资源简介

第12讲　光合作用的影响因素及其应用
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。
考情分析 1.探究环境因素对光合作用强度的影响 2024·北京卷，4；2023·海南卷，16；2023·北京卷，3；2022·海南卷，3；2022·北京卷，2
2.影响光合作用的因素及其应用 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；2022·湖南卷，13；2022·山东卷，21；2022·北京卷，2；2022·广东卷，18；2022·辽宁卷，22；2022·江苏卷，20
考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响
INCLUDEPICTURE"核心要点再研.tif"
1.实验原理
在光照下，绿色植物通过光合作用产生______。
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 __________________等保持一致
3.实验流程
INCLUDEPICTURE"SY20-A.tif"
INCLUDEPICTURE"SY20-B.tif"
[深度思考] (1)该实验中叶片上浮的原因是什么？
___________________________________________________________________
(2)在该实验中，若改用普通灯泡(钨丝)作为光源，应注意什么，怎样改进？ _____________________________________________________________
4.实验结论
在________________范围内，光合作用强度随光照强度的增强而________。
INCLUDEPICTURE"典型例题深研.tif"
考向　结合光合作用影响因素的实验，考查科学探究能力
1.(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(　　)
INCLUDEPICTURE"24GT159.tif"
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.(2022·海南卷，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。下列有关叙述正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"P165.TIF"
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
3.(2025·辽宁沈阳二中质检)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"V255.TIF"
A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2
B.单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多
C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量
D.拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
考点二　影响光合作用的因素及其应用
INCLUDEPICTURE"核心要点再研.tif"
1.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，如图所示。
INCLUDEPICTURE"SY23-.tif"
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
INCLUDEPICTURE"W234-.TIF"
(3)叶面积指数
INCLUDEPICTURE"W235-.TIF"
2.外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
①光照强度
INCLUDEPICTURE"SY24-.TIF"
②CO2浓度
INCLUDEPICTURE"SY25-.TIF"
③温度
INCLUDEPICTURE"W238-.TIF"
④水分INCLUDEPICTURE"JT5-.tif"影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内
INCLUDEPICTURE"SY26-.TIF"
⑤矿质元素
INCLUDEPICTURE"SY27-.tif"
(2)多因子对光合速率的影响
INCLUDEPICTURE"W240-.TIF"
INCLUDEPICTURE"典型例题深研.tif"
考向　围绕光合作用的影响因素，考查科学思维
1.(2023·北京卷，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(　　)
INCLUDEPICTURE"13kts89.tif"
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
2.(2024·九省联考黑、吉卷，13)某植物只有在光照长度≤14 h/日才能开花，决定该植物开花的不是光照时长而是连续的黑暗时长。为探究光对该植物开花的影响，进行了如下实验，能够开花的实验组有(　　)
实验组别 光照时长/h 黑暗时长/h 处理
① 14 10 在光照7 h时，黑暗5 min处理
② 14 10 在黑暗5 h时，照光5 min处理
③ 12 12 在黑暗6 h时，照光5 min处理
④ 12 12 在光照6 h时，黑暗5 min处理
A.①④ B.①②③
C.②③ D.①②③④
3.(2025·湖南衡阳检测)如图表示植物光合作用速率随光照强度改变的曲线，请分析并选出错误的一项(　　)
INCLUDEPICTURE"SY28.tif"
A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动
B.若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动
C.D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D.若图为阳生植物，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动
INCLUDEPICTURE"跳出题海.tif"
光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题
INCLUDEPICTURE"W243.TIF"
(1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。
(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)
B点(补偿点) C点(饱和点)
适当增大CO2浓度(光照强度) 左移 右移
适当减小CO2浓度(光照强度) 右移 左移
土壤缺Mg2＋ 右移 左移
提醒　细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。
INCLUDEPICTURE"关键真题必刷.tif"1.(2023·湖北卷，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
2.(2024·湖北卷，4)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
组别 ① ② ③
光照处理 光照8 h/黑暗16 h 光照12 h/黑暗12 h 光照16 h/黑暗8 h
首次开花时间 7月4日 7月18日 7月26日
茎粗/mm 9.5 10.6 11.5
花的叶黄素含量/(g·kg－1) 2.3 4.4 2.4
鲜花累计平均产量/(kg·hm－2) 13 000 21 800 22 500
A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C.综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
3.(2022·北京卷，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(　　)
