第14讲　光合作用的影响因素及其应用-2026版一轮复习

第14讲光合作用的影响因素及其应用课标内容(1)探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响。(2)关注光合作用与农业生产及生活的联系。考点一探究环境因素对光合作用强度的影响1.实验原理在光照下，绿色植物通过光合作用产生O2。eq\x(\a\al(叶片含有空,气，上浮))eq\o(→,\s\up7(抽气))eq\x(\a\al(叶片,下沉))eq\o(→,\s\up7(光合作用),\s\do7(产生O2))eq\x(\a\al(充满细胞间,隙，叶片上浮))2.实验中变量分析自变量不同光照强度控制自变量调节光源与烧杯的距离进行控制因变量光合作用强度检测因变量同一时间段内叶片浮起数量对无关变量进行控制叶片大小、溶液的量等保持一致3.实验流程4.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。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________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示在高浓度的无机盐溶液中，植物细胞失水，代谢减弱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·襄阳五中联考)某实验小组利用菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片，在适宜条件下探究NaHCO3溶液浓度对光合作用强度的影响，结果如图。下列说法正确的是()A.叶圆片上浮情况只与光合作用强度有关，与呼吸作用强度无关B.②～⑤组幼叶圆片上浮的速度比成熟叶圆片上浮的速度快C.若适当加大光照强度，⑥⑦组的叶圆片也会上浮D.取叶圆片时应避开大的叶脉，以减少无关变量对实验的干扰答案D解析叶圆片的沉浮取决于气体是否在细胞间隙积累，与净光合速率有关，因此我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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叶圆片上浮情况与光合作用强度和呼吸作用强度都有关，A错误；据图可知，②～⑤组幼叶圆片上浮时间大于成熟叶圆片，说明②～⑤组幼叶圆片上浮的速度较慢，B错误；⑥⑦组叶圆片不上浮的原因可能是NaHCO3溶液浓度过高，导致细胞渗透失水过多而死亡，因此若适当加大光照强度，⑥⑦组的叶圆片不会上浮，C错误；叶脉上没有叶绿体，取叶圆片时应避开大的叶脉，以减少无关变量对实验的干扰，D正确。2.(2024·成都七中诊断)某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以LED灯作为光源，移动LED灯调节其与大试管的距离，分别在10℃、20℃和30℃下进行实验，观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述错误的是()A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响B.A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度C.B点条件下伊乐藻能进行光合作用D.若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向右移动答案D解析若培养液中缺镁，叶绿素合成受阻，光合速率减弱，而呼吸速率不变，需要增大光照强度来增大光合速率，使光合速率等于呼吸速率，即B点向左移动，D错误。考点二影响光合作用的因素及应用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)单因子变量对光合作用影响的曲线分析①光照强度②CO2浓度③温度④水分影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内⑤矿质元素(2)多因子对光合速率的影响1.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元素、改善土壤、减少大面积病虫害发生2.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和无机盐能被作物利用，提高大棚作物的产量3.[2018·全国卷Ⅰ，30(2)]甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是_____________________________________________________________________________________________________。提示甲根据曲线图可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲种植物净光合速率下降幅度比乙种植物大4.结合下图分析并回答问题：C点时两者光合作用速率________(填“相等”“不相等”或“不一定相等”)，理由：___________________________________________________________________________________________________________________________________。提示不一定相等两者的呼吸速率不一定相等考向1结合光合作用影响因素，考查科学思维1.(2024·北京西城区期末)西洋参受干旱胁迫，生长会受影响。检测西洋参在重度干旱条件下与光合作用相关的指标，结果如图所示。下列叙述