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课时作业
1．(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
2．将小球藻放在密封玻璃瓶内，实验在保持适宜温度的暗室中进行，第5分钟时给予光照，第20分钟时补充NaHCO3，实验结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A．0～5分钟，由于小球藻有氧呼吸导致氧气减少
B．7分钟左右，小球藻开始向玻璃瓶中释放氧气
C．15分钟左右，CO2是光合作用的主要限制因素
D．20分钟后，小球藻光合速率提高的原因是暗反应速率增强，进而使光反应速率增强
3．(2022·北京，2)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。据图分析不能得出(　　)
A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高
B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C．CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小
D．10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
4．龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如下图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是(　　)
A．实验中CO2浓度为0.03%的组是对照组
B．增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率
C．高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快
D．选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素
5．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的净光合速率，结果如下图。下列相关叙述，不正确的是(　　)
A．9～19时，乙品种的有机物积累量高于甲品种
B．11～13时，乙品种净光合速率下降的直接原因是光反应速率减缓
C．13时，两品种单位时间吸收CO2量基本相同
D．15时后，两品种净光合速率均明显下降，可能与光照强度下降有关
6．(2023·湖北，11)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是(　　)
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
7．如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收CO2变化Ⅲ数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是(　　)
A．在曲线Ⅲ与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止
D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分
8．将某株植物置于CO2浓度适宜、水分充足、光照强度合适的环境中，测定其在不同温度下的光合作用强度和细胞呼吸强度，得到下图所示的结果。下列叙述错误的是(　　)
A．若每天的日照时间相同，则该植物在15 ℃的环境中积累有机物的速率最快
B．若每天的日照时间少于12 h，相比5 ℃，该植物在25 ℃环境中生长更快
C．若每天的日照时间为12 h，则该植物在35 ℃环境中无法生存
D．由图可知，在一定的温度范围内，温度变化对该植物的细胞呼吸可能没有影响
9．将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作小于间作
10．下图表示在自然条件下，甲、乙两种植物的CO2吸收量随光照强度变化的变化情况，下列有关说法错误的是(　　)
A．连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物
B．bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的环境因素不同
C．d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量相等
D．若提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能向左移动
11．黄瓜是我国重要的蔬菜作物，研究人员以北方生长的黄瓜品种为材料，用单层黑色遮阳网(遮荫率70%)对黄瓜幼苗进行遮荫，以自然条件下光照为对照，一段时间后，测定黄瓜的生长发育和光合特性变化，实验结果如下表所示。
株叶面积/cm2 总叶绿素/(mg·g－1·FM) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1)
自然条件 2860 1.43 15.04 187
弱光条件 3730 1.69 4.68 304
(1)实验中需用________提取叶绿素，再测定其含量。
(2)实验组净光合速率显著低于对照组，主要原因是实验组________，使光反应产物________减少，进而降低了叶肉细胞对________的利用能力。
(3)弱光处理一段时间后，黄瓜产生的有利于提升其光能利用率的变化有____________________________________________________。与叶绿素a相比，叶绿素b在430～450 nm蓝紫光(弱光下占优势)区有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组叶绿素a/b含量的值________对照组。
(4)研究结果表明，弱光条件下，黄瓜植株株高显著升高。研究者认为，这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设，需测定黄瓜植株各部分的________，若测定结果为实验组__________________________________对照组，则支持上述假设。
12．(2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一，科研人员研究了不同温度对甲乙两种植物光合作用和呼吸作用的影响。实验步骤如下：将实验对象置于不同温度处理15分钟，再置于生境温度(30 ℃)下测定相关数据，并以30 ℃处理组的测定值为参照，结果如图a、图b所示。回答下列问题。
(1)温度变化会影响光合作用相关酶的活性，光合作用暗反应所需的酶位于叶绿体的________。
(2)实验步骤中“再置于生境温度(30 ℃)下测定相关数据”的目的是________________________________________________________。
(3)据图a、图b判断，植物甲中与光合作用相关的物质和结构在__________温度范围内未发生不可逆损伤，判断依据是______________________________________________。两种植物中，植物________更适合用于炎热地区的绿化种植。
(4)其他环境因素适宜时，温度对某植物光合速率和呼吸速率影响结果如图c，T点表示高温温度补偿点。若降低光照强度，该植物的T点将________(填“左移”“右移”或“不变”)，原因是________________________________________________________________________。
13．(2023·全国乙卷，29)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)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_____________________________________
___________________________________。
(3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此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＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据是_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)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。
课时作业（解析版）
1．(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
答案：A
解析：题图曲线体现了光照强度对光合速率的影响，当氧气释放速率达到X时，氧气释放速率已不再随光照强度的增加而增大，要提高X，就需要考虑改变影响光合作用的其他因素，如可采取增加叶片周围环境CO2浓度，A正确；在4 ℃的冷室中，叶片中与光合作用有关的酶活性降低，光合速率下降，不能提高X，B错误；给光源加滤光片等同于降低光照强度，X可能降低，缩小冷光源与叶片的距离可增加光照强度，但对X无影响，C、D错误。
2．将小球藻放在密封玻璃瓶内，实验在保持适宜温度的暗室中进行，第5分钟时给予光照，第20分钟时补充NaHCO3，实验结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A．0～5分钟，由于小球藻有氧呼吸导致氧气减少
B．7分钟左右，小球藻开始向玻璃瓶中释放氧气
C．15分钟左右，CO2是光合作用的主要限制因素
D．20分钟后，小球藻光合速率提高的原因是暗反应速率增强，进而使光反应速率增强
答案：B
解析：在0～5分钟之间，小球藻在暗室中进行呼吸作用，不进行光合作用，吸收氧气，释放二氧化碳，因此氧气量减少，A正确；分析题意可知，在第5分钟时给予光照，植物开始进行光合作用，据图可知，5分钟后玻璃瓶中氧气含量增加，故小球藻释放氧气的时间早于7分钟，B错误；光合作用的原料之一是二氧化碳，小球藻进行光合作用使容器内的二氧化碳浓度逐渐减少，光合作用的强度逐渐下降，故15分钟左右，CO2是光合作用的主要限制因素，C正确。
3．(2022·北京，2)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。据图分析不能得出(　　)
A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高
B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C．CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小
D．10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
答案：D
