高一生物（人教版）必修一课件第5章第4节第3课时光合作用的影响因素及应用

第3课时　光合作用的影响因素及应用目录学案设计(一)探究光照强度对光合作用强度的影响1.光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造____的数量。2.探究光照强度对光合作用强度的影响糖类下沉氧气上浮多生长旺盛强、中、弱数量多不断增强(1)该实验的自变量是___________，控制自变量的方法是____________________________________。因变量是____________，检测因变量的方法是___________________________________________________________。探究问题(2)叶圆片上浮的原因是什么?提示：植物光合作用产生的O2多于细胞呼吸消耗的O2，气体充满细胞间隙，叶片上浮。光照强度利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度光合作用强度观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量(3)结合实验结果，尝试在坐标系中绘制光照强度对光合作用强度影响的曲线图。提示：(二)建模深化理解光照强度对光合作用的影响1.曲线模型2.模型分析续表续表　[典例]　某植物光合作用最适温度为25 ℃，细胞呼吸最适温度为30 ℃。如图为植物处于25 ℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述错误的是(　　)A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.将温度由25 ℃提高到30 ℃时，a点下移，d点上移C.c点表示光照强度对光合作用的影响已经达到饱和D.当植物缺镁时，b点将向右移√[解析]　a点时该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，因此此时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确。题图所示曲线是植物处于25 ℃环境中，若将温度由25 ℃提高到30 ℃时，由于细胞呼吸的最适温度是30 ℃，所以细胞呼吸增强，a点下移；光合作用的最适温度是25 ℃，30 ℃时光合作用强度降低，d点下移，B错误。c点以后随光照强度增加，光合作用不再增强，c点对应的光照强度是光饱和点，C正确。镁是组成叶绿素的成分，缺镁影响叶绿素的合成，会导致植物的光合作用强度降低，故b点右移，D正确。[思维建模]巧记光合作用关键点的移动规律口诀一　“条件好，两边跑；条件不好，中间跑”　　即环境条件有利于光合作用进行时，B、C两点分别向左、右移动；环境条件不利于光合作用的进行时，B、C两点分别向右、左移动，如下图所示。口诀二　“利大弊小画三角”　　“利”和“弊”指对植物的光合作用是有利还是有弊，“利”指使植物的光合作用强度变大，则图中△BCD的面积变大，即B点左移，C点右移，D点右上移。反之，三角形的面积变小，B点右移，C点左移，D点左下移。注意：口诀法适用于判断同一种植物净光合作用曲线图中补偿点和饱和点的移动。迁移训练1.概念理解判断(1)光照强度影响光合作用但光质不影响。( )(2)温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化。( )(3)探究实验中，圆形小叶片浮起的原因是叶片进行光合作用产生了O2。( )(4)自养生物都是利用光能把无机物转变成有机物。( )××√×2.(教材P105“探究·实践”发掘训练)如图所示装置可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.可通过调整台灯与叶圆片之间的距离来改变光照强度C.可根据相同时间内叶圆片上浮数量来判断光合作用强度D.此装置也可以用于探究CO2浓度对光合作用强度的影响√解析：叶圆片上浮说明有氧气的释放，即叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，A错误；台灯与叶圆片之间的距离越远，光照越弱，距离越近，光照越强，故可通过调整台灯与叶圆片之间的距离来改变光照强度，B正确；由于光合作用会产生氧气，在呼吸速率不变的情况下，释放到外界的氧气越多，单位时间内叶片上浮的数量越多，故相同时间内叶圆片上浮数量可反映光合作用强度，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。3.如图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是 (　　)A.只有细胞呼吸 B.只有光合作用C.光合作用与细胞呼吸达到动态平衡D.光合作用与细胞呼吸都不进行解析：据题图分析，P点CO2的吸收量或释放量为0，表示植物的净光合速率为0，即光合速率与细胞呼吸速率相等，此时植物的光合作用与细胞呼吸同时进行，达到了动态平衡，故选C。√4．如图为在不同光照强度下测定的甲、乙两种植物的光合作用强度变化曲线。下列说法正确的是(　　)A．甲、乙两种植物中，植物乙可能为阴生植物B．光照强度为M时，植物乙的光合速率高于植物甲C．光照强度大于500 lx，植物乙对光能的利用率比植物甲高D．光照强度大于1 000 lx，限制植物乙光合速率的环境因素是光照强度√解析：据图分析可知，植物甲对光能的利用率高，需要较强的光照，植物乙在光照较弱的条件下便能充分进行光合作用，故甲、乙两种植物中，植物乙可能为阴生植物，A正确；光照强度为M时，两种植物的净光合速率相等，但植物甲的呼吸速率大于植物乙，故此时植物甲的光合速率(呼吸速率＋净光合速率)高于植物乙，B错误；据图可知，光照强度大于500 lx，植物乙CO2吸收速率较植物甲低，且植物乙的光饱和点对应的光照强度较植物甲的低，故植物乙对光能的利用率比植物甲低，C错误；光照强度大于1 000 lx，植物乙的光合速率已不再随光照强度增大而增加，故限制植物乙光合速率的环境因素不再是光照强度，D错误。学案设计(一)影响光合作用的其他环境因素分析1.CO2浓度2.温度3.矿质元素　[例1]　(2025·石家庄检测)如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况。除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是 (　　)A.