第10講 光合作用（第二課時）（講義）（解析版）-2025年高考生物一輪復習

11/11第10講光合作用（第二課時）目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標導航 102知識導圖·思維領航 203考點突破·考法探究 3考點一探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響 3知識點1光合作用強度 3知識點2探究光照強度對光合作用強度的影響 4知識點3探究其他環(huán)境因素對光合作用強度的影響（拓展延伸） 6考向1結合光合作用影響因素的實驗，考查科學探究能力 7考點二光合作用的影響因素及其應用 9知識點1光合作用的內部影響因素及其應用 9知識點2光合作用的外部影響因素及其應用 10知識點3多因子變量對光合速率的影響（?？键c） 15考向1結合光合作用影響因素，考查科學思維 16考向2圍繞光合作用在農業(yè)生產中的應用，考查生命觀念和社會責任 1804真題練習·命題洞見（含2024年高考真題） 1805長句分析·規(guī)范作答 27一、教材知識鏈接 27二、教材深挖拓展 27三、長句規(guī)范作答 27考點由高考知核心知識點預測光合作用的影響因素及其應用考點一：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響題型：選擇題、解答題內容：本專題為高頻考點，考查的知識點非常多，全國卷常以非選擇題形式結合呼吸作用、實驗、環(huán)境綜合考察?？键c二：光合作用的影響因素及其應用（3年59考，全國卷3年5考）(2023·天津）光合作用的過程及應用(2023·全國）光合作用的過程及應用(2023·湖北）影響光合作用的因素(2022·福建、2022·天津、2022·重慶、2022·全國）光合作用的過程及應用(2022·廣東、2022·北京、2022·海南）影響光合作用的因素課標要求1.說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉換并儲存為糖分子中的化學能。2.活動：提取和分離綠葉中的色素。3.探究光照強度、CO2濃度等對光合作用強度的影響；關注光合作用與農業(yè)生產及生活的聯系。新舊教材對比增：①差速離心法的原理和過程；②內質網種類；③同位素標記法的定義和應用。改：①水分解為氧和H＋，H＋與NADP＋結合形成NADPH；②C3還原過程中NADPH既提供能量又作還原劑。刪：①葉片呈現綠色的原因；②普利斯特利實驗；③英格豪斯實驗；④梅耶實驗；⑤薩克斯實驗。淡化：化能合成作用改為小字介紹?？键c一探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響知識點1光合作用強度1.概念：指植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數量。（1）表示方法：單位時間內光合作用①制造或產生有機物（糖類）量；②固定CO2的量；③產生O2的量。問題1：植物光合作用制造的糖類會全部積累下來嗎？提示：植物光合作用制造的糖類包括呼吸作用消耗的糖類和植物細胞積累的糖類，不會全部積累下來。（2）光合作用制造的糖類：①呼吸作用消耗的糖類。②植物細胞積累的糖類。光合作用制造的糖類植物細胞積累的糖類呼吸作用消耗的糖類真正（總）光合速率=凈（表觀）光合速率+呼吸作用速率↓↓↓有機物的制造量CO2量固定或消耗量O2的產生量有機物的積累量CO2的吸收量O2的釋放量有機物的消耗量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量問題2:影響光合作用強度的因素有哪些呢？提示：光照、二氧化碳濃度、溫度等。知識點2探究光照強度對光合作用強度的影響1.實驗原理（1）在光照下，綠色植物通過光合作用產生O2。eq\x(\a\al(葉片含有空,氣，上浮))eq\o(→,\s\up7(抽氣))eq\x(\a\al(葉片,下沉))eq\o(→,\s\up11(光合作用),\s\do4(產生O2))eq\x(\a\al(充滿細胞間,隙，葉片上浮))（2）光照強度不同，則光反應產生O2的速率不同，葉片上浮的時間也不同。2.變量分析自變量不同光照強度控制自變量調節(jié)光源與燒杯的距離進行控制因變量光合作用強度檢測因變量同一時間段內葉片浮起數量對無關變量進行控制葉片大小、溶液的量等保持一致自變量的控制：不同功率的臺燈或相同功率臺燈離實驗裝置的距離。3.實驗步驟打孔：取生長旺盛的綠葉，用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片?！艢猓簩A形小葉片置于吸入清水的注射器內，用手指堵住注射器前端小孔拉動活塞，使葉片內氣體逸出?！了簩⑻幚磉^的圓形小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用?！纸M實驗觀察：分別將10片葉圓片投入3只20mlNaHCO3的小燒杯中并調整40W臺燈距離（10、20、30CM）4.實驗現象5.結果分析（1）不同光照強度處理下葉片漂起的狀況（室溫：25℃）臺燈燈泡的功率（W）404040臺燈與燒杯的距離（cm）102030葉片漂起的數量