INCLUDEPICTURE"22BJ1.tif"
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.(2024·湖南卷，17)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题：
(1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________________中储存的化学能，用于暗反应的过程。
(2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是_________________________________________________________________
______________________________________________________(答出两点即可)。
(3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因(包括1个核基因和1个叶绿体基因)编码。这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：
①_______________________________________________________________；
②______________________________________________________________；
③___________________________________________________________；
④基因测序；
⑤______________________________________________________________。
INCLUDEPICTURE"情境·探究·长句.tif"
农业生产中一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题。
(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有
__________________________________________________________________________________(答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时往往需要适当浇水，此时浇水的原因是______________________________________________(答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________，选择这两种作物的理由是____________________________________________________________。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/ (μmol·m－2·s－1) 1 200 1 180 560 623
第12讲　光合作用的影响因素及其应用
考点一
核心要点·再研
1.O2
2.光照强度　光源与烧杯的距离　光合作用强度　叶片浮起数量　叶片大小、溶液的量
3.黑暗　浮起的数量
[深度思考]　(1)提示　光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
(2)提示　若改用普通灯泡作为光源应注意灯泡发热造成的温度变化对实验的影响，应在灯泡和烧杯之间加一玻璃水柱进行隔温处理。
4.一定光照强度　增强
典型例题·深研
1.A　[CO2是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；降低温度(4 ℃的冷室)会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。]
2.B　[由实验目的可知，温度和光照均为无关变量，A错误；实验中所用的菠菜叶圆片已进行排气处理，叶圆片上浮主要是因为其进行光合作用释放了氧气，且光合作用释放氧气的速率越大，叶圆片上浮所需时间越短，B正确；四组实验中，0.5%的NaHCO3溶液中叶圆片上浮所需时间最长，说明其光合速率最小，C错误；实验是在适宜温度下进行的，若降低温度，光合速率减慢，叶圆片上浮所需时间会延长，D错误。]
3.C　[氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误。]
考点二
核心要点·再研
1.(1)高于　(2)增大　(3)下降
2.(1)①ATP及NADPH　②CO2的饱和点　③酶的活性　④CO2　⑤叶绿素　(2)提高
典型例题·深研
1.C　[CO2吸收速率代表净光合速率，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，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确；CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。]
2.A　[决定该植物开花的不是光照时长而是连续的黑暗时长，某植物只有在光照长度≤14 h/日才能开花，即连续黑暗时长需大于10 h。①光照期间，黑暗5 min后继续光照，然后再黑暗10 h，连续黑暗时长为10 h，所以该植物能开花。②黑暗5 h，照光5 min，然后再黑暗，连续黑暗时长达不到10 h，所以该植物不能开花。③黑暗6 h，照光5 min，然后再黑暗，连续黑暗时长达不到10 h，所以该植物不能开花。④光照6 h，黑暗5 min后继续光照，然后再黑暗12 h，连续黑暗时长大于10 h，所以该植物能开花。故只有实验组①④的处理方式能够使该植物开花。A正确，B、C、D错误。]
3.B　[B点为光补偿点，此时光合作用与呼吸作用强度相等，若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动，A正确；若增加二氧化碳浓度，则光合作用强度增加，B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确。]
关键·真题必刷
1.D　[高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；高温使气孔导度变小，CO2吸收减少，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。]
2.C　[由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；由题干信息可知，植物甲花的品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲花的品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲花的产量最高，但第②组鲜花累计平均产量和③组差别不大，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。]
3.D　[分析题图可知，当CO2浓度一定时，低于最适温度时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小，A正确；分析题图可知，当CO2浓度为200 μL·L－1时，最适温度为25 ℃左右；当CO2浓度为370 μL·L－1时，最适温度约为30 ℃；当CO2浓度为1 000 μL·L－1时，据图不能得出其最适温度，但比CO2浓度为370 μL·L－1时高，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高，B正确；当CO2浓度为200 μL·L－1时，光合速率随温度的升高，改变程度不大，持续在数值为10处波动，而CO2浓度为其他数值时，光合速率随着温度的升高变化程度较大，曲线有较大的变化趋势，所以表明CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小，C正确；分析题图可知，10 ℃条件下，CO2浓度为200～370 μL·L－1时，光合速率有显著提高，而CO2浓度为370 μL·L－1时与1 000 μL·L－1时，两者的光合速率数值接近同一数值，所以不能表明10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。]