解析：由图可看出，当CO2浓度为200 μL·L－1时，光合作用最适温度约为25 ℃，当CO2浓度为370 μL·L－1时，光合作用最适温度约为30 ℃，B正确；据图可知，CO2浓度为200 μL·L－1时，光合速率随温度的变化幅度较小，C正确；10 ℃条件下，CO2浓度为370 μL·L－1和1000 μL·L－1时，光合速率基本相同，D错误。
4．龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如下图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是(　　)
A．实验中CO2浓度为0.03%的组是对照组
B．增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率
C．高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快
D．选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素
答案：B
解析：大气CO2浓度约为0.03%，实验中CO2浓度为0.03%的组即为对照组，A正确；从图中可看出，在高光照强度和低光照强度下，增加CO2浓度均不能提高龙须菜的生长速率，B错误；高光照强度下光反应速率远高于低光照强度，从而使龙须菜生长较快，C正确；不同的光照强度和CO2浓度对生长速率的影响不同，所以选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素，D正确。
5．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的净光合速率，结果如下图。下列相关叙述，不正确的是(　　)
A．9～19时，乙品种的有机物积累量高于甲品种
B．11～13时，乙品种净光合速率下降的直接原因是光反应速率减缓
C．13时，两品种单位时间吸收CO2量基本相同
D．15时后，两品种净光合速率均明显下降，可能与光照强度下降有关
答案：B
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；11～13时，乙品种出现午休现象，净光合速率下降的直接原因是部分气孔关闭导致二氧化碳吸收减少，暗反应速率减慢，B错误；13时，两品种的净光合速率相同，净光合速率可用单位时间吸收CO2量来衡量，C正确；15时后，光照强度下降，光合速率下降，两品种净光合速率下降，D正确。
6．(2023·湖北，11)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是(　　)
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
答案：D
解析：呼吸作用的最适温度高于光合作用，气温升高，植物呼吸作用增强，消耗的有机物增多，造成农作物减产，A正确；温度升高，可能导致光合作用相关酶的活性降低，光合作用强度降低，有机物合成减少，B正确；温度升高，蒸腾作用增强，植物易失水萎蔫，从而影响正常的生命活动，造成减产，C正确；据题干信息可知，高温使叶片变黄、变褐，推测高温导致叶绿素降解，光反应产生的NADPH和ATP减少，NADH在细胞呼吸过程中产生，D错误。
7．如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收CO2变化Ⅲ数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是(　　)
A．在曲线Ⅲ与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止
D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应
答案：C
解析：曲线Ⅲ为植物吸收CO2的变化曲线，c、e两个交点CO2吸收量为0，实质是光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2，A正确；夜间只进行呼吸作用，a点时呼吸作用减弱，可能与此时环境温度降低抑制呼吸作用有关，B正确；c、e时光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2，所以光合作用开始点在c点前，终止点在e点后，C错误；曲线Ⅲ与横轴围成的正面积为光合作用净产量，所以改善影响光合作用的条件的措施，有利于增大正面积，D正确。
8．将某株植物置于CO2浓度适宜、水分充足、光照强度合适的环境中，测定其在不同温度下的光合作用强度和细胞呼吸强度，得到下图所示的结果。下列叙述错误的是(　　)
A．若每天的日照时间相同，则该植物在15 ℃的环境中积累有机物的速率最快
B．若每天的日照时间少于12 h，相比5 ℃，该植物在25 ℃环境中生长更快
C．若每天的日照时间为12 h，则该植物在35 ℃环境中无法生存
D．由图可知，在一定的温度范围内，温度变化对该植物的细胞呼吸可能没有影响
答案：B
解析：设每天光照时间为x h，则5 ℃时，一昼夜积累的有机物量为Y1＝4x－1×24，25 ℃时，一昼夜积累的有机物量为Y2＝6x－2×24，若x＝12，则Y1＝Y2；若x＞12，则Y1＜Y2；若0＜x＜12，则Y1＞Y2，由此可知日照时间少于12 h，相比25 ℃，5 ℃条件下植物生长更快，B错误。
9．将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作小于间作
答案：C
解析：分析题图可知，曲线中光照强度为0时，纵轴上的数值是呼吸作用强度，曲线显示桑树间作时呼吸作用变大，大豆间作时呼吸作用变小，A错误；与单作相比，间作时大豆光饱和点下降，B错误；当光照强度大于光补偿点时，植株开始积累有机物，由图示可知，大豆在单作时的光补偿点大于间作时，说明大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作，D错误。
10．下图表示在自然条件下，甲、乙两种植物的CO2吸收量随光照强度变化的变化情况，下列有关说法错误的是(　　)
A．连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物
B．bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的环境因素不同
C．d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量相等
D．若提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能向左移动
答案：C
解析：与乙植物相比，在较低光照强度下，甲植物光合作用较弱，故连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物，A正确；bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的主要环境因素分别是光照强度、光照强度外的其他因素，B正确；d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2吸收量相等，但甲、乙两种植物的呼吸作用强度不相等，故甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量不相等，C错误；在自然条件下，提高外界环境的CO2浓度，则甲、乙植物在相同光照强度下的光合作用强度都增强，达到与呼吸作用强度相等时所需的光照强度会降低，则a、b两点都可能向左移动，D正确。
11．黄瓜是我国重要的蔬菜作物，研究人员以北方生长的黄瓜品种为材料，用单层黑色遮阳网(遮荫率70%)对黄瓜幼苗进行遮荫，以自然条件下光照为对照，一段时间后，测定黄瓜的生长发育和光合特性变化，实验结果如下表所示。
株叶面积/cm2 总叶绿素/(mg·g－1·FM) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1)
自然条件 2860 1.43 15.04 187
弱光条件 3730 1.69 4.68 304
(1)实验中需用________提取叶绿素，再测定其含量。
(2)实验组净光合速率显著低于对照组，主要原因是实验组________，使光反应产物________减少，进而降低了叶肉细胞对________的利用能力。
(3)弱光处理一段时间后，黄瓜产生的有利于提升其光能利用率的变化有____________________________________________________。与叶绿素a相比，叶绿素b在430～450 nm蓝紫光(弱光下占优势)区有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组叶绿素a/b含量的值________对照组。
(4)研究结果表明，弱光条件下，黄瓜植株株高显著升高。研究者认为，这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设，需测定黄瓜植株各部分的________，若测定结果为实验组__________________________________对照组，则支持上述假设。
答案：(1)无水乙醇(有机溶剂)
(2)光照强度弱　ATP和NADPH　CO2
(3)增大株叶面积和增加总叶绿素含量　低于
(4)干重　茎干重占全株干重的比高于
解析：(2)由题目提供的研究过程可推知：实验研究的是光照强度对光合作用的影响。由此分析，实验组为遮光处理组，光照强度弱，植物体吸收光能少，光反应速率低，光反应产生的NADPH和ATP少，导致暗反应中C3还原速率低，进而使叶肉细胞对CO2的利用能力下降。
(3)根据表中数据分析，弱光处理(实验组)的黄瓜株叶面积和总叶绿素含量高于对照组，提升对光能的吸收和利用。从题中信息还可知，叶绿素b在弱光下占优势，因而推测出实验组弱光下叶绿素a/b含量的值低于对照组。
(4)实验目的为“验证弱光下植株光合产物向茎分配增多”，自变量是是否弱光处理，因变量是光合产物的分配比例，因此设置两个组别，实验组弱光处理，对照组正常光照，同时测量两组植株各部分的干重，再比较茎的干重占整株干重比例的大小，以衡量光合产物的分配情况。如果假设成立，即实验组的光合产物更多向茎分配，则茎干重占全株干重的比高于对照组。
12．(2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一，科研人员研究了不同温度对甲乙两种植物光合作用和呼吸作用的影响。实验步骤如下：将实验对象置于不同温度处理15分钟，再置于生境温度(30 ℃)下测定相关数据，并以30 ℃处理组的测定值为参照，结果如图a、图b所示。回答下列问题。
(1)温度变化会影响光合作用相关酶的活性，光合作用暗反应所需的酶位于叶绿体的________。
(2)实验步骤中“再置于生境温度(30 ℃)下测定相关数据”的目的是________________________________________________________。
(3)据图a、图b判断，植物甲中与光合作用相关的物质和结构在__________温度范围内未发生不可逆损伤，判断依据是______________________________________________。两种植物中，植物________更适合用于炎热地区的绿化种植。
(4)其他环境因素适宜时，温度对某植物光合速率和呼吸速率影响结果如图c，T点表示高温温度补偿点。若降低光照强度，该植物的T点将________(填“左移”“右移”或“不变”)，原因是________________________________________________________________________。