图甲中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量B.图乙中c点与d点相比，相同时间内c点叶肉细胞中C3的消耗量多C.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度和光照强度D.图丙中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变√[解析]　图甲中a点时光合速率不再随光照强度的增加而增大，且a点处于高浓度CO2，故限制因素可能是叶绿体中色素的含量，A正确；图乙中c点与d点相比，相同时间内c点叶肉细胞中C3的消耗量少，B错误；图中M、N、P点的限制因素分别是光照强度、光照强度和温度，C错误；图丙中，随着温度的升高，光合速率提高，超过一定范围，光合速率将下降，D错误。[思维建模]多因素对光合作用影响的曲线分析方法　　解答多因素对光合作用影响的曲线题时，找出曲线的限制因素是关键。具体方法是对纵坐标或横坐标画垂线或者只看某一条曲线的变化，将多因素转变为单一因素，从而确定限制因素。当曲线上标有条件时，说明因变量受横坐标和曲线上条件的共同影响。若题干中描述了曲线的获得前提，如最适温度下测得，则应该考虑温度以外的影响因素。(二)两种环境条件下光合作用强度的变化分析1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线(如图)(1)a点：夜温降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。(2)开始进行光合作用的点：b点；结束光合作用的点：m点。(3)光合速率与呼吸速率相等的点：c点、h点；有机物积累量最大的点：h点。(4)de段下降的原因是部分气孔关闭，CO2吸收减少；fh段下降的原因是光照强度减弱。2.密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化(如图)(1)光合速率等于呼吸速率的点：C点、E点。(2)图1中若N点低于虚线，则该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中CO2含量减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。(3)图2中若N点低于虚线，则该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O2含量减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。　[例2]　如图为某种植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收速率的变化情况。下列判断正确的是 (　　)A.影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度B.ce段下降主要是部分气孔关闭造成的C.ce段与fg段光合速率下降的原因相同D.该植物进行光合作用的时间区段是bg√[解析]　影响bc段光合速率的外界因素除了光照强度，还有温度等，A错误；ce段下降主要是温度过高，光照过强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少造成的，而fg段下降则是因为光照强度降低，B正确，C错误；结合题图分析，当CO2释放减少时说明开始进行光合作用，因此该植物进行光合作用的时间区段是ah，D错误。迁移训练题组一　光合作用原理的应用1.下列有关温室大棚种植蔬菜的处理方法的叙述，错误的是(　　)A.给大棚补充光照时，蓝紫光光源效果强于同样强度的白炽灯光源B.夜间蔬菜大棚可适当升高温度，有利于提高产量C.白天定时给栽培大棚通风，以保证CO2供应D.用大棚种植蔬菜时，套种能增加光合面积，有利于充分利用光能√解析：光合色素主要吸收蓝紫光和红光，因此给蔬菜大棚补充光照时，用蓝紫光光源效果强于同样强度的白炽灯光源，A正确；夜间适当降低温度有利于减弱呼吸作用，减少有机物消耗，有利于提高作物产量，B错误；白天定时给栽培大棚通风，以保证CO2供应，有利于植物进行光合作用，C正确；套种能使不同种类的植物更加充分地利用光能，增加了光合面积，D正确。2.研究光合作用的原理可用于指导农业生产实践，以提高农作物的产量。下列相关应用的叙述，错误的是 (　　)A.光照充足，昼夜温差大，有利于光合产物的积累B.“通风”是为了确保大田中氧气的含量，从而提高作物产量C.施加有机肥既可补充CO2，又可为作物生长提供多种无机盐D.植物工厂可通过延长光照时间、补充红蓝组合光等方式提高产量√解析：光照充足有利于光合作用的进行，昼夜温差大，即夜间温度下降有利于降低夜间作物进行呼吸作用对有机物的消耗，进而有利于光合产物的积累，提高产量，A正确；“通风”可增加农作物与CO2的接触，能提高农作物对CO2的利用，进而提高光合作用强度，B错误；有机肥被微生物分解可产生大量CO2和无机盐，故施加有机肥既可为农作物提供CO2，又可提供无机盐，C正确；红光和蓝紫光是光合色素主要吸收的光，植物工厂可通过延长光照时间、补充红蓝组合光等方式提高产量，D正确。题组二　不同环境因素对光合作用强度的影响3.紫菜是一种广受欢迎的多细胞藻类，被用于制作食品、药品和化妆品等。现以紫菜为材料进行实验，探究光照强度对其光合速率的影响，其他条件均适宜，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.单位时间内c点产生O2的量低于b点B.提高实验温度，b点和c点都有可能会下降C.在一定范围内，光合速率随光照强度增加而升高D.a点时，限制紫菜光合速率的主要因素是CO2浓度√解析：c点的CO2浓度为0.03%，而b点的CO2浓度为1%，从图中可看出，单位时间内c点CO2的固定速率低于b点，因此单位时间内，c点产生O2的量低于b点，A正确；因为此时实验温度为适宜温度，所以提高实验温度，b点和c点都有可能会下降，B正确；由图可知，在一定范围内，光合速率随光照强度增加而升高，C正确；a点时，限制紫菜光合速率的主要因素是光照强度，D错误。4.(2025·八省联考云南卷)为了研究干旱胁迫对植物的影响，研究人员以具有较高经济价值和生态价值的优良灌木细叶小蘗为实验材料。选取多株生长状况相近的幼苗，随机均分为两组；Ⅰ组正常浇水管理，Ⅱ组干旱处理，在其他相同且适宜的条件下培养，一段时间后，测定每株相关指标，数据如下。回答下列问题：注：气孔导度越大，气孔开放程度越大。