5min100010min104015min105120min1162（2）光照強度對光合作用強度有影響：在一定范圍內，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也增強(單位時間內圓形小葉片中產生的O2越多，浮起的圓形小葉片也越多)。6.注意事項（1）葉片上浮的原因是：光合作用產生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，釋放氧氣，使葉肉細胞間隙充滿了氣體，浮力增大，葉片上浮。（2）打孔時要避開大的葉脈，因為其中沒有葉綠體，而且會延長圓形小葉片上浮的時間，影響實驗結果的準確性。（3）為確保溶液中CO2含量充足，圓形小葉片可以放入NaHCO3溶液中。提示：NaHCO3緩沖液的作用是：維持裝置中CO2濃度的穩(wěn)定，為光合作用提供CO2。知識點3探究其他環(huán)境因素對光合作用強度的影響（拓展延伸）1.如何探究CO2濃度對光合作用的影響？將數量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離（10cm）置于40W的光源下。2.如何探究溫度對光合作用的影響？將水浴控制溫度數量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離（10cm）置于40W的光源下?！疽族e辨析】1．延長光照時間能夠提高光合作用強度。(必修1P105正文)(×)提示：光合作用強度還受其他因素的影響2．在探究光照強度對光合作用強度的影響中，增加光照強度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時間。(必修1P105探究·實踐)(×)提示：溫度過高葉圓片上浮至液面所用的時間會延遲3．探究光照強度對光合作用強度影響的實驗中使用的圓形小葉片應先排出里面的氣體。(必修1P105探究·實踐)(√)4．為確保溶液中CO2含量充足，圓形小葉片可以放入NaHCO3溶液中。(必修1P105探究·實踐)(√)5．實驗中測得的O2產生量是植物光合作用實際產生的總O2量。(必修1P105旁欄思考)(×)提示：實驗中測得的O2產生量是凈光合速率，而植物光合作用實際產生的總O2量是總光合速率?！厩榫惩评怼?.該實驗中葉片上浮的原因是什么？提示：光合作用產生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，使葉肉細胞間隙充滿了氣體，浮力增大，葉片上浮。2.在該實驗中，若改用普通燈泡(鎢絲)作為光源，應注意什么，怎樣改進？提示：若改用普通燈泡作為光源應注意燈泡發(fā)熱造成的溫度變化對實驗的影響，應在燈泡和光源之間加一玻璃水柱進行隔溫處理。3.該實驗中，若NaHCO3溶液濃度過高會導致葉片上浮緩慢，原因是：提示：在高濃度的無機鹽溶液中，植物細胞失水，代謝減弱考向1結合光合作用影響因素的實驗，考查科學探究能力例1．某實驗小組利用菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片，在適宜條件下探究NaHCO3溶液濃度對光合作用強度的影響，結果如圖。下列說法正確的是()A．葉圓片上浮情況只與光合作用強度有關，與呼吸作用強度無關B．②～⑤組幼葉圓片上浮的速度比成熟葉圓片上浮的速度快C．若適當加大光照強度，⑥⑦組的葉圓片也會上浮D．取葉圓片時應避開大的葉脈，以減少無關變量對實驗的干擾【答案】D【解析】葉圓片的沉浮取決于氣體是否在細胞間隙積累，與凈光合速率有關，因此葉圓片上浮情況與光合作用強度和呼吸作用強度都有關，A錯誤；據圖可知，②～⑤組幼葉圓片上浮時間大于成熟葉圓片，說明②～⑤組幼葉圓片上浮的速度較慢，B錯誤；⑥⑦組葉圓片不上浮的原因可能是NaHCO3溶液濃度過高，導致細胞滲透失水過多而死亡，因此若適當加大光照強度，⑥⑦組的葉圓片不會上浮，C錯誤；葉脈上沒有葉綠體，取葉圓片時應避開大的葉脈，以減少無關變量對實驗的干擾，D正確?！咀兪接柧殹?.某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中，以LED燈作為光源，移動LED燈調節(jié)其與大試管的距離，分別在10℃、20℃和30℃下進行實驗，觀察并記錄單位時間內不同距離下枝條產生的氣泡數目，結果如圖所示。下列相關敘述錯誤的是()A．該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響B(tài)．A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度C．B點條件下伊樂藻能進行光合作用D．若在缺鎂的培養(yǎng)液中進行此實驗，則B點向右移動【答案】D【解析】若培養(yǎng)液中缺鎂，葉綠素合成受阻，光合速率減弱，而呼吸速率不變，需要增大光照強度來增大光合速率，使光合速率等于呼吸速率，即B點向左移動，D錯誤?！咀兪接柧殹?.某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中，以LED燈作為光源，移動LED燈調節(jié)其與大試管的距離，分別在10℃、20℃和30℃下進行實驗，觀察并記錄單位時間內不同距離下枝條產生的氣泡數目，結果如圖所示。下列相關敘述不正確的是()A．該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響B(tài)．A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度C．