(共33张PPT)
第二单元 细胞的能量供应和利用
第13讲 影响光合作用的因素及其应用
复习目标 1.通过“探究环境因素对光合作用的影响”实验，掌握科学探究的实践能 力； 2.通过对影响光合作用的环境因素的曲线分析，培养学生运用模型与建模的思维 能力； 3.通过对影响光合作用环境因素在农业生产中的应用，培养关注社会生活实践 的意识。
考点1 实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
1. 实验原理
笔记：①叶圆片上浮法关键点：O2在水中溶解度微小，会在细胞间隙积累，使叶圆片 上浮；光合作用越强，单位时间内叶圆片上浮的数量越多 ②可用一定时间内底物的 消耗量或产物的生成量来定量表示
气体
LED台灯与烧杯之间的距离
上浮
笔记：探究×××对××的影响中×××为自变量，××为因变量
A基础知识重点疑难
2. 实验流程
取材 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6 cm的 打孔器 打出圆形小叶片30片
排气 将圆形小叶片置于注射器内，并让注射器内吸入清水，待排出注射器内残留 的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片 内的气体逸出
沉水 处理过的小叶片因细胞间隙充满水，所以全部沉到水底，将处理过的圆形小 叶片放入 黑暗 处盛有清水的烧杯中待用
分组 取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水
光照 向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于强、中、弱三种光照 下
观察并
记录 同一时间段内各装置中圆形小叶片浮起的数量
打孔器
黑暗
提醒 圆形小叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧 气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
一定光照强度
B拆解真题情境推理
[情境推理]
(必修1 P105“探究·实践”拓展)(1)该实验中叶片上浮的原因是什么？ 。
提示：(1)光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，有氧气释放，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：(2)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 在灯泡和光源之间加一玻璃水柱进行隔温处理
(3)该实验中，若NaHCO3溶液浓度过高会导致叶片上浮缓慢，原因是 。
提示：(3)在高浓度的无机盐溶液中，植物细胞失水，代谢减弱
C升华思维实战演练
光合作用影响因素的实验
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
A
解析：二氧化碳是光合作用的原料，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. (2025·河南周口模拟)为了探究不同颜色的光对植物光合作用的影响，某兴趣 小组把等量天竺葵分别放在3个封闭的容器中，容器大小相同且二氧化碳含量充 足，用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后，分别比较容器中的氧气变化 量，结果如下表所示。
容器 植物 光的颜色 温度/℃ 氧气变化量
1号 天竺葵 红 25 ＋＋＋
2号 天竺葵 黄 ？ ＋
3号 天竺葵 绿 25 －
注：氧气变化量＝实验后的含量－实验前的含量；“＋”代表增加，“－”代表 减少。
解析：(1)据题表可知，容器1、2和3唯一不同的变量是不同颜色的光，主要是探究光 的颜色对光合作用的影响。根据实验设计的单一变量原则，2号容器内的温度应与其他 容器相同，即设置为25 ℃。
解析： (2)据题表可知，1号容器中的氧气增加量最多，故在红光下天竺葵光合作用强 度最大。除可以检测氧气变化量外，该实验还可以检测有机物或二氧化碳的变化量来 表示光合作用强度。
光的颜色
25
红
二氧化碳
解析： (3)天竺葵几乎不吸收绿光，在绿光条件下其呼吸速率大于光合速率，因此3号 容器中的氧气含量不增反降。
天竺葵几乎不吸收绿光，在绿光条件下
其呼吸速率大于光合速率
考点2 影响光合作用的因素及应用
A基础知识重点疑难
1. 内部因素
(1)植物自身的遗传特性(如植物种类不同)，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. 外部因素对光合作用速率的影响
(1)光照强度
光照强度通过影响光反应速率，影响ATP及NADPH的产生速率，进而影响暗反 应速率。
①A—细胞呼吸强度，B—光补偿点，C—光饱和点。
②AC段，光合作用速率随光照强度的增加而增加。
左移
间作套种
(2)温度
最适生长温度
有机物的消耗
(3)CO2浓度、水分或矿质离子浓度