(1)该实验的无关变量中，影响光合作用的主要环境因素有_____________________________(答出2点即可)。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是 __________________________。 解析：该实验的无关变量包括CO2浓度、光照强度、温度等，都是影响光合作用的主要环境因素。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是排除偶然情况，减小实验误差。CO2浓度、光照强度、温度等排除偶然情况，减小实验误差(2)气孔导度减小直接影响光合作用的____________阶段，导致为另一阶段提供的___________和___________________________减少。 解析：气孔导度减小，CO2进入叶肉细胞减少，直接影响光合作用的暗反应阶段，导致为另一阶段(光反应)提供的ADP、Pi和NADP+减少。暗反应ADP、PiNADP+(后两个空位置可颠倒)(3)绿色植物光合作用过程中，水光解产生的电子若有剩余，则和氧气结合形成超氧阴离子自由基，攻击生物膜系统，导致生物膜损伤。生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面：①是____________________________________________________；②是____________________________________________________________________。为光合色素提供结合位点，利于光能的吸收、传递和转化为光反应有关的酶提供结合位点，有利于化学反应高效、有序地进行解析：生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面：①为光合色素提供结合位点，利于光能的吸收、传递和转化；②为光反应有关的酶提供结合位点，有利于化学反应高效、有序地进行。(4)干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂是一种自我保护行为，综上分析其原理是______________________________________________________________________________________________________________________。 解析：干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，避免水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行。 植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，避免水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行题组三　光合作用强度昼夜变化曲线5.将某植株置于密闭玻璃罩内一昼夜，玻璃罩内CO2浓度随时间的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)A.AC段和FG段时植株只进行呼吸作用B.C点、D点和F点时光合作用强度均等于呼吸作用强度C.G点时有机物积累量最多D.一昼夜后该植株体内有机物的含量增加√解析：分析题图可知，C点是玻璃罩内CO2浓度升高和降低的临界点，C点的光合速率等于呼吸速率，说明C点前植株已开始进行光合作用，A错误；D点时的玻璃罩内CO2浓度处于下降阶段，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，C点和F点时光合作用强度均等于呼吸作用强度，B错误；与起始点相比，F点时玻璃罩内CO2浓度最低，此时是植物体内有机物积累量最多的点，C错误；G点时玻璃罩内CO2浓度小于初始状态(A点)，所以该植物体内的有机物总量在一昼夜(24小时)后有所增加，D正确。6.下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。分析曲线图并回答问题：(1)光合作用强度可以通过测定植物在单位时间内产生的氧气量来表示，也可以通过测定植物在单位时间内_______________或_________________来表示。 固定的CO2量制造的有机物量(2)引起AB段光合作用强度不断增强的主要环境因素是_________，该因素的增强促进了光合作用中___________阶段，从而为暗反应阶段提供更多的___________________。 (3)BC段光合作用强度下降的主要原因是此时温度很高，导致_____________________________，导致光合作用中的__________过程受阻，从而影响光合作用。 (4)请从影响光合作用强度的环境因素的角度，提出一个夏季晴朗中午增加光合作用强度的措施：______________。 光照强度光反应ATP、NADPH部分气孔关闭，CO2吸收量减少CO2固定适当遮阴一、建构概念体系二、融通科学思维1.大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，这是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行。其原因是_____________________________________________________________。 既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行2.请准确表达光照强度或CO2浓度与光合速率的关系。提示：在一定范围内，随着光照强度或CO2浓度的增大，光合速率逐渐增大，但超过一定范围后，光合速率不再增大。3.土壤板结导致光合速率下降的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。 土壤板结导致土壤中缺氧，根细胞进行无氧呼吸，产生的ATP减少，供给根细胞用于吸收矿质元素的能量减少，光合色素和酶数量减少，光合作用减弱三、综合检测反馈1.农谚是我国劳动人民从事农业生产过程中的智慧结晶和经验总结，其中蕴含着很多的生物学原理。下列关于农谚的解释错误的是(　　)A.“缺镁后期株叶黄，老叶脉间变褐亡”——缺镁会影响叶绿素的合成B.“锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产”——农家肥主要给农作物提供生长所需的有机物C.“春生夏长，秋收冬藏”——温度是影响作物生长的主要环境因素之一D.“白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧”——昼夜温差会影响植株内有机物的积累√解析： “田里无粪难增产”，说明粪(有机肥)可增产，原因是农家肥被微生物分解后可为农作物提供无机盐和CO2，植物不能直接吸收有机物，B错误。2.(2025·河南名校联盟)下图为“探究影响植物光合速率的原因”实验装置图，关于该图，下列说法正确的是 (　　)A.用盛水玻璃柱吸收灯光热量是为了控制无关变量B.向光源方向移动反应瓶，水银柱的高度将会升高C.反应瓶中NaHCO3溶液的作用只是为光合作用提供原料D.该实验装置测出的植物光合速率为总光合速率√解析：水具有良好的吸热作用，用盛水玻璃柱吸收灯光热量可防止光照使反应瓶的温度升高，而本题探究的是光照强度对光合速率的影响，因此控制温度是为了控制无关变量，A正确；缩短反应瓶与光源的距离相当于增强光照，则反应瓶内O2释放量增大，水银柱的高度将降低，B错误；反应瓶中的NaHCO3溶液可调节反应瓶中CO2的浓度，使装置内CO2浓度保持相对稳定，不只是为光合作用提供CO2，C错误；该实验装置测出的植物光合速率为净光合速率，D错误。3.如图为自然环境中一昼夜测得某植物CO2的吸收速率曲线图，下列相关叙述错误的是 (　　)A.a点产生的原因是夜间温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少B.开始进行光合作用的点是b点，结束光合作用的点是m点C.光合速率与呼吸速率相等的点是c、h点，有机物积累量最大的点是m点D.de段下降的原因是部分气孔关闭，CO2吸收减少，fh段下降的原因是光照减弱√解析：a点释放CO2的速率减小的原因是夜间温度降低，呼吸酶活性降低，呼吸速率降低，CO2释放减少，A正确。由图可知，b点是光合作用开始的点，m点之后，CO2释放速率不变，说明m点之后不再进行光合作用，B正确。h点之后，光合速率小于呼吸速率，有机物减少，因此有机物积累量最大的点是h点，C错误。de段光照较强、温度较高致使部分气孔关闭，CO2通过气孔进入叶肉细胞间隙的量减少，光合速率降低；fh段光合速率下降的原因是光照减弱，D正确。4．为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了实验研究，实验结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是(　　)A．图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素只有CO2浓度和温度B．在弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下，马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生C．马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0.03%、40 ℃条件下，光照强度不是限制光合作用速率的因素D．据图分析，在光照充足的条件下适当增加CO2浓度，有利于提高马铃薯CO2吸收速率√解析：由图可知，图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素有CO2浓度、温度和光照强度，A错误；弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下的CO2吸收速率约为0，表示此时植物的光合作用速率约等于呼吸作用速率，即马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体可以进行光合作用，因此其叶绿体中有O2产生，B错误；CO2浓度为0.03%、40 ℃条件下，在弱光、适当遮阴以及全光照三种条件下，植物的CO2吸收速率不同，说明光照强度是限制光合作用速率的因素，C错误；由图可知，全光照条件下，CO2浓度为1.22%时的CO2吸收速率大于CO2浓度为0.03%时，故在光照充足的条件下适当增加CO2浓度，有利于提高马铃薯CO2吸收速率，D正确。5.(2025·八省联考四川卷)兴安落叶松在甲、乙两地都有分布，为研究气候变暖对该植物的影响，某团队分别将甲、乙两地的部分兴安落叶松移栽到丙地(三地年降雨量相似，移栽时选择同龄树并连同原地土壤一同移栽)，测定这种树在甲、乙、丙三地的光合作用相关指标，结果如图所示。回答下列问题。(1)本实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是_____________。 解析：本实验目的是研究气候变暖对兴安落叶松的影响，实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是作为对照组，起对照作用。起对照作用(2)在光反应阶段，兴安落叶松叶绿体内__________薄膜上的色素捕获光能，夺取水的电子，经电子传递最终将光能转化成化学能，储存在ATP和NADPH中。 解析：光合作用的光反应阶段中，叶绿体内类囊体薄膜上的色素捕获光能后，将水分解为O2和H+等，还合成ATP和NADPH，光能转化成储存在ATP和NADPH中的化学能。类囊体(3)在暗反应阶段，植物通过羧化反应实现对CO2的固定。兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，其羧化速率________，原因是_________________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。解析：根据题图可知，丙地的温度高于甲、乙两地，兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，温度提高，羧化反应中相关酶的活性增加，CO2的固定速率变大，故羧化速率增加。增加 兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，温度提高，羧化反应中相关酶的活性增加，CO2的固定速率变大(4)综上，推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，其光合速率会__________，理由是_____________________________________________________________________________________________________________。 