第3单元 课时作业13 光合作用的影响因素及其应用-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版 单选）

该高中生物学高考复习课件聚焦光合作用专题，覆盖光照强度、CO₂浓度等影响因素，光反应与暗反应关系，实验设计等核心考点。依据高考评价体系分析考点权重，实验分析与设计占比突出，归纳曲线解读、表格数据处理等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题模拟+素养导向”，以2026年模拟题（如叶圆片上浮实验、突变型光合曲线）为载体，通过科学思维（变量分析、数据归纳）和探究实践（实验步骤优化）解析题型。如第5题对比施氮组数据，指导用物质与能量观分析光合速率机制，助学生掌握答题技巧，教师可精准复习提升效率。

课时 巩固提高 1 1.(2026·河南开封模拟)如图所示装置可以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 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 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。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 2.研究人员在适宜温度、水分和一定CO2浓度条件下,分别测定了植株甲和植株乙CO2吸收速率与光照强度的关系。下列相关叙述不正确的是 (　　) A.光照强度为b时,甲和乙植物的光合作用强度相等 B.甲与乙相比,连续阴雨天时对甲植物影响较大 C.缺镁时,会导致甲植物CO2最大吸收速率下降 D.限制乙植物P点CO2吸收速率的环境因素可能是CO2浓度 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:光照强度为b时,甲与乙的CO2的吸收速率相等,即净光合速率相等,光合速率=呼吸速率+净光合速率,根据题图无法得知甲与乙的呼吸速率,故无法推出甲与乙光合作用强度相等,A错误;由题图可知,在弱光下乙的净光合速率大于甲,故连续阴雨天时对甲植物影响较大,B正确;缺镁时,会影响叶绿素的合成,导致甲植物CO2最大吸收速率下降,C正确;限制乙植物P点(光饱和点)CO2吸收速率的环境因素可能是CO2浓度,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 3.山药是一种药食同源,具有健脾益胃、滋肾益精的植物根茎,为研究红光、蓝紫光及CO2浓度对山药光合速率的影响,研究小组在适宜条件下进行山药植株光合作用速率影响因素的实验。所得实验结果如图所示。据图分析,下列相关叙述错误的是 (　　) A.山药植株光合作用中暗反应固定CO2后形成C3化合物 B.山药的叶肉细胞中吸收红光的主要是类胡萝卜素 C.光合作用速率不能持续上升的原因之一是光照强度的限制 D.光照下CO2浓度为零时,山药植株也能够进行光合作用 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:光合作用的暗反应阶段过程中CO2的固定过程是C5化合物与CO2反应生成两个C3化合物,此后发生C3的还原,A正确;叶绿素a和叶绿素b能吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B错误;光照强度是影响光合作用速率的因素之一,结合题图,光合作用速率不能持续上升的原因之一是光照强度的限制,C正确;CO2浓度为零时,山药叶肉细胞可利用线粒体有氧呼吸产生的CO2进行光合作用,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 4.如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。下列叙述错误的是 (　　) A.7~10时,随着光照强度逐渐增大,光合作用 强度不断增强 B.10~12时,部分气孔关闭,CO2吸收减少,光 合作用强度减弱 C.12~14时,光合作用强度升高是光照强度增强的结果 D.14~17时,光合作用强度降低是光照强度减弱的结果 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:7~10时光合作用强度不断增强的原因是光照强度逐渐增大,光反应增强,A正确;10~12时光合作用强度明显减弱的原因是光照过强,温度过高,使得叶片部分气孔关闭,CO2供应减少,B正确;12~14时,光合作用强度升高是气孔导度增大,CO2吸收量增多的结果,C错误;14~17时的光合作用强度不断下降的主要原因是光照强度逐渐降低,光反应减慢,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 5.为探究氮对光合作用的影响,研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成施氮组(补充尿素12 g·m-2)和对照组两组。