CO2浓度影响暗反应中CO2的固定，矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结 构的形成，水分是光合作用的原料。
①AB段，随CO2浓度或矿质离子浓度的增加，光合作用速率升高。
②B点后，随CO2浓度的增加，光合作用速率不再升高。
③B点后，随矿质离子浓度的增加，光合作用速率下降(细胞失水)。
应用：增加大田中的空气流动，以增加CO2浓度。温室中可使用CO2发生器，以增加 CO2浓度。合理灌溉和施肥，补充土壤中的水和矿质元素。
3. 多因子的综合影响
图像
甲
乙
分析方法：三条曲线重合部分受同一因素(横坐标表示因素)限制，分散后受另一因素限制
含义 P点前，限制光合速率的因素应为 横坐标 所表示的因子，随该因子的不断 加强，光合速率不断提高；Q点时，横坐标所表示的因子不再是限制光合速率 的因素，限制因素为坐标图中所标示出的其他因子
应用 温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合作用相关酶 的活性，提高 光合速率 ，也可同时适当补充CO2，进一步提高光合速率； 当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率
横坐标
光合速率
提醒 不同因素的作用具有互补效应。如当光照强度降低时，可通过增加CO2浓 度补偿。
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1. (2024·全国甲卷节选)在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的 趋势如图所示。回答下列问题。
温度超过b时，该植物由暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因 可能是 (答出一点即可)。
提示：温度过高，导致气孔大量关闭，也可能是温度过高使参与暗反应的相关酶活性 降低
2. (2019·全国卷Ⅰ节选)干旱处理后植物的光合速率会降低，出现这种变化的主要原因 是 。
有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的， 请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结 论，要求简要写出实验思路和预期结果。 。
提示：气孔开度减小使供应给光合作用的CO2减少 实验思路：取ABA缺失突变体植 株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果：干旱处 理前后气孔开度不变
3. 西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点是 (答出两点即可)。
提示：充分利用土壤中的矿质资源、改善土壤、减少大面积病虫害发生
4. 在温室大棚生产中，大棚内多施农家肥有利于提高作物的产量，原因是 。
提示：农家肥中的有机物被微生物分解产生无机盐和CO2，CO2和无机盐被作物利 用，提高大棚作物的产量
5. 缺水导致植物光合速率降低的原理是 。
提示：缺水早期可使气孔开度降低，CO2吸收量减少；严重缺水时水作为光合作用的 原料不足，还会影响叶绿素相关酶的合成、光合产物的运输等，从而使光合速率降低
6. (2020·全国卷Ⅰ节选)(题表信息表明：4种作物的株高为A＞D＞B＞C，光饱和点为A ＞B＞D＞C)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 。
提示：A和C 作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C 光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
生理指标
处理 丙二醛含量
(mg·g－1) 可溶性糖含量
(mg·g－1) 叶绿素含量
(mg·g－1)
水分供给适量 2.0 31.0 1.65
水分供给过多 2.8 25.0 1.50
水分供给不足 9.2 57.8 1.50
注：在胁迫状态下，细胞积累的活性氧会破坏膜的脂质分子，形成丙二醛
B
A. 水分过多时，细胞膜完整性受损，控制物质进出的能力减弱
B. 水分不足时，细胞内可溶性糖含量的变化导致水分流失增加
C. 黄芩叶片中的叶绿素可吸收光能，其合成受到水分供给影响
D. 水分供给不足对黄芩叶片生理指标的影响大于水分供给过多
解析：根据表格可知，水分过多时，丙二醛的含量上升，说明膜的脂质分子受到破 坏，细胞膜完整性受损，控制物质进出的能力会减弱，A正确；水分不足时，细胞内 可溶性糖含量增多，细胞渗透压变大，使水分尽可能留在植物体内，不会加速流失， B错误；黄芩叶片中的叶绿素可吸收光能，其合成受到水分供给影响，水分供给适量 时叶绿素含量最高，C正确；水分供给不足对黄芩叶片生理指标的影响大于水分供给 过多，水分供给不足时丙二醛含量最多，膜的脂质分子破坏最严重，细胞膜损伤最严 重，D正确。故选B。