答案：(1)基质　(2)排除其他因素的干扰，使实验结果更具可比性；检测不同温度的影响是否可逆　(3)30～40 ℃　该温度范围内处理后，光照下二氧化碳吸收速率相对值与30 ℃处理组相同　乙　(4)左移　降低光照强度，光合作用减弱，光合速率要等于呼吸速率，则光合速率要增加，T点应左移
13．(2023·全国乙卷，29)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)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_____________________________________
___________________________________。
(3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此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＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据是_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)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。
答案：(1)光合作用、呼吸作用
(2)在红光照射下，保卫细胞进行光合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生渗透吸水，体积膨大，气孔开放
(3)蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞的渗透压进一步增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大
(4)能
解析：(1)气孔的开闭会影响CO2的吸收(光合作用)、O2的吸收(有氧呼吸)、蒸腾作用等生理过程。
(2)气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成，保卫细胞中含有叶绿体，在光下可进行光合作用，在红光照射下，保卫细胞进行光合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生渗透吸水，体积膨大，气孔开放。
(3)用饱和红光照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右，补加蓝光照射叶片，可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞的渗透压进一步增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大。
(4)已知某除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片不能进行光合作用，从而不能产生有机物以维持气孔开放，但阳光照射下保卫细胞可逆浓度梯度吸收K＋，使气孔维持一定的开度。
1第课时　光合作用的影响因素
1.影响光合作用强度的环境因素。2.探究光照强度对光合作用强度的影响。
一　实验：探究光照强度对光合作用强度的影响
1．光合作用强度
(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。
2．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，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。在一定范围内，光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。
(2)步骤
(3)实验结果：在一定范围内，光照越强，烧杯内单位时间内浮起的圆形小叶片越多。
(4)实验结论：在一定光照强度范围内，随着光照强度增强，光合作用强度也增强。
二　影响光合作用强度的环境因素
1．光
(1)光照时间越长，产生的光合产物越多。
(2)由于光合色素吸收红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少，所以光的波长会影响光合作用强度。
(3)光照强度
光补偿点：光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。
光饱和点：达到最大光合作用强度时的最小光照强度。
曲线对应点或线段 细胞生理活动
A点 光照强度为零，只进行细胞呼吸
AB段 随光照强度增强，光合作用强度增强，但仍比呼吸作用强度弱
B点 光合作用强度等于呼吸作用强度，此时的光照强度为光补偿点
BD段 光合作用强度随光照强度的增强而增强，而且光合作用强度大于呼吸作用强度
C点 光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点
DE段 光合作用强度不再随光照强度增大而增强
AD段主要限制因素：光照强度。
DE段主要限制因素：CO2浓度等。
(4)不同代谢情况下的叶肉细胞气体交换
代谢 叶肉细胞气体交换
只进行呼吸作用 植物释放CO2，吸收O2
光合速率<呼吸速率 植物释放CO2，吸收O2
光合速率＝呼吸速率 植物表观上不与外界气体发生交换
光合速率>呼吸速率 植物吸收CO2，释放O2
注：植物光合速率＝呼吸速率时，叶肉细胞光合速率>呼吸速率。
(5)应用：适当提高光照强度；延长光合作用时间；温室大棚用无色透明的塑料膜或玻璃。
2．CO2浓度
(1)原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。
(2)曲线解读
①图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。
②图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
③B点和B′点对应的CO2浓度表示CO2饱和点。
(3)应用：温室栽培植物时，适当提高室内CO2的浓度，如放一定量的干冰或多施有机肥；大田中，要注意通风透气。
3．温度
(1)温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度(主要制约暗反应)。
(2)应用：适时播种；温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。
4．水及矿质元素
(1)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。
(2)水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，也参与光合作用过程中反应物和生成物的运输；水还会影响气孔开闭，从而影响CO2进入植物体，间接影响光合作用。
(3)应用：根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。
5．多因素对光合速率影响
(1)多因素对光合速率影响的曲线变化规律分析
如图所示：
(2)限制因素分析
特别提醒
1．通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度，进而提高光合产量。
2．北方夏季中午，温度很高，蒸腾作用很强，失水过多，导致大量气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用强度明显减弱。
三　影响光合作用的内部因素
1．植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例
2．植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
3．植物叶面积指数
1．植物体单位时间内释放O2的速率、产生CO2的速率可以用来表示净光合速率。( )
2．植物体光合速率大于等于呼吸速率时，能够积累生长所需的有机物。( )
3．一般而言，阳生植物的光补偿点和光饱和点都大于阴生植物。( )
4．光照强度大于光饱和点后，限制植物光合作用速率的主要因素是CO2的浓度。( )
5．光照强度等于光补偿点时，植物的光合作用速率为0。( )
6．植物在夏季有“午休”现象，是由于中午温度升高，提高了呼吸酶的活性，进而提高呼吸作用速率，从而降低了净光合速率。( )
7．由于水是光合作用的原料，因此为了提高农作物的产量，土壤湿度越大越好。( )
8．植物在白天进行光合作用，合成有机物，储存能量；在夜晚进行呼吸作用分解有机物，释放能量，用于各项生命活动。( )
9．种植农作物时要“通其风，正其行”，有利于通风以提高二氧化碳浓度，进而促进光合作用。( )
10．对于温室种植的作物，可以通过适当延长光照时间、提高昼夜温差、铺盖绿色棚膜等方式，提高作物产量。( )
考向一　围绕环境因素对光合作用的影响，考查科学思维
[例1]　(2023·北京，3)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　)
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
[例2]　(2022·湖南，13，改编)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，进入体内的CO2量减少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力升高
[例3]　西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升
B．干旱既影响光反应又影响暗反应
C．胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D．降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
[例4]　(2022·湖北，21)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内，随着光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同。研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天。在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。
注：曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会________(填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明____________________________________________________________________________。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的____________________________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明__________________________________。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降。为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为_____________________________________________________________________________
