第4单元 第13课时 光合作用的影响因素及其应用(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦光合作用影响因素的实验分析与农业应用，通过多维度题型构建“因素探究-原理阐释-生产实践”的知识逻辑链，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |影响因素分析|7题（含叶圆片实验、多因素曲线图）|实验分析题、曲线解读题|光照强度/温度/CO₂浓度通过影响光反应（ATP/NADPH）及暗反应（Rubisco活性）调控光合速率，叶龄/矿质元素通过光合色素含量影响光吸收| |农业生产应用|4题（含遮阳剂效果、补光光源实验）|数据表格分析题、原理应用题|从基础实验（如气泡产生量）到生产实践（合理密植/补光/抗胁迫），体现物质与能量观在农业碳汇中的应用|

限时规范训练(13)　光合作用的影响因素及其应用 (建议用时：25分钟　满分：50分) (选择题1～9题每题3分，共27分) 1．(2026·云南曲靖模拟)利用绿色叶小圆片进行探究环境因素对光合作用强度影响的试验，实验中将小圆片置于装满水的注射器中，反复抽拉几次活塞，再置于黑暗条件下处理一段时间后再用台灯照射观察小圆片上浮情况，下列叙述不正确的是(　　) A．可以通过改变40 W台灯与植物材料的距离来改变光照强度 B．小圆片的大小、数量、取材位置等是该实验的自变量 C．反复抽拉活塞的目的是使小圆片中的气体逸出，小圆片下沉 D．小圆片全部上浮所需时间的长短可反映光合作用强度的大小 解析：B　该实验的自变量是光照强度，可以通过改变40 W台灯与植物材料的距离来改变光照强度，A正确；本实验的自变量是光照强度，小圆片的大小、数量、取材位置等是该实验的无关变量，无关变量要相同且适宜，B错误；将小圆片置于装满水的注射器中，反复抽拉几次活塞的目的是使小圆片中的气体逸出，小圆片下沉，以排除实验前小圆片进行光合作用和呼吸作用产生的气体对实验结果的干扰，C正确；小圆片全部上浮所需时间的长短可反映光合作用强度的大小，D正确。 2．(2026·山东济南模拟)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 解析：D　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错误。 3．(2026·河南周口模拟)科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是(　　) A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同 C．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高 D．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高 解析：C　光照强度为a时，曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同，而曲线Ⅱ的光合作用强度高于曲线Ⅲ，说明此处造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；光照强度为b时，曲线Ⅰ和Ⅱ的光照强度相同，CO2浓度相同，因此造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同，B正确；光照强度为a～c，曲线Ⅲ光合作用强度不再增强，说明a点时就达到饱和点，C错误；图中看出，光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ的光合作用强度随光照强度升高而升高，D正确。 4．(2026·云南玉溪模拟)光合作用强度受环境因素的影响。某植物光合作用强度与叶片温度、CO2浓度的关系如图。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．在不同CO2浓度条件下，光合作用的最适温度相同 B．10 ℃条件下，光合作用强度随CO2浓度的升高会持续升高 C．低于最适温度时，光合作用强度随温度升高而升高 D．1000 μL·L-1CO2浓度是该植物进行光合作用的最适浓度 解析：C　由图可知，在不同CO2浓度条件下，光合作用的最适温度不相同，并且在1000 μL·L-1 CO2浓度条件下不能判断最适温度的值，A错误；10 ℃条件下，在图示CO2浓度范围，光合作用强度随CO2浓度的升高只有少量升高，不能得出会持续提高的结论，B错误；分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合作用强度会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合作用强度达到最高值，后随着温度的继续升高而减小，C正确；图中只做了两种不同CO2浓度的实验组，不能得出该植物进行光合作用的最适CO2浓度，D错误。 5．(2026·安徽芜湖模拟)如图是某学校生物兴趣小组研究菠菜光合速率相对值与叶龄关系的结果图示。下列说法错误的是(　　) A．A点光合速率较低是由于幼叶光合色素含量少 B．随着叶片不断地展开，AB段光合速率上升 C．由于叶片的衰老，CD段光合速率下降 D．