若进一步研究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影响，你认为还可测定的指标有__________________________________________________(答出1点即可)。增加 兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后最大电子传递速率与最大羧化速率均有明显增加，即光反应与暗反应速率均增加 净光合速率、叶绿素含量、光合作用相关酶的活性等解析：根据题图可知，兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后最大电子传递速率与最大羧化速率均有明显增加，即光反应与暗反应速率均增加，所以可推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，其光合速率均会增加。若要进一步研究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影响，还可以通过检测净光合速率、叶绿素含量、光合作用相关酶的活性等来实现。检测(一)　光合作用的影响因素及应用12345678910一、选择题1.下列关于探究光照强度对光合速率的影响实验的叙述，错误的是(　　)A.实验过程中注射器的作用是排出小圆片内的气体B.可以通过观察小圆片上浮所需要的时间来反映光合速率C.实验的自变量是光照强度，可在相同的距离下放置不同瓦数的灯泡D.如果升高环境温度，小圆片上浮时间一定会缩短解析：如果升高环境温度，有可能会使酶的活性下降导致光合速率下降，小圆片上浮时间会延长，D错误。√156781023492.右图是某植物的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)随光照强度的变化趋势曲线，当光合作用强度达到a时，要使光合作用强度升高，可以考虑的措施是 (　　)A.提高光照强度B.提高O2浓度C.提高CO2浓度D.延长光照时间√15678102349解析：由图示可知，当光合作用强度达到a时，达到了光饱和点时的作用强度，此时限制光合作用的是除光照强度以外的其他因素，故光合作用强度不再随光照强度的增加而增加；提高O2浓度对光合作用强度没有影响；提高CO2浓度可以提高光合作用强度，A、B不符合题意，C符合题意。延长光照时间可以提高产量，但不能提高光合作用强度，D不符合题意。156781023493.(2025·石家庄期末)小明家想建一个绿色蔬菜大棚，他结合所学知识给出若干建议，其中包括在大棚内安装太阳能灯和增加供暖装置以确保昼夜温度均高于室外，下列有关小明的建议和对应原理的叙述正确的是 (　　)A.太阳能灯能在阴天时增加光照强度，增强光反应，为暗反应提供更多的ATP和NADPHB.光反应在光下进行，暗反应在暗处进行，夜晚要关闭太阳能灯让植物进行暗反应C.大棚内最好安装绿色的太阳能灯D.延长光照时间能提高光合速率√15678102349解析：阴天时光照不足，可用太阳能灯增加光照强度，进而增强光反应，为暗反应提供更多的NADPH和ATP，A正确；暗反应在光下也可以进行，夜晚无光时没有光反应提供的ATP和NADPH，暗反应无法进行，B错误；绿叶中的色素主要吸收蓝紫光和红光，几乎不吸收绿光，不宜在大棚内安装绿色的太阳能灯，C错误；延长光照时间不能提高光合速率，D错误。156781023494.通过研究不同光照强度对不同植物的影响，可为植物的合理间作套种提供依据。研究人员测定了光照强度对某阴生植物和某阳生植物光合速率的影响，曲线图如下，下列分析错误的是 (　　)A.阴生植物的光补偿点较低与其呼吸速率较小有关B.C点继续增大光照强度会使光饱和点右移C.B点时阳生植物叶片的真正光合速率大于呼吸速率D.B点时阴生植物比阳生植物生长得好√15678102349解析：光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，结合题图分析可知，阴生植物的光补偿点较低与其呼吸速率较小有关，A正确；光饱和点是指光合速率达到最大时的光照强度，C点继续增大光照强度不会使光饱和点改变，B错误；对阳生植物来说，B点时植物的净光合速率为0，说明植物的真正光合速率等于呼吸速率，由于植物还存在只进行呼吸作用的部位，所以B点时阳生植物叶片的真正光合速率大于呼吸速率，C正确；B点时阳生植物的净光合速率为0，阴生植物的净光合速率大于0，即B点时，阴生植物有有机物积累，故B点时阴生植物比阳生植物生长得好，D正确。156781023495.为筛选优良的白蜡品种进行引种，科研人员分别测定甲和乙两个品种叶的净光合速率，结果如下图。下列相关叙述错误的是 (　　)A.9~19时，乙品种叶的有机物积累量高于甲品种B.9~11时，温度逐渐上升是甲、乙品种净光合速率升高的主要原因C.13时，两个品种单位叶面积上吸收CO2的速率基本相同D.15时后，限制两个品种叶的净光合速率的主要因素为光照强度√15678102349解析：9~19时的大多数时间里，乙品种的净光合速率高于甲品种，即乙品种的有机物积累量高于甲品种，A正确；9~11时，光照强度逐渐上升是甲、乙品种净光合速率升高的主要原因，B错误；13时，两个品种的净光合速率相同，净光合速率可用单位叶面积上吸收CO2的速率来衡量，因此两个品种单位叶面积上吸收CO2的速率基本相同，C正确；15时后，光照强度下降，光合速率下降，两个品种净光合速率下降，故限制两个品种叶的净光合速率的主要因素为光照强度，D正确。156781023496.兴趣小组用真空渗水法探究环境因素对某植物光合作用强度的影响，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是 (　　)15678102349A.该实验中自变量有温度、光照强度、CO2浓度和上浮叶片的数目B.为探究CO2浓度对光合作用强度的影响，应将组3中的温度控制在15 ℃C.组5叶圆片没有上浮的原因可能是其不能进行光合作用，没有O2产生D.通过组2和组4的比较，可证明温度会影响该植物光合作用强度√15678102349解析：该实验中自变量有温度、光照强度和CO2浓度，上浮叶片的数目是因变量，A错误；为探究CO2浓度对光合作用强度的影响，应选择组3和组4进行对照，温度属于无关变量，组3和组4的温度应该相同，因此组3中的温度应控制在25 ℃，B错误；组5中NaHCO3溶液浓度为0%，叶圆片没有上浮的原因可能是其不能进行光合作用，没有O2产生，C正确；组2和组4的温度和NaHCO3溶液浓度均不同，不可证明温度会影响该植物光合作用强度，D错误。