4.(1)O2和H＋　ATP和NADPH　(2)减少　缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少　(3)①分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA　②根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物　③利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳　⑤和已知基因序列进行比较
解析　(1)植物光反应过程中水的光解会产生O2和H＋，H＋再和NADP＋结合产生NADPH。该过程中光能转化为电能，电能再转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。(2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量降低，其原因是钾参与酶活性的调节，缺钾会降低叶绿素合成相关酶的活性；钾参与渗透调节，缺钾会影响细胞渗透压，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，而Mg和N是合成叶绿素的原料，因此最终会影响叶绿素的合成。(3)Rubisco由两个基因编码，这两个基因及两端的DNA序列已知，因此检测其是否突变的基本思路是利用 PCR技术扩增突变体的相应基因，测序后和已知DNA序列进行比较。
情境·探究·长句
(1)降低杂草与农作物对水分和无机盐等营养物质的竞争；松土增加土壤含氧量有利于作物根系的有氧呼吸　(2)降低无机盐的浓度，防止烧苗；有利于无机盐以离子的形式被作物吸收　(3)A和C　阳生植物要求充分光照才能生长或生长良好；阴生植物在较弱光照下可以达到光补偿点甚至饱和点。在农业生产中将阳生植物和阴生植物合理间作，形成明显的垂直结构，可提高光能利用率。作物A高且其光饱和点高，应搭配较矮小且光饱和点低的作物C(共50张PPT)
SHENG WU XUE
光合作用的影响因素及其应用
第12讲
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。 考情分析 1.探究环境因素对光合作用强度的影响 2024·北京卷，4；2023·海南卷，16；2023·北京卷，3；2022·海南卷，3；2022·北京卷，2
2.影响光合作用的因素及其应用 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；2022·湖南卷，13；2022·山东卷，21；2022·北京卷，2；2022·广东卷，18；2022·辽宁卷，22；2022·江苏卷，20
1
目 录
探究环境因素对光合作用强度的影响
2
4
影响光合作用的因素及其应用
关键 · 真题必刷
3
情境 · 探究 · 长句
考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响
核心要点·再研
典型例题·深研
1.实验原理
在光照下，绿色植物通过光合作用产生______。
O2
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 ____________________等保持一致
光照强度
光源与烧杯的距离
光合作用强度
叶片浮起数量
叶片大小、溶液的量
3.实验流程
黑暗
浮起
的数量
[深度思考] (1)该实验中叶片上浮的原因是什么？
提示　光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
(2)在该实验中，若改用普通灯泡(钨丝)作为光源，应注意什么，怎样改进？
提示　若改用普通灯泡作为光源应注意灯泡发热造成的温度变化对实验的影响，应在灯泡和烧杯之间加一玻璃水柱进行隔温处理。
4.实验结论
在______________范围内，光合作用强度随光照强度的增强而______。
一定光照强度
增强
考向　结合光合作用影响因素的实验，考查科学探究能力
1.(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
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　CO2是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；
降低温度(4 ℃的冷室)会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；
给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率，C不符合题意；
移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。
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.(2022·海南卷，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。下列有关叙述正确的是(　　)
B
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
解析　由实验目的可知，温度和光照均为无关变量，A错误；
实验中所用的菠菜叶圆片已进行排气处理，叶圆片上浮主要是因为其进行光合作用释放了氧气，且光合作用释放氧气的速率越大，叶圆片上浮所需时间越短，B正确；
四组实验中，0.5%的NaHCO3溶液中叶圆片上浮所需时间最长，说明其光合速率最小，C错误；
实验是在适宜温度下进行的，若降低温度，光合速率减慢，叶圆片上浮所需时间会延长，D错误。
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
3.(2025·辽宁沈阳二中质检)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是(　　)
C
A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2
B.单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用
红光比用绿光测到的O2量多
C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产
生的O2量
D.拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
解析　氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误。
考点二　影响光合作用的因素及其应用
核心要点·再研
典型例题·深研
1.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，如图所示。
高于
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
增大
(3)叶面积指数
下降
2.外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
①光照强度
ATP及NADPH
②CO2浓度
CO2的饱和点
③温度
酶的活性
④水分 响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内
CO2
⑤矿质元素
叶绿素
(2)多因子对光合速率的影响
提高
考向　围绕光合作用的影响因素，考查科学思维
1.(2023·北京卷，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(　　)
C
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
解析　CO2吸收速率代表净光合速率，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，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；
在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确；
CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；
