2027届高三生物人教版一轮复习课件第11讲　光合作用的影响因素及其应用

陕西省山阳中学 姜 珊 高中生物学一轮复习 第11讲 光合作用的 影响因素 及其应用 考情分析 考点要求 2025年 2024年 2023年 探究环境因素对光合作用强度的影响 2025·安徽卷，2; 2025·河北卷，5 2024·福建卷，11；2024·北京卷，4 2023·海南卷，16；2023·北京卷，3 影响光合作用的因素及其应用 2025·贵州卷，17；2025·黑吉辽蒙卷，21； 2025·广东卷，18；2025·河南卷，17 2024·湖北卷，4 2023·福建卷，14；2023·重庆卷，19；2023·广东卷，18； 2023·辽宁卷，21；2023·全国乙卷，29；2023·山东卷，21 气孔导度、植物激素对光合作用的影响 2025·广东卷，18；2025·重庆卷，16；2025·浙江1月选考,22 2024·新课标卷，2；2024·湖北卷，21；2024·山东卷，21；2024·甘肃卷，17；2024·重庆卷，18；2024·湖南卷，17 2023·江苏卷，19；2023·全国乙卷，29 课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 考点目录 考点一 探究环境因素对光合作用强 度的影响 考点二 影响光合作用的因素及其应用 考点三 气孔导度、植物激素对光合 作用的影响 考点一 探究环境因素对 光合作用强度 的影响 光合作用强度 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 1.含义 是反应光合作用强弱的指标，指植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量。 2.表示方法 1 单位时间内有机物的制造量或合成量 2 单位时间内O2的生成量或产生量 3 单位时间内CO2的消耗量或固定量 通常用光合速率表示 光合作用强度 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 植物在进行光合作用的同时，还进行呼吸作用。植物光合作用制造的糖类能全部积累下来吗？如果对O2释放量或CO2吸收量进行测量，得到的数据是光合作用真正的光合速率吗？ 光合作用制造的糖类 - 呼吸作用消耗的糖类 = 光合作用积累的糖类 线粒体 叶绿体 产生O2 释放O2 吸收CO2 CO2 (可测得的数据) (可测得的数据) 3.净（表观）光合速率 测量到的O2释放量或CO2吸收量，植物在单位时间内单位面积通过光合作用积累糖类的量，称为净（表观）光合速率。 光合作用强度 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 4.关系 总（真正）光合速率 有机物的制造量或合成量 O2的生成量或产生量 CO2的消耗量或固定量 净（表观）光合速率 呼吸速率 有机物的积累量 O2的释放量 CO2的吸收量 有机物的消耗量 黑暗时O2的吸收量 黑暗时CO2的释放量 探究光照强度对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 1.实验原理 叶片含有空气上浮 叶片下沉 叶片上浮 抽气 光合作用产生O2 O2充满细胞间隙 2.实验设计 自变量 因变量 无关变量 光照强弱 光合作用强度（单位时间内O2的产生量） 叶片大小、数量、温度、CO2浓度等 改变台灯与叶片的距离 相同时间叶片浮起的数量 相同且适宜 控制方法 检测方法 要求 光合作用产生的O2＞呼吸作用吸收的O2 探究光照强度对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 3.实验过程 1.取生长旺盛的绿叶，用打孔器打出小圆形叶片30片(注意避开大叶脉) 2.叶片置于注射器内，吸入清水，排出注射器内残留空气后，堵住前段小孔并拉动活塞，重复几次。 3.排出气体的叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯待用。 叶脉上无叶绿体 排出叶片内气体 防止进行光合作用产生气体 探究光照强度对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 3.实验过程 4.取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水(1%~2%的NaHCO3溶液)，再分别放入10片小圆形叶片。 5.分别对3个实验装置进行强、中、弱三种光照（通过调节台灯与实验装置间的距离来决定），观察各组中叶片上浮数量。 提供CO2进行光合作用 吸收灯光热量，排除温度干扰 台灯 盛水玻璃柱 烧杯 直尺 探究光照强度对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 4.实验结果 烧杯 光照 距离 光照强度 叶片浮起数量 1 40W 5 CM 强 多 2 40W 30 CM 中 中 3 40W 50 CM 弱 少 5.实验结论 一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强。 探究光照强度对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 考向　光合作用影响因素的实验[P77科学探究] 1.(2025·安徽卷，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 探究光照强度对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 考向　光合作用影响因素的实验[P77科学探究] 2.