B點條件下伊樂藻能進行光合作用D．若在缺鎂的培養(yǎng)液中進行此實驗，則B點向右移動【答案】D【解析】若培養(yǎng)液中缺鎂，葉綠素合成受阻，光合速率減弱，而呼吸速率不變，需要增大光照強度來增大光合速率，使光合速率等于呼吸速率，即B點向左移動，D錯誤?！咀兪接柧殹?.如圖為“探究影響植物光合速率的因素”實驗裝置圖，下列關于該圖的說法正確的是()A．用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是使光均勻照射水藻B．向光源方向移動試管，試管內的水溫不會有顯著變化C．該實驗裝置測出的植物光合速率為總光合速率D．改變盛水玻璃柱與燈的距離可以用來探究光照強度對光合作用的影響【答案】B【解析】用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是避免其對試管內水溫的影響，A錯誤；向光源方向移動試管，由于盛水玻璃柱吸收燈光熱量，所以試管內的水溫不會有顯著變化，B正確；該實驗裝置測出的植物光合速率為凈光合速率，C錯誤；改變試管與燈的距離可以用來探究光照強度對光合作用的影響，D錯誤。考點二光合作用的影響因素及其應用知識點1光合作用的內部影響因素及其應用1.植物自身的遺傳特性（1）陽生植物：在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽性植物（2）陰生植物：是指在弱光條件下比強光條件下生長良好的植物。2.葉面積指數（1）分析：OA段：隨葉面積指數的增大，光合作用實際量不斷增大，A點為光合作用的飽和點。超過A點，由于葉的遮擋，光合作用實際量不再增大。OB段：在一定范圍內，干物質量隨葉面積指數增加而增加。B點以后隨葉面積指數增大而減少。E點：表示光合作用實際量與呼吸量相等，干物質積累量為零。（2）應用：將陽生與陰生農作物間作套種時注意作物種類搭配。適當修苗，合理施肥、澆水，避免枝葉徒長，封行過早。溫室栽培植物時，可通過合理密植來增加光合作用面積。3.植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶（1）曲線分析：OA段，隨葉齡增大，色素含量增大，酶的含量和活性增大，光合速率加快。（2）應用：農作物果樹管理后期，適時摘除老葉。知識點2光合作用的外部影響因素及其應用1.光（1）光質：白光＞藍紫光＞紅光①溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜。②遇到陰雨天時給溫室補充光照應當給予紅光或藍紫光。（2）光照強度【單位：勒克斯（lx）】1.光照強度影響光合作用的原理是什么？2.分析下圖的相關知識(1)分析A點、AB段、B點、B點以后的生理狀態(tài)過程及生理狀態(tài)模型圖。(2)某植物體處于B點所示的狀態(tài)時，葉肉細胞光合作用強度大于呼吸作用；某植物葉肉細胞處于B點所示的狀態(tài)時，則該植物體光合作用強度等于呼吸作用(3)D點以前限制光合速率的主要因素？D點以后限制光合速率的主要因素？(4)植物能否生長的問題：某植物光照下CO2的吸收速率為3.5mg/h，黑暗下CO2的釋放速率為3mg/h，每天光照10小時，一晝夜后該植物能否生長？(5)光補償點、飽和點的移動問題：當植物缺Mg時，B點、C點、D點如何移動。(6)光照強度在生產生活中的如何應用？原理：光照強度通過影響植物的光反應進而影響光合速率。光照強度增加，光反應速率加快，產生的NADPH和ATP增多，使暗反應速率加快，從而使光合作用產物增加。b光補償點：整株植物達到光合速率等于呼吸速率時，所對應的光照強度。c光飽和點：植物達到最大光合速率所需要的最小光照強度?！疽族e提示】1.某植物體處于B點所示的狀態(tài)時，其葉肉細胞內光合作用強度大于呼吸作用（大于、等于、小于）。2.某植物葉肉細胞處于B點所示的狀態(tài)時，則該植物體光合作用強度小于呼吸作用（大于、等于、小于）。3.D點以前限制光合速率的主要因素是？提示：光照強度4.D點以后限制光合速率的主要因素是？提示：CO2濃度、溫度等【常考知識】①植物能否生長的問題條件：植物的光合作用生產的有機物＞呼吸作用消耗的有機物。例：某植物光照下CO2的吸收速率為3.5mg/h，黑暗下CO2的釋放速率為3mg/h，每天光照10小時，一晝夜后該植物能否生長？提示：光合作用制造的有機物=6.5×10=65，呼吸作用消耗的有機物=3×24=72，因此一晝夜后該植物無法生長。②環(huán)境條件改變時光補償點和光飽和點的移動問題增大CO2濃度：B點左移，C點右移，D點右上移。植物缺鎂時：B點右移，C點左移，D點左下移?！境？贾R--曲線圖變形】1.b1點時，葉肉細胞內產生ATP的場所：細胞質基質、線粒體、葉綠體。2.①b1點的含義：光合作用強度=呼吸作用強度。②d點的限制因素：CO2、溫度。③若適當增加CO2濃度，則d點的移動方向：右下移。應用：①溫室生產中，適當增強光照強度，以提高光合速率，使作物增產；溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜遇到陰雨天時給溫室補充光照應當給予紅光或藍紫光。優(yōu)先選擇紅光。②陰生植物的光補償點和光飽和點都較低農業(yè)生產上一般間作（玉米--大豆）。原因是：（1）兩種植物的根系深淺搭配，合理的利用了不同層次土壤內水分和養(yǎng)分。