图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。
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
2.(2024·九省联考黑、吉卷，13)某植物只有在光照长度≤14 h/日才能开花，决定该植物开花的不是光照时长而是连续的黑暗时长。为探究光对该植物开花的影响，进行了如下实验，能够开花的实验组有(　　)
A
实验组别 光照时长/h 黑暗时长/h 处理
① 14 10 在光照7 h时，黑暗5 min处理
② 14 10 在黑暗5 h时，照光5 min处理
③ 12 12 在黑暗6 h时，照光5 min处理
④ 12 12 在光照6 h时，黑暗5 min处理
A.①④ B.①②③ C.②③ D.①②③④
解析　决定该植物开花的不是光照时长而是连续的黑暗时长，某植物只有在光照长度≤14 h/日才能开花，即连续黑暗时长需大于10 h。①光照期间，黑暗5 min后继续光照，然后再黑暗10 h，连续黑暗时长为10 h，所以该植物能开花。②黑暗5 h，照光5 min，然后再黑暗，连续黑暗时长达不到10 h，所以该植物不能开花。③黑暗6 h，照光5 min，然后再黑暗，连续黑暗时长达不到10 h，所以该植物不能开花。④光照6 h，黑暗5 min后继续光照，然后再黑暗12 h，连续黑暗时长大于10 h，所以该植物能开花。故只有实验组①④的处理方式能够使该植物开花。A正确，B、C、D错误。
3.(2025·湖南衡阳检测)如图表示植物光合作用速率随光照强度改变的曲线，请分析并选出错误的一项(　　)
B
A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动
B.若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动
C.D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D.若图为阳生植物，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动
解析　B点为光补偿点，此时光合作用与呼吸作用强度相等，若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动，A正确；
若增加二氧化碳浓度，则光合作用强度增加，B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；
D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确。
A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动
B.若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动
C.D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D.若图为阳生植物，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动
光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题
(1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。
(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)
B点(补偿点) C点(饱和点)
适当增大CO2浓度(光照强度) 左移 右移
适当减小CO2浓度(光照强度) 右移 左移
土壤缺Mg2＋ 右移 左移
提醒　细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。
关键 · 真题必刷
1.(2023·湖北卷，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
D
解析　高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；
高温使气孔导度变小，CO2吸收减少，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；
高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；
高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。
2.(2024·湖北卷，4)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
C
组别 ① ② ③
光照处理 光照8 h/黑暗16 h 光照12 h/黑暗12 h 光照16 h/黑暗8 h
首次开花时间 7月4日 7月18日 7月26日
茎粗/mm 9.5 10.6 11.5
花的叶黄素含量/(g·kg－1) 2.3 4.4 2.4
鲜花累计平均产量/(kg·hm－2) 13 000 21 800 22 500
A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C.综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
解析　由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；
由题干信息可知，植物甲花的品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；
由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲花的品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲花的产量最高，但第②组鲜花累计平均产量和③组差别不大，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；
由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。
3.(2022·北京卷，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(　　)
D
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
解析　分析题图可知，当CO2浓度一定时，低于最适温度时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小，A正确；
分析题图可知，当CO2浓度为200 μL·L－1时，最适温度为25 ℃左右；当CO2浓度为370 μL·L－1时，最适温度约为30 ℃；当CO2浓度为1 000 μL·L－1时，据图不能得出其最适温度，但比CO2浓度为370 μL·L－1时高，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高，B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
当CO2浓度为200 μL·L－1时，光合速率随温度的升高，改变程度不大，持续在数值为10处波动，而CO2浓度为其他数值时，光合速率随着温度的升高变化程度较大，曲线有较大的变化趋势，所以表明CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小，C正确；
分析题图可知，10 ℃条件下，CO2浓度为200～370 μL·L－1时，光合速率有显著提高，而CO2浓度为370 μL·L－1时与1 000 μL·L－1时，两者的光合速率数值接近同一数值，所以不能表明10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。
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.(2024·湖南卷，17)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题：
(1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________________中储存的化学能，用于暗反应的过程。