2. (2025·八省联考四川卷)兴安落叶松在甲、乙两地都有分布，为研究气候变暖对该植 物的影响，某团队分别将甲、乙两地的部分兴安落叶松移栽到丙地(三地年降雨量相 似，移栽时选择同龄树并连同原地土壤一同移栽)，测定这种树在甲、乙、丙三地的光 合作用相关指标，结果如图所示。回答下列问题。
解析：(1)本实验目的是为研究气候变暖对该植物的影响，实验中进行甲、乙两地就地 移栽的目的是作为对照。
解析： (2)捕获光能的色素分布在叶绿体内的类囊体薄膜上。
解析： (3)根据曲线图可知丙地的温度高于甲、乙地，因此可推测兴安落叶松从甲、乙 两地移栽到丙地，温度提高，羧化酶的酶活性增加，CO2的固定速率变大。
起对照作用
类囊体
增加
兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，温
度提高，羧化酶的酶活性增加，CO2的固定速率变大
解析： (4)根据柱状图可知兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后最大电子传递速率与 最大羧化速率均有明显增加，即光反应与暗反应速率均增加，所以可推测兴安落叶松 从甲、乙两地移栽到丙地后，其光合速率均会增加。若要进一步研究气候变暖对兴安 落叶松光合作用的影响，我们还可以检测净光合速率、叶绿素含量、光合作用相关酶 的活性等指标。
增加
兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后最大电子传递速率与最大羧化速率均有明
显增加，即光反应与暗反应速率均增加
净光合速率、叶绿素含量等
3. (2025·八省联考云南卷)为了研究干旱胁迫对植物的影响，研究人员以具有较高经济 价值和生态价值的优良灌木细叶小蘗为实验材料。选取多株生长状况相近的幼苗，随 机均分为两组；Ⅰ组正常浇水管理，Ⅱ组干旱处理，在其他相同且适宜的条件下培养； 一段时间后，测定每株相关指标，数据如下。
指标组别 叶片
相对含水
量/％ 叶片净光
合速率/(μmol
CO2·m－2·s－1) 气孔导度/
(mol·m－2·s－1) 蒸腾速率/
(μmol·m－2·s－1)
Ⅰ组 61.32 5.45 0.12 1.39
Ⅱ组 56.15 4.12 0.08 0.72
注：气孔导度越大，气孔开放程度越大。
回答下列问题：
解析：(1)该实验的自变量是浇水量，无关变量如CO2浓度、光照条件、温度等是影响 光合作用的主要环境因素。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是排除偶 然情况，减小实验误差。
解析： (2)气孔导度减小，吸收CO2减少，直接影响光合作用的暗反应阶段，导致为另 一阶段(光反应)提供的ADP＋Pi和NADP＋减少。
CO2浓度、光照条件
排除偶然情况，减
小实验误差
暗反应
ADP
＋Pi
NADP＋
解析： (3)生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面，①是在类囊体薄膜上 进行的光反应，即吸收、传递和转化光能，②是生物膜可控制气孔的开闭。
解析： (4)干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸 发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行。
吸收、传递和转化光能
控制气孔的开闭
植
物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸发，从而保证气孔的相对
开度，进而保证光合作用在一定强度下进行 第13讲 影响光合作用的因素及其应用
复习目标 1.通过“探究环境因素对光合作用的影响”实验，掌握科学探究的实践能力； 2.通过对影响光合作用的环境因素的曲线分析，培养学生运用模型与建模的思维能力； 3.通过对影响光合作用环境因素在农业生产中的应用，培养关注社会生活实践的意识。
@考点1 实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
笔记：探究×××对××的影响中×××为自变量，××为因变量
A基础知识重点疑难
1.实验原理
(1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的 气体 ，使其沉入水中。
(2)通过 LED台灯与烧杯之间的距离 来控制光照强度。
(3)光合作用的过程中产生O2的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的叶片 上浮 。因此可依据一定时间内圆形小叶片上浮的数量①，来比较光合作用强度②。
笔记：①叶圆片上浮法关键点：O2在水中溶解度微小，会在细胞间隙积累，使叶圆片上浮；光合作用越强，单位时间内叶圆片上浮的数量越多 ②可用一定时间内底物的消耗量或产物的生成量来定量表示
2.实验流程
取材 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6 cm的 打孔器 打出圆形小叶片30片
排气 将圆形小叶片置于注射器内，并让注射器内吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体逸出