（2）兩種植物高矮結合，充分利用了不同層次的陽光（與P選二25，群落的垂直結構聯系，P選二32，立體農業(yè)聯系）。2.CO2濃度1.CO2濃度影響光合作用的原理是什么？2.分析下圖的相關知識(1)A點、B點的生理作用過程分別是什么？(2)A‘點的生理作用過程是什么？(3)B點以前限制光合速率的主要因素？B點以后限制光合速率的主要因素？(4)移動問題：當植物缺Mg時，A點、B點如何移動。3.CO2濃度在生產生活中如何運用？（1）原理：CO2影響暗反應階段，制約C3的形成。（2）曲線分析：A點：光合速率=呼吸速率，CO2補償點。B點：光合速率達到飽和，此時對應的CO2濃度稱為CO2飽和點。A‘點：進行光合作用所需CO2的最低濃度B點以前限制光合速率的主要因素是？提示：CO2濃度B點以后限制光合速率的主要因素是？提示：光照強度、溫度等【常考知識--移動問題】當植物缺Mg時，A點、B點如何移動。提示：A點右移、B點左下移（1）應用：①大田中通風，提供較多的CO2，提高光合作用強度，使作物增產。②溫室中增施有機肥，以增大CO2濃度。③溫室栽培農作物可以投放干冰或與雞舍相連。3.溫度：（1）原理：溫度通過影響酶的活性影響光合作用。最適溫度下植物光合作用最大，植物體內的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時植物氣孔關閉或酶活性降低，光合速率會減弱。（2）應用：農作物增產措施a.適時播種:b.溫室栽培：Ⅰ晴天：增加晝夜溫差。Ⅱ連續(xù)陰雨天：白天和晚上均降溫。盛夏的中午，溫度高，氣孔大多關閉，植物因為缺少CO2而光合作用強度下降?！窘滩纳钔谕卣埂?.如圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖。分析曲線圖并回答：(1)7~10時光合作用強度不斷增強的原因是_在一定溫度和二氧化碳供應充足的情況下，光合作用強度隨著光照加強而增強_。(2)12時左右光合作用強度明顯減弱的原因是__此時溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關閉，二氧化碳供應減少，導致光合作用強度明顯減弱_。4.水分①水是光合作用的原料，缺水直接影響光合作用；②缺水又會導致葉片氣孔關閉，限制CO2進入葉片；③水是體內各種化學反應的介質。應用：及時、合理灌溉。5.礦質元素（1）原理：N：合成光合酶、NADPH、ATP、色素等。P：NADPH和ATP的重要組分。Mg：葉綠素的重要組分。K：促進光合產物向貯藏器官運輸。（2）曲線分析：A點后曲線下降原因：提示：礦質元素過多、土壤溶液濃度過高，植物滲透失水萎蔫。（3）應用：適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光合作用效率。知識點3多因子變量對光合速率的影響（常考點）P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。Q點時，橫坐標所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當提高除橫坐標所表示的因子之外的其他因子。應用：溫室栽培時，當光照強度適宜時，適當提高溫度，同時增加CO2濃度或當溫度適宜時，適當增加光照強度和CO2濃度都可以提高光合速率【拓展】1．中耕松土能促進植物生長的原因是什么？提示：(1)減少雜草與農作物對水分、礦質元素和光的競爭。(2)增加土壤氧氣含量，促進根系的細胞呼吸，進而促進根細胞對無機鹽的吸收。2．缺磷影響光合作用的原因是什么？提示：缺磷植株照光后葉片中ATP和NADPH的含量明顯下降，暗反應速率隨之降低，從而使光合作用受到影響。3．輪作的好處有哪些？提示：防止土壤養(yǎng)分失衡。4．玉米和大豆的根系深淺不同，植株高矮不同。玉米間作套種大豆可充分利用哪些資源提高農作物產量？提示：不同層次土壤內的水分、養(yǎng)分(無機鹽)、光能、空間等?？枷?結合光合作用影響因素，考查科學思維例．西洋參受干旱脅迫，生長會受影響。檢測西洋參在重度干旱條件下與光合作用相關的指標，結果如圖所示。下列敘述正確的是()A.CO2吸收速率隨著干旱時間的延長而上升B.干旱既影響光反應又影響暗反應C.胞間CO2濃度僅受氣孔導度影響D.降低氣孔導度不利于西洋參適應干旱環(huán)境【答案】B【解析】據圖可知，隨著干旱時間的延長，CO2吸收速率先下降后上升然后再下降，A錯誤；干旱條件下土壤含水量降低，植物根系吸收的水分減少，光反應減慢，產生的O2和H＋減少，NADPH和ATP的合成減慢，進而導致C3的還原減慢；缺水還會導致植物葉片氣孔導度下降，CO2的吸收量減少，影響暗反應中CO2的固定過程，B正確；胞間CO2濃度除了受氣孔導度影響外，還受非氣孔因素的影響，C錯誤；降低氣孔導度可以在一定程度上減少水分的散失，有利于西洋參適應干旱環(huán)境，D錯誤?！咀兪接柧殹咳鐖D表示植物光合作用速率隨光照強度改變的曲線，請分析并選出錯誤的一項()A.若適當提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則補償點B應相應地向右移動B.若增加二氧化碳濃度，B點左移，C點左移，D點向右上方移動C.D點時，ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質移動D.