O2和H＋
ATP和NADPH
(2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________ (答出两点即可)。
减少
缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少
(3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因(包括1个核基因和1个叶绿体基因)编码。这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：
①_________________________________________________________________；
②_________________________________________________________________；
分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA
根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物
③_________________________________________________________________；
④基因测序；
⑤_________________________________________________________________。
利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳
和已知基因序列进行比较
解析　(1)植物光反应过程中水的光解会产生O2和H＋，H＋再和NADP＋结合产生NADPH。该过程中光能转化为电能，电能再转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。
(2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量降低，其原因是钾参与酶活性的调节，缺钾会降低叶绿素合成相关酶的活性；钾参与渗透调节，缺钾会影响细胞渗透压，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，而Mg和N是合成叶绿素的原料，因此最终会影响叶绿素的合成。
(3)Rubisco由两个基因编码，这两个基因及两端的DNA序列已知，因此检测其是否突变的基本思路是利用 PCR技术扩增突变体的相应基因，测序后和已知DNA序列进行比较。
情境 · 探究 · 长句
农业生产中一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题。
(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有___________________________________________
______________________________________________________(答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_____________________________________________________________________ (答出1点即可)。
降低杂草与农作物对水分和无机盐等营养物质的竞争；松土增加土壤含氧量有利于作物根系的有氧呼吸
降低无机盐的浓度，防止烧苗；有利于无机盐以离子的形式被作物吸收
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是____________，选择这两种作物的理由是
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
A和C
阳生植物要求充分光照才能生长或生长良好；阴生植物在较弱光照下可以达到光补偿点甚至饱和点。在农业生产中将阳生植物和阴生植物合理间作，形成明显的垂直结构，可提高光能利用率。作物A高且其光饱和点高，应搭配较矮小且光饱和点低的作物C　　　
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/ (μmol·m－2·s－1) 1 200 1 180 560 623限时练12　光合作用的影响因素及其应用
(时间：30分钟　分值：40分)
选择题1～6小题，每小题2分，共12分。
【对点强化】
考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响
1.(2025·重庆八中检测)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(　　)
INCLUDEPICTURE"SW221.tif"
A.叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度等于细胞呼吸强度
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的数量
D.此装置也可以用于探究CO2浓度对光合作用强度的影响
2.(2025·福建福州期末)某兴趣小组探究CO2浓度对不同叶龄的菠菜叶光合作用的影响，结果如下表，下列分析不合理的是(　　)
NaHCO3浓度 叶圆片开始上浮时间/min
幼叶 成熟叶
0 * *
1% 21 15
2% 14 8
3% 11 6
4% 10 5
注：表中*表示未见上浮。
A.光合作用产生的O2填充细胞间隙，当浮力大于重力时，叶片上浮
B.叶圆片开始上浮所需的时间越长，表明其光合作用强度越大
C.不同叶龄菠菜叶光合作用强度的差异与光合色素含量有关
D.光照强度、温度属于无关变量，对实验结果也有影响
3.(2025·广东汕头调研)某研究小组欲探究环境因素对黑藻光合作用的影响，进行了如图所示实验，下列相关叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW222.tif"
A.图示装置可测定黑藻的净光合速率，NaHCO3溶液可为黑藻提供CO2
B.改变NaHCO3溶液的浓度或S的大小都可以影响装置内溶解氧的含量
C.若用HO培养黑藻足够长的时间，则可在NaHCO3溶液中检测到C18O2
D.若溶解氧传感器测得溶液中溶解氧的含量不变，则说明黑藻不进行光合作用
考点二　影响光合作用的因素及其应用
4.(2025·湖南衡阳模拟)下列有关光合作用原理和应用的叙述错误的是(　　)
A.叶绿体中光合色素吸收的光能可用于将水分解成氧和H＋
B.在暗反应阶段中，从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被NADPH还原
C.提高白天与夜间的温度，有利于增加大棚蔬菜产量
D.适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度
5.(2025·襄阳五中期中)已知小麦光合作用最适温度为25 ℃，细胞呼吸最适温度为30 ℃，科学家研究小麦30 ℃时光照强度与光合作用强度的关系，得到如图所示曲线。下列有关叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW223.tif"
A.在25 ℃条件下研究时，CD段位置会上移，A点会上移
B.B点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
C.其他条件适宜，当植物缺Mg时，B点将向左移动
D.C点之后小麦光合作用强度不再增加可能与光合色素的量有关
6.(2025·广东肇庆调研)某森林中三种主要乔木对光照的需求如表。在适宜温度和大气CO2浓度条件下，下列分析正确的是(　　)
物种指标 马尾松 石栎 青冈
株高/m 45 15 20
光补偿点/Lux 140 37 22
光饱和点/Lux 1 425 976 924
A.马尾松与青冈进行套种或间作能充分利用光照等环境资源
B.流入该生态系统的总能量即森林中生产者积累有机物的能量总和
C.光照强度为1 000 Lux时，马尾松幼苗叶肉细胞产生的O2均用于呼吸作用
D.光照强度小于976 Lux时，限制石栎光合速率的主要环境因素是CO2浓度
【综合提升】
