2027届高三生物人教版一轮复习课件第14讲光合作用的影响因素和应用

该高中生物学高考复习课件聚焦“影响光合作用的因素及应用”核心考点，依据高考评价体系梳理了光照、CO₂浓度、温度等环境因素及实验探究（如“叶片上浮法”）的考查要求，通过近5年真题分析明确实验设计、曲线分析、影响因素辨析等高频题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+科学思维建模+探究实践指导”，如以2025安徽卷“叶片上浮法”实验为载体，解析变量控制与结果分析，培养科学思维与探究实践素养。针对曲线关键点移动、气孔限制判断等难点，提炼“三步分析法”，帮助学生掌握答题技巧，教师可依托此课件精准突破考点，提升复习效率。

指植物在单位时间内，通过光合作用制造糖类的数量，直接关系农作物的产量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。 1.光合作用强度 2.光合作用强度的表示方法： 固定CO2的量 制造或产生有机物（糖类）量 产生O2的量 单位时间内光合作用 CO2＋H2O （CH2O）＋O 2 光能 叶绿体 单位时间内原料消耗量或 产物生成量。 第14讲 影响光合作用的因素及应用 一、探究环境因素对光合作用强度的影响 3.影响光合作用的因素： CO2的浓度 CO2＋H2O （CH2O）＋O 2 光能 叶绿体 H2O 光：光照强度、光质、光照时间 矿质元素（N、Mg是合成叶绿素的原料） 外因： 内因： 酶的种类、数量 色素的含量 温度 3.探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中 ，光照下叶片进行光合作用产生 ，充满细胞间隙，叶片又会 。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量 。 (2)实验中变量分析 自变量 不同___________ 控制自变量 调节 进行控制 因变量 ______________ 检测因变量 同一时间段内________________ 对无关变量进行控制 叶片大小、溶液的量等保持一致 下沉 氧气 上浮 越多 光照强度 光源与烧杯的距离 光合作用强度 叶片浮起的数量 黑暗 浮起的数量 (3)实验流程： “叶片上浮法”应用中的三点注意 (1)叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。 (2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。 (3)为确保溶液中CO2含量充足，小圆形叶片可以放入NaHCO3溶液中。 考向一　探究环境因素对光合作用强度的影响 1.(2025·安徽，2)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 √ ● 2.(2022·海南，3)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列叙述正确的是 A.本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量 B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释 放氧气的速率 C.四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高 D.若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短 √ 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 1.光照。 种类 曲线图或示意图 生产应用 ①光质 (光波长) 【光合速率】 蓝紫光＞绿光 红 光＞绿光 ①温室大棚：选无色透明薄膜 ②人工补光：选红光或蓝紫光 无色透明 蓝紫光或红 ＞ ＞ 答案 1.光照强度 （1）ABCD四点的含义？ (2)右述曲线图是在光合作用的最适温度25 ℃条件下测得数据绘制的曲线，现若将温度提高至细胞呼吸的最适温度30 ℃，再测得数据绘制曲线，则图中A、B、C、D点分别如何移动？若该植物缺少镁离子？若右述曲线图是阳生植物的相关曲线，则阴生植物的如何移动？ 改变因素 分析技巧 新曲线图 关键点的移向 A点 B点 C点 D点 对呼吸______ 对光合______ 对呼吸______ 对光合______ (二)外因及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 常考点 1.光照。 ——光照强度的拓展。 ——判断图中关键点的移向。 适当提高 CO2浓度 不影响 有利 × ← → ↗ 不影响 不利 × ← → ↙ 缺Mg培养 改变因素 分析技巧 新曲线图 关键点的移向 A点 B点 C点 D点 对呼吸______ 对光合______ 对呼吸______ 对光合______ (二)外因及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 常考点 1.光照。 ——光照强度的拓展。 ——判断图中关键点的移向。 25℃→30℃(升温) 有利 不利 ↓ → ← ↙ 阳生→阴生 不利 不利 ↑ ← ← ↙ 5.(2025·湖南湘楚名校联考)红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图。下列叙述错误的是 A.当光照强度为a时，持续光照一昼夜后 人参干重不会增加 B.光照强度大于d时，可能是温度限制了 红松P/R值的增大 C.若适当增施含镁的肥料，一段时间后人参的a点左移 D.光照强度为c时，红松和人参的光合速率有可能不同 √ 图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率 呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点对应的CO2浓度都表示CO2饱和点。 2.CO2浓度 (1)原理：CO2影响 反应阶段，制约 的形成。 (2)曲线分析 暗 C3 等于 答案 (3)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。 有机物被土壤中的微生物分解成各种矿质元素，增加了土壤的肥力 释放出热量和CO2，增加了大棚内的温度和CO2浓度，有利于光合作用的进行。 3.温度 酶的活性 增大 最适 酶的活性 光合速率与呼吸速率相等 昼夜温差 有机物积累 4.水分和矿质元素 (1)原理 ①水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的 ，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响 进入植物体内。 ②矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响 的合成从而影响光反应。 