若圖為陽生植物，則換為陰生植物，B點向左移動，D點向左下方移動【答案】B【解析】B點為光補償點，此時光合作用與呼吸作用強度相等，若適當提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則補償點B應相應地向右移動，A正確；若增加二氧化碳濃度，則光合作用強度增加，B點左移，C點右移，D點向右上方移動，B錯誤；D點時的光合作用強度最大，其光反應產生的ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質，參與暗反應過程中三碳化合物的還原，C正確?！舅季S建?！抗?CO2)補償點、飽和點的移動問題(1)A點：代表呼吸速率，細胞呼吸增強，A點下移；反之，A點上移。(2)B點與C點的變化(注：只有橫坐標為自變量，其他條件不變)B點(補償點)C點(飽和點)適當增大CO2濃度(光照強度)左移右移適當減小CO2濃度(光照強度)右移左移土壤缺Mg2＋右移左移提醒細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點應右移，反之左移。(3)D點：代表最大光合速率，若增大光照強度或增大CO2濃度使光合速率增大時，D點向右上方移動；反之，移動方向相反?？枷?圍繞光合作用在農業(yè)生產中的應用，考查生命觀念和社會責任例2．農業(yè)生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進作物的生長發(fā)育，達到增加產量等目的。請分析下列操作正確的是()A.礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，體現了水的流動性B.給農田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖類、脂肪等化合物C.向農田中施加農家肥，不僅可為植物的光合作用提供CO2，還可為植物的生長提供一定的無機鹽D.在酸化土壤中，無機鹽多以離子形式存在，有利于農作物的生長和發(fā)育【答案】C【解析】農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的主要原因是肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，體現了水的功能之一：水是良好的溶劑，A錯誤；給農田施加尿素的主要目的是利于植物合成蛋白質、核酸、ATP等含氮化合物，糖類的元素組成一般是C、H、O，脂肪的元素組成是C、H、O，不含N，B錯誤；向農田中施加農家肥，農家肥中的有機物可被土壤微生物分解成二氧化碳和無機鹽，故其不僅可以為植物的光合作用提供CO2，還可以為植物的生長提供一定的無機鹽，C正確；酸化土壤會影響植物根細胞的代謝活動，不利于農作物的生長和發(fā)育，D錯誤。【變式訓練】細胞呼吸和光合作用的原理在農業(yè)生產中具有廣泛的應用。下列有關敘述中，錯誤的是()A.中耕松土有利于根細胞的有氧呼吸，從而促進根細胞對無機鹽的吸收B.農作物生長發(fā)育過程中，及時去掉衰老變黃的葉片有利于有機物的積累C.合理密植和增施有機肥均有利于提高農作物的光合作用強度D.溫室種植農作物時，為促進光合作用，白天要適時通風，以保證O2供應【答案】D【解析】中耕松土可以增加土壤中的空氣含量，有助于植物根細胞的有氧呼吸，從而促進根細胞對無機鹽的吸收，A正確；農作物生長發(fā)育過程中，及時去除衰老變黃的葉片(光合速率較低)，減少有機物的消耗，有利于有機物的積累，B正確；合理密植和增施有機肥均有利于提高農作物的光合作用強度，C正確；溫室種植農作物時，為促進光合作用，白天要適時通風，以保證CO2供應，D錯誤。1．（2023·北京·高考真題）在兩種光照強度下，不同溫度對某植物CO2吸收速率的影響如圖。對此圖理解錯誤的是（）

A．在低光強下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升B．在高光強下，M點左側CO2吸收速率升高與光合酶活性增強相關C．在圖中兩個CP點處，植物均不能進行光合作用D．圖中M點處光合速率與呼吸速率的差值最大【答案】C【分析】本實驗的自變量為光照強度和溫度，因變量為CO2吸收速率?！驹斀狻緼、CO2吸收速率代表凈光合速率，低光強下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要從外界吸收的CO2減少，A正確；B、在高光強下，M點左側CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增強，B正確；C、CP點代表呼吸速率等于光合速率，植物可以進行光合作用，C錯誤；D、圖中M點處CO2吸收速率最大，即凈光合速率最大，也就是光合速率與呼吸速率的差值最大，D正確。故選C。2．（2023·湖北·高考真題）高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發(fā)現平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產約3%~8%。關于高溫下作物減產的原因，下列敘述錯誤的是（）A．呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分B．光合作用強度減弱，有機物合成減少C．蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫D．葉綠素降解，光反應生成的NADH和ATP減少【答案】D【分析】溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性，一般而言，在一定的溫度范圍內，呼吸強度隨著溫度的升高而增強?！驹斀狻緼、高溫使呼吸酶的活性增強，呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分，A正確；B、高溫往往使植物葉片變黃、變褐，使氣孔導度變小，光合作用強度減弱，有機物合成減少，B正確；C、高溫使作物蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫，C正確；D、高溫使作物葉綠素降解，光反應生成的NADPH和ATP減少，D錯誤。故選D。3．（2022·北京·高考真題）光合作用強度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如下圖。據圖分析不能得出（）A．低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B．在一定的范圍內，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C．CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小D．10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高【答案】D【分析】由題圖分析可得：（1）圖中所展現有兩個影響光合速率的因素：一個是CO2的濃度，另一個是溫度。（2）當溫度相同時，光合速率會隨著CO2的濃度升高而增大；當CO2的濃度相同時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小。（3）當CO2濃度為200μL·L-1時，最適溫度為25℃左右；當CO2濃度為370μL·L-1時，最適溫度為30℃；當CO2濃度為1000μL·L-1時，最適溫度接近40℃。【詳解】A、分析題圖可知，當CO2濃度一定時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小，A正確；B、分析題圖可知，當CO2濃度為200μL·L-1時，最適溫度為25℃左右；當CO2濃度為370μL·L-1時，最適溫度為30℃；當CO2濃度為1000μL·L-1時，最適溫度接近40℃，可以表明在一定范圍內，CO2濃度的升高會使光合作用最適溫度升高，B正確；C、分析題圖可知，當CO2濃度為200μL·L-1時，光合速率隨溫度的升高而改變程度不大，光合速率在溫度的升高下，持續(xù)在數值為10處波動，而CO2濃度為其他數值時，光合速率隨著溫度的升高變化程度較大，曲線有較大的變化趨勢，所以表明CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小，C正確；D、分析題圖可知，10℃條件下，CO2濃度為200μL·L-1至370μL·L-1時，光合速率有顯著提高，而370μL·L-1至1000μL·L-1時，光合速率無明顯的提高趨勢，而且370μL·L-1時與1000μL·L-1時，兩者光合速率數值接近同一數值，所以不能表明10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高，D錯誤。故選D。4．（2022·全國·高考真題）某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現容器內CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關于這一實驗現象，下列解釋合理的是（）A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率【答案】D【分析】光合作用會吸收密閉容器中的CO2，而呼吸作用會釋放CO2，在溫度和光照均適宜且恒定的情況下，兩者速率主要受容器中CO2和O2的變化影響?！驹斀狻緼、初期容器內CO2含量較大，光合作用強于呼吸作用，植物吸收CO2釋放O2，使密閉容器內的CO2含量下降，O2含量上升，A錯誤；B、根據分析由于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下，容器內的CO2含量下降,所以說明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐漸降低，從而使植物光合速率逐漸降低，直到光合作用與呼吸作用相等，容器中氣體趨于穩(wěn)定，B錯誤；CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯誤，D正確。故選D。5．（2021·廣東·高考真題）在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是（