_______________，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
考向二　围绕真净光合速率，考查科学思维
[例5]　某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(　　)
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25 ℃
C．在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃
[例6]　(2023·广东，18)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
水稻材料 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) 类胡萝卜素/叶绿素
WT 4.08 0.63 0.15
ygl 1.73 0.47 0.27
分析图表，回答下列问题：
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和___________________________________
______，叶片主要吸收可见光中的______________光。
(2)光照强度逐渐增加达到2000 μmol·m－2·s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________________________________。
(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体________________，是其高产的原因之一。
(4)试分析在0～50 μmol·m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题________________________________________。
考向三　围绕开放环境与相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较，考查科学思维
[例7]　羊草属禾本科植物，据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定，结果如下图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．8：00～18：00两种羊草始终处于有机物的积累状态
B．10：00～12：00两种羊草净光合速率下降可能是气孔关闭影响暗反应过程
C．14：00～16：00两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致
D．灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关
[例8]　如图是某生物兴趣小组同学将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于晴朗的夏季室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用红外线测量仪测得该玻璃罩内CO2浓度于一天24小时的时间变化曲线，据图下列有关说法错误的是(　　)
A．D点和H点可表示该植物光合速率等于呼吸速率
B．H点CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多
C．从0时开始计算，经过24小时，植物体内的有机物量有所增加
D．FG段CO2浓度下降不明显，是因为中午温度过高使酶活性降低
答案及解析
1．植物体单位时间内释放O2的速率、产生CO2的速率可以用来表示净光合速率。(√)
2．植物体光合速率大于等于呼吸速率时，能够积累生长所需的有机物。(×)
3．一般而言，阳生植物的光补偿点和光饱和点都大于阴生植物。(√)
4．光照强度大于光饱和点后，限制植物光合作用速率的主要因素是CO2的浓度。(√)
5．光照强度等于光补偿点时，植物的光合作用速率为0。(×)
6．植物在夏季有“午休”现象，是由于中午温度升高，提高了呼吸酶的活性，进而提高呼吸作用速率，从而降低了净光合速率。(×)
7．由于水是光合作用的原料，因此为了提高农作物的产量，土壤湿度越大越好。(×)
8．植物在白天进行光合作用，合成有机物，储存能量；在夜晚进行呼吸作用分解有机物，释放能量，用于各项生命活动。(×)
9．种植农作物时要“通其风，正其行”，有利于通风以提高二氧化碳浓度，进而促进光合作用。(√)
10．对于温室种植的作物，可以通过适当延长光照时间、提高昼夜温差、铺盖绿色棚膜等方式，提高作物产量。(×)
考向一　围绕环境因素对光合作用的影响，考查科学思维
[例1]　(2023·北京，3)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　)
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
答案：C
解析：CP点表示CO2吸收速率为0，代表光合速率和呼吸速率相等，而不是植物不进行光合作用，C错误；CO2吸收速率代表净光合速率，即光合速率与呼吸速率的差值，M点净光合速率最高，光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。
[例2]　(2022·湖南，13，改编)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，进入体内的CO2量减少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力升高
答案：A
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，导致光合酶活性降低，呼吸酶活性增大(呼吸酶最适温度高于光合酶)，光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的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，导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，D错误。
[例3]　西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升
B．干旱既影响光反应又影响暗反应
C．胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D．降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
答案：B
解析：由图可知，随着干旱时间的延长，二氧化碳的固定速率整体呈下降趋势，A错误；干旱条件下，水分少，光合作用光反应阶段需要消耗水，故干旱可影响光反应，随着干旱时间延长，气孔导度下降，影响二氧化碳的吸收，可影响暗反应阶段，B正确；胞间二氧化碳浓度也受细胞呼吸强度、光合作用强度等的影响，C错误；降低气孔导度利于西洋参适应干旱环境，气孔导度减少可有效减少蒸腾作用水分的流失，D错误。
[例4]　(2022·湖北，21)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内，随着光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同。研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天。在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。
注：曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会________(填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明____________________________________________________________________________。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的____________________________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明__________________________________。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降。为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为_____________________________________________________________________________
_______________，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
答案：(1)增大　(2)高浓度臭氧处理甲植物的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
(3)实验组的净光合速率均明显小于对照组　长时间高浓度O3对不同种类植物光合作用产生的抑制效果不同
(4)A基因过量表达的乙植物的净光合速率与A基因表达量下降的乙植物的净光合速率相同
解析：(1)在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，则光合作用条件更适宜，甲、乙植物的光合速率会增加，光饱和点会增大。
(2)图2是用高浓度O3处理植物65天测定的植物净光合速率，图3是用高浓度O3处理植物75天测定的植物净光合速率，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲植物的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。
(3)O3处理75天后，甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线2、4之间的差别大于1、3之间的差别，说明长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度O3对不同种类植物光合作用产生的抑制效果不同。
考向二　围绕真净光合速率，考查科学思维
[例5]　某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(　　)
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25 ℃
C．在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃
答案：D
解析：由题目所给曲线可知，细胞呼吸最适温度约为53 ℃，而光合作用的最适温度约为30 ℃，A正确；净光合速率达到最大值对应的温度(即最适温度)约为25 ℃，B正确；在0～25 ℃范围内，与呼吸速率变化相比，光合速率变化曲线上升得更快，说明该范围内温度变化对光合速率影响比对呼吸速率显著，C正确；超过45 ℃时，细胞呼吸产生的CO2多于光合作用消耗的CO2，说明植物没有有机物积累，不适合植物生长，D错误。
[例6]　(2023·广东，18)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
水稻材料 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) 类胡萝卜素/叶绿素
WT 4.08 0.63 0.15
ygl 1.73 0.47 0.27
分析图表，回答下列问题：
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和___________________________________
______，叶片主要吸收可见光中的______________光。
(2)光照强度逐渐增加达到2000 μmol·m－2·s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________________________________。
(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体________________，是其高产的原因之一。
(4)试分析在0～50 μmol·m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题________________________________________。
答案：(1)类胡萝卜素/叶绿素的值较高　红光和蓝紫　(2)高于　细胞呼吸速率较高　(3)光能利用率较高　(4)如图所示
为什么ygl在低光照强度下光合速率比WT低，在高光照强度下光合速率比WT高
解析：(1)水稻叶绿体中的光合色素有4种：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。据表格信息可知，与野生型水稻相比，黄绿叶突变体(ygl)的叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的值较高，导致ygl叶色黄绿。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此ygl叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。
(2)光饱和点是光合速率不再随光照强度增加时的光照强度。据图a可知，ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。根据图c可知，与WT相比，ygl的呼吸速率较高。据表格信息可知，与WT相比，ygl的叶绿素含量较低，当光照强度较低时，叶绿素含量低会导致光反应为暗反应提供的NADPH和ATP较少，使光合速率降低。综合上述分析可知，ygl具有较高的光补偿点的原因可能是其叶绿素含量较低和细胞呼吸速率较高。
(3)与WT相比，在高密度栽培条件下，更多的光可到达ygl下层叶片，导致ygl下层叶片的光合速率较高；与WT相比，ygl的叶绿素含量低，但ygl群体的净光合速率较高，表明该群体的光能利用率较高，有机物积累量大。
(4)绘制曲线图时要注意：ygl的呼吸速率约为0.9 μmol(CO2)·m－2·s－1，WT的呼吸速率约为0.6 μmol(CO2)·m－2·s－1，而且ygl的光补偿点(约为30 μmol·m－2·s－1)大于WT的光补偿点(约为15 μmol·m－2·s－1)，具体曲线图见答案。
考向三　围绕开放环境与相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较，考查科学思维
[例7]　羊草属禾本科植物，据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定，结果如下图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．8：00～18：00两种羊草始终处于有机物的积累状态
B．10：00～12：00两种羊草净光合速率下降可能是气孔关闭影响暗反应过程
C．14：00～16：00两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致
D．灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关
答案：C
解析：两种羊草的净光合速率始终大于0，A正确；10～12时，温度升高，为了降低蒸腾作用，气孔关闭，二氧化碳吸收减少，导致暗反应受抑制，B正确；14～16时，净光合速率升高是因为气孔打开，吸收二氧化碳增多导致，C错误。
[例8]　如图是某生物兴趣小组同学将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于晴朗的夏季室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用红外线测量仪测得该玻璃罩内CO2浓度于一天24小时的时间变化曲线，据图下列有关说法错误的是(　　)
A．D点和H点可表示该植物光合速率等于呼吸速率
B．H点CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多
C．从0时开始计算，经过24小时，植物体内的有机物量有所增加
D．FG段CO2浓度下降不明显，是因为中午温度过高使酶活性降低
答案：D
解析：玻璃罩内CO2浓度的变化情况与光合作用和呼吸作用相关，D、H两点表示光合速率等于呼吸速率，A正确；H点CO2浓度最低，说明这时玻璃罩内CO2被吸收得最多，植物积累有机物最多，B正确；由于玻璃罩内I点CO2浓度低于A点CO2浓度，从0时开始计算，经过24小时，玻璃罩内CO2含量减少，说明植物的光合作用消耗的CO2大于呼吸作用释放的CO2，故植物体内的有机物量有所增加，C正确；FG段CO2浓度下降不明显，是因为温度过高，散失水分较多，气孔部分关闭，出现“午休”现象，光合速率下降，D错误。
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必修1　分子与细胞
第二单元 细胞代谢
第6课时　光合作用的影响因素
目录
CONTENTS
02
经典考题训练
01
知识自主梳理
03
课时作业
01
知识自主梳理
一　实验：探究光照强度对光合作用强度的影响
1．光合作用强度
(1)概念：植物在___________内通过光合作用制造_____的数量。
(2)表示方法：用一定时间内___________________________来定量表示。
2．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_____。在一定范围内，光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量_____。
单位时间
糖类
原料消耗或产物生成的数量
下沉
氧气
上浮
越多
(2)步骤
(3)实验结果：在一定范围内，光照越强，烧杯内单位时间内浮起的圆形小叶片_______。
(4)实验结论：在一定光照强度范围内，随着光照强度增强，光合作用强度也_____。
二　影响光合作用强度的环境因素
1．光
(1)光照时间越长，产生的光合产物_____。
(2)由于光合色素吸收____________光最多，吸收___光最少，所以光的波长会影响光合作用强度。
越多
增强
越多
红光和蓝紫
绿
(3)光照强度
光补偿点：光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。
光饱和点：达到最大光合作用强度时的最小光照强度。
曲线对应点或线段 细胞生理活动
A点 光照强度为____，只进行___________
AB段 随光照强度增强，光合作用强度____，但仍比呼吸作用强度____
B点 光合作用强度_____呼吸作用强度，此时的光照强度为光补偿点
BD段 光合作用强度随光照强度的增强而_____，而且光合作用强度_____呼吸作用强度
C点 光合作用强度达到________时所需要的____光照强度，即光饱和点
DE段 ________________________________________
零
细胞呼吸
增强
弱
等于
增强
大于
最大值
最小
光合作用强度不再随光照强度增大而增强
AD段主要限制因素：___________。
DE段主要限制因素： _________等。
(4)不同代谢情况下的叶肉细胞气体交换
光照强度
CO2浓度
代谢 叶肉细胞气体交换
只进行呼吸作用
植物释放CO2，吸收O2
光合速率<呼吸速率
植物释放CO2，吸收O2
光合速率＝呼吸速率
植物表观上不与外界气体发生交换
光合速率>呼吸速率
植物吸收CO2，释放O2
注：植物光合速率＝呼吸速率时，叶肉细胞光合速率>呼吸速率。
(5)应用：适当_____光照强度； _____光合作用时间；温室大棚用__________的塑料膜或玻璃。
提高
延长
无色透明
2．CO2浓度
(1)原理：CO2影响____反应阶段，制约____的形成。
(2)曲线解读
①图1中A点表示____________点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。
②图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
③B点和B′点对应的CO2浓度表示__________点。
(3)应用：温室栽培植物时，适当提高室内___________，如放一定量的干冰或多施_________；大田中，要注意通风透气。
暗
C3
CO2补偿
CO2饱和
CO2的浓度
有机肥
3．温度
(1)温度通过影响酶的______来影响光合作用强度(主要制约暗反应)。
(2)应用：适时播种；温室栽培时白天适当______温度，夜间适当______温度。
活性
提高
降低
4．水及矿质元素
(1)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。
(2)水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的
介质，也参与光合作用过程中反应物和生成物的运输；水还会影响___________，从而影响CO2进入植物体，间接影响光合作用。
(3)应用：根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。
气孔开闭
5．多因素对光合速率影响
(1)多因素对光合速率影响的曲线变化规律分析
如图所示：
(2)限制因素分析
特别提醒
1．通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度，进而提高光合产量。
2．北方夏季中午，温度很高，蒸腾作用很强，失水过多，导致大量气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用强度明显减弱。
三　影响光合作用的内部因素