156781023497.(2024·福建高考)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 (　　)15678102349A.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√解析：0 min时无光照，叶片只进行呼吸作用，但A组气孔处于关闭状态，B组用壳梭孢素处理，气孔处于开放状态，因此两组胞间CO2浓度不同，A错误；30 min时，B组的光合速率大于A组，说明B组的暗反应速率也大于A组，则B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确；15678102349大约23 min后，A组的光合速率不随光照时间的变化而变化，因此30 min时限制光合速率的主要因素不是光照时间，C错误；由题图可知，从黑暗中转移到光照下，A组叶片光合速率增高达到稳定的高水平状态所需时间长于B组，即A组叶片光合作用的光诱导期长于B组，D错误。8.如图表示适宜温度条件下甲、乙两种植株单位时间内CO2吸收量随光照强度变化的曲线，若实验过程中细胞呼吸方式只考虑有氧呼吸且呼吸强度不变。下列说法错误的是(　　)A．A点时植株乙释放的CO2来自线粒体基质B．植株甲从B点开始进行光合作用C．C点时植株甲制造有机物的量大于植株乙D．若土壤中缺Mg2＋，则D点应向左下方移动15678102349√15678102349解析：A点时无光，植株只进行呼吸作用，故植株乙释放的CO2来自线粒体基质，是植株乙有氧呼吸的第二阶段产生的，A正确；植株甲在B点之前就开始进行光合作用，而在B点时植株甲的光合速率等于呼吸速率，B错误；C点时植株甲和植株乙的净光合速率相等，但植株甲的呼吸速率大于植株乙的呼吸速率，因此植株甲制造的有机物的量(可代表总光合速率)大于植株乙，C正确；若土壤中缺Mg2＋，会导致植物细胞中缺乏Mg，进而导致叶绿素含量下降，则会使光合速率下降，而呼吸速率不变，则D点应向左下方移动，D正确。15678102349二、非选择题9.为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。15678102349C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_______ (填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是____________________________________________________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不直接依赖_____。 高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照15678102349解析：C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，所以单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量，C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不直接依赖光照。15678102349A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。(2)比较A、B、C三组处理可以推知，随着光照和黑暗交替频率的增加，使光下产生的____________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中_______________。 ATP和NADPHCO2的同化量15678102349解析：光合作用过程有两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行，产生ATP和NADPH用于暗反应。A、B、C三组处理相比，随着光照时间间隔的减少，光照和黑暗交替频率的增加，使光下产生的ATP和NADPH能够及时被利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。1567810234910.图甲是玉米及其他两种农作物的光照强度和光合速率的关系图，图乙表示某日光温室大棚蔬菜在不同温度和光照强度下光合作用强度变化趋势。请回答下列问题：(1)图甲中，_____ (填“①”或“②”)作物适宜与玉米间作，理由是_____________________________________________________________________________。 ② ②作物的光补偿点和光饱和点都明显低于玉米，与玉米间作能充分利用光能(合理即可)15678102349解析：据图分析，图甲中②作物的光补偿点和光饱和点都明显低于玉米，在低光照强度下就可以达到最大光合速率，因此其与玉米间作能充分利用光能。15678102349(2)分析图乙中的两条曲线，温度为25 ℃、光照强度小于2 klx时，采取适当降低温度的措施有助于提高蔬菜的产量，依据是______________________________________________________________________________。 解析：据图分析，图乙中，当温度为25 ℃、光照强度小于2 klx时，蔬菜的净光合作用强度低于15 ℃时的净光合作用强度，因此可以采取适当降低温度的措施来提高作物的产量。 光照强度小于2 klx时，25 ℃下蔬菜的净光合作用强度低于15 ℃时的净光合作用强度15678102349(3)由图乙可知，若某一天温度为25 ℃，光照强度大于1 klx、小于2 klx，光照时间为12小时，则一昼夜后该蔬菜的干重将_________ (填“增加”“减少”或“不变”)。 解析：分析图乙可知，若某一天温度为25 ℃，当光照强度为2 klx、光照时间为12小时时，该蔬菜光照时的CO2吸收量(相对值)为12×22.4=268.8，黑暗时的CO2释放量为12×22.4=268.8，则一昼夜后该蔬菜的干重不变。