）A．Rubisco存在于細胞質基質中B．激活Rubisco需要黑暗條件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2結合【答案】D【分析】暗反應階段：場所是葉綠體基質a．CO2的固定：CO2+C52C3b．三碳化合物的還原：【詳解】A、Rubisco參與植物光合作用過程中的暗反應，暗反應場所在葉綠體基質，故Rubisco存在于葉綠體基質中，A錯誤；B、暗反應在有光和無光條件下都可以進行，故參與暗反應的酶Rubisco的激活對光無要求，B錯誤；C、Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C錯誤；D、Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2結合生成C3的過程，D正確。故選D?！绢}后悟道·歸納】暗反應不同過程對能量的需求暗反應分為CO2的固定和C3的還原兩個過程，CO2的固定過程不消耗能量，C3的還原過程消耗能量。6．（2021·湖南·高考真題）綠色植物的光合作用是在葉綠體內進行的一系列能量和物質轉化過程。下列敘述錯誤的是（

）A．弱光條件下植物沒有O2的釋放，說明未進行光合作用B．在暗反應階段，CO2不能直接被還原C．在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降D．合理密植和增施有機肥能提高農作物的光合作用強度【答案】A【分析】光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用根據是否需要光能，可以概括地分為光反應和暗反應兩個階段。光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光才能進行，這個階段叫做光反應階段。光合作用第二個階段的化學反應，有沒有光都可以進行，這個階段叫做暗反應階段?！驹斀狻緼、弱光條件下植物沒有氧氣的釋放，有可能是光合作用強度小于或等于呼吸作用強度，光合作用產生的氧氣被呼吸作用消耗完，此時植物雖然進行了光合作用，但是沒有氧氣的釋放，A錯誤；B、二氧化碳性質不活潑，在暗反應階段，一個二氧化碳分子被一個C5分子固定以后，很快形成兩個C3分子，在有關酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原，因此二氧化碳不能直接被還原，B正確；C、在禾谷類作物開花期減掉部分花穗，光合作用產物輸出受阻，葉片的光合速率會暫時下降，C正確；D、合理密植可以充分利用光照，增施有機肥可以為植物提供礦質元素和二氧化碳，這些措施均能提高農作物的光合作用強度，D正確；故選A?！绢}后悟道·拓展延伸】植物的光合速率受到光照強度、CO2濃度和溫度等環(huán)境因素的影響。在生產實踐中，除了通過合理密植、增施有機肥提高光合速率，還可通過補光、增加晝夜溫差等措施增加有機物的積累。7．（2024·廣東·高考真題）某湖泊曾處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，水面漂浮著大量浮游藻類。管理部門通過控源、清淤、換水以及引種沉水植物等手段，成功實現了水體生態(tài)恢復。引種的3種多年生草本沉水植物（①金魚藻、②黑藻、③苦草，答題時植物名稱可用對應序號表示）在不同光照強度下光合速率及水質凈化能力見圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)湖水富營養(yǎng)化時，浮游藻類大量繁殖，水體透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有機物少于的有機物，最終衰退和消亡。(2)生態(tài)恢復后，該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結構，從湖底到水面依次是，其原因是。(3)為了達到湖水凈化的目的，選擇引種上述3種草本沉水植物的理由是，三者配合能實現綜合治理效果。(4)上述3種草本沉水植物中只有黑藻具（C4光合作用途徑（濃縮CO2形成高濃度（C4后，再分解成（CO2傳遞給C5）使其在CO2受限的水體中仍可有效地進行光合作用，在水生植物群落中競爭力較強。根據圖a設計一個簡單的實驗方案，驗證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，完成下列表格。實驗設計方案實驗材料對照組：

實驗組：黑藻實驗條件控制光照強度為μmol·m-2·s-1營養(yǎng)及環(huán)境條件相同且適宜，培養(yǎng)時間相同控制條件測量指標(5)目前在湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強光抑制造成生長不良，此外，大量沉水植物葉片凋落，需及時打撈，增加維護成本。針對這兩個實際問題從生態(tài)學角度提出合理的解決措施?！敬鸢浮?1)呼吸作用消耗(2)③②①最大光合速率對應光強度依次升高(3)①(金魚藻)除藻率高，②(黑藻)除氮率高，③(苦草)除磷高(4)金魚藻500二氧化碳濃度較低且相同氧氣釋放量(5)合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物【分析】圖a分析，一定范圍內光照強度增大，三種植物的光合速率加快，光照強度超過一定范圍，三種植物的光合速率均減小。圖b分析，金魚藻、黑藻和苦草都能在一定程度上去除氮和磷、藻?！驹斀狻浚?）由于湖底光照不足，導致原有沉水植物因光合作用合成的有機物少于細胞呼吸消耗的有機物，生物量在減少，不足以維持生長，最終衰退和消亡。