在相同且适宜的条件下生长一段时间后,检测玉米植株的相关生理指标,结果如表所示。下列有关分析错误的是 (　　) 注:RuBP羧化酶能催化C3的形成。 生理指标 对照组 施氮组 叶绿素含量/(mg·g-1) 9.8 11.8 RuBP羧化酶活性/(μmol·h-1·g-1) 316.0 640.0 光合速率/(μmol·m-2·s-1) 6.5 8.5 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.该实验的对照组不补充尿素 B.氮元素可用于合成RuBP羧化酶 C.施氮组植株的光合速率更高,只是该组植株细胞中叶绿素含量高 D.施氮组植株的暗反应速率可能大于对照组 答案:C 解析:对照组与施氮组的实验变量为是否补充尿素,故对照组未补充尿素,A正确;RuBP羧化酶的本质是蛋白质,含氮元素,施氮组该酶活性显著提高,说明氮参与其合成,B正确;施氮组光合速率高不仅因其叶绿素含量增加(光反应增强),还与RuBP羧化酶活性提高(暗反应加快)有关,C错误;RuBP羧化酶活性提高可促进CO2固定(暗反应关键步骤),故施氮组暗反应速率可能更大,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 6.某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2的酶活性显著高于野生型。如图表示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。光补偿点是指植物光合速率和呼吸速率相等时的光照强度;光饱和点是指植物光合作用达到最大时的最小光照强度。下列相关叙述错误的是(　　) A.a与b分别是野生型和突变型的光补偿点,光照强度长期处于两点之间时,野生型仍能生长 B.光照强度低于p时,可能是由于野生型水稻叶绿素含 量多,利用弱光能力强,总光合速率更大 C.突变型水稻叶绿素含量低于野生型,这导致其光补偿 点和光饱和点都更高 D.光照强度为p时,单位时间内野生型水稻有机物积累量和突变型水稻相当 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:a与b分别是野生型和突变型的光补偿点,光照强度长期处于两点之间时,突变型水稻净光合速率小于0,野生型水稻净光合速率大于0,野生型水稻能生长,突变型水稻不能,A正确;光照强度低于p时,野生型水稻因叶绿素含量多,在弱光下能捕获更多的光,光合速率更大,B正确;突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2的酶活性显著高于野生型,其光补偿点较高的原因是叶绿素含量低,光饱和点较高的原因是固定CO2的酶活性较高,暗反应较强,可以利用更多的光能,C错误;光照强度为p时,突变型水稻和野生型水稻CO2吸收速率相等, 单位时间内有机物积累量相同,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 7.(2026·广东佛山模拟)研究人员对茶树幼苗与不同药用植物间作时的光合生理指标进行了研究,结果如表所示。下列叙述错误的是 (　　) 组别 种植方式 叶绿素含量/ (mg·g-1) 气孔导度/ (mol H2O·m-2·s-1) 净光合速率/ (μmol CO2 m-2·s-1) ① 茶树单作 1.50 0.31 15.41 ② 元胡—茶 树间作 1.75 0.34 21.28 ③ 紫云英— 茶树间作 1.27 0.27 14.88 ④ 崧蓝—茶 树间作 1.14 0.24 13.08 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.叶绿素含量与光照强度、无机盐含量等因素有关 B.②组茶树气孔导度增加与局部温度降低有关 C.与③组相比,②组茶树光反应和暗反应速率均提高 D.④组茶树光合速率降低由CO2供应不足引起 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:光照强度和无机盐均会影响叶绿素的合成,即叶绿素含量与光照强度、无机盐含量等因素有关,A正确;温度过高会提高蒸腾速率,此时植物通过自我调节性适应使气孔导度下降,据此推测,②组茶树气孔导度增加与局部温度降低有关,B正确;与③组相比,②组茶树的叶绿素含量高,且气孔导度增大,因而推测,②组茶树光反应和暗反应速率均提高,进而表现为净光合速率提高,C正确;④组茶树气孔导度最低,且叶绿素含量也最低,据此推测,④组茶树光合速率降低是由叶绿素含量降低和CO2供应不足共同引起的,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 8.(2026·重庆沙坪坝月考)如图所示光合作用过程中部分物质的代谢关系 (①~⑦表示代谢途径)。Rubisco是光合作用的关键酶之一,CO2和O2竞争与其结合,分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖;C5氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同下,完成光呼吸。