由于光照时的光照强度大于1 klx、小于2 klx，则光照时的CO2吸收量小于268.8，因此一昼夜后该蔬菜的干重将减少。减少检测(二)　光合作用强化练一、选择题1.组成生物的化学元素在生物体中起重要作用。下列关于几种元素与光合作用关系的叙述，正确的是(　　)A.C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成(CH2O)B.N是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用C.O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自水D.P是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应阶段均有ATP的合成1√23456789解析：糖类的元素组成是C、H、O，则C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2经C3形成(CH2O)，不经过C5，A错误；N参与构成光合作用所需的酶、叶绿素等物质，则没有N植物就不能进行光合作用，B正确；O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自CO2，C错误；ATP的元素组成是C、H、O、N、P，光合作用中光反应阶段有ATP的合成，暗反应需要消耗ATP，D错误。1234567892.沃柑是喜阳植物，需充足光照，长期阴雨天气会导致叶片发黄。某科研小组提取并分离了甲组(长期阴雨天气)和乙组(充足光照)沃柑叶片的光合色素，并比较两组滤纸条自上而下的四条色素带。下列叙述正确的是 (　　)A.提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分B.分离色素时层析液应没过滤液细线C.甲组滤纸条上第三、四条色素带明显变窄D.乙组滤纸条上第二条色素带呈蓝绿色213456789√123456789解析：提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，加入二氧化硅是为了使研磨更充分，A错误；纸层析过程中滤液细线接触层析液会导致色素溶解到层析液中，会影响实验结果，B错误；阴雨天气叶片发黄是由于叶绿素含量减少，推测甲组滤纸条上第三、四条色素带颜色会变窄，C正确；乙组滤纸条上第二条色素带是叶黄素，为黄色，D错误。3.棉花是重要的经济作物，其叶片光合作用过程如图所示，a~g代表物质。下列叙述错误的是 (　　)A.物质b和d在光下形成，为三碳糖的形成提供能量B.若减少物质g的供应，短时间内物质e的含量将减少C.物质f是C3，R酶催化CO2的固定过程D.去除棉铃可能会导致叶片光合速率下降3√12456789123456789解析：物质b和d为光反应的产物ATP和NADPH，在光下形成，可为暗反应三碳糖的形成提供能量，A正确；物质g为CO2，若减少物质g的供应，短时间内CO2与物质e(C5)固定形成物质f的速率减小，但光反应速率不变，因此C3的还原速率不变，即物质e的生成速率不变，故短时间内物质e的含量将增加，B错误；物质f是CO2与C5固定形成的C3，R酶催化CO2的固定过程，C正确；去除棉铃会导致蔗糖外运减少，三碳糖转化形成淀粉增加，淀粉在细胞内积累会抑制光合速率，因此去除棉铃可能会导致叶片光合速率下降，D正确。4.(2025·新乡高一期末)在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的主要原因可能是 (　　)A.叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入叶绿体内的CO2量减少B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸作用释放的CO2量大于光合作用固定的CO2量C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，导致其吸收和传递光能的效率降低D.光照强度减弱，光反应速率减弱，导致光合作用强度减弱4√12356789123456789解析：夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，光合作用强度明显减弱，A正确；夏季中午气温过高，光合酶和呼吸酶的活性均会受影响，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸作用释放的CO2量小于光合作用固定的CO2量，B错误；光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上，C错误；夏季中午光照强度并未减弱，D错误。5.(2025·滁州高一期中)如图是车前草在不同条件下的光合速率。据图不能得出的结论是 (　　)A.该实验的自变量是温度、CO2浓度以及植物品种B.在CO2浓度为1 000 μL·L-1时，在一定范围内，光合速率随外界温度的升高而升高C.在30 ℃时，CO2浓度的改变对光合速率的影响大于10 ℃时D.在一定范围内，CO2浓度升高可使光合作用增强5√12346789123456789解析：据图可知，该实验的自变量是温度、CO2浓度，A符合题意；据图可知，在CO2浓度为1 000 μL·L-1时，在一定范围内，光合速率随外界温度的升高而升高，B不符合题意；据图可知，随着CO2浓度升高，30 ℃时增加的光合速率值大于10 ℃时，因此在30 ℃时，CO2浓度的改变对光合速率的影响大于10 ℃时，C不符合题意；据图可知，在一定范围内，温度相同时，CO2浓度升高可使光合作用增强，D不符合题意。6.(2025·南京检测)某实验小组利用菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片，在适宜条件下探究NaHCO3溶液浓度对光合作用强度的影响，结果如图。下列说法正确的是 (　　)A.叶圆片上浮情况只与光合作用强度有关，与呼吸作用强度无关B.②~⑤组幼叶的叶圆片上浮的速度比成熟叶的叶圆片上浮的速度快C.若适当加大光照强度，⑥⑦组的叶圆片也会上浮D.取叶圆片时应避开大的叶脉，以减少无关变量对实验的干扰6√12345789123456789解析：叶圆片的沉浮取决于净光合速率，因此叶圆片上浮情况与光合作用强度和呼吸作用强度都有关，A错误；据图可知，②~⑤组幼叶的叶圆片上浮所需时间大于成熟叶的叶圆片，说明②~⑤组幼叶的叶圆片上浮的速度比成熟叶的叶圆片上浮的速度慢，B错误；⑥⑦组叶圆片不上浮的原因是NaHCO3溶液浓度过高，导致细胞渗透失水过多而死亡，因此若适当加大光照强度，⑥⑦组的叶圆片也不会上浮，C错误；叶脉上没有叶绿体的，若取叶圆片时不避开叶脉会影响实验结果，因此取叶圆片时应避开大的叶脉，以减少无关变量对实验的干扰，D正确。