介质 CO2 叶绿素 【N】是光合酶的重要组分 【NMg】是叶绿素的重要组分 【NP】是NADP+、ADP、类囊体膜的组分 【K】促进光合产物的合成和输向贮藏器官 光合酶 NADP+、ADP、类囊体膜 叶绿素 合成和输向贮藏器官 (5)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 增大 (6)叶面积指数 净光合 净光合速率 (1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是什么？ 据图分析多因素对光合作用的影响 教材热点拓展 JIAO CAI RE DIAN TUO ZHAN 提示 提示　P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为光照强度、光照强度和温度。 (2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子还是影响光合速率的主要因素吗？此时的限制因素分别是什么？ 提示 提示　Q点之后横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，此时的主要影响因素依次为温度、CO2浓度和光照强度。 (1)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·辽宁，2) 提示　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。 × (2)弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用(2021·湖南，7) × (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CO2量减少(2022·湖南，13) √ 气孔问题分析 1.气孔结构及其开闭原理 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。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)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)红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是_________________________ 。 ● 光合作用和细胞呼吸 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.气孔限制因素与非气孔限制因素的判断 渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。以不同抗渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果如表。 光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量 光合速率 1 蒸腾速率 0.95 1 气孔导度 0.99 0.94 1 胞间CO2浓度 －0.99 －0.98 －0.99 1 叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 －0.93 1 注：表中数值为相关系数(r)，代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。 (1)据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 (填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致的，理由是 。 (2)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 (激素)大量积累，诱导气孔关闭。 光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量 光合速率 1 蒸腾速率 0.95 1 气孔导度 0.99 0.94 1 胞间CO2浓度 －0.99 －0.98 －0.99 1 叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 －0.93 1 胞间CO2浓度 下降 非气孔限制因素 胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关 脱落酸 考向二　辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 3.(2024·北京，4)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O2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 迁移应用 评价 √ 4.(2024·福建，11)叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。下列分析正确的是 A.0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B.30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C.30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D.与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 √ 考向三　气孔问题 6.气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水，气孔关闭；保卫细胞吸水，气孔开放，如图所示。下列叙述正确的是 A.保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡 有关 B.保卫细胞吸水会影响叶片光合作用，不利 于植物生长 C.出现“烧苗”时，保卫细胞的细胞液浓度升高气孔开放 D.夏季天气晴朗的中午气孔关闭，导致叶肉细胞内暗反应停止 √ 7.科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了高浓度CO2调控气孔关闭的机理(图1)。已知htl基因、rhcl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)、htl基因功能缺失突变体(h)、rhcl基因功能缺失突变体(r)和htl/rhcl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。下列推测不合理的是 A.rhcl基因编码的是蛋白甲，htl基因编码的是蛋白乙 B.保卫细胞液泡的溶质转运到胞外引起细胞失水，导致气孔关闭 C.正常浓度CO2下的实验结果说明htl基因的表达产物使气孔开放 D.wt组与r组对比，说明高浓度CO2下rhcl基因的表达产物抑制气孔关闭 √ $