7.(12分)(2024·重庆卷，18)重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和(光合速率不再随光强增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率降低)现象。
(1)(8分)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。
INCLUDEPICTURE"24GT186.tif"
①黄连的光饱和点约为________ μmol·m－2·s－1。光强大于1 300 μmol·m－2·s－1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于___________________________
_______________________________________________________________。
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为
__________________________________________________________________。
黄连叶片适应弱光的特征有__________________________________________
__________________________________________________________(答2点)。
(2)(2分)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏(主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体)，为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向(题图2)的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括________(多选)。
①叶片叶绿体避光运动；②提高光合产物生成速率；③自由基清除能力增强；
④提高叶绿素含量；⑤增强热耗散
(3)(2分)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是
___________________________________________________________________。
8.(16分)(2025·辽宁沈阳一中模拟)大棚草莓主要在秋冬季生长，但棚内光照不足，需要进行人工补光。市面上的补光灯种类繁多，有红光荧光灯(T1)、LED灯A(T2)、LED灯B(T3)、高压钠灯(T4)等，其中红色荧光灯的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光。为帮助草莓种植园选择合适的补光灯，某科研组于12月1日起展开相关实验，测定了在补光条件下草莓的生理和产量指标，其中气孔导度表示气孔的开放程度，结果如表所示。
处理 指标
Pn/ (μmol·m－2·s－1) 叶绿素含量/ (mg·g－1) 类胡萝卜素含量/(mg·g－1) Gs/(mmol·m－2·s－1) 单果质量/(g·果－1) 结果数/(个·株－1) 果实成熟日期
对照 16.04 1.13 0.08 307.99 12.11 9.90 02－05
T1 16.32 2.31 0.15 343.09 14.51 13.20 02－04
T2 17.03 1.93 0.14 330.91 18.33 13.60 01－31
T3 15.39 1.79 0.11 340.53 18.07 12.70 02－01
T4 14.06 1.99 0.14 333.74 12.30 13.90 01－31
注：Pn代表净光合速率；Gs代表气孔导度。
(1)(4分)在光反应中，被夺去电子的物质是________，电子经过传递，可用于__________的结合形成NADPH。
(2)(2分)市面上的补光灯中经常出现红光荧光灯的原因是
___________________________________________________________________。
(3)(5分)T1处理________(填“促进”或“抑制”)草莓的净光合速率。据表分析，其机理是________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(4)(5分)从产量指标分析该草莓种植园最应该选择________灯进行补光，主要依据是_______________________________________________________________。
限时练12　光合作用的影响因素及其应用
1.A　[叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度，A错误。]
2.B　[光合作用产生的O2可用于呼吸作用，当光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量时，释放的O2填充在细胞间隙，使叶片浮力增加，当浮力大于重力时，叶片上浮，A正确；叶圆片开始上浮所需的时间越长，说明其光合作用产生的O2越少，即光合作用强度越小，B错误；光合色素可吸收、转化光能，不同叶龄菠菜叶的光合色素含量不同，因此光合作用强度也存在差异，C正确；该实验的目的为探究CO2浓度对不同叶龄的菠菜叶光合作用的影响，因此自变量为CO2浓度，而光照强度、温度属于无关变量，对实验结果也有影响，应保持相同且适宜，D正确。]
3.D　[图示装置测定的是溶解氧的含量，可代表黑藻的净光合速率，其中NaHCO3溶液可为黑藻提供CO2，A正确；改变NaHCO3溶液的浓度会改变其为植物提供的CO2的浓度，改变S的大小即改变了光照强度，二者都可以影响光合速率，从而影响装置内溶解氧的含量，B正确；若用HO培养黑藻足够长的时间，在有氧呼吸第二阶段HO＋丙酮酸→C18O2＋[H]，所以可以在NaHCO3溶液中检测到C18O2，C正确；若溶解氧传感器测得溶液中溶解氧的含量不变，说明黑藻不释放O2，即净光合速率为0，黑藻的光合速率等于呼吸速率，D错误。]
4.C　[在暗反应阶段中，从外界吸收进来的二氧化碳先与C5结合生成C3，接着C3被还原，即从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被NADPH还原，B正确；白天适当提高温度，有利于光合作用的进行，晚上适当降低温度，降低呼吸速率，从而增加大棚蔬菜产量，C错误；“光合午休”是由于中午光照过强，温度过高，蒸腾作用过于旺盛，部分气孔关闭导致二氧化碳供应不足引起的，故适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度，D正确。]
5.C　[Mg是构成叶绿素的元素，其他条件适宜，当植物缺Mg时，叶绿素含量减少，光合作用强度减弱，细胞呼吸强度不变，B点将向右移动，C错误。]
6.A　[由图可知，马尾松与青冈的株高、光补偿点、光饱和点都不相同且相差较大，说明对光照的需求不同，进行套种或间作能充分利用光照等环境资源，A正确；流入该生态系统的总能量即森林中生产者固定的全部太阳能，B错误；光照强度为1 000 Lux时，马尾松幼苗叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，产生的O2除用于呼吸作用，还扩散至细胞外，C错误；光照强度小于976 Lux时，石栎还没有达到光饱和点，因此限制石栎光合速率的主要环境因素是光照强度，D错误。]
7.(1)①500　光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加　②黄连在弱光条件下，随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制　叶片较薄，叶绿素较多(叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体薄膜面积更大)　(2)①②③⑤　(3)合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应速率