1．植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例
<
<
2．植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
活性
活性
3．植物叶面积指数
不再增加
合理密植
1．植物体单位时间内释放O2的速率、产生CO2的速率可以用来表示净光合速率。( )
2．植物体光合速率大于等于呼吸速率时，能够积累生长所需的有机物。 ( )
3．一般而言，阳生植物的光补偿点和光饱和点都大于阴生植物。 ( )
4．光照强度大于光饱和点后，限制植物光合作用速率的主要因素是CO2的浓度。 ( )
5．光照强度等于光补偿点时，植物的光合作用速率为0。 ( )
×
√
√
√
×
6．植物在夏季有“午休”现象，是由于中午温度升高，提高了呼吸酶的活性，进而提高呼吸作用速率，从而降低了净光合速率。( )
7．由于水是光合作用的原料，因此为了提高农作物的产量，土壤湿度越大越好。 ( )
8．植物在白天进行光合作用，合成有机物，储存能量；在夜晚进行呼吸作用分解有机物，释放能量，用于各项生命活动。 ( )
9．种植农作物时要“通其风，正其行”，有利于通风以提高二氧化碳浓度，进而促进光合作用。 ( )
10．对于温室种植的作物，可以通过适当延长光照时间、提高昼夜温差、铺盖绿色棚膜等方式，提高作物产量。( )
×
√
×
×
×
经典考题训练
02
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
考向一　围绕环境因素对光合作用的影响，考查科学思维
[例1]　(2023·北京，3)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　)
解析：CP点表示CO2吸收速率为0，代表光合速率和呼吸速率相等，而不是植物不进行光合作用，C错误；CO2吸收速率代表净光合速率，即光合速率与呼吸速率的差值，M点净光合速率最高，光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。　
[例2]　(2022·湖南，13，改编)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，进入体内的CO2量减少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力升高
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，导致光合酶活性降低，呼吸酶活性增大(呼吸酶最适温度高于光合酶)，光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的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，导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，D错误。 　
[例3]　西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．CO2的固定速率随着干旱时间的延长
而上升
B．干旱既影响光反应又影响暗反应
C．胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D．降低气孔导度不利于西洋参适应干旱
环境
解析：由图可知，随着干旱时间的延长，二氧化碳的固定速率整体呈下降趋势，A错误；干旱条件下，水分少，光合作用光反应阶段需要消耗水，故干旱可影响光反应，随着干旱时间延长，气孔导度下降，影响二氧化碳的吸收，可影响暗反应阶段，B正确；胞间二氧化碳浓度也受
细胞呼吸强度、光合作用强度等的影响，C错误；降低气孔导度利于西洋参适应干旱环境，气孔导度减少可有效减少蒸腾作用水分的流失，D错误。　
[例4]　(2022·湖北，21)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内，随着光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同。研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天。在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。
注：曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会_____(填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明___________
____________________________________________________________________________。
增大
高浓度臭氧处理甲植物的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的_____________
____________________________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明___________________
_____________________________________。
实验组的净光合速率均明显小于对照组
长时间高浓度O3对不同种类植物光合作用产生的抑制效果不同
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降。为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为_________________________________
____________________________________________，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
A基因过量表达的乙植物的净光合速率与A基因表达量下降的乙植物的净光合速率相同
解析： (1)在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，则光合作用条件更适宜，甲、乙植物的光合速率会增加，光饱和点会增大。
(2)图2是用高浓度O3处理植物65天测定的植物净光合速率，图3是用高浓度O3处理植物75天测定的植物净光合速率，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲植物的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。
(3)O3处理75天后，甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线2、4之间的差别大于1、3之间的差别，说明长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度O3对不同种类植物光合作用产生的抑制效果不同。 　
考向二　围绕真净光合速率，考查科学思维
[例5]　某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(　　)
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25 ℃
C．在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率
的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃
解析：由题目所给曲线可知，细胞呼吸最适温度约为53 ℃，而光合作用的最适温度约为30 ℃，A正确；净光合速率达到最大值对应的温度(即最适温度)约为25 ℃，B正确；在0～25 ℃范围内，与呼吸速率变化相比，光合速率变化曲线上升得更快，说明该范围内温度变化对光合速率影响比对呼吸速率显著，C正确；超过45 ℃时，细胞呼吸产生的CO2多于光合作用消耗的CO2，说明植物没有有机物积累，不适合植物生长，D错误。 　
[例6]　(2023·广东，18)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
水稻材料 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) 类胡萝卜素/叶绿素
WT 4.08 0.63 0.15
ygl 1.73 0.47 0.27
分析图表，回答下列问题：
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和__________________________，叶片主要吸收可见光中的____________光。
类胡萝卜素/叶绿素的值较高
水稻材料 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) 类胡萝卜素/叶绿素
WT 4.08 0.63 0.15
ygl 1.73 0.47 0.27
红光和蓝紫
(2)光照强度逐渐增加达到2000 μmol·m－2·s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和___________________。
(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体________________，是其高产的原因之一。
高于
细胞呼吸速率较高
光能利用率较高
(4)试分析在0～50 μmol·m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题__________________________________________________________
________________。
为什么ygl在低光照强度下光合速率比WT低，在高光照强度下光合速率比WT高
答案：如图所示
解析： (1)水稻叶绿体中的光合色素有4种：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。据表格信息可知，与野生型水稻相比，黄绿叶突变体(ygl)的叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的值较高，导致ygl叶色黄绿。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此ygl叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。
(2)光饱和点是光合速率不再随光照强度增加时的光照强度。据图a可知，ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。根据图c可知，与WT相比，ygl的呼吸速率较高。据表格信息可知，与WT相比，ygl的叶绿素含量较低，当光照强度较低时，叶绿素含量低会导致光反应为暗反应提供的NADPH和ATP较少，使光合速率降低。综合上述分析可知，ygl具有较高的光补偿点的原因可能是其叶绿素含量较低和细胞呼吸速率较高。
(3)与WT相比，在高密度栽培条件下，更多的光可到达ygl下层叶片，导致ygl下层叶片的光合速率较高；与WT相比，ygl的叶绿素含量低，但ygl群体的净光合速率较高，表明该群体的光能利用率较高，有机物积累量大。