(2024·北京卷，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 探究其他环境因素对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 1.光照强度的实验设置 自变量 因变量 无关变量 光照强度：改变台灯与烧杯的距离 光合作用强度：相同时间叶片浮起的数量 叶片大小、数量、温度、CO2浓度等：相同且适宜 探究其他环境因素对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 2.CO2浓度的实验设置 自变量 因变量 无关变量 CO2浓度：改变烧杯中NaHCO3溶液浓度 光合作用强度：相同时间叶片浮起的数量 叶片大小、数量、温度、光照强度等：相同且适宜 蒸馏水 2%NaHCO3溶液 10%NaHCO3溶液 探究其他环境因素对光合作用强度的影响 【考点一】探究环境因素对光合作用强度的影响 3.温度的实验设置 自变量 因变量 无关变量 温度：改变烧杯中温度 光合作用强度：相同时间叶片浮起的数量 叶片大小、数量、CO2浓度、光照强度等：相同且适宜 低温NaHCO3溶液 中温NaHCO3溶液 高温NaHCO3溶液 考点二 影响光合作用 的因素及其应用 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 外因 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O）+ O2 CO2浓度 气孔开闭情况 水分 光 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 1 光(强度、时间、光质等) 2 CO2浓度 3 温度 4 矿质元素 5 水分 内因 1 植物种类 2 生长发育时期 3 叶龄 4 叶面积指数 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 光照强度 0 光照强度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D C 1 原理 光照强度 ↑ 光反应速率 ↑ 产生NADPH和ATP ↑ 暗反应速率 ↑ 光合作用产物 ↑ 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 光照强度 2 曲线分析 0 光照强度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D A点：只进行细胞呼吸，此时CO2释放量=细胞呼吸强度。 AB段：光合作用强度 < 细胞呼吸强度 B点：光合作用强度 = 细胞呼吸强度，该光照强度称为“光补偿点”。 B点后：光合作用强度 ＞ 细胞呼吸强度 C点：光合作用强度达到最大时对应的最小光照强度，称为“光饱和点”。 （光饱和点） （光补偿点） 之后主要限制因素有CO2浓度、温度等 (呼吸速率) C （最大光合速率） 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 光照强度 2 曲线分析 0 光照强度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D C 净光合速率 呼吸速率 总光合速率 CO2 状态：只呼吸不光合 表现：释放CO2、吸收O2 O2 CO2 状态：光合＜呼吸(净光合＜0) 表现：释放CO2、吸收O2 O2 O2 CO2 状态：光合＝呼吸(净光合＝0) 表现：不与胞外交换气体 O2 CO2 状态：光合＞呼吸(净光合＞0) 表现：释放O2、吸收CO2 CO2 O2 CO2 O2 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 0 光照强度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D C 1.外因 光照强度 2 曲线分析 影响光合作用的因素 若该图表示某植株光合速率随光照强度变化的曲线图。处于B点时，该植株叶肉细胞的净光合速率 0（填“＞”“=”“＜”)，原因是： ＞ 植株中还存在不能进行光合作用的细胞，当植株净光合速率为0时，叶肉细胞的光合速率＞呼吸速率。 当植株净光合速率＝0时，叶肉细胞的净光合速率＞0。 当叶肉细胞中净光合速率＝0时，植株的净光合速率＜0。 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 光照强度 影响光合作用的因素 叶肉 细胞 其他 细胞 光合产出 + 呼吸消耗 呼吸消耗 植株净光合速率 0 叶肉细胞 总光合速率 其他细胞 呼吸速率 叶肉细胞 呼吸速率 叶肉细胞 总光合速率 叶肉细胞 呼吸速率 叶肉细胞净光合速率 0 植株 总光合速率 植株 呼吸速率 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 光照强度 影响光合作用的因素 叶肉 细胞 其他 细胞 光合产出 + 呼吸消耗 呼吸消耗 叶肉细胞净光合速率 0 叶肉细胞 总光合速率 植株 总光合速率 植株 呼吸速率 叶肉细胞 总光合速率 叶肉细胞 呼吸速率 其他细胞 呼吸速率 叶肉细胞 呼吸速率 植株净光合速率 0 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 光照强度 3 关键点移动分析 0 光照强度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D （光饱和点） （光补偿点） (呼吸速率) C （最大光合速率） 条件改变 A点 B点 C点 D点 呼吸速率增大 / / 呼吸速率减小 / / 增大CO2浓度 / 减少CO2浓度 / 土壤缺Mg2+ / 下移 上移 右移 左移 左移 右移 右移 右移 左移 左移 右上移 左下移 左下移 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 光照强度 4 应用 大棚种植蔬菜时，可适当延长光照时间，若遇阴雨天气应及时补充光照。 