轮复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|8|光照/CO₂对光合的影响、实验误差分析|结合甜椒/火龙果栽培情境，突出图表解读| |填空题|5|气孔开闭机理、光补偿点/饱和点|整合2023全国乙卷等真题，强化教材知识迁移| |综合题|3|光抑制防御、补光实验设计|以黄连/拟南芥为材料，考查实验设计与结果分析|

第12课时 光合作用的影响因素及其应用 考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响 命题考向·演练 考向一 探究环境因素对光合作用强度影响 （2025·安徽卷，T2） 1. 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 （2026·江西南昌二模） 2. 甜椒是我国温室栽培的主要蔬菜之一，某小组利用甜椒叶圆片探究光照强度对光合作用速率的影响，实验装置如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 本实验材料需选取颜色相同的甜椒叶制成大小相同的叶圆片 B. 本实验通过改变白炽灯在刻度尺上的位置模拟光照强度的变化 C. 本实验用一定方法先排除叶肉细胞间隙的空气使叶圆片沉于溶液中 D. 相同时间内叶圆片浮起个数可以作为实际光合作用速率的检测指标 考点二 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 基础知识·梳理 【正误辨析】 （2022·湖南，13A） 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，进入体内的量减少。（ ） （2021·辽宁，2B） 4. 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·湖南，7A） 5. 弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用____。 关键能力·突破 气孔问题分析 （2023·全国乙，29节选） 6. 气孔结构及其开闭原理 组成：大多数陆生植物的气孔由两个保卫细胞（含有叶绿体）和它们之间的开口共同组成。 （1）气体交换的门户：通过气孔扩散的气体有、和水蒸气等。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）开闭原理：①_____；②_____。 气孔运动机理 （2023·全国乙，29节选） 7. 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。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收。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）红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是__________。 （2）某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收。请推测该研究小组得出这一结论的依据是_______________。 （3）已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔_______（填“能”或“不能”）维持一定的开度。 命题考向·演练 考向二 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 （2024·北京，4） 8. 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 （2026·重庆月考） 9. 如图表示在光合作用的最适温度条件下，两种经济作物a、b植株的光合作用强度与光照强度的关系，已知b植物比a植物矮小，下列相关叙述错误的是（ ） A. a、b两种经济作物分别为阳生植物和阴生植物 B. 光照强度为P时，a作物叶肉细胞净光合速率大于0 C. 若土壤环境中缺，b植物对应的N点向右下方移动 D. 若光照强度为Z，一昼夜（光照14h）后a植物中葡萄糖的净积累量是92mg 考向三 气孔和光抑制 （2024·湖北，21） 10. 气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1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）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1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。 回答下列问题： （1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞________（填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率________（填“增大”或“不变”或“减小”）。 （2）图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物________（填“促进”或“抑制”）气孔关闭。 （3）由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是________。 （4）根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是________（填“ht1”或“rhc1”）。 （2024·重庆，18） 11. 重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。 （1）探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。 ①黄连的光饱和点约为________umol*m-2*s-1。光强大于1300umol*m-2*s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于________。 ②推测光强对黄连生长的影响主要表现为_____。黄连叶片适应弱光的特征有______（答2点）。 （2）黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括________（多选）。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提高叶绿素含量，⑤增强热耗散。 （3）生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施施及其作用是_____。 教材知识·落实 12. 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 （2023·海南，16节选） 13. 