沉水 处理过的小叶片因细胞间隙充满水，所以全部沉到水底，将处理过的圆形小叶片放入 黑暗 处盛有清水的烧杯中待用
分组 取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水
光照 向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于强、中、弱三种光照下
观察并 记录 同一时间段内各装置中圆形小叶片浮起的数量
提醒 圆形小叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
3.实验结论：在 一定光照强度 范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。
B拆解真题情境推理
[情境推理]
(必修1 P105“探究·实践”拓展)(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？ 。
(3)该实验中，若NaHCO3溶液浓度过高会导致叶片上浮缓慢，原因是 。
提示：(1)光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，有氧气释放，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮
(2)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，应在灯泡和光源之间加一玻璃水柱进行隔温处理
(3)在高浓度的无机盐溶液中，植物细胞失水，代谢减弱
C升华思维实战演练
光合作用影响因素的实验
1.(2024·北京卷)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：二氧化碳是光合作用的原料，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.(2025·河南周口模拟)为了探究不同颜色的光对植物光合作用的影响，某兴趣小组把等量天竺葵分别放在3个封闭的容器中，容器大小相同且二氧化碳含量充足，用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后，分别比较容器中的氧气变化量，结果如下表所示。
容器 植物 光的颜色 温度/℃ 氧气变化量
1号 天竺葵 红 25 ＋＋＋
2号 天竺葵 黄 ？ ＋
3号 天竺葵 绿 25 －
注：氧气变化量＝实验后的含量－实验前的含量；“＋”代表增加，“－”代表减少。
(1)该实验研究的变量是 光的颜色 。根据实验设计的原则，2号容器内的温度应设置为 25 ℃。
解析：(1)据题表可知，容器1、2和3唯一不同的变量是不同颜色的光，主要是探究光的颜色对光合作用的影响。根据实验设计的单一变量原则，2号容器内的温度应与其他容器相同，即设置为25 ℃。
(2)实验结果表明，在 红 光下天竺葵光合作用强度最大，除了检测氧气变化量外，该实验还可以检测有机物或 二氧化碳 的变化量来表示光合作用强度。
解析： (2)据题表可知，1号容器中的氧气增加量最多，故在红光下天竺葵光合作用强度最大。除可以检测氧气变化量外，该实验还可以检测有机物或二氧化碳的变化量来表示光合作用强度。
(3)3号容器中的氧气含量不增反降的原因是 天竺葵几乎不吸收绿光，在绿光条件下其呼吸速率大于光合速率 。
解析： (3)天竺葵几乎不吸收绿光，在绿光条件下其呼吸速率大于光合速率，因此3号容器中的氧气含量不增反降。
@考点2 影响光合作用的因素及应用
A基础知识重点疑难
1.内部因素
(1)植物自身的遗传特性(如植物种类不同)，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.外部因素对光合作用速率的影响
(1)光照强度
光照强度通过影响光反应速率，影响ATP及NADPH的产生速率，进而影响暗反应速率。
①A—细胞呼吸强度，B—光补偿点，C—光饱和点。
②AC段，光合作用速率随光照强度的增加而增加。
③C点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化。
④阴生植物的B点 左移 ，C点较低，如图中虚线所示。
应用： 间作套种 时作物的种类搭配、林带树种的配置等都是这一原理的具体运用。
笔记：光、温、气、水、肥五大因素
2024新课标卷T31：以柱形图为载体，考查光照强度对光合作用的影响
2023广东卷T18：要求绘制低光照强度下净光合速率变化曲线，并进一步提出一个科学问题，设问非常创新
(2)温度
温度通过影响酶的活性进而影响光合作用速率(主要是暗反应)。
笔记：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响
①B点对应的温度为 最适生长温度 。
②AB段，随温度升高光合作用速率升高。
③BC段，随温度升高光合作用速率降低。
应用：适时播种；冬天利用温室大棚提高温度，促进植物生长；温室中，增加昼夜温差，减少夜晚 有机物的消耗 ，有利于有机物的积累。
(3)CO2浓度、水分或矿质离子浓度