套作 (套种) 含义：在前一季作物尚未收获时，在行间播种后一季作物。 意义：可延长光照利用时间，充分利用不同时段光能。 举例：小麦套玉米 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 CO2浓度 1 原理： CO2浓度 ↑ 暗反应速率 ↑ 光合产物 ↑ 0 CO2浓度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D C E AB段： B点： C点前： C点： C点后： D点： 只进行细胞呼吸 进行光合作用所需CO2的最低浓度，“CO2启动点” 光合作用强度 < 细胞呼吸强度 光合作用强度 = 细胞呼吸强度，“CO2补偿点” 光合作用强度 ＞ 细胞呼吸强度 光合作用强度达到最大时对应的最小CO2浓度，称为“CO2饱和点”。 （CO2饱和点） （CO2补偿点） 之后主要限制因素有光照强度、温度等 (CO2启动点) （最大光合速率） 2 曲线分析 (呼吸速率) 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 CO2浓度 0 CO2浓度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D C E （CO2饱和点） （CO2补偿点） 之后主要限制因素有光照强度、温度等 (CO2启动点) （最大光合速率） 2 曲线分析 (呼吸速率) 0 CO2浓度 光合作用强度 A C B (CO2启动点) （CO2饱和点） （最大光合速率） 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 CO2浓度 3 关键点移动分析 0 CO2浓度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D C E （CO2饱和点） （CO2补偿点） (CO2启动点) （最大光合速率） (呼吸速率) 条件改变 A点 C点 D点 E点 呼吸速率增大 / / 呼吸速率减小 / / 增大光照强度 / 减少光照强度 / 土壤缺Mg2+ / 下移 上移 右移 左移 左移 右移 右移 右移 左移 左移 右上移 左下移 左下移 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 CO2浓度 4 应用 “正其行，通其风”：提供较多的CO2，提高光合作用强度。 增施有机肥：经分解者分解可产生CO2和无机盐。 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 温度 1 原理： 通过影响光合作用相关酶的活性影响光合速率，对光反应和暗反应都有影响，但主要影响暗反应。 反应速率 温度 光合 呼吸 光合作用与呼吸作用的最适温度不同! 2 曲线分析： 最适温度时，光合作用速率最快； 低于或高于最适温度时，光合速率降低。 3 应用： ①适时播种 ②温室种植应白天适当升温，晚上适当降温 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 矿质元素 1 原理： 部分矿质元素是光合作用相关物质的组成成分，如N是光合酶及NADPH和ATP的重要组分、P是类囊体膜和ATP的重要组分、Mg是叶绿素的重要组分。 2 曲线分析： 3 应用： ①合理施肥 ②轮作：不同年份或季节在同一块地轮换种植不同作物，如今年种大豆→明年种玉米、冬天种小麦→夏天种花生；不同作物矿质元素需求不同，轮作可均衡利用土壤无机盐，避免单一元素耗尽。 矿质元素过多、土壤溶液浓度过高会导致植物渗透失水萎蔫。 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 1.外因 水分 1 原理： ①水是光合作用的原料和介质，缺水会直接影响光合作用的进行； ②缺水会导致叶片气孔关闭，影响CO2的吸收，从而影响暗反应。 2 曲线分析： 3 应用： 及时合理灌溉 0 水分 光合作用强度 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 2.内因 植物种类 阳生植物(指在强光条件下生长发育状态更好的植物) 阴生植物(指在弱光条件下生长发育状态更好的植物) （光饱和点） （光补偿点） (呼吸速率) 0 光照强度 CO2释放量 CO2吸收量 B A D C （最大光合速率） B A D C 1 规律： 阳生植物的呼吸速率、光补偿点、光饱和点、最大光合速率均大于阴生植物。 间作 含义：同一时期在同一块地间行种植两种或多种作物。 意义：提高光能利用率。 举例：玉米和土豆 2 应用： 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 2.内因 生长发育时期 规律： 开花期＞幼苗期 叶龄 成熟叶＞幼叶、老叶 适当摘除老叶保证植物及时换新叶 2 规律： 3 应用： 叶龄通过影响叶绿素的含量以及酶的活性和含量来影响光合速率。 1 原理： 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 2.内因 叶面积指数 1 含义： 叶面积指数= 叶片总面积 / 土地面积 物质量 叶面积指数 总光合量 呼吸量 干物质量 B A C A点后由于叶相互遮挡，光合量不再增加。 B点后由于光合量不再增加，而呼吸量继续增加，干物质量开始减少。 C点呼吸与光合相等，此时干物质量为0 2 应用： ①适当摘除林冠下层叶 ②合理密植 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 考向1　光合作用的影响因素[P78科学思维] 2.