解析　(1)①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度，由图1净光合速率的曲线可知，当光照强度达到500 μmol·m－2·s－1时，净光合速率不再增加；光强大于1 300 μmol·m－2·s－1后，由图1可知，光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓度增加主要是由于光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加。②由图1净光合速率曲线可知，光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光条件下，随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；弱光时，可通过增加受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率，所以黄连叶片适应弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多(叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体薄膜面积更大)。(2)为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2可看出光能的主要去向为热耗散，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括⑤增强热耗散；①叶片叶绿体避光运动：减少对光的吸收；②提高光合产物生成速率，从而提高光合速率消耗过多的光能；③自由基清除能力增强：减少对光合结构的破坏。而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收，不能减轻光抑制。(3)为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应速率，合理密植等。
8.(1)水　NADP＋和H＋　(2)红光荧光灯的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光，是叶绿体色素吸收的主要光谱，有利于植物的光合作用　(3)促进　T1处理后，草莓的叶绿素和类胡萝卜素含量增加使得植物吸收的光能增多及气孔导度增加使植物吸收CO2增加，光合作用增强　(4)A　灯A处理具有净光合速率提高、叶绿素和类胡萝卜素含量升高、气孔导度增大、单果质量大、结果数多、成熟日期提前等优点
解析　(1)水光解产生氧气和H＋，其中水是最初提供电子的物质，最终由H＋和NADP＋接受电子，用于形成NADPH。(2)由题意可知，红光荧光灯的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光，是叶绿体色素吸收的主要光谱，有利于植物的光合作用，所以市面上该光谱的补光灯较多。(3)Pn代表净光合速率，据表分析，T1处理后草莓的净光合速率大于对照组，说明T1处理能促进草莓的净光合速率，据表分析，其原因是T1处理后，草莓的叶绿素和类胡萝卜素含量增加使得植物吸收的光能增多及气孔导度增加使植物吸收CO2增加，光合作用增强。(4)由表可知，LED灯A(T2)处理具有净光合速率提高、叶绿素和类胡萝卜素含量升高、气孔导度增大、单果质量大、结果数多、成熟日期提前等优点，因此草莓种植园应该选择灯A进行补光。(共25张PPT)
光合作用的影响因素及其应用
限时练12　
(时间：30分钟　分值：40分)
考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响
1.(2025·重庆八中检测)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
A.叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度等于细胞呼吸强度
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的数量
D.此装置也可以用于探究CO2浓度对光合作用强度的影响
解析　叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度，A错误。
2.(2025·福建福州期末)某兴趣小组探究CO2浓度对不同叶龄的菠菜叶光合作用的影响，结果如下表，下列分析不合理的是(　　)
B
NaHCO3浓度 叶圆片开始上浮时间/min 幼叶 成熟叶
0 * *
1% 21 15
2% 14 8
3% 11 6
4% 10 5
注：表中*表示未见上浮。
A.光合作用产生的O2填充细胞间隙，当浮力大于重力时，叶片上浮
B.叶圆片开始上浮所需的时间越长，表明其光合作用强度越大
C.不同叶龄菠菜叶光合作用强度的差异与光合色素含量有关
D.光照强度、温度属于无关变量，对实验结果也有影响
解析　光合作用产生的O2可用于呼吸作用，当光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量时，释放的O2填充在细胞间隙，使叶片浮力增加，当浮力大于重力时，叶片上浮，A正确；
叶圆片开始上浮所需的时间越长，说明其光合作用产生的O2越少，即光合作用强度越小，B错误；
光合色素可吸收、转化光能，不同叶龄菠菜叶的光合色素含量不同，因此光合作用强度也存在差异，C正确；
该实验的目的为探究CO2浓度对不同叶龄的菠菜叶光合作用的影响，因此自变量为CO2浓度，而光照强度、温度属于无关变量，对实验结果也有影响，应保持相同且适宜，D正确。
3.(2025·广东汕头调研)某研究小组欲探究环境因素对黑藻光合作用的影响，进行了如图所示实验，下列相关叙述错误的是(　　)
D
解析　图示装置测定的是溶解氧的含量，可代表黑藻的净光合速率，其中NaHCO3溶液可为黑藻提供CO2，A正确；
改变NaHCO3溶液的浓度会改变其为植物提供的CO2的浓度，改变S的大小即改变了光照强度，二者都可以影响光合速率，从而影响装置内溶解氧的含量，B正确；
若溶解氧传感器测得溶液中溶解氧的含量不变，说明黑藻不释放O2，即净光合速率为0，黑藻的光合速率等于呼吸速率，D错误。
考点二　影响光合作用的因素及其应用
4.(2025·湖南衡阳模拟)下列有关光合作用原理和应用的叙述错误的是(　　)
A.叶绿体中光合色素吸收的光能可用于将水分解成氧和H＋
B.在暗反应阶段中，从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被NADPH还原
C.提高白天与夜间的温度，有利于增加大棚蔬菜产量
D.适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度
C
解析　在暗反应阶段中，从外界吸收进来的二氧化碳先与C5结合生成C3，接着C3被还原，即从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被NADPH还原，B正确；
白天适当提高温度，有利于光合作用的进行，晚上适当降低温度，降低呼吸速率，从而增加大棚蔬菜产量，C错误；
“光合午休”是由于中午光照过强，温度过高，蒸腾作用过于旺盛，部分气孔关闭导致二氧化碳供应不足引起的，故适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度，D正确。
5.(2025·襄阳五中期中)已知小麦光合作用最适温度为25 ℃，细胞呼吸最适温度为30 ℃，科学家研究小麦30 ℃时光照强度与光合作用强度的关系，得到如图所示曲线。下列有关叙述错误的是(　　)
C
A.在25 ℃条件下研究时，CD段位置会上移，A点会上移
B.B点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
C.其他条件适宜，当植物缺Mg时，B点将向左移动
D.C点之后小麦光合作用强度不再增加可能与光合色素的量有关
解析　Mg是构成叶绿素的元素，其他条件适宜，当植物缺Mg时，叶绿素含量减少，光合作用强度减弱，细胞呼吸强度不变，B点将向右移动，C错误。
6.(2025·广东肇庆调研)某森林中三种主要乔木对光照的需求如表。在适宜温度和大气CO2浓度条件下，下列分析正确的是(　　)
A
物种指标 马尾松 石栎 青冈
株高/m 45 15 20
光补偿点/Lux 140 37 22
光饱和点/Lux 1 425 976 924
A.马尾松与青冈进行套种或间作能充分利用光照等环境资源
B.流入该生态系统的总能量即森林中生产者积累有机物的能量总和
C.光照强度为1 000 Lux时，马尾松幼苗叶肉细胞产生的O2均用于呼吸作用
D.光照强度小于976 Lux时，限制石栎光合速率的主要环境因素是CO2浓度
解析　由图可知，马尾松与青冈的株高、光补偿点、光饱和点都不相同且相差较大，说明对光照的需求不同，进行套种或间作能充分利用光照等环境资源，A正确；