海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。 回答下列问题： （1）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是_____，该光源的最佳补光时间是_______小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是_____________。 （2）现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）：___________。 第12课时 光合作用的影响因素及其应用 考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响 命题考向·演练 考向一 探究环境因素对光合作用强度的影响 （2025·安徽卷，T2） 【1题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】该实验的原理是：当叶圆片抽取空气沉入水底后，光合作用大于呼吸作用时产生的氧气在细胞间隙积累，圆叶片的浮力增加，叶片上浮，根据上浮的时间判断出光合作用的强弱。 【详解】A、用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A正确； B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确； C、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，无法得知呼吸强度，无法计算出实际光合作用强度，C错误； D、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。 故选C。 （2026·江西南昌二模） 【2题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析，实验中是探究光照强度对光合速率影响的实验装置，光源和装置的距离代表了光照强度的改变，据此分析作答。 【详解】A、为了确保实验的准确性和可比性，实验材料（甜椒叶）应选取颜色相同、大小一致的叶圆片，以排除因叶片大小或颜色差异导致的实验误差，A正确； B、实验中是探究光照强度对光合速率影响的实验装置，光源和装置的距离代表了光照强度的改变，即实验中通过调整白炽灯的位置来改变光照强度，B正确； C、在光合作用实验中，通常需要将叶圆片沉于溶液中，以便观察光合作用产生的气泡，排除叶肉细胞间隙的空气是实现这一步骤的必要操作，C正确； D、叶圆片浮起的个数可以作为光合作用速率的检测指标，但它反映的是净光合作用速率，而不是实际光合作用速率，实际光合作用速率还应包括呼吸作用消耗的氧气量，D错误。 故选D。 考点二 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 基础知识·梳理 【正误辨析】 （2022·湖南，13A） 【3题答案】 【答案】正确 【解析】 【详解】夏季晴朗无云的12时左右，光照强、温度高，植物会出现光合 “午休” 现象：蒸腾作用过强：高温强光下，叶片蒸腾作用旺盛，失水过多； 气孔部分关闭：为减少水分散失，保卫细胞失水收缩，气孔部分关闭； CO₂供应不足：气孔是 CO₂进入叶片的主要通道，气孔关闭导致进入叶肉细胞的 CO₂量减少； 光合强度减弱：CO₂是暗反应的原料，原料不足会直接导致光合作用强度明显下降。 （2021·辽宁，2B） 【4题答案】 【答案】错误 【解析】 【详解】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。 （2021·湖南，7A） 【5题答案】 【答案】错误 【解析】 【详解】弱光条件下，光合速率小于呼吸速率或光合速率等于呼吸速率均没有O2的释放，故错误。 关键能力·突破 气孔问题分析 （2023·全国乙，29节选） 【6题答案】 【答案】（1）光合作用和细胞呼吸 （2） ①. 张开 ②. 关闭 【解析】 【小问1详解】 气孔是气体交换的门户，O2、和水蒸气等通过气孔扩散。气孔张开时，进入叶片供光合作用利用，O2和水蒸气排出； 气孔关闭时，细胞呼吸产生的难以排出，同时外界O2也难以进入，会影响细胞呼吸。 因此，气孔开闭会影响的生理过程有：光合作用、细胞呼吸。 【小问2详解】 ①保卫细胞吸水膨胀，其外壁薄、伸缩性大，内壁厚、伸缩性小，细胞向外弯曲，气孔张开； ②保卫细胞失水皱缩，两细胞向内回缩，气孔关闭。 气孔运动机理 （2023·全国乙，29节选） 【7题答案】 【答案】（1）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 （2）饱和红光照射使叶片的光合速率已达到最大，排除了光合作用产物对气孔开度进一步增大的影响 （3）能 【解析】 【7题详解】 保卫细胞含有叶绿体，在红光下可进行光合作用： 光合作用合成葡萄糖等有机物，使保卫细胞内溶质浓度增大→细胞液渗透压升高→细胞吸水膨胀→保卫细胞向外弯曲，气孔开放。 【8题详解】 实验前提是 “饱和红光照射下，光合速率已达到最大值”，此时： 光合产物的生成不再随光照增强而增加，因此排除了光合作用产物对气孔开度的进一步影响； 在此基础上补加蓝光，气孔开度仍增大，说明蓝光并非通过促进光合来影响气孔，而是作为信号分子，促进保卫细胞逆浓度梯度吸收 K⁺，进一步提高细胞液浓度，使保卫细胞更多吸水，气孔开度增大。 【9题详解】 保卫细胞渗透压的调节有光合作用产生有机物的因素，还有非光合作用因素——蓝光照射引起钾离子的吸收，所以当光合作用被阻断，钾离子在蓝光的调节下仍可以进入细胞，提高细胞的渗透压，引起细胞吸水，气孔维持一定开度。 命题考向·演练 考向二 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 （2024·北京，4） 【8题答案】 【答案】A 【解析】 【分析】温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料，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； B、降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意； C、给光源加滤光片相等于降低了光照强度，会降低光合速率，C不符合题意； D、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。 故选A。 （2026·重庆月考） 【9题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A、a植物光的饱和点和补偿点均大于b植物，因而可推测这两种经济作物a、b分别为阳生植物和阴生植物，A正确； B、光照强度为P时，为a植物的光补偿点，此时该植物的净光合速率为0，但由于该植物体内存在不能进行光合作用的细胞，因而a作物叶肉细胞净光合速率大于0，B正确； C、镁是叶绿素的组成元素，若土壤环境中缺，则叶肉细胞中叶绿素含量减少，在相同的光照条件下，光合速率会下降，光补偿点右移，因此，b植物对应的N点向右下方移动，C正确； D、若光照强度为Z，一昼夜（光照14h）后a植物吸收的CO2为，折算成葡萄糖的净积累量是，D错误。 