(2026·广东珠海一中调研)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 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 3.逆境胁迫 类型 影响原理 主要表现 光照 CO2 温度 水分 无机盐 不合乎植物生长要求的光照强度和光质→影响光反应速率 ①影响植物叶绿素的合成； ②对类囊体薄膜造成损伤 低于CO2补偿点的CO2浓度→影响暗反应速率 低温和高温→影响叶绿体结构、酶活性和气孔导度 ①叶绿体的结构和功能受损； ②酶活性降低；③气孔导度降低 ①干旱→气孔关闭→影响CO2吸收→影响暗反应速率； ②水淹→根细胞进行无氧呼吸产生酒精或乳酸→对细胞造成毒害 ①影响叶绿体中物质和结构的形成，如叶绿素(Mg2＋)； ②盐胁迫→影响根系吸水→影响气孔开放程度； ③重金属盐→影响叶绿素合成和有关酶的活性 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 P88热点2　(2026·西安高新一中调研)水是农业生产中最重要的限制因素，长期缺水能引起细胞中过氧化物增多，对细胞造成损伤。研究员对马铃薯进行不同程度的干旱胁迫20天后，对其鲜重、净光合速率、叶绿素浓度(SPAD值)、气孔导度、超氧化物歧化酶(SOD)的活性进行检测，以期为马铃薯耐旱品种的选育和耐旱性分子机理提供理论依据。实验结果如表所示。 (1)净光合速率可用测得单位时间单位叶面积_________________________________________(写出2种即可)表示。在马铃薯光合作用过程中，水在光下分解为__________的同时并产生电子，电子用于__________的形成。 CO2吸收量、O2释放量、有机物积累量 O2和H＋ NADPH 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 P88热点2　注：叶绿素浓度表示单位面积叶绿素的含量；气孔导度表示气孔开放程度；SOD能分解过氧化物。 (2)由表可知，干旱胁迫使马铃薯SPAD值_______，而净光合速率下降，这种现象称为“非功能性”的持绿。从光合作用过程的角度分析，干旱胁迫导致净光合速率下降的原因是______________________________________________________________________________________。 (3)马铃薯属于一种耐旱植物，根据实验结果分析，马铃薯耐旱的分子机理是_____________________________________________________________________________________。 处理 鲜重/ (g·株－1) 净光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 叶绿素浓度(SPAD值) 气孔导度/ (mol·m－2·s－1) SOD活性/ (U·g－1) CK (正常) 579.8 19.8 44.5 0.46 460 T1(中度干旱) 420.2 16.2 48.1 0.41 745 T2(重度干旱) 361.4 11.5 58.5 0.21 770 增加 干旱时植物为减少水分散失会降低气孔导度，CO2吸收减少，暗反应速率降低 干旱时马铃薯SOD活性增强，可分解因缺水产生的过氧化物，减轻细胞损伤 影响光合作用的因素 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 4.多变量对光合速率的影响 光合速率 光照强度 A B 30℃ 10℃ 20℃ 光合速率 CO2浓度 A B 高光强 低光强 中光强 光合速率 光照强度 A B 高CO2 低CO2 中CO2 光合速率 温度 A B 高光强 低光强 中光强 自变量1 自变量2：温度 自变量1 自变量1 自变量1 自变量2：光照强度 自变量2：CO2浓度 自变量2：光照强度 1 规律 A点前：限制光合速率的因素主要是自变量1 AB段：限制光合速率的因素主要是自变量1和2 B点后：限制光合速率的因素主要是自变量2 2 应用： 农业增产措施需多因素同时考虑，如光照强度适宜时，可适当提高温度或增加CO2浓度。 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 考向2　综合分析光合作用的影响因素[P79科学思维] 3.(2025·黑吉辽蒙卷，21)Rubisco是光合作用暗反应中的关 键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型(WT)获 得该酶含量增加的转基因品系(S)，并做了相关研究。实验 结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率(如下图)和产 量潜力。回答下列问题。 (1)Rubisco在叶绿体______中催化____与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成(CH2O)，这一过程中能量转换是___________________________________________________________________。 (2)据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于__________不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是_______________。 基质 C5 ATP和NADPH中活跃的化学能转换为有机物中稳定的化学能 光照强度 胞间CO2浓度 注：光照强度在曲线②和③中为n，在曲线①中为n×120%。 【考点二】影响光合作用的因素及其应用 考向2　综合分析光合作用的影响因素[P79科学思维] (2)胞间CO2浓度为300 μmol·mol－1时， 曲线①比②的光合 速率高的具体原因是__________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固 定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设 计实验直接加以验证，简要写出实验思路。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 与②相比，①光照强度增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，促进暗反应合成更多的有机物 注：光照强度在曲线②和③中为n，在曲线①中为n×120%。 分别给S植株和WT植株提供适宜浓度的14CO2，在饱和光照条件下培养，其他条件相同且适宜，相同时间后分别检测14C3的放射性强度，比较S植株和WT植株生成14C3的速率 考点三 气孔导度、植物激素 对光合作用的影响 气孔的开闭及影响因素 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 1.气孔的结构 表皮细胞 保卫细胞 细胞壁(外壁） 细胞壁(外壁） 细胞壁 (内壁) 细胞壁 (内壁) 气孔 厚且伸缩性小 薄且伸缩性大 ①与外界进行CO2等气体交换的通道 ②蒸腾作用水散失的通道 气孔的开闭及影响因素 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 2.气孔开闭的机理 保卫细胞 细胞液浓度升高 细胞吸水 保卫细胞外壁伸长 细胞弯曲 气孔导度增大 保卫细胞 细胞液浓度降低 细胞失水 保卫细胞外壁恢复 细胞拉直 气孔导度减小 气孔导度是指气孔张开的程度 气孔的开闭及影响因素 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 3.影响气孔开闭的因素 类型 促进气孔打开 促进气孔关闭 光照 CO2 水分 植物激素 温度 白天打开气孔进行光合作用 晚上关闭气孔减少水分散失 胞间CO2浓度低促进气孔开放 胞间CO2浓度高促进气孔关闭 保卫细胞吸水，促进气孔打开 干旱或蒸腾作用过强会导致保卫细胞失水，促进气孔关闭 细胞分裂素促进气孔打开 脱落酸促进气孔关闭适宜干旱环境 一般情况下气孔导度随温度上升而增大，加强蒸腾作用来适宜高温环境；30~50℃时气孔导度最大。 气孔的开闭及影响因素 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 4.净光合速率降低的原因 气孔限制因素 非气孔限制因素 气孔通道 叶肉细胞工人 气孔通道 叶肉细胞工人 如炎热正午、干旱缺水时 气孔导度 ↓ 胞间CO2浓度 ↓ 净光合速率 ↓ 色素含量少、酶活性低等原因 净光合速率 ↓ CO2消耗 ↓ 胞间CO2浓度 ↑ 如缺镁、叶片衰老等 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 考向1　光合作用的影响因素[P78科学思维] 1.(2024·福建卷，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。下列正确的是(　　) A.0 min时，a组胞间CO2浓度等于b组胞间 CO2浓度 B.30 min时，b组叶绿体中C3生成和还原速率均大于a组 C.30 min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 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 考向　气孔导度、植物激素对光合作用的影响[P84科学思维] 1.(2023·全国乙卷，29节选)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。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，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K＋。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基础上补加蓝光照射，气孔开度可进一步增大，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K＋。请推测该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。 红光下，光合作用合成有机物使保卫细胞浓度增大，细胞吸水，气孔打开 饱和红光使光合速率已达最大，排除光合产物对气孔开度的影响 能 植物激素对光合作用的影响 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 细胞分裂素CTK (促进光合作用) 脱落酸ABA (抑制光合作用) 植物激素并不直接参与光合，而是对光合起调节作用 促进气孔开放CO2吸收增加 促进气孔关闭CO2吸收减少 促进叶绿素合成 抑制叶绿素降解 促进叶绿素降解 提高Rubisco等光合酶的活性 抑制Rubisco等光合酶的活性 促进叶绿体发育 干旱时大量合成是导致光合下降的主要媒介 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 光对植物的作用 光除了通过光合色素吸收并用于光合作用外，还可以作为信号，影响、调控植物生长、发育的过程。 1.