下列叙述错误的是 (　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.在红光照射条件下,参与途径①的色素有叶绿素a和叶绿素b B.途径①⑥发生的场所相同,途径②③⑤⑦发生的场所相同 C.在干旱高温天气,光呼吸对植物光合作用有一定的积极意义 D.农业生产时应适当提高O2和CO2的浓度比,从而实现高产 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:①代表水的光解,叶绿素主要吸收红光和 蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以该过 程中吸收红光的色素有叶绿素a和叶绿素b,A正 确。①代表水的光解,⑥代表ATP与NADPH的 合成,都发生在类囊体薄膜;②表示C5的氧化,③ 表示CO2的固定,⑤⑦表示C3的还原,都发生在叶 绿体基质,B正确。在干旱高温天气,气孔部分关闭,CO2吸收速率降低,光呼吸可以消耗O2产生CO2,提高CO2浓度,对植物光合作用有一定的积极意义,C正确。CO2和O2竞争性结合Rubisco,分别催化C5的羧化与氧化,适当降低O2和CO2的浓度比,有利于CO2的固定,从而实现高产,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 9.(2026·安徽安庆模拟)当光照强度大于光饱和点时,常引起光抑制或光损伤。科研人员探究了某植物对强光的生理响应变化及机制。光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统等光合复合体组成,如图所示(活性氧:ROS,一种自由基;铁氰化钾能吸收e-)。据此分析,下列说法错误的是 (　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.由图可知叶绿体膜是生成NADPH的场所 B.强光导致NADPH和电子累积可能是出现光 抑制的原因 C.强光导致活性氧大量增多可能是出现光损 伤的原因 D.适度增加铁氰化钾可能会解除光抑制 答案:A 解析:类囊体薄膜是生成NADPH的场所,A错误;强光导致光反应过强, NADPH和电子累积,活性氧大量增多,造成光合速率下降,出现光抑制或光损伤,B、C正确;铁氰化钾能吸收e-,适度增加铁氰化钾可能会解除光抑制, D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 10.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(　　) 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 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:据题意分析可知,对照组的玉米处理条件是适宜的温度和水分,A正确;对照实验要遵循单一变量原则,光照条件为无关变量,应相同且适宜,B正确;根据题图,冷害胁迫处理的恢复期净光合速率升高不明显,因此冷害胁迫时,净光合速率不易恢复,C正确;分析D、C和D&C组数据可知,干旱能够缓解冷害对玉米造成的损伤,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 11.(2026·湖南衡阳模拟)某科研小组为探究影响小麦光合作用的因素,将生长状态相同的小麦幼苗随机分为若干组,在不同条件下测定各组CO2吸收量,实验条件及结果如图所示,除图中处理条件外,其他条件均相同。回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)该实验的自变量是_______________________________________。  土壤含水量、光照强度、是否施用无机盐 解析:由题图可知,不同光照强度、不同的含水量及是否施用无机盐对小麦光合作用都有一定的影响,故该实验的自变量是土壤含水量、光照强度、是否施用无机盐。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)无机盐中的磷元素可参与组成叶绿体膜,且磷元素参与合成_________ ______________(答出2点即可,填物质),这些物质为暗反应提供能量。  解析:无机盐中的磷元素可参与组成叶绿体膜,且磷元素参与合成ATP、NADPH等光反应的产物,这些物质为暗反应提供能量。 ATP、 NADPH 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)研究发现,当光照强度增大到一定量时,光合速率不再增加,从暗反应角度分析,可能的限制因素有_____________________________________。  解析:当光照强度增大到一定量时,光合速率不再增加,从暗反应关系角度分析,可能的限制因素有CO2浓度、暗反应酶的活性和数量等。 