(4)绘制曲线图时要注意：ygl的呼吸速率约为0.9 μmol(CO2)·m－2·s－1，WT的呼吸速率约为0.6 μmol(CO2)·m－2·s－1，而且ygl的光补偿点(约为30 μmol·m－2·s－1)大于WT的光补偿点(约为15 μmol·m－2·s－1)，具体曲线图见答案。 　
C．14：00～16：00两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致
D．灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关
[例7]　羊草属禾本科植物，据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定，结果如右图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．8：00～18：00两种羊草始终处于有机物的积累状态
B．10：00～12：00两种羊草净光合速率下降可能是气孔关闭影响暗反应过程
考向三　围绕开放环境与相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较，考查科学思维
解析：两种羊草的净光合速率始终大于0，A正确；10～12时，温度升高，为了降低蒸腾作用，气孔关闭，二氧化碳吸收减少，导致暗反应受抑制，B正确；14～16时，净光合速率升高是因为气孔打开，吸收二氧化碳增多导致，C错误。　
A．D点和H点可表示该植物光合速率等于呼吸速率
B．H点CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多
C．从0时开始计算，经过24小时，植物体内的有机物量有所增加
D．FG段CO2浓度下降不明显，是因为中午温度过高使酶活性降低
[例8]　如图是某生物兴趣小组同学将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于晴朗的夏季室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用红外线测量仪测得该玻璃罩内CO2浓度于一天24小时的时间变化曲线，据图下列有关说法错误的是(　　)
解析：玻璃罩内CO2浓度的变化情况与光合作用和呼吸作用相关，D、H两点表示光合速率等于呼吸速率，A正确；H点CO2浓度最低，说明这时玻璃罩内CO2被吸收得最多，植物积累有机物最多，B正确；由于玻璃罩内I点CO2浓度低于A点CO2浓度，从0时开始计算，经过24小时，玻璃罩内CO2含量减少，说明植物的光合作用消耗的CO2大于呼吸作用释放的CO2，故植物体内的有机物量有所增加，C正确；FG段CO2浓度下降不明显，是因为温度过高，散失水分较多，气孔部分关闭，出现“午休”现象，光合速率下降，D错误。
1．相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较
比较项目 一昼夜CO2含量的变化曲线图(小室中CO2变化状况) 一昼夜O2含量的变化曲线图(小室中O2变化状况)
图示
曲线 分析 C点、E点：光合作用强度＝呼吸作用强度； CE段：CO2含量下降(O2含量上升)，光合作用强度>呼吸作用强度； MC段和EN段：CO2含量上升(O2含量下降)，光合作用强度<呼吸作用强度； 光合作用开始于C点之前，结束于E点之后 含量最高点 CO2含量最高点为C点对应的CO2含量 O2含量最高点为E点对应的O2含量
含量最低点 CO2含量最低点为E点对应的CO2含量 O2含量最低点为C点对应的O2含量
如果N点低于M点 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少
如果N点高于M点 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加
如果N点与M点一样高 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变
2.夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图
a点：凌晨温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放量减少。
b点：太阳出来，开始进行光合作用。
bc段：由于光照较弱，光合作用强度小于呼吸作用强度。
c点：光合作用强度等于呼吸作用强度。
ce段：光合作用强度大于呼吸作用强度。
d点：温度过高，失水过多气孔大量关闭，出现“光合午休”现象。
e点：光合作用强度等于呼吸作用强度。
ef段：光合作用强度小于呼吸作用强度，f点之后植物停止光合作用。
温馨提示：关于有机物情况
积累有机物时间段：ce段；
制造有机物时间段：bf段；
消耗有机物时间段：Og段；
一天中有机物积累最多的时间点：e点；
一昼夜有机物的积累量：SP－SM－SN。
课时作业
03
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 光合作用的影响因素(光照强度) 光合作用的影响因素 光合作用的影响因素(多因素) 光合作用的影响因素(光照强度、二氧化碳浓度) 光合作用的影响因素 光合作用的影响因素(高温) 开放环境一昼夜植物吸收CO2变化曲线
题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★ 对点 温度对光合作用和呼吸作用的影响 光合作用的影响因素(间作、单作) 光合作用的影响因素(光照强度) 光合作用的影响因素(是否遮荫) 光合作用的影响因素 光合作用的影响因素 (气孔) 1．(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
解析：题图曲线体现了光照强度对光合速率的影响，当氧气释放速率达到X时，氧气释放速率已不再随光照强度的增加而增大，要提高X，就需要考虑改变影响光合作用的其他因素，如可采取增加叶片周围环境CO2浓度，A正确；在4 ℃的冷室中，叶片中与光
合作用有关的酶活性降低，光合速率下降，不能提高X，B错误；给光源加滤光片等同于降低光照强度，X可能降低，缩小冷光源与叶片的距离可增加光照强度，但对X无影响，C、D错误。　
2．将小球藻放在密封玻璃瓶内，实验在保持适宜温度的暗室中进行，第5分钟时给予光照，第20分钟时补充NaHCO3，实验结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A．0～5分钟，由于小球藻有氧呼吸导致氧气减少
B．7分钟左右，小球藻开始向玻璃瓶中释放氧气
C．15分钟左右，CO2是光合作用的主要限制因素
D．20分钟后，小球藻光合速率提高的原因是暗
反应速率增强，进而使光反应速率增强
解析：在0～5分钟之间，小球藻在暗室中进行呼吸作用，不进行光合作用，吸收氧气，释放二氧化碳，因此氧气量减少，A正确；分析题意可知，在第5分钟时给予光照，植物开始进行光合作用，据图可知，5分钟后玻璃瓶中氧气含量增加，故小球藻释放氧气的时间
早于7分钟，B错误；光合作用的原料之一是二氧化碳，小球藻进行光合作用使容器内的二氧化碳浓度逐渐减少，光合作用的强度逐渐下降，故15分钟左右，CO2是光合作用的主要限制因素，C正确。　
A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高
B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C．CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小
D．10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
3．(2022·北京，2)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。据图分析不能得出(　　)
解析：由图可看出，当CO2浓度为200 μL·L－1时，光合作用最适温度约为25 ℃，当CO2浓度为370 μL·L－1时，光合作用最适温度约为30 ℃，B正确；据图可知，CO2浓度为200 μL·L－1时，光合速率随温度的变化幅度较小，C正确；10 ℃条件下，CO2浓度为370 μL·L－1和1000 μL·L－1时，光合速率基本相同，D错误。　
A．实验中CO2浓度为0.03%的组是对照组
B．增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率
C．高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快
D．选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素
4．龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如下图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是(　　)
解析：大气CO2浓度约为0.03%，实验中CO2浓度为0.03%的组即为对照组，A正确；从图中可看出，在高光照强度和低光照强度下，增加CO2浓度均不能提高龙须菜的生长速率，B错误；高光照强度下光反应速率远高于低光照强度，从而使龙须菜生长较快，C正确；不同的光照强度和CO2浓度对生长速率的影响不同，所以选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素，D正确。 　
A．9～19时，乙品种的有机物积累量高于甲品种
B．11～13时，乙品种净光合速率下降的直接原因是光反应速率减缓
C．13时，两品种单位时间吸收CO2量基本相同
D．15时后，两品种净光合速率均明显下降，可能与光照强度下降有关
5．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的净光合速率，结果如下图。下列相关叙述，不正确的是(　　)
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；11～13时，乙品种出现午休现象，净光合速率下降的直接原因是部分气孔关闭导致二氧化碳吸收减少，暗反
应速率减慢，B错误；13时，两品种的净光合速率相同，净光合速率可用单位时间吸收CO2量来衡量，C正确；15时后，光照强度下降，光合速率下降，两品种净光合速率下降，D正确。　
6．(2023·湖北，11)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是(　　)
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
解析：呼吸作用的最适温度高于光合作用，气温升高，植物呼吸作用增强，消耗的有机物增多，造成农作物减产，A正确；温度升高，可能导致光合作用相关酶的活性降低，光合作用强度降低，有机物合成减少，B正确；温度升高，蒸腾作用增强，植物易失水萎蔫，从而影响正常的生命活动，造成减产，C正确；据题干信息可知，高温使叶片变黄、变褐，推测高温导致叶绿素降解，光反应产生的NADPH和ATP减少，NADH在细胞呼吸过程中产生，D错误。　
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止
D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应