CO2浓度影响暗反应中CO2的固定，矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成，水分是光合作用的原料。
①AB段，随CO2浓度或矿质离子浓度的增加，光合作用速率升高。
②B点后，随CO2浓度的增加，光合作用速率不再升高。
③B点后，随矿质离子浓度的增加，光合作用速率下降(细胞失水)。
应用：增加大田中的空气流动，以增加CO2浓度。温室中可使用CO2发生器，以增加CO2浓度。合理灌溉和施肥，补充土壤中的水和矿质元素。
3.多因子的综合影响
图像 甲 乙 分析方法：三条曲线重合部分受同一因素(横坐标表示因素)限制，分散后受另一因素限制
含义 P点前，限制光合速率的因素应为 横坐标 所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高；Q点时，横坐标所表示的因子不再是限制光合速率的因素，限制因素为坐标图中所标示出的其他因子
应用 温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合作用相关酶的活性，提高 光合速率 ，也可同时适当补充CO2，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率
提醒 不同因素的作用具有互补效应。如当光照强度降低时，可通过增加CO2浓度补偿。
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1.(2024·全国甲卷节选)在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。
温度超过b时，该植物由暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是 (答出一点即可)。
提示：温度过高，导致气孔大量关闭，也可能是温度过高使参与暗反应的相关酶活性降低
2.(2019·全国卷Ⅰ节选)干旱处理后植物的光合速率会降低，出现这种变化的主要原因是 。
有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路和预期结果。 。
提示：气孔开度减小使供应给光合作用的CO2减少 实验思路：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果：干旱处理前后气孔开度不变
3.西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点是 (答出两点即可)。
提示：充分利用土壤中的矿质资源、改善土壤、减少大面积病虫害发生
4.在温室大棚生产中，大棚内多施农家肥有利于提高作物的产量，原因是 。
提示：农家肥中的有机物被微生物分解产生无机盐和CO2，CO2和无机盐被作物利用，提高大棚作物的产量
5.缺水导致植物光合速率降低的原理是 。
提示：缺水早期可使气孔开度降低，CO2吸收量减少；严重缺水时水作为光合作用的原料不足，还会影响叶绿素相关酶的合成、光合产物的运输等，从而使光合速率降低
6.(2020·全国卷Ⅰ节选)(题表信息表明：4种作物的株高为A＞D＞B＞C，光饱和点为A＞B＞D＞C)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 。
提示：A和C 作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
C升华思维实战演练
光合作用影响因素
1.(2025·八省联考四川卷)某研究团队测定了水分胁迫(不足或过多)下黄芩叶片的生理指标，结果如表所示。下列叙述错误的是( B )
生理指标 处理 丙二醛含量 (mg·g－1) 可溶性糖含量 (mg·g－1) 叶绿素含量 (mg·g－1)
水分供给适量 2.0 31.0 1.65
水分供给过多 2.8 25.0 1.50
水分供给不足 9.2 57.8 1.50
注：在胁迫状态下，细胞积累的活性氧会破坏膜的脂质分子，形成丙二醛
A.水分过多时，细胞膜完整性受损，控制物质进出的能力减弱
B.水分不足时，细胞内可溶性糖含量的变化导致水分流失增加
C.黄芩叶片中的叶绿素可吸收光能，其合成受到水分供给影响
D.水分供给不足对黄芩叶片生理指标的影响大于水分供给过多
解析：根据表格可知，水分过多时，丙二醛的含量上升，说明膜的脂质分子受到破坏，细胞膜完整性受损，控制物质进出的能力会减弱，A正确；水分不足时，细胞内可溶性糖含量增多，细胞渗透压变大，使水分尽可能留在植物体内，不会加速流失，B错误；黄芩叶片中的叶绿素可吸收光能，其合成受到水分供给影响，水分供给适量时叶绿素含量最高，C正确；水分供给不足对黄芩叶片生理指标的影响大于水分供给过多，水分供给不足时丙二醛含量最多，膜的脂质分子破坏最严重，细胞膜损伤最严重，D正确。故选B。
2.(2025·八省联考四川卷)兴安落叶松在甲、乙两地都有分布，为研究气候变暖对该植物的影响，某团队分别将甲、乙两地的部分兴安落叶松移栽到丙地(三地年降雨量相似，移栽时选择同龄树并连同原地土壤一同移栽)，测定这种树在甲、乙、丙三地的光合作用相关指标，结果如图所示。回答下列问题。