CO2浓度、暗反应酶的活性和数量 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)由图可知,当土壤含水量低于40%时,　　　(填“能”或“不能”)通过施用无机盐来提高小麦幼苗的光合速率,判断依据是__________________ ______________________________________________________________ _______________。  解析:由题图可知,当土壤含水量低于40%时,是否施用无机盐对小麦光合作用的影响不明显,故不能通过施用无机盐来提高小麦幼苗的光合速率。 不能 由实验结果可知,当土壤含水量低于40%时,施用无机盐组和未施用无机盐组小麦幼苗CO2吸收量几乎相同 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 12.(2026·广东深圳模拟)小麦是我国北方的主要农作物,研究环境条件变化对其产量的影响对农业生产有重要意义。科研人员测定小麦一昼夜净光合速率(Pn)的变化,发现小麦与其他植物一样出现了“午睡”现象。 (1)科研人员测定了同一株小麦两种不同向光角度的叶片(接收直射光照面积不同)午后部分指标,结果如表。   净光合速率/Pn 叶片温度/T1 胞间CO2浓度/Ci 直立叶 12.9 37.5 250 平展叶 8.8 37.7 264 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 对相关数据进行分析后,发现气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素,请写出判断依据:________________________ _________________________________________。  解析:午后温度较高,植物蒸腾作用旺盛,植物会降低叶片气孔开度来避免过度失水。分析表格中数据可知,直立叶和平展叶叶片温度无明显差异,直立叶的净光合速率大于平展叶的净光合速率,但直立叶的胞间CO2浓度小于平展叶的胞间CO2浓度,说明气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素。 展叶的净光合速率明显低于直立叶,而胞间CO2浓度高于直立叶 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)科研人员推测,午间强光照可能会导致由色素和蛋白质组成的光系统Ⅱ发生损伤,导致　　　 速率下降,进而为暗反应提供的______________ (填物质)减少,导致叶片的光合作用减弱。推测光系统Ⅱ分布在___________, D1蛋白是对光系统Ⅱ活性起调节作用的关键蛋白,科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1蛋白含量,结果如图1所示,分析可知 __________________________________________________________, 从而在一定程度上导致“午睡”现象。 光反应 ATP、NADPH 类囊体膜 午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低,导致光系统Ⅱ活性降低 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:由题意可知,光系统Ⅱ是由色素和蛋白质组成的,说明光系统Ⅱ是光反应的场所,强光照引起光系统Ⅱ发生损伤,会导致光反应的速率下降,光反应为暗反应提供的ATP、NADPH也会减少,光系统Ⅱ分布在类囊体膜上,是光反应的场所。据图1可知,与适宜光照强度照射2小时相比,较强光照强度照射2小时会导致D1蛋白含量下降,因此“午睡”原因可能是午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低,从而导致光系统Ⅱ活性降低。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)水杨酸(SA)是一种与植物抗热性有关的植物激素,科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后,测定两种光照条件下的D1蛋白含量,并重复该实验,结果如图2所示,可推测,SA对小麦午间光合作用的影响及机制是_____________________________________________________________ ___________________________。 解析:强光照会导致D1含量下降,分析图2中D1蛋白含量可知,强光下用SA处理后D1蛋白含量虽仍低于CK组,但明显高于W2组,可推测经SA处理后,SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程度,缓解小麦的“午睡”现象。 SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程度,从而缓解小麦的“午睡”现象 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)综合上述研究,除了喷洒适宜浓度的水杨酸外,从育种的角度提出农业生产中减少“午睡”现象,提高小麦产量的一种合理措施:____________ _______________________________。  解析:综合上述研究,除了喷洒适宜浓度的水杨酸外,从育种的角度可提出农业生产中减少“午睡”现象,提高小麦产量的一种合理措施是培育高光强下D1蛋白基因表达量高的小麦品种。 培育高光强下D1蛋白基因表达量高的小麦品种 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 13.(2026·河北秦皇岛模拟)如图为水稻叶肉细胞中部分代谢过程的示意图,在叶绿体中通过腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)可合成淀粉,光照条件下磷酸转运体(TPT)的活性会受到限制,三羧酸循环是有氧呼吸的第二阶段。回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)物质X 和物质Y 分别是　　　 ,为过程②③提供能量的是光反应阶段生成的　　　　 　。若某物质可增大线粒体内膜对H+的通透性,降低 H+的浓度差,则其会　　　　(填“促进”或“抑制”)ATP 的合成。 解析:由题图分析可知,物质X是丙酮酸,物质Y是CO2,为过程②③(属于暗反应阶段)提供能量的是光反应阶段生成的ATP和NADPH。若某物质可增大线粒体内膜对H+的通透性,降低H+的浓度差,推测其会抑制ATP的合成。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 丙酮酸、CO2 抑制 ATP、NADPH (2)白天水稻叶肉细胞中合成　　　(填“蔗糖”或“淀粉”)的速率较高,结合图示,分析其可能的原因是___________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________。 解析:分析题意及题图可知,白天光照条件下TPT的活性受到抑制,使磷酸丙糖不能被及时运出叶绿体,为淀粉的合成提供原料;且白天光照条件下暗反应生成的3-磷酸甘油酸可促进ADPG焦磷酸化酶的活性,进而促进淀粉的合成,因此推测白天水稻叶肉细胞中合成淀粉的速率较高。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 淀粉 白天光照条件下TPT的活性受到抑制,使磷酸丙糖不能被及时运出叶绿体,为淀粉的合成提供原料;白天光照条件下暗反应生成的3-磷酸甘油酸可促进ADPG焦磷酸化酶的活性,进而促进淀粉的合成 (3)有人结合图示提出,水稻灌浆期(积累有机物的关键期)需适当增施磷肥, 其作出该判断的依据是__________________________________________ ______________________________________________________________ _________________。  解析:水稻灌浆期是积累有机物的关键期,此时需适当增施磷肥,因为当细胞质中Pi缺乏时,磷酸丙糖从叶绿体中输出减少,若此时适当增施磷肥,则有利于蔗糖的合成并运输至籽粒中积累,从而增加水稻的产量。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 细胞质中Pi缺乏时,磷酸丙糖从叶绿体中输出减少,若此时适当增施磷肥,有利于蔗糖的合成并运输至籽粒中积累,从而增加水稻的产量 (4)为探究通过施肥能否减缓太阳辐射减弱对灌浆期水稻光合作用的影响,某同学设计了如下实验,请完善该实验设计。 ①选择　　　　　　　　　　　　　水稻植株若干,随机均分成4组,编号为甲、乙、丙、丁。  ②甲组不遮阴,乙、丙、丁组遮阴率均为64%,同时乙组施复合肥300 g·hm-2,丙组施磷肥300 kg·hm-2,　　　　　　　　　　　　　　。  ③分别在栽种的第5、10和15天,测定各组水稻叶片的叶绿素含量、_____ ________________________________ (答出1点即可)等指标。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 长势基本一致的灌浆期 丁组不施肥 净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度 解析:为探究通过施肥能否减缓太阳辐射减弱对灌浆期水稻光合作用的影响,可选择长势基本一致的灌浆期水稻植株若干,随机均分成4组,编号为甲、乙、丙、丁。甲组不遮阴,乙、丙、丁组遮阴率均为64%,同时乙组施复合肥300 kg·hm-2,丙组施磷肥300 kg·hm-2,丁组不施肥。分别在栽种的第5、10和15天,测定各组水稻叶片的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等指标,得出实验结论。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 $