7．如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收CO2变化Ⅲ数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是(　　)
A．在曲线Ⅲ与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等
解析：曲线Ⅲ为植物吸收CO2的变化曲线，c、e两个交点CO2吸收量为0，实质是光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2，A正确；夜间只进行呼吸作用，a点时呼吸作用减弱，可能与此时环境温度降低抑制呼吸作用有关，B正确；c、e时光合作用吸收的CO2
等于呼吸作用释放的CO2，所以光合作用开始点在c点前，终止点在e点后，C错误；曲线Ⅲ与横轴围成的正面积为光合作用净产量，所以改善影响光合作用的条件的措施，有利于增大正面积，D正确。　
A．若每天的日照时间相同，则该植物在15 ℃的环境中积累有机物的速率最快
B．若每天的日照时间少于12 h，相比5 ℃，该植物在25 ℃环境中生长更快
C．若每天的日照时间为12 h，则该植物在35 ℃环境中无法生存
D．由图可知，在一定的温度范围内，温度变化对该植物的细胞呼吸可能没有影响
8．将某株植物置于CO2浓度适宜、水分充足、光照强度合适的环境中，测定其在不同温度下的光合作用强度和细胞呼吸强度，得到右图所示的结果。下列叙述错误的是(　　)
解析：设每天光照时间为x h，则5 ℃时，一昼夜积累的有机物量为Y1＝4x－1×24，25 ℃时，一昼夜积累的有机物量为Y2＝6x－2×24，若x＝12，则Y1＝Y2；若x＞12，则Y1＜Y2；若0＜x＜12，则Y1＞Y2，由此可知日照时间少于12 h，相比25 ℃，5 ℃条件下植物生长更快，B错误。 　
9．将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作小于间作
解析：分析题图可知，曲线中光照强度为0时，纵轴上的数值是呼吸作用强度，曲线显示桑树间作时呼吸作用变大，大豆间作时呼吸作用变小，A错误；与单作相比，间作时大豆光饱和点下降，B错误；当光照强度大于光补偿点时，植株开始积累有机物，由图示可知，大豆在单作时的光补偿点大于间作时，说明大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作，D错误。 　
10．右图表示在自然条件下，甲、乙两种植物的
CO2吸收量随光照强度变化的变化情况，下列有关说法
错误的是(　　)
A．连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物
B．bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的环境因素不同
C．d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量相等
D．若提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能向左移动
解析：与乙植物相比，在较低光照强度下，甲植物光合作用较弱，故连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物，A正确；bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的主要环境因素分别是光照强度、光照强度外的其他因素，B正确；d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2吸收量相等，但甲、乙两种植物的呼吸作用强度不相等，故甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量不相等，C错误；在自然条件下，提高外界环境的CO2浓度，则甲、乙植物在相同光照强度下的光合作用强度都增强，达到与呼吸作用强度相等时所需的光照强度会降低，则a、b两点都可能向左移动，D正确。　
株叶面积/cm2 总叶绿素/(mg·g－1·FM) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1)
自然条件 2860 1.43 15.04 187
弱光条件 3730 1.69 4.68 304
11．黄瓜是我国重要的蔬菜作物，研究人员以北方生长的黄瓜品种为材料，用单层黑色遮阳网(遮荫率70%)对黄瓜幼苗进行遮荫，以自然条件下光照为对照，一段时间后，测定黄瓜的生长发育和光合特性变化，实验结果如下表所示。
(1)实验中需用___________________提取叶绿素，再测定其含量。
无水乙醇(有机溶剂)
(2)实验组净光合速率显著低于对照组，主要原因是实验组____________，使光反应产物______________减少，进而降低了叶肉细胞对________的利用能力。
(3)弱光处理一段时间后，黄瓜产生的有利于提升其光能利用率的变化有_________________________________。与叶绿素a相比，叶绿素b在430～450 nm蓝紫光(弱光下占优势)区有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组叶绿素a/b含量的值________对照组。
光照强度弱
ATP和NADPH
CO2
增大株叶面积和增加总叶绿素含量
低于
(4)研究结果表明，弱光条件下，黄瓜植株株高显著升高。研究者认为，这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设，需测定黄瓜植株各部分的______，若测定结果为实验组_________________________对照组，则支持上述假设。
干重
茎干重占全株干重的比高于
解析：(2)由题目提供的研究过程可推知：实验研究的是光照强度对光合作用的影响。由此分析，实验组为遮光处理组，光照强度弱，植物体吸收光能少，光反应速率低，光反应产生的NADPH和ATP少，导致暗反应中C3还原速率低，进而使叶肉细胞对CO2的利用能力下降。
(3)根据表中数据分析，弱光处理(实验组)的黄瓜株叶面积和总叶绿素含量高于对照组，提升对光能的吸收和利用。从题中信息还可知，叶绿素b在弱光下占优势，因而推测出实验组弱光下叶绿素a/b含量的值低于对照组。
(4)实验目的为“验证弱光下植株光合产物向茎分配增多”，自变量是是否弱光处理，因变量是光合产物的分配比例，因此设置两个组别，实验组弱光处理，对照组正常光照，同时测量两组植株各部分的干重，再比较茎的干重占整株干重比例的大小，以衡量光合产物的分配情况。如果假设成立，即实验组的光合产物更多向茎分配，则茎干重占全株干重的比高于对照组。　
12．(2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一，科研人员研究了不同温度对甲乙两种植物光合作用和呼吸作用的影响。实验步骤如下：将实验对象置于不同温度处理15分钟，再置于生境温度(30 ℃)下测定相关数据，并以30 ℃处理组的测定值为参照，结果如图a、图b所示。回答下列问题。
(1)温度变化会影响光合作用相关酶的活性，光合作用暗反应所需的酶位于叶绿体的________。
(2)实验步骤中“再置于生境温度(30 ℃)下测定相关数据”的目的是___________
______________________________________________________________________。
基质
排除其他因素的干扰，使实验结果更具可比性；检测不同温度的影响是否可逆
(3)据图a、图b判断，植物甲中与光合作用相关的物质和结构在__________温度范围内未发生不可逆损伤，判断依据是___________________________________
________________________________。两种植物中，植物____更适合用于炎热地区的绿化种植。
30～40 ℃
该温度范围内处理后，光照下二氧化碳吸收速率相对值与30 ℃处理组相同
乙
(4)其他环境因素适宜时，温度对某植物光合速率和呼吸速率影响结果如图c，T点表示高温温度补偿点。若降低光照强度，该植物的T点将________(填“左移”“右移”或“不变”)，原因是_________________________________________
____________________________________________。
左移
降低光照强度，光合作用减弱，光合速率要等于呼吸速率，则光合速率要增加，T点应左移
13．(2023·全国乙卷，29)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)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、呼吸作用
在红光照射下，保卫细胞进行光合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生渗透吸水，体积膨大，气孔开放
(3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此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＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据是_________________________
_______________________________________________________________________________________________________。
(4)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。
蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞的渗透压进一步增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大
能
解析：(1)气孔的开闭会影响CO2的吸收(光合作用)、O2的吸收(有氧呼吸)、蒸腾作用等生理过程。
(2)气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成，保卫细胞中含有叶绿体，在光下可进行光合作用，在红光照射下，保卫细胞进行光合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生渗透吸水，体积膨大，气孔开放。
(3)用饱和红光照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右，补加蓝光照射叶片，可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞的渗透压进一步增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大。
(4)已知某除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片不能进行光合作用，从而不能产生有机物以维持气孔开放，但阳光照射下保卫细胞可逆浓度梯度吸收K＋，使气孔维持一定的开度。　

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