(1)本实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是 起对照作用 。
解析：(1)本实验目的是为研究气候变暖对该植物的影响，实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是作为对照。
(2)在光反应阶段，兴安落叶松叶绿体内 类囊体 薄膜上的色素捕获光能，夺取水的电子，经电子传递最终将光能转化成化学能，储存在ATP和NADPH中。
解析： (2)捕获光能的色素分布在叶绿体内的类囊体薄膜上。
(3)在暗反应阶段，植物通过羧化反应实现对CO2的固定。兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，其羧化速率 增加 ，原因是 兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，温度提高，羧化酶的酶活性增加，CO2的固定速率变大 (答出1点即可)。
解析： (3)根据曲线图可知丙地的温度高于甲、乙地，因此可推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，温度提高，羧化酶的酶活性增加，CO2的固定速率变大。
(4)综上，推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，其光合速率会 增加 ，理由是 兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后最大电子传递速率与最大羧化速率均有明显增加，即光反应与暗反应速率均增加 。若进一步研究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影响，你认为还可测定的指标有 净光合速率、叶绿素含量等 (答出1点即可)。
解析： (4)根据柱状图可知兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后最大电子传递速率与最大羧化速率均有明显增加，即光反应与暗反应速率均增加，所以可推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，其光合速率均会增加。若要进一步研究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影响，我们还可以检测净光合速率、叶绿素含量、光合作用相关酶的活性等指标。
3.(2025·八省联考云南卷)为了研究干旱胁迫对植物的影响，研究人员以具有较高经济价值和生态价值的优良灌木细叶小蘗为实验材料。选取多株生长状况相近的幼苗，随机均分为两组；Ⅰ组正常浇水管理，Ⅱ组干旱处理，在其他相同且适宜的条件下培养；一段时间后，测定每株相关指标，数据如下。
指标组别 叶片 相对含水 量/％ 叶片净光 合速率/(μmol CO2·m－2·s－1) 气孔导度/ (mol·m－2·s－1) 蒸腾速率/ (μmol·m－2·s－1)
Ⅰ组 61.32 5.45 0.12 1.39
Ⅱ组 56.15 4.12 0.08 0.72
注：气孔导度越大，气孔开放程度越大。
回答下列问题：
(1)该实验的无关变量中，影响光合作用的主要环境因素有 CO2浓度、光照条件 (答出2点即可)。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是 排除偶然情况，减小实验误差 。
解析：(1)该实验的自变量是浇水量，无关变量如CO2浓度、光照条件、温度等是影响光合作用的主要环境因素。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是排除偶然情况，减小实验误差。
(2)气孔导度减小直接影响光合作用的 暗反应 阶段，导致为另一阶段提供的 ADP＋Pi 和 NADP＋ 减少。
解析： (2)气孔导度减小，吸收CO2减少，直接影响光合作用的暗反应阶段，导致为另一阶段(光反应)提供的ADP＋Pi和NADP＋减少。
(3)绿色植物光合作用过程中，水光解产生的电子若有剩余，则和氧气结合形成超氧阴离子自由基，攻击生物膜系统，导致生物膜损伤。生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面。①是 吸收、传递和转化光能 ；②是 控制气孔的开闭 。
解析： (3)生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面，①是在类囊体薄膜上进行的光反应，即吸收、传递和转化光能，②是生物膜可控制气孔的开闭。
(4)干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂是一种自我保护行为，综上分析其原理是 植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行 。
解析： (4)干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行。
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