若光照突然增强，则短时间内叶绿体中C3的含量增加 解析：D　A点叶龄小，光合色素含量少，吸收的光能也少，导致光合速率较低，A正确；AB段随着叶龄增加，光合色素含量增多，叶片面积增大，酶数量增多，光合速率增大，B正确；CD段随叶龄增大，叶片逐渐衰老，叶片中的光合色素含量减少，酶活性降低，光合速率下降，C正确；若光照突然增强，光反应产生的ATP和NADPH增加，C3的还原加快，短时间内叶绿体中C3的含量减少，D错误。 6．(2026·广东湛江模拟)以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．高光强条件下叶绿素a含量随温度的升高而逐渐增多 B．在低光强条件下温度对该绿藻光合速率的影响更显著 C．图2测定的绿藻放氧速率等于光反应产生O2的速率 D．温度可通过影响酶的活性影响绿藻的光合作用强度 解析：D　图1中高光强条件下20 ℃和25 ℃叶绿素a含量都为0.8，高光强条件下叶绿素a含量没有随温度的升高而逐渐增多，A错误；图2中在低光强条件下温度对该绿藻光合速率的影响不显著，在高光强条件下温度对该绿藻光合速率的影响更显著，B错误；图2测定的绿藻放氧速率是净光合速率，光反应产生O2的速率是总光合速率，二者不相等，C错误；温度可通过影响酶的活性，来影响绿藻的光合速率，进而影响绿藻的光合作用强度，D正确。 7．(2026·江苏南京模拟)细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中具有广泛的应用。下列有关叙述错误的是(　　) A．中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收 B．农作物生长发育过程中，及时去掉衰老变黄的叶片有利于有机物的积累 C．合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度 D．温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证O2供应 解析：D　中耕松土可以增加土壤中的空气含量，有助于植物根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收，A正确；农作物生长发育过程中，及时去除衰老变黄的叶片(光合速率较低)，减少有机物的消耗，有利于有机物的积累，B正确；合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度，C正确；温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证CO2供应，D错误。 8．(2026·安徽蚌埠模拟)为了探究光照强度和土壤含水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实验，实验处理及其结果如图所示，其中20%、40%、60%为土壤含水量，弱、中、强为光照强度，光合速率的单位为mg CO2·dm-2·h-1。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．弱强度光照条件下，土壤含水量不是限制该植株光合作用的环境因素 B．中强度光照和土壤含水量为40%的条件下最有利于该植株的生长 C.相同光照强度下，随着图中土壤含水量的增加，光合速率随之增强 D．相同土壤含水量下，随着图中光照强度的增加，光合速率随之增强 解析：C　弱强度光照条件下，随着土壤含水量的增加，该植株光合作用随之增强，说明弱强度光照条件下，土壤含水量是限制该植株光合作用的环境因素，A错误；图中的实验条件下，中强度光照和土壤含水量为60%的条件最有利于该植株的生长，B错误；相同光照强度下如弱(或中、强)光照，随着图中土壤含水量的增加，光合速率随之增强，C正确；相同土壤含水量下如20%(或40%、60%)含水量时，随着图中光照强度的增加，光合速率先升高后降低，D错误。 9．(2026·山东青岛调研)在长期进化过程中，农作物对各种胁迫具有了一定的应激反应。科研工作者研究了干旱、冷害等胁迫对玉米幼苗代谢活动的影响，对胁迫期和恢复期的相关指标进行了测量，结果如图所示。下列说法错误的是(　　) 注：CT-对照组；D-干旱；C-冷害；D&C-干旱＋冷害。 A．对照组玉米处理条件是适宜的温度和水分 B．对照组和实验组需要给予相同的光照条件 C．冷害胁迫时，净光合速率不易恢复 D．冷害能够缓解干旱胁迫对玉米造成的损伤 解析：D　实验的自变量是干旱胁迫、冷害胁迫以及干旱＋冷害，而对照组应没有自变量的处理，因此对照组的玉米处理条件是适宜的温度和水分，A正确；由于要遵循单一变量原则，因此实验组和对照组光照为无关变量，要相同且适宜，B正确；根据图示，冷害胁迫时，恢复期的净光合速率仍然较低，因此冷害胁迫时，净光合速率不易恢复，C正确；分析D、C、D&C数据可知，干旱能缓解冷害对玉米造成的损伤，D错误。 10．(10分)(2026·河南开封模拟)浙江省盛产柑橘，欲研究树冠外围喷施遮阳剂(丽维盖美)对柑橘产量的影响，为预防柑橘果实发生日灼以及为优质果生产提供依据。以清水为空白对照，以碳酸钙遮阳剂(美榭30倍液)为另一对照，结果如下表。回答下列问题： 处理 日灼果率 /% 净光合速率 /(μmol· m-2·s-1) 单果质 量/g 叶片温 度/℃ 美榭30倍液 22.03 7.34 179.79 35.51 丽维盖美 50倍液 33.93 5.54 166.94 36.30 丽维盖美 100倍液 55.14 5.12 146.73 40.21 清水 61.28 2.39 128.33 42.40 (1)喷施遮阳剂会影响叶片对光的吸收和反射，进而影响叶绿素的合成，实验室中可以利用____________法分离叶肉细胞中的色素，以初步了解叶绿素的种类和含量。