作用 2.机制 光敏色素 本质：色素-蛋白复合体 主要吸收：红光、远红光 分布：植物各个部位的细胞质基质 作用：接受光信号后结构发生变化，将信息传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 植物体内还有感受蓝光的受体 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 考向2　综合分析光合作用的影响因素[P79科学思维] 4.(2025·广东卷，18)我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图a)；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b)，鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。回答下列问题： (1)图a中，当胞间CO2浓度在900～1 200 μmol·mol－1 范围时，红光下光合速率的限制因子是________________， 推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是______________ _________________________________________________________。 光质、光照强度 此时CO2充足，而光合色素对蓝光的吸收多于红光，光反应速率更高 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 考向2　综合分析光合作用的影响因素[P80科学思维] 4.(2025·广东卷，18)我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图a)；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b)，鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。回答下列问题： (2)图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下 蒸腾速率接近，推测其原因是_______________ _______________________________________________ ____________________________________________________。 突变体PIL15 基因功能缺失，阻断脱落酸对气孔的调控， 使得气孔开放程度在远红光和红光下无明显差异 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 考向2　综合分析光合作用的影响因素[P80科学思维] (3)归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为_________________________。通路2中吸收光的物质②为__________。用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“(＋)”或“(－)”标注前后两者间的作用，(＋)表示正相关，(－)表示负相关。 (4)根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式：___________________________________________________ __________________________________。 有机物中稳定的化学能 光敏色素 吸收转化光能，并储存在有机物中；接收光信号，调控基因表达从而调节生命活动 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 考向　气孔导度、植物激素对光合作用的影响[P84科学思维] 2.(2024·浙江1月选考，20节选)长江流域的油菜生产易受渍害。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。回答下列问题： (1)以不同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，结果见下表。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。r越接近1时相 关越密切，越接近0时相 关越不密切。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__________________导致的，理由是_______________________________________________________。   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（或气孔开度）呈负相关 【考点三】气孔导度、植物激素对光合作用的影响 考向　气孔导度、植物激素对光合作用的影响[P84科学思维] 2.(2024·浙江1月选考，20节选)长江流域的油菜生产易受渍害。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。回答下列问题： (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________(填激素)大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过________，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。 脱落酸 细胞凋亡 $