7．研究人员以大豆作为实验材料，进行三种不同的实验处理：甲组提供大气CO2浓度(375 μmol·mol－1)的环境；乙组提供CO2浓度倍增(750 μmol·mol－1)的环境；丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60天，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分，选择在晴天上午测定各组的光合速率，结果如图。下列说法错误的是(　　)712345689123456789A．该实验中，CO2作为光合作用的原料，在叶绿体基质中被利用B．CO2浓度倍增的环境能够提高大豆的光合速率C．乙组的光合速率并未倍增，此时限制光合速率倍增的因素可能与光反应有关D．丙组的光合速率比甲组低的原因可能是CO2浓度倍增处理使固定CO2的酶活性升高√123456789解析：该实验中，CO2作为光合作用的原料，在叶绿体基质中被利用，A正确；根据实验结果可知，在光照充足的情况下，乙组CO2浓度增加，会使暗反应速率增加，进而促进大豆的光合速率，因而大豆的光合速率增加，B正确；与甲组相比，乙组CO2浓度倍增，但光合速率并未发生倍增，可能与光照强度、温度、光合色素的含量和相关酶的活性等有关，即限制乙组大豆光合速率倍增的因素可能与光反应有关，C正确；丙组的光合速率比甲组低，可能是因为作物长期处于高浓度CO2环境中降低了固定CO2相关酶的活性，当失去了高浓度CO2的优势后，丙组大豆固定CO2的能力下降，因而光合速率降低，D错误。812345679二、非选择题8.我国西北地区干旱少雨，生长于此的植物形成了适应干旱环境的对策。为探究植物适应干旱的机理，某科研小组分别对植物甲、乙进行干旱处理，对照组正常浇水，测定两种植物叶片的光合生理指标，结果如下表所示。回答下列问题。注：气孔导度是度量植物气孔开度的指标，气孔导度越大，气孔开度越大；表中数据均为相对值。123456789(1)植物光合作用中光反应阶段的终产物有氧气、_________、___________________。 解析：光反应阶段可进行水的光解和NADPH、ATP的合成，因此植物光合作用中光反应阶段的终产物有氧气、ATP和NADPH。ATPNADPH(两空可颠倒)(2)根据表中数据判断，随干旱天数的增加，植物乙净光合速率的下降主要与__________________有关，植物甲净光合速率下降的主要原因是_____________________。 123456789解析：根据表格数据可知，随着干旱天数的增加，植物乙净光合速率的下降主要与气孔导度有关，植物甲净光合速率下降的主要原因是叶绿素含量下降。气孔导度下降叶绿素含量下降 123456789  能(4)干旱环境下，一些植物叶片叶面积减小、气孔下陷，其适应环境的意义是_______________。123456789解析：干旱环境下，一些植物叶片叶面积减小、气孔下陷，可减少水分的散失，从而使其适应干旱环境。减少水分散失9123456789.为探究某植物生长所需的适宜光照，在不同光照条件下，测得该植物叶片的呼吸速率、净光合速率和叶绿素含量如下图所示。回答下列问题：注：自然光下用遮阳网遮光，透过的光占自然光的百分数为透光率。123456789(1)图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是__________________________________________________________________________；在线粒体中，________经过一系列化学反应与氧结合形成水，催化这一反应过程的酶分布在____________。  随透光率降低，叶片温度降低，呼吸酶的活性降低，同时光合速率降低，O2减少[H]线粒体内膜123456789解析：题图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因一是随透光率降低叶片温度降低，呼吸酶的活性降低，二是光合速率降低，O2减少。在线粒体中，有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]和氧气结合，形成水和大量能量，此过程为有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜进行，所以催化这一反应过程的酶分布在线粒体内膜。123456789(2)据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是_____　 μmol·m-2·s-1。 解析：据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率=25%透光率下的净光合速率+25%透光率下的呼吸速率=6+1.5=7.5 (μmol·m-2·s-1)。7.5123456789(3)根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是_____，依据是_____________________________________________。解析：根据题图所示结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是75%，依据是此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多。75%此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多123456789(4)图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异(简要写出实验思路和预期结果)。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：实验思路和预期结果见答案。实验思路：取等量的50%、75%透光率下植物叶片若干，分别提取并分离两组叶片中的光合色素，测量并比较两组中叶绿素a和叶绿素b条带宽度之和。预期结果：75%透光率下植物叶片中叶绿素a和叶绿素b条带宽度之和大于50%透光率下植物叶片中叶绿素a和叶绿素b条带宽度之和