考向三 气孔和光抑制 （2024·湖北，21） 【10题答案】 【答案】（1） ①. 失水 ②. 减小 （2）促进 （3）干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存 （4）rhc1 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 气孔关闭对光合作用速率 光合作用的影响因素 气孔关闭导致二氧化碳吸收减少，暗反应减弱光合作用减弱 干旱环境中脱落酸含量上升对植物的积极意义 脱落酸的作用 脱落酸是植物激素，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存。 （2）逻辑推理与论证 【小问1详解】 保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致细胞液的渗透压降低，保卫细胞失水引起气孔关闭。气孔关闭后，CO2吸收减少，光合速率减小。 【小问2详解】  r组为rhc1基因功能缺失，不能正常表达rhc1基因产物，其在高CO2浓度下，气孔开放程度更高，说明无rhc1基因产物有利气孔开放，rhc1基因产物促进气孔关闭。（或者看对照组wt，其能表达rhc1基因产物，在高CO2浓度下，气孔开放程度更低，说明rhc1基因产物会促进气孔关闭）。 【小问3详解】 脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落。干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存。 【小问4详解】 根据图1可知，蛋白甲、乙作用的上下游关系为蛋白甲在上游、蛋白乙在下游，即缺失蛋白甲，蛋白乙仍然能够发挥调控作用，而若缺失蛋白乙，则蛋白甲即使存在也不能发挥调控作用，因蛋白甲必须通过蛋白乙发挥作用。根据图2，h组、h/r组气孔开度相同，可知在缺失h的前提下，r存在与否都不影响气孔开度，即r不能单独发挥调控作用，必须通过h进行调控，即r在h上游；r组、h/r组气孔开度不同，可知在缺失r的前提下，h仍然能够发挥调控作用，h在r下游。综上，蛋白甲、乙关系为甲→乙，h和r关系为r→h，可知甲对应r，即蛋白甲由rhc1编码。 （2024·重庆，18） 【11题答案】 【答案】（1） ①. 500 ②. 光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加 ③. 黄连在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制 ④. 叶片较薄，叶绿素较多，（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 【解析】 【分析】分析图1：光照强度小于500umol*m-2*s-1时，净光合速率随着光照强度的增强而增强，当光照强度大于500umol*m-2*s-1时，随着光照强度的增强而减弱；胞间二氧化碳浓度随着光照强度的增强先下降后缓慢上升；气孔导度随着光照强度的增强而缓慢上升。 分析图2：叶片对入射太阳辐射的主要去向为热消耗。 【小问1详解】 ①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度，由图1净光合速率的曲线可知当光照强大达到500umol*m-2*s-1时光合速率不再增加；光强大于1300umol*m-2*s-1后，由图1可知光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓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随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；弱光时，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，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大）。 【小问2详解】 为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2可看出光能的主要去向为热消耗，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括⑤增强热耗散；①叶片叶绿体避光运动：减少对光的吸收；②提高光合产物生成速率，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。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。 【小问3详解】 为增强黄连光合作用以提高产量还可采取措施及其作用有合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应，合理密植等。 教材知识·落实 【12题答案】 【答案】BEG 【解析】 【详解】A、有机肥需要被微生物分解成无机盐才能被植物吸收，A错误； C、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； D、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； F、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。 （2023·海南，16节选） 【13题答案】 【答案】（1） ①. 红光+蓝光 ②. 6 ③. 三个处理组中，红光+蓝光的补光光源在同一补光条件下，诱导产生的花朵数量最多；且该光源诱导火龙果成花所用的补光时间最短 （2）成花诱导完成后，选取生长发育状况一致的火龙果植株随机均分为三组，分别以三种不同光照强度的白色光源照射，其他条件相同且适宜。待火龙果成熟后测量其产量，产量最高组的光照强度即为最适光照强度 【解析】 【小问1详解】 对比三组光源的柱状图数据，在相同补光时间下，红光+蓝光组的平均花朵数始终最多；同时该光源达到较高成花量所需的补光时间最短（6 小时/天即可达到峰值），综合效果最优。 【小问2详解】 实验目的：探究成花诱导完成后，提高火龙果产量的最适白色光照强度。 设计原则：遵循单一变量原则，设置不同光照强度为自变量，产量为因变量，其余条件保持一致且适宜。 分组：选取生长发育状况一致的火龙果植株，随机均分为三组。 处理：三组分别用三种不同光照强度的白色光源照射，其他培养条件（如温度、水肥、补光时长等）相同且适宜。 检测：待火龙果成熟后，分别测量并统计三组果实的产量。 结论：产量最高的一组所对应的光照强度即为最适光照强度（若需要精确测定，可在该峰值附近设置更小梯度的强度重复实验）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $