【备考2024】人教生物专题复习课件：第3章 细胞代谢 课时5 影响光合作用的因素及其应用(共117张PPT)

(共117张PPT)
第三章 细胞代谢
课时5 影响光合作用的因素及其应用
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
探究不同 环境因素 对光合作 用的影响 探究环境因 素对光合作 用强度的影 响 海南T3； 浙江1月T27； 2019：浙江4月 ； 2018：浙江11月 1.科学思维——建立
模型:通过曲线分析影
响光合作用的因素。
2.科学探究——通过
设计、分析与光合作
用有关的实验,培养考
生的科学探究能力。
影响光合作 用的因素及 其应用 2022：湖北T21、北京T2、江苏 、河北T19、全国卷乙T2、全 国卷甲 、广东T18、湖南T1 3、浙江6月T27、浙江1月T27； 课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
探究不同 环境因素 对光合作 用的影响 影响光合作 用的因素及 其应用 2021：湖南T7、全国卷乙T29、北京 T3、海南T21、河北T19、广东T15、 江苏 、辽宁T2、福建T17、重 庆 、浙江6月T23和T27、浙江 1月T27； 3.社会责任——明确
影响光合作用的因素
并将其运用到生产实
践中,培养考生解决实
际问题的能力
续表
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
探究不同 环境因素 对光合作 用的影响 影响光合作 用的因素及 其应用 2020：天津 、全国卷Ⅰ 、海南T21、浙江7月T25； 2019：北京 、全国卷Ⅰ 、 海南 ； 2018：浙江4月T26、江苏T18、全国 卷Ⅰ 、全国卷Ⅱ 、全国卷Ⅲ 3.社会责任——明确
影响光合作用的因素
并将其运用到生产实
践中,培养考生解决实
际问题的能力
续表
命题分析 预测 1.光合作用的影响因素是高考的常考点，常结合实验以表格、曲线等形
式进行考查,侧重考查影响光合作用的内因和外因等,也常将影响光合作用
与细胞呼吸的因素综合在一起进行考查。
2.预计2024年高考命题仍将借助图、表格等考查影响光合作用的因素及
其在生产中的应用，考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,同时还
要关注以生产实践或最新科技进展为命题材料的试题,以落实社会责任这
一核心素养
续表
考点1 探究环境因素对光合作用强度的影响
探究光照强度对光合作用强度的影响
1.实验原理
叶片的叶肉细胞间含有空气，上浮 叶片下沉 细胞间隙充满 ，叶片
上浮。
2.变量分析
自变量 __________ 控制方法：通过调节光源与实验装置间的距离或
光源功率的大小来设置
因变量 _____________ _ 观察指标：相同时间内 __________________
____
无关变量 如温度、 浓度 等 需相同且适宜
光照强度
光合作用强度
圆形小叶片浮起的数量
3.实验流程
深度思考
1.用打孔器打圆形小叶片时为什么要避开叶脉？
提示 因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。
2.如何获得富含 的清水？
提示 可以事先通过吹气的方法补充 ，也可以用质量分数为 的
溶液来提供 。
3.叶片上浮的原因是什么？
提示 光合作用产生的 大于有氧呼吸消耗的 ，叶片释放 ，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
命题点 探究环境因素对光合作用强度影响的实验分析
1.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验
装置，多组装置使用不同颜色滤光片进行实验，
氧气传感器可监测 浓度的变化，下列叙述错
误的是( )
B
A.该实验的目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响
B.加入 溶液是为了吸收呼吸作用释放的
C.拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的 浓度高于单色光下的 浓度
D.若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用强度
[解析] 该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的 的量（代表光合作用强度），故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；加入 溶液是为了给金鱼藻的光合作用提供 ，B错误；滤光片会吸收其他波长的可见光，拆去滤光片，光照强度增大，单位时间内氧气传感器测到的 浓度高于单色光下的 浓度，C正确；若将此装置放在黑暗处，通过比较单位时间内 浓度的变化，可测定金鱼藻的呼吸作用强度，D正确。
2.[2022海南]某小组为了探究适宜温度下 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 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、 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， 溶液中叶圆片光合速率最高
D.若在 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] 本实验的目的是探究适宜温度下 对光合作用的影响,自变量是 浓度，温度、光照等属于无关变量，应保持相同且适宜，A错误；叶圆片通过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， 溶液中叶圆片上浮平均时长最长，表明该组实验的叶圆片光合速率最低，C错误；若将温度从适宜温度降低到 ，则与光合作用相关的酶的活性降低，导致光合速率降低,各组叶圆片上浮所需时长均会延长，D错误。
考点2 影响光合作用的因素及其应用
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：
（2）植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
（3）叶面积指数
2.外部因素
（1）单因素对光合作用的影响
因素 曲线分析及应用
光照强度
因素 曲线分析及应用
光照强度 ①补偿点：使光合速率与呼吸速率相等的光照强度（或二氧化碳浓度）
叫光补偿点（或二氧化碳补偿点）。
②饱和点：使光合速率达到最大时的最小光照强度（或二氧化碳浓度）
叫光饱和点（或二氧化碳饱和点）
因素 曲线分析及应用
浓度
续表
因素 曲线分析及应用
浓度 ①图1中A点表示 __________点，即光合速率等于呼吸速率时的
浓度。
②图2中 点表示进行光合作用所需 的最低浓度。
③B点和 点对应的 浓度都表示 __________点。
补偿
饱和
因素 曲线分析及应用
温度
水分或矿 质元素 __________________________________________________________________________________________________________________________
续表
（2）多因素对光合作用的影响
图像 _______________________________________________________________________________________________________________
曲线 分析 ① 点前，限制光合速率的因素应为 _________所表示的因素，随该因
素的不断加强，光合速率不断提高。
② 间的主要影响因素有两个，一是横轴表示的因素（自变量1）,二是多条
曲线上标注的因素（自变量2）。
③ 点及之后，横轴所表示的因素不再是限制光合速率的因素，要想继续提
高光合速率，可适当改变自变量1以外的其他因素的强度
应用 ①温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用相关
酶的活性，提高光合速率;同时也可适当增加 浓度，进一步提高光合速
率。
②当温度适宜时，可适当增加光照强度和 浓度，以提高光合速率
自变量1
续表
情境应用
农业生产中，为提高作物产量，常常进行松土、施用有机肥，并适时进行浇水。
（1）中耕松土主要是防止土壤板结而引起光合速率下降，其原因是土壤板结导致土
壤缺氧，根细胞进行__________产生酒精和少量的ATP，一方面会影响根细胞对___
_______的吸收，另一方面还会影响根系的生长发育，从而影响光合作用的进行。
无氧呼吸
矿质元素
（2）在农田中施用有机肥益处很多：有机肥中的________被土壤中的微生物分解成
无机物,增加了土壤的肥力；有机肥被分解时释放出 和热量,增加了大棚内的____
______,提高了温度，有利于光合作用的进行。
有机物
浓度
（3）科学研究表明，在不同光质下光合作用的产物也有差异，例如，植物在蓝紫光
照射下，其光合作用产物中蛋白质和脂肪的含量增加；在红光照射下，其光合作用
产物中糖类的含量会增加，因此在植物工厂中若种植大豆，则最好用________照射，
若种植甘蔗，最好用______照射。
蓝紫光
红光
（4）随着全球气候变暖，干旱灾害时常发生，因此种植作物时需要及时浇水。干旱对光合作用的影响主要有：
①缺水初期，气孔开度降低，_____供应不足。

②严重缺水时： .光反应产生的__________________减少； .影响植物体内与光合
作用有关的酶的活性； .破坏叶绿体的结构，________含量减少，叶片变黄； .影
响植物体光合产物的运输，使光合产物在叶片中积累进而影响暗反应的进行。
、ATP、
叶绿素
深度思考
研究表明，钙 与脱落酸 都能提高棉花的抗旱能力，并且混合使用效果
更佳，请简要写出证明该观点的思路。
提示 在干旱条件下分别用清水、 、 及 处理棉花，测量并比较四种情况下棉花的净光合速率大小。
1.影响光合作用的因素多种多样，关键是透过现象看本质，找出内因和外因
2.归纳影响光合作用强度的四个要素
（1）结构：病虫害会损伤叶绿体,自身叶绿素或酶等含量降低,均会使光合作用强度降低；
（2）动力：光照为光合作用提供动力，影响光照强度或光质的因素会影响光合作用强度；
（3）原料：导致水、 低于正常值的因素，均会影响光合作用强度；
（4）条件：影响酶活性的环境因子也会影响光合作用强度。
命题点1 光合作用影响因素的综合分析
1.[2022湖南，不定项]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 量减少
B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的 量大于光合固定的 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下降
AD
[解析] 夏季晴朗无云的白天12时左右，光照强度和温度较高，叶片蒸腾作用强，组成气孔结构的保卫细胞失水过多导致气孔部分关闭，进入植物叶肉细胞的 量减少，光合作用强度减弱，A项符合题意。12时左右，光合作用强度减弱，但是光合作用强度依然大于呼吸作用强度，B项不符合题意。光合色素位于类囊体薄膜上，而不是叶绿体内膜上，C项不符合题意。根据化学平衡原理，光反应产物积累，对光反应过程的抑制作用会加强，使叶片转化光能的能力下降，D项符合题意。
2.[2022北京]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、
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， 浓度升高可使光合作用最适温度
升高
C. 浓度为 时，温度对光合速率影响小
D. 条件下，光合速率随 浓度的升高会持续提高
[解析] 分析可知，本实验的自变量是叶片温度和 浓度，因变量是光合速率。低
于最适温度时，随温度升高，光合作用相关酶的活性增大，光合速率升高，A正确。
由题图可看出，当 浓度为 时，光合作用最适温度约为 ；当
浓度为 时，光合作用最适温度约为 ，B正确。据图可知, 浓度为
时，光合速率随温度的变化幅度较小，C正确。 条件下， 浓度
为 和 时，光合速率相差很小，推测 条件下，若持续增
加 浓度，达到 饱和点后，光合速率不会持续提高，D错误。
3.[2022广东，14分]研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。回答下列问题：
（1）结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量______，原因可能是___________
_________________________________________。
较高
遮阴条件减弱了叶绿素的降解，同时增加了叶绿素的合成
[解析] 分析图b可知，与A组相比，C组叶片叶绿素含量较高，原因可能是遮阴条件一方面减弱了叶绿素的降解，另一方面增加了叶绿素的合成。
（2）比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可
能会积累更多的________________，因而生长更快。
糖类等光合产物
[解析] 由图b可知，B组的净光合速率大于A组和C组的，推测B组的玉米植株可能会积累更多的糖类等光合产物，因而生长更快。
（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会
提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以
_____为对照，并保证除__________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米
的籽粒质量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是_____________
_____________________。
光照等培养条件
A组
遮阴比例
探究能提高作物产量的最适遮阴比例
[解析] 结合题意可知，该实验的目的是探究遮阴比例对植物的影响。因此，应选择前期光照等培养条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组作为对照，并保证除遮阴比例外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒质量。然后比较各组玉米的平均单株产量。如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是探究能提高作物产量的最适遮光比例。
命题点2 光合作用影响因素在农业生产中的应用分析
4.[2021福建，12分]大气中浓度持续升高的 会导致海水酸化，影响海洋藻类生长，进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可多次种植和收获。科研人员设置不同 浓度（大气 浓度 和高 浓度 ）和磷浓度（低磷浓度 和高磷浓度 ）的实验组合进行相关实验，结果如图所示。
图1
图2
回答下列问题：
（1）本实验的目的是探究在一定光照强度下，________________________________
______________________________。
不同 浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响
[解析] 据题图可知，该实验的目的是探究在一定光照强度下，不同 浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响。
（2）ATP水解酶的主要功能是______________。ATP水解酶活性可通过测定_______
____________________________________________________________表示。
催化ATP水解
单位时间磷酸的生成量（单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量）
[解析] ATP水解酶可催化ATP水解。酶活性可用单位时间内反应物的减少量或产物的增加量来表示。
（3）由图1、 可知，在较强的光照强度下， 处理比 处理的龙须
菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸
收更多的矿质元素，因而细胞__________增强，导致有机物消耗增加。
呼吸作用
[解析] 在较强的光照强度下， 处理组的 浓度比 处理组的高，但 处理组的净光合速率比 处理组的低，原因可能是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳定需要吸收更多的矿质元素，因而细胞呼吸作用增强，导致有机物消耗增加。
（4）由图2可知，大气 条件下，高磷浓度能______龙须菜的净光合速率。磷等
矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化，有人提出可以在该海域种植龙须
菜。结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是___
_________________________________________________________________________
______________________。
提高
龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保护海洋生态
[解析] 据图2可知，在相同光照强度下， 处理组的净光合速率大于
处理组的，说明在大气 条件下，高磷浓度能提高龙须菜的净光合速率。龙须菜
在高磷条件下能快速生长，可收获经济效益，同时还能降低海水中的磷等矿质元素
的浓度，保护海洋生态，故可以在富营养化的海域种植龙须菜。
5.[2022浙江1月，8分]不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图1,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（ 次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。
图1
图2
回答下列问题:
（1）高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用________方法分离。光合色素
吸收的光能转化为ATP和 中的化学能，可用于碳反应中_______________的
还原。
纸层析
磷酸甘油酸
[解析] 可用纸层析法分离光合色素。光反应产生的ATP和 可用于碳反应中 磷酸甘油酸的还原。
（2）据图1分析，相对于红光，蓝光照射下胞间 浓度低,其原因是____________
______________。 气孔主要由保卫细胞构成，保卫细胞吸收水分，气孔开放，反之
关闭。由图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被
____光逆转。由图1、图2可知蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合
产物增多，也可以促进 、 的吸收等，最终保卫细胞______________，细胞吸
水，气孔开放。
光合速率大，消耗的 多
蓝
溶质浓度升高
[解析] 由图1可知，蓝光条件下植物的光合速率大于红光条件下的，因此会消耗更多
的 ，导致胞间 浓度降低。由图2可知，蓝光+绿光组气孔导度明显低于蓝光
组，表明绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用；而蓝光+绿光+蓝光组气孔
导度比蓝光+绿光组的大，且比蓝光组更大，说明先蓝光后绿光再蓝光处理可逆转绿
光的阻止作用。
（3）生产上选用__________ 灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，已用于某些药
用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的________或__________、合理的光照次序
照射,利于次生代谢产物的合成。
不同颜色
光强度
光照时间
[解析] 可采用不同颜色的 灯或者利用滤光性薄膜来获得不同的光质环境。
1.[2021湖南]绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。
下列叙述错误的是( )
A.弱光条件下植物没有 的释放，说明未进行光合作用
B.在暗反应阶段， 不能直接被还原
C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
A
[解析] 绿色植物在光下可进行光合作用，弱光条件下植物没有 的释放，此时光合
作用强度可能小于或等于呼吸作用强度，A错误；在光合作用的暗反应阶段，
首先和 结合形成 ， 在 和ATP的作用下被还原，B正确；植物开花期光合
作用的产物优先供应生殖器官的生长，若剪掉部分花穗，光合产物输出受阻，叶片
的光合速率会暂时下降，C正确；合理密植可为农作物提供充足的光照和 ，增施
的有机肥被微生物分解后可为农作物提供 和无机盐，二者均能提高农作物的光
合作用强度，D正确。
2.[2022全国卷甲，9分]根据光合作用中 的固定方式不同,可将植物分为 植物
和 植物等类型。 植物的 补偿点比 植物的低。 补偿点通常是指环境
浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境 浓度。回答下列问题。
（1）不同植物（如 植物和 植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应
阶段的产物是_____________________________（答出3点即可）。
、ATP和 （或 ）
[解析] 光反应阶段的化学反应是在类囊体薄膜上进行的，在光反应阶段，叶绿体中
光合色素吸收的光能一方面将水分解成氧气和 （或 ），另一方面在有关
酶的催化作用下，促成ADP与 发生化学反应，形成ATP。
（2）正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是___________
_______________（答出1点即可）。
自身呼吸作用要消耗一部分
[解析] 植物叶片细胞也要通过呼吸作用消耗一部分光合产物，故正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。
（3）干旱会导致气孔开度减小,研究发现在同等程度干旱条件下, 植物比 植物
生长得好。从两种植物 补偿点的角度分析,可能的原因是____________________
_________________________________________________________________________
______________________________________。
干旱条件下，植物胞间二氧化碳浓度低， 植物的二氧化碳补偿点比 植物的低， 植物能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用（合理即可）
[解析] 干旱导致气孔开度减小，通过气孔进入叶肉细胞的二氧化碳减少， 植物的二氧化碳补偿点比 植物的低， 植物能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用，故在同等程度干旱条件下， 植物比 植物生长得好。
3.[2021河北，10分]为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米
植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理:（1）对照组; （2）施氮组，
补充尿素 ;（3）水+氮组，补充尿素 同时补水。检测相关生
理指标，结果见下表。
注:气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题:
（1）植物细胞中自由水的生理作用包括______________________________________
______等（写出两点即可）。补充水分可以促进玉米根系对氮的______,提高植株氮
供应水平。
反应介质、良好溶剂、参与物质运送和生化反应
吸收
[解析] 自由水是细胞内的良好溶剂；细胞内的许多生物化学反应都需要水的参与；水在生物体内流动，可以运送营养物质和代谢废物。分析题表数据可知，与施氮组相比，水 氮组各项生理指标都增大，说明补充水分可以促进玉米根系对氮的吸收，提高植株氮供应水平。
（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与____离子参与组成的环式结构使叶绿
素能够吸收光能，用于驱动______________两种物质的合成以及____的分解；
羧化酶将 转变为羧基加到____分子上，反应形成的产物被还原为糖类。
镁
ATP和
水

[解析] 氮与镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，在光合作用的光反应阶段，吸收的光能可用于水的分解，产生 和 ，还可促使ADP和 发生化学反应，形成ATP。在暗反应阶段，在 羧化酶的催化下， 和 结合，生成 。
（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的 供应。据实验结果分析，
叶肉细胞 供应量增加的原因是_______________________________________。
气孔导度增大，植株从外界吸收更多的
[解析] 分析题表数据可知，与施氮组相比，水+氮组气孔导度明显增大，有利于植株从外界吸收 。
4.[2021浙江6月，8分]不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图
甲； 光照、 黑暗条件下,无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图
乙。
回答下列问题:
（1）叶片细胞中,无机磷主要贮存于______，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体
等结构。光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物______________的组分，也是卡
尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物________的组分。
液泡
ATP和
三碳糖
[解析] 叶片细胞中，无机磷主要贮存于液泡中，还有在线粒体、叶绿体、细胞溶胶等结构中。光反应的产物有 、ATP和 ，其中ATP和 中含有磷酸基团。卡尔文循环产生的三碳糖也含有磷酸基团，其大部分会运到叶绿体外合成蔗糖。
（2）图甲的 段表明无机磷不是光合作用中________过程的主要限制因素。由
图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是____________;
不论高磷、低磷, 内淀粉含量的变化是____________________________________
____。
光反应
较低、较高
光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少
[解析] 光强度通过影响光反应过程来改变光合速率，由图甲可知， 段低磷和高磷曲线变化一致，说明无机磷不是光合作用中光反应过程的主要限制因素。由图乙可知，无论低磷、高磷， 内，光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少。
（3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是____________________________
____________________________。为确定叶片光合产物的去向，可采用___________
________法。
淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比
的同位素示踪
[解析] 光电比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的
方法，这是利用有色物质对特定波长光的吸收特性来进行定量分析的一种方法，其
原理是基于被测物质溶液的颜色或加入显色剂后生成的有色溶液的颜色，颜色深度
和物质含量成正比，根据光被有色溶液吸收的强度，即可测定溶液中物质的含量。
淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比，因此可采用光电比
色法测定淀粉含量。可采用 的同位素示踪法来确定叶片光合产物的去向。
一、选择题
1.[2023长沙模拟]取某植物生长旺盛的绿叶，用打孔器打出许多叶圆片，再用气泵抽
出叶圆片的气体直至叶圆片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度
溶液的烧杯中，给予一定的光照，记录每个烧杯中叶圆片上浮至液面所用
的平均时间。下列说法错误的是( )
A.该实验的目的是研究 浓度对光合作用强度的影响
B.叶片必须先在暗处放置几小时，消耗掉叶片中的淀粉
C.叶肉细胞产生的 可从叶绿体扩散到线粒体和细胞外
D.一定范围内增强光照强度，可以缩短叶圆片上浮的平均时间
[解析] 该实验的自变量是不同浓度的 溶液， 溶液可以为叶肉细胞
的光合作用提供 ，所以该实验的目的是研究 浓度对光合作用强度的影响，
A正确；该实验的因变量为光合作用产生的氧气量，并不是淀粉的含量，所以实验
前不需要消耗掉叶片中的淀粉，B错误；叶肉细胞经光合作用产生的氧气可进入线粒
体供有氧呼吸使用，多余的氧气可扩散到细胞外，C正确；一定范围内增强光照强度
可使光合速率增大，叶肉细胞通过光合作用产生的氧气增多，可以缩短叶圆片上浮
的平均时间，D正确。
√
2.近年来，越来越多的农户建设温室大棚来种植绿色蔬菜，既丰富了菜篮子，也提
高了收入。下列相关措施有利于农民增产增收的是( )
A.加盖蓝膜，阻止紫外光伤害植物 B.增设日光灯，延长光照时间
C.薄膜上全天覆盖草帘，防止低温冻伤 D.增施有机肥，缩小大棚内昼夜温差
B
[解析] 加盖蓝膜，会导致光合作用可以利用的光照减少，不利于光合作用的进行，A不符合题意。增设日光灯，可以提高光照强度，提高光合速率，延长光照时间，有利于光合作用积累有机物，B符合题意。薄膜上全天覆盖草帘，会阻断光线的进入，不利于光合作用的进行，C不符合题意。增施有机肥，有利于提高光合速率;白天适当升温可以促进光合作用，夜间适当降温可以抑制呼吸作用，增大大棚内昼夜温差，有利于有机物的积累，进而能够增产增收，D不符合题意。
3.[2022福州质检]光合作用是影响作物产量的一个重要的化学反应，以下研究内容与
研究目的相匹配的是( )
选项 研究内容 研究目的
A 强光条件下类囊体结构的变化 探究不同光质对光反应速率的影响
B 遮阴处理后光合色素含量比例的 变化 探究温度对与光合作用相关酶活性的
影响
C 干旱条件下 （催化 固定的酶）活性的变化 探究干旱胁迫对气孔开放程度的影响
D 修剪枝条对经济作物产量的影响 探究植物形态对光合产物分配的影响
D
[解析] A项研究目的应是不同强光条件对光反应速率的影响，A不符合题意；B项研究目的应是光照强度对光合色素含量比例的影响，B不符合题意；C项研究目的应是干旱胁迫对 活性的影响，C不符合题意。
4.[2022北京海淀区模拟]开发生物燃料替代化石燃料，可实现节能减排。如图为生物
燃料生产装置示意图，据图分析正确的是( )
A.光照时，海洋微藻产生ADP和 供给暗反应
B.图中①为 ，外源添加 可增加产物生成量
C.图中②为暗反应阶段产生的酒精等有机物质
D.该体系产油量的高低不受温度和 等的影响
√
[解析] 光照时，海洋微藻产生ATP和 供给暗反应，A错误；图中①为 ，外源添加 可促进海洋微藻的光合作用，进而增加产物生成量，B正确；图中②为呼吸作用产生的酒精等有机物质，C错误；该体系产油量的高低受温度和 等的影响，D错误。
5.[2023重庆名校一模]红松（阳生）和人参（阴生）均为
我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适
宜的条件下，光合速率与呼吸速率的比值 随光照强
度变化的曲线图，下列叙述正确的是( )
D
A.光照强度为 时，每日光照12小时，一昼夜后人参干重不变，红松干重减少
B.光照强度在 之后，限制红松 增大的主要外界因素是 浓度
C.光照强度为 时，红松和人参的净光合速率相等
D.若适当增加土壤中无机盐镁的含量，一段时间后 植物的 减小
[解析] 由题图可知，光照强度为 时，对于人参（B）而言，光合速率与呼吸速率
的比值 为1，白天12小时没有积累有机物，晚上进行呼吸作用消耗有机物，一
昼夜后干重减少，A错误；光照强度在 之后，限制红松 增大的主要外界因
素仍然是光照强度，在 之后，限制其 增大的主要外界因素才是 浓度，B
错误；净光合速率=光合速率-呼吸速率，当光照强度为 时，二者的 相同，但
呼吸速率不一定相同，故净光合速率不一定相同，C错误；对于人参（B）而言，光
照强度为 时光合速率与呼吸速率的比值 为1，对应的光照强度为光补偿点，
若适当增加土壤中无机盐镁的含量，人参合成叶绿素增多，达到光补偿点需要的光
照强度变小，即 减小，D正确。
6.[2023岳阳模拟]如图为桑叶光合速率随土壤水分减少的日变化曲线，图中曲线Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、 、 天测得的数据。若光照强度的日变化趋势相同，
则据图判断，下列叙述错误的是( )
C
A.在水分充足时桑叶没有出现“午休”现象
B.曲线Ⅱ双峰形成与光照强度的变化有关
C.导致曲线Ⅰ日变化的主要因素是土壤含水量
D.适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度
[解析] 分析题图中曲线Ⅰ可知，在水分充足时桑叶没有出现“午休”现象，A正确；曲线Ⅱ双峰形成与横轴即光照强度的变化有关，B正确；Ⅰ为降雨后第2天测得的结果，此时土壤水分是较为充足的，因此导致曲线Ⅰ日变化的主要因素是光照强度，C错误；在水分充足时桑叶没有出现“午休”现象，故可推知适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”现象，D正确。
7.在农业生产上常常施用一定量的无机肥来达到增产的目的。为了研究无机肥对植
物生长发育的影响，科研小组将无机肥溶于土壤浸出液配制了不同浓度的盐溶液，
利用这些盐溶液进行了相关实验，结果见下表。下列说法正确的是( )
盐浓度 最大光合速率 呼吸速率


0（对照） 31.65 1.44
100（低盐） 36.59 1.37
500（中盐） 31.75 1.59
900（高盐） 14.45 2.63
A.细胞中大多数无机盐以化合物形式存在
B.植物的呼吸速率通过根细胞呼吸作用产生的 量来测定
C.与对照组相比，植物在低盐条件下产生和消耗的有机物较多
D.高盐条件下植物细胞失水，气孔关闭，导致最大光合速率下降
√
[解析] 细胞中无机盐主要以离子形式存在，A错误；植物的呼吸速率应该是测定整株植物，即所有细胞的呼吸速率，而不只是测定根细胞的呼吸速率，B错误；在低盐条件下，植物的最大光合速率比对照组大，而呼吸速率比对照组小，即产生的有机物较多，消耗的有机物较少，C错误；高盐条件下，植物的最大光合速率下降，可能是因为外界溶液浓度过高，植物细胞失水，从而使气孔关闭， 吸收减少，D正确。
二、非选择题
8.[2023大同一调，10分]如图是某兴趣小组同学探究光照强度对小球藻光合作用速率的影响的实验装置。请回答下列问题：
（1）该实验通过__________________________________________________________
__来控制光照强度，该实验可通过观察单位时间内______________________来检测
光合作用速率。
改变试管与台灯之间的距离（或相同距离用不同功率的灯泡照射）
试管中产生气泡的多少
[解析] 据题意可知，本实验探究光照强度对小球藻光合作用速率的影响，自变量为光照强度，图中可以通过改变试管与光源（台灯）之间的距离（或相同距离用不同功率的灯泡照射）来控制光照强度；叶片光合作用释放 ，该实验可通过观察单位时间内产生气泡的多少来检测光合作用速率。
（2）植物叶肉细胞产生ATP的场所有________________________________________
________________，叶绿体中 的来源有______________________。
细胞质基质和线粒体、叶绿体类囊体薄膜（叶绿体或类囊体）
线粒体和 溶液
[解析] 植物叶肉细胞既能进行光合作用，又能进行细胞呼吸，光合作用产生ATP的场所是叶绿体类囊体薄膜，细胞呼吸产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，因此植物叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体、叶绿体类囊体薄膜（叶绿体或类囊体）。叶绿体中 的来源一方面是叶绿体所在细胞呼吸作用产生的，另一方面是从外界吸收的，即来源于线粒体和 溶液。
（3）该实验盛水玻璃柱的作用是________________________。
有效防止试管中水温升高
[解析] 实验中探究光照强度对光合速率的影响，要控制无关变量的影响，在台灯与试管之间增加一个盛水玻璃柱，可避免台灯产生的热量对试管内水温的影响。
9.[2023惠州一调，12分]科学家研究了棉花田间不同持水量条件下，不同生育时期叶
片叶绿素含量与光合速率的变化。以棉花新品种1号为材料，灌水量设3个处理：田
间持水量的 ，田间持水量的 ，田间持水量的 （对照组 ）。
其他管理同大田。结果如图及表。请回答以下问题。
处理 单叶光合速率 初花期 盛花期 盛铃期 吐絮期
A 22.5 31.3 24.8 9.6
31.2 37.5 32.3 13.8
B 28.7 34.9 31.7 14.9
（1）棉花叶片中的光合色素分布在叶绿体的____________，可用__________作溶剂
进行提取。
类囊体薄膜
无水乙醇
[解析] 绿色植物叶片中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，故可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
不同水分处理下光合速率的变化情况
（2）三种持水量条件下，从盛铃期到吐絮期，棉花叶片的叶绿素含量和光合速率都
呈下降趋势，原因可能是__________________________________________。
温度降低，影响了相关酶的活性（合理即可）
[解析] 从盛铃期到吐絮期，温度降低，影响相关酶的活性，可能抑制了叶绿素的合成，叶绿素含量下降，进而引起光合速率下降。
（3）该实验的自变量为____________________________________________。与其他
两组相比，持水量过低（A）组的单叶光合速率较低，原因是①_________________
_____________；②________________________________________________________
______。
不同的水分处理（或不同持水量）及不同生育期
叶绿素含量低，吸收的光能减少
持水量过低，气孔导度下降（气孔部分关闭），吸收的二氧化碳减少
[解析] 分析可知,该实验的自变量为不同的水分处理（不同持水量）及不同生育期。
与其他两组相比,A组的叶绿素含量较少,吸收的光能较少,光反应较弱;与其他两组相
比,A组的持水量较低,气孔部分关闭,吸收的 减少,暗反应较弱，故与其他两组相
比，持水量过低（A）组的单叶光合速率较低。
一、选择题
10.[2021辽宁]植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生
产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是( )
A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B.应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C.合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D.适时通风可提高生产系统内的 浓度
B
[解析] 不同植物生长所需的光的波长和光照强度有所不同，故可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，A正确；采用无土栽培技术培养植物时，为保证植物根系正常吸水，一般情况下，培养液的浓度应小于植物根部细胞的细胞液浓度，B错误；合理控制昼夜温差可增加有机物的积累，提高作物产量，C正确；适时通风可增强空气流动，提高生产系统内的 浓度，D正确。
11.[2022惠州一调]某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片
光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水
分条件保持适宜，实验结果如图所示，下列有关分析错误的是( )
C
A.叶片光合速率随干旱时间延长呈下降趋势
B.实验组叶片光合速率下降先于叶片中叶绿素含量下降
C.第2~4天，实验组光合速率下降是由叶片中叶绿素含量下降引起的
D.持续严重干旱，对植物的光反应和暗反应均有可能产生影响
[解析] 据图甲可知，随干旱时间的延长，叶片光合速率呈下降趋势，A正确；据图甲可知，实验组叶片光合速率在第2天时开始下降，据图乙可知，实验组叶片中叶绿素含量在第4天时开始下降，即实验组叶片光合速率下降先于叶片中叶绿素含量下降，B正确；第2~4天，实验组叶片光合速率下降，但此时段叶片中叶绿素含量并未下降，说明第2~4天实验组光合速率下降不是由叶片中叶绿素含量下降引起的，C错误；持续严重干旱，会使叶片中叶绿素含量下降、气孔关闭，叶片中叶绿素含量下降会导致光反应减弱，气孔关闭会使二氧化碳供应不足，从而导致暗反应减弱，D正确。
12.[2022马鞍山模拟]为探究影响光合速率的因素，
研究人员将同一品种生长状况相同的玉米幼苗置于
条件下培养，实验结果如图所示。下列有关叙
述错误的是( )
A
A.此实验共有两个自变量：光照强度和施肥情况
B. 点比 点 吸收速率高的原因是光照强度大
C.在土壤含水量为 的条件下施肥效果明显
D.与 点相比，制约 点光合速率的因素主要是土壤含水量
[解析] 由曲线图可知，本实验有三个自变量，即光照强度、施肥情况、土壤含水量，
A错误。由曲线图可知，D点和B点的唯一自变量为光照强度，D点光照强度大于B点，
故D点 吸收速率高，B正确。由曲线图可知，土壤含水量低于 时，相同光
照强度下施肥与未施肥相比， 吸收速率相同，而高于 时施肥与未施肥存在
差异，且施肥时 吸收速率明显高于未施肥时的，因此土壤含水量在
的条件下施肥效果明显，C正确。由曲线可知， 点土壤含水量大于C点的， 点
吸收速率高，因此与 点相比，限制C点玉米光合速率的主要因素是土壤含水量，
D正确。
13.[2022吉林普通高中调研]如图的纵轴表示某种植物气体吸收
量或释放量的变化（不考虑横轴和纵轴单位的具体表示形式）。
下列说法正确的是( )
B
A.若纵轴代表 吸收量，可以判断该植物从 点开始进行光合作用
B.若纵轴代表 吸收量， 点表示植物的净光合作用强度为0
C.若纵轴代表 释放量，提高大气中的 浓度， 点不移动
D.若纵轴代表 释放量， 点时光合作用制造的有机物总量是8
[解析] 若纵轴代表 吸收量，C点时光合作用强度等于呼吸作用强度，即植物的净光合作用强度等于0，该植物的光合作用从C点前就已经开始，A错误、B正确；若纵轴代表 释放量，提高大气中的 浓度，光合作用强度和呼吸作用强度相等时所需光照强度降低，C点左移，C错误；若纵轴代表 释放量，D点时光合作用制造的有机物总量是 ，D错误。
14.[2022衡阳一模]灌浆期是农作物开花后有机物储存在籽
粒中的一个阶段，当有机物含量不再增加时，灌浆期结束。
研究发现温度对小麦籽粒干重的影响与小麦灌浆期的长短
有密切关系。某科研小组在温室条件下进行了相关实验，
结果如图（图中 、 、 分别表示3
D
A.昼夜温度组合为 时，小麦灌浆期约为40天
B.若小麦在灌浆期遇到连续低温 天气，小麦灌浆期会延长
C.若小麦在灌浆期遇到连续高温 天气，小麦籽粒干重会减小
D.灌浆期遇到连续阴雨天，小麦籽粒干重减少，其主要原因是阴雨天温度低
组不同的昼夜温度组合）所示。据图分析，下列叙述错误的是( )
[解析] 据题图可知，昼夜温度组合为 的实验中，第0~40天，小麦籽粒干重
逐渐增加，40天以后，小麦籽粒干重保持稳定，由此可知此条件下小麦灌浆期约为4
0天，A正确。据题图可知，昼夜温度组合为 时，小麦灌浆期约为70天，结
合A项分析可说明小麦在灌浆期遇到连续低温 天气，灌浆期会延长，B正
确。据图可知，昼夜温度组合为 时，小麦籽粒干重最低，说明若小麦在灌
浆期遇到连续高温 天气，小麦籽粒干重会减小，C正确。阴雨天小麦籽粒
干重减少的主要原因是光照弱，光合作用强度降低，有机物积累量少，D错误。
二、非选择题
15.[2022湖北，13分]不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，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 对植物的光合作用有影响。用某一高浓度 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。
图1
【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 处理期间，若适当增加环境中的 浓度，甲、乙植物的
光饱和点会______（填“减小”“不变”或“增大”）。
增大
[解析] 若适当增加环境中的 浓度,会使两种植物的光合作用增强，所能固定的光能增多，需要在较高光照强度下植物才能达到最大光合速率，即在该种情况下,甲、乙植物的光饱和点会增大。
（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________
________________________________________________。
高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
[解析] 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 处理甲的时间越短（长），对甲植物光合作用的影响越小（大）。
（3）从图3分析可得到两个结论：① 处理75天后，甲、乙两种植物的__________
__________________________，表明长时间高浓度的 对植物光合作用产生明显抑
制；②长时间高浓度的 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
长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异
[解析] 从图3可知，一是甲、乙两种植物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 对植物光合作用产生了明显抑制；二是长时间高浓度的 对
乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度的 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 耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度 处理75天。
若实验现象为_____________________________________________________，则说明
A基因的功能与乙植物对 耐受力无关。
A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同
[解析] 如果A基因的功能与乙植物对 耐受力无关，则乙植物的净光合速率不会受A基因表达量的影响，即A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同。
16.[2022长郡中学检测，10分]间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不同种
类农作物的种植方式，充分利用光能、空间和时间资源提高农作物产量。科研人员
在研究玉米—大豆套作种植时，以净作玉米、净作大豆为对照，设置 和
两种玉米与大豆行比配置，进行了大豆产量和玉米产量（单位： ）
的研究，实验结果如表所示：
处理 A B 净作大豆 净作玉米
大豆产量 925 1 979 2 498 —
玉米产量 —
（1）据表可知，在一定的范围内不同行比配置对套作玉米、大豆产量的具体影响分
别是________________________________________________，该实验中影响大豆光
合作用的主要环境因素是__________。
行比配置越大，产量越低；行比配置越大，产量越高
光照强度
[解析] 由表可知，在一定的范围内不同行比配置对套作玉米、大豆产量的影响不同，对于玉米来说，行比配置越大，产量越低；对于大豆来说，行比配置越大，产量越高。大豆为低位作物，该实验中影响大豆光合作用的主要环境因素是光照强度。
（2）目前科研人员在研究提高作物产量的措施时，发明了一种转光膜，他们在大棚
膜材料中加入不同光转换剂，可将部分紫外光和绿光转变成蓝紫光、红光等，能显
著提高作物的产量，原理是_________________________________________________
________________________________________________________。
叶绿素 和叶绿素 主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，提供充足可吸收光，可提高光合作用
[解析] 叶绿素 和叶绿素 主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，转光膜将作物几乎不吸收的紫外光和绿光转化为蓝紫光和红光，以此来提高作物的产量。
（3）农业生产上，温室大棚种植的蔬菜产量一般都要比露天种植的产量高。试从影
响植物光合作用的环境因素的角度阐述其原因：_______________________________
_________________________________________________________________________
______（至少答出2点）。
露天种植的情况下，二氧化碳浓度很难控制，温度也不易控制，但在大棚种植的情况下，这些因素都可以根据需要人工控制
[解析] 露天种植的情况下，二氧化碳浓度很难控制，温度也不易控制，但在大棚种植的情况下，这些因素都可以根据需要人工控制，故温室大棚种植的蔬菜产量一般都要比露天种植的高。
17.[写出实验思路][2023宝鸡模拟,10分]研究人员以植物甲（阳生植物）和乙（阴生植物）为材料进行实验，结果如图1和图2所示。请回答下列问题：
（1）图1中，A点时，植物甲在有关酶的催化作用下，接受光反应提供的能量并且
被 还原后，形成___________________________________________。由A点
对应的光照强度突然升高到B点对应的光照强度，并在此光照强度下光合速率达到稳
定的过程中，植物乙光合作用中 的相对含量变化是______________________。
有机物[或糖类 ]和 （或五碳化合物）
先下降后趋于相对稳定
[解析] 图1中，A点植物甲可以进行光合作用，在光反应产生的ATP和 的参
与下，在相关酶的催化作用下， 被还原生成 和有机物；由A点对应的光照强度
突然升高到B点对应的光照强度，即光照强度增加，而光照强度增加会导致光反应产
生的ATP和 增加，进而导致短时间内 的还原增加，此时 的生成不变，
当光合速率最终达到稳定时， 的含量也趋于稳定，因此 的相对含量变化是先
下降后趋于相对稳定。
（2）植物的光补偿点是植物光合作用 吸收量与植物呼吸作用 释放量相等时
对应的光照强度。由图1和图2可知，光补偿点的大小可能因____________________
的不同而有所差异。与阳生植物相比较，阴生植物呼吸速率很低，很弱的光合作用
就可以使植物光合作用 吸收量与植物呼吸作用 释放量相等，从而可以在___
___________________的环境中存活下来。
植物种类和生长环境
光照不足或弱光
[解析] 植物的光补偿点是植物光合作用 吸收量与植物呼吸作用 释放量相等
时对应的光照强度，图1和图2说明光补偿点的大小可能因植物种类和生长环境的不
同而有所差异。根据图1分析，阴生植物的呼吸速率较阳生植物低，很弱的光合作用
就可以使植物光合作用 吸收量与植物呼吸作用 释放量相等，即弱光下就达
到了光补偿点，这样可以使其在光照不足的环境中生存下来。
（3）图2中，为验证在 光强下生长的植物甲光补偿点降低是由环
境因素引起的，而非遗传物质的改变造成的，需在此基础上进一步实验，请写出实
验思路：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________。
收获在 光强下生长的植物甲种子种植，使其在 光强下生长，一段时间后，在与图2实验条件完全相同的条件下（重复上述实验），测其光补偿点（合理即可）
[解析] 验证在 光强下生长的植物甲光补偿点降低是由环境因素引
起的，而非遗传物质的改变造成的，根据实验的单一变量原则和对照原则分析，在
图2实验的基础上需要进一步实验，具体的思路为：收获在 光强
下生长的植物甲种子种植，使其在 光强下生长，一段时间后，
在与图2实验条件完全相同的条件下（重复上述实验），测其光补偿点。
18.[2022北京房山区一模，11分][提出建议并说明理由]植物的生长与氮素的吸收、同化、转移等过程密切相关。科研人员对烟草叶片光合作用中的氮素利用进行了相关研究。
（1）参与光合作用的很多分子都含有氮，氮与____离子参与组成的叶绿素能够吸收
光能并用于驱动水的分解和______________的合成； 羧化酶将 固定为___
_________________，再进一步还原为糖类。
镁
ATP、
（或三碳化合物）
[解析] 氮与镁离子参与组成的叶绿素能够吸收光能，从而促进光合作用的光反应阶
段 、ATP的合成和水的分解；在暗反应阶段， 羧化酶催化 和 生
成 （三碳化合物）， 在 、ATP的作用下再进一步被还原为糖类。
（2）科研工作者对烤烟品种 施加不同的氮量，实验结果如下：
组别 氮浓度 比叶氮 叶绿素含量 叶绿体 浓度 净光合速率


低氮 0.2 0.5 1.6 75 9
中氮 2 0.95 2.8 125 15
高氮 20 1.1 3.0 80 14.9
注：比叶氮表示单位叶面积的氮素的含量。
①从表中数据可知，氮素对烤烟叶片净光合速率的影响是_______________________
_________________________________________________________________________
___________________。
一定范围内，氮素可显著提高烤烟叶片的净光合速率，高氮相对于中氮提高作用不显著 （或中氮与高氮的提高作用无显著差异）
[解析] 分析表格可知，高氮组的净光合速率略小于中氮组,中氮组的净光合速率明显大于低氮组，因此氮素对烤烟叶片净光合速率的影响是一定范围内,氮素可显著提高烤烟叶片的净光合速率，高氮相对于中氮提高作用不显著（或中氮与高氮的提高作用无显著差异）。
②研究人员推测出现该现象的原因可能是施氮提高了________的合成，进而影响光
合速率；但在高氮情况下，________________成为光合速率持续升高的限制因素。
叶绿素
叶绿体 浓度
[解析] 由表格中三组的叶绿素含量可知，施氮可提高叶绿素的含量,进而影响光合速率。与中氮组相比,高氮组叶绿素含量较高、叶绿体 浓度明显较低，而净光合速率也略低，说明在高氮情况下，叶绿体 浓度成为光合速率持续升高的限制因素。
（3）植物光合系统中的氮素分配受供氮量等因素的影响，研究人员对叶片光合系统中氮素的含量及分配进行了检测，结果如下：
注：叶片氮素可分为光合氮素和非光合氮素；前者包括捕光氮素和羧化氮素。
检测结果显示：相对于中氮环境，高氮环境下，氮素从__________向____________
（两空均选填“非光合氮素”或“光合氮素”）转化，且羧化氮素所占比例降低，影响
羧化酶活性，进而影响了光合作用的________阶段。
光合氮素
非光合氮素
暗反应
[解析] 据题图可知，相对于中氮环境，高氮环境下，非光合氮素增多，羧化氮素减少，说明高氮环境下，氮素从光合氮素向非光合氮素转化，且羧化氮素所占比例降低，影响 羧化酶活性，结合 羧化酶参与 的固定，可知进而影响了光合作用的暗反应阶段。
（4）综合以上信息，从物质与能量的角度对烤烟种植提出合理建议并说明理由。
建议：适量施加氮肥。理由：适量施加氮肥既能提高光合速率，合成更多的有机物，储存更多能量，又可避免物质（氮）的浪费。（合理即可）
[解析] 根据以上分析可知，一定范围内，氮素可显著提高烤烟叶片的净光合速率，高氮相对于中氮提高作用不显著，为了避免物质（氮）的浪费，对烤烟种植可提出的合理建议是适量施加氮肥。理由是适量施加氮肥既能提高光合速率，合成更多的有机物，储存更多能量，又可避免物质（氮）的浪费。