流入该生态系统的总能量即森林中生产者固定的全部太阳能，B错误；
光照强度为1 000 Lux时，马尾松幼苗叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，产生的O2除用于呼吸作用，还扩散至细胞外，C错误；
光照强度小于976 Lux时，石栎还没有达到光饱和点，因此限制石栎光合速率的主要环境因素是光照强度，D错误。
7.(2024·重庆卷，18)重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和(光合速率不再随光强增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率降低)现象。
(1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。
①黄连的光饱和点约为________ μmol·m－2·s－1。光强大于1 300 μmol·m－2·s－1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于______________________________________
____________________________________________________________________。
500
光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为________________________________
____________________________________________________________________。
黄连叶片适应弱光的特征有_____________________________________________
_____________________________________________________________(答2点)。
黄连在弱光条件下，随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制
叶片较薄，叶绿素较多(叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体薄膜面积更大)
(2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏(主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体)，为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向(题图2)的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括__________(多选)。
①叶片叶绿体避光运动；②提高光合产物生成速率；③自由基清除能力增强；④提高叶绿素含量；⑤增强热耗散
①②③⑤
(3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是______________________________________
____________________________________________________________________。
合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高
暗反应速率
解析　(1)①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度，由图1净光合速率的曲线可知，当光照强度达到500 μmol·m－2·s－1时，净光合速率不再增加；光强大于1 300 μmol·m－2·s－1后，由图1可知，光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓度增加主要是由于光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加。
②由图1净光合速率曲线可知，光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光条件下，随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；弱光时，可通过增加受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率，所以黄连叶片适应弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多(叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体薄膜面积更大)。
(2)为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2可看出光能的主要去向为热耗散，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括⑤增强热耗散；①叶片叶绿体避光运动：减少对光的吸收；②提高光合产物生成速率，从而提高光合速率消耗过多的光能；③自由基清除能力增强：减少对光合结构的破坏。而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收，不能减轻光抑制。
(3)为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应速率，合理密植等。
8.(2025·辽宁沈阳一中模拟)大棚草莓主要在秋冬季生长，但棚内光照不足，需要进行人工补光。市面上的补光灯种类繁多，有红光荧光灯(T1)、LED灯A(T2)、LED灯B(T3)、高压钠灯(T4)等，其中红色荧光灯的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光。为帮助草莓种植园选择合适的补光灯，某科研组于12月1日起展开相关实验，测定了在补光条件下草莓的生理和产量指标，其中气孔导度表示气孔的开放程度，结果如表所示。
注：Pn代表净光合速率；Gs代表气孔导度。
(1)在光反应中，被夺去电子的物质是__________，电子经过传递，可用于_____________的结合形成NADPH。
(2)市面上的补光灯中经常出现红光荧光灯的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)T1处理________(填“促进”或“抑制”)草莓的净光合速率。据表分析，其机理是______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
水
NADP＋和H＋
红光荧光灯的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光，是叶绿体色素吸收的主要光谱，有利于植物的光合作用
促进
T1处理后，草莓的叶绿素和类胡萝卜素含量增加使得植物吸收的光能增多及气孔导度增加使植物吸收CO2增加，光合作用增强
(4)从产量指标分析该草莓种植园最应该选择________灯进行补光，主要依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
A
灯A处理具有净光合速率提高、叶绿素和类胡萝卜素含量升高、气孔导度增大、单果质量大、结果数多、成熟日期提前等优点
解析　(1)水光解产生氧气和H＋，其中水是最初提供电子的物质，最终由H＋和NADP＋接受电子，用于形成NADPH。
(2)由题意可知，红光荧光灯的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光，是叶绿体色素吸收的主要光谱，有利于植物的光合作用，所以市面上该光谱的补光灯较多。
(3)Pn代表净光合速率，据表分析，T1处理后草莓的净光合速率大于对照组，说明T1处理能促进草莓的净光合速率，据表分析，其原因是T1处理后，草莓的叶绿素和类胡萝卜素含量增加使得植物吸收的光能增多及气孔导度增加使植物吸收CO2增加，光合作用增强。
(4)由表可知，LED灯A(T2)处理具有净光合速率提高、叶绿素和类胡萝卜素含量升高、气孔导度增大、单果质量大、结果数多、成熟日期提前等优点，因此草莓种植园应该选择灯A进行补光。

展开更多......

收起↑