叶肉细胞的叶绿体中含量最多的光合色素是______________，其呈现__________色。 (2)表中结果可知，丽维盖美50倍液和美榭30倍液均可以显著____________叶面温度，同时可以显著____________单果质量和净光合速率。测量过程中发现，遮阳剂处理的叶片胞间CO2浓度均比清水组有不同程度下降，推测该现象发生的原因是_______________。 (3)叶片温度的变化还通过影响______________，进而影响细胞呼吸有机物的消耗。综上可知，下列哪些因素可以影响柑橘的产量？__________。 A．遮阳剂的种类 B．叶片温度 C．叶绿素含量 D．叶肉细胞中ATP相对含量 解析：(1)光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，实验室中可以利用纸层析法分离叶肉细胞中的色素，以初步了解叶绿素的种类和含量。叶肉细胞的叶绿体中含量最多的光合色素是叶绿素a，其呈现蓝绿色。(2)据表中结果可知，丽维盖美50倍液和美榭30倍液均可以显著降低叶面温度，同时可以显著提高单果质量和净光合速率。测量过程中发现，遮阳剂处理的叶片胞间CO2浓度均比清水组有不同程度下降，推测该现象发生的原因是遮阳剂处理后使叶片净光合速率上升，增加了暗反应CO2的吸收，使叶片胞间CO2浓度下降。(3)叶片温度的变化还通过影响酶的活性，进而影响细胞呼吸有机物的消耗。综上可知，遮阳剂的种类、叶片温度和叶绿素含量等因素均可以影响柑橘的产量，ATP是光反应的产物，其含量由光反应决定，不直接作为独立因素，故选A、B、C。 答案：(1)纸层析　叶绿素a　蓝绿　(2)降低　提高　遮阳剂处理后使叶片净光合速率上升，增加了暗反应CO2的吸收，使叶片胞间CO2浓度下降　(3)酶的活性　A、B、C 11．(13分)“碳中和”战略下，农业碳汇(“碳汇”指能吸收大气中的CO2，减少大气CO2浓度的活动、过程或机制)能力提升与低碳转型至关重要。智能温室大棚通过精准调控环境，可优化作物生长条件，增强农田碳汇能力。为兼顾番茄产量提升与农田碳汇强化，科研人员利用智慧农业技术研究不同补光光源对番茄叶片光合作用的影响，部分实验结果如表所示。已知Rubisco是催化CO2固定的关键酶，其活性受多种因素调控。请回答下列问题： 组别 净光合 速率相 对值 气孔 导度 相对值 胞间CO2 浓度相 对值 Rubisco 活性相 对值 Rubisco 含量相 对值 自然光照(CK) 12.5 250 280 825 3.5 自然光照＋ LED­R 14.2 270 275 945 3.8 自然光照＋ LED­B 15.8 300 260 1250 5.2 自然光照＋ LED­R＋B 16.9 320 250 1420 5.8 注：LED­R表示红光。LED­B表示蓝光。LED­R＋B表示红蓝混合光。 (1)光合作用是一个____________(填“吸能反应”或“放能反应”)。农田碳汇主要通过作物光合作用的________阶段实现。Rubisco发挥作用的场所是______________。 (2)与自然光照组相比，补红光组净光合速率升高。据表分析，原因包括：①________________________，增加了CO2的供应；②________________________，显著提高了对CO2的固定能力。 (3)分析实验数据，仅从补充单光源来看，________光提高Rubisco含量和活性的效应更强。从光受体与基因表达关系的角度分析，该种光能提高Rubisco含量和活性的原因可能是_________________________。 (4)基于本研究，为提高温室番茄产量，提出一条具体的补光建议：________________________。 解析：(1)光合作用吸收光能，并将光能转化为有机物中的化学能，是一个吸能反应。光合作用暗反应阶段吸收CO2并固定于有机物中，因此农田碳汇主要通过光合作用的暗反应过程实现。Rubisco是催化CO2固定的关键酶，由“CO2的固定反应过程”知，CO2固定的反应发生在叶绿体基质中。(2)根据表中数据，与自然光照组相比，补红光组的净光合速率升高，结合表中数据及“CO2的固定反应过程”分析原因：与自然光照组相比，补红光组气孔导度增大，气孔开放程度提高，增加了CO2的供应；同时Rubisco的活性和含量升高，提高了CO2的固定效率，使净光合速率增大。(3)对比分析自然光照＋LED­R与自然光照＋LED­B两组实验数据可知，仅从补充单光源来看，蓝光对Rubisco含量和活性的提升更显著。蓝光能提高Rubisco含量和活性的原因可能是蓝光被番茄光受体感知后，通过信号转导途径能调控相关基因的表达，促进Rubisco的合成与活化。(4)基于本实验结果，在自然光照基础上补充红蓝混合光时，气孔导度、Rubisco活性与含量均最高，净光合速率最高，因此建议在自然光照基础上，补充红蓝混合光。 答案：(1)吸能反应　暗反应　叶绿体基质　(2)①气孔导度增大　②Rubisco的活性和含量升高　(3)蓝　蓝光被光受体感知后，通过信号转导途径能调控相关基因的表达，进而促进Rubisco的合成与活化(合理即可)　(4)在自然光照基础上，补充红蓝混合光 学科网（北京）股份有限公司 $