（2）據圖分析，最大光合速率對應光強度依次升高，因此生態(tài)恢復后，該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結構，從湖底到水面依次是③②①。（3）據圖b分析，金魚藻除藻率高，黑藻除氮率高，苦草除磷率高，三者配合能高效的去除氮、磷和藻，能實現綜合治理效果。（4）本實驗的實驗目的是驗證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，自變量是植物種類，即黑藻、金魚藻，因此對照組是金魚藻。無關變量應該保持相同且適宜，黑藻在光照強度為500μmol·m-2·s-1時光合速率最強，因此控制光照強度為500μmol·m-2·s-1。為的是驗證碳濃縮優(yōu)勢，因此控制條件為低二氧化碳濃度。因變量是光合速率的快慢，因此檢測指標是單位時間釋放氧氣的量。（5）目前的兩個實際問題是湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強光抑制造成生長不良，大量沉水植物葉片凋落，需及時打撈，增加維護成本，因此可以合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物。8．（2024·全國·高考真題）在自然條件下，某植物葉片光合速率和呼吸速率隨溫度變化的趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。

(1)該植物葉片在溫度a和c時的光合速率相等，葉片有機物積累速率（填“相等”或“不相等”），原因是。(2)在溫度d時，該植物體的干重會減少，原因是。(3)溫度超過b時，該植物由于暗反應速率降低導致光合速率降低。暗反應速率降低的原因可能是。（答出一點即可）(4)通常情況下，為了最大程度地獲得光合產物，農作物在溫室栽培過程中，白天溫室的溫度應控制在最大時的溫度?！敬鸢浮?1)不相等溫度a和c時的呼吸速率不相等(2)溫度d時，葉片的光合速率與呼吸速率相等，但植物的根部等細胞不進行光合作用，仍呼吸消耗有機物，導致植物體的干重減少(3)溫度過高，導致部分氣孔關閉，CO2供應不足，暗反應速率降低；溫度過高，導致酶的活性降低，使暗反應速率降低(4)光合速率和呼吸速率差值【分析】影響光合作用的因素有：光照強度、溫度、CO2濃度、酶的活性和數量、光合色素含量等?！驹斀狻浚?）該植物葉片在溫度a和c時的光合速率相等，但由于呼吸速率不同，因此葉片有機物積累速率不相等。（2）在溫度d時，葉片的光合速率與呼吸速率相等，但由于植物有些細胞不進行光合作用如根部細胞，因此該植物體的干重會減少。（3）溫度超過b時，為了降低蒸騰作用，部分氣孔關閉，使CO2供應不足，暗反應速率降低；同時使酶的活性降低，導致CO2固定速率減慢，C3還原速率減慢，進而使暗反應速率降低。（4）為了最大程度地獲得光合產物，農作物在溫室栽培過程中，白天溫室的溫度應控制在光合速率與呼吸速率差值最大時的溫度，有利于有機物的積累。9．（2024·吉林·高考真題）在光下葉綠體中的C5能與CO2反應形成C3；當CO2/O2比值低時，C5也能與O2反應形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經過一系列化學反應完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中主要物質變化如圖1。光呼吸將已經同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程?；卮鹣铝袉栴}。(1)反應①是過程。(2)與光呼吸不同，以葡萄糖為反應物的有氧呼吸產生NADH的場所是和。(3)我國科學家將改變光呼吸的相關基因轉入某種農作物野生型植株（WT），得到轉基因株系1和2，測定凈光合速率，結果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外，還可來自和（填生理過程）。7—10時株系1和2與WT凈光合速率逐漸產生差異，原因是。據圖3中的數據（填“能”或“不能”）計算出株系1的總光合速率，理由是。(4)結合上述結果分析，選擇轉基因株系1進行種植，產量可能更具優(yōu)勢，判斷的依據是?！敬鸢浮?1)CO2的固定(2)細胞質基質線粒體基質(3)光呼吸呼吸作用7—10時，隨著光照強度的增加，株系1和2由于轉入了改變光呼吸的相關基因，導致光呼吸速率降低，光呼吸將已經同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程不能總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，呼吸速率為光照強度為0時二氧化碳的釋放速率，圖3的橫坐標為二氧化碳的濃度，無法得出呼吸速率，(4)與株系2與WT相比，轉基因株系1的凈光合速率最大【分析】1、光合作用包括光反應和暗反應兩個階段，①光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生NADPH與氧氣，以及ATP的形成；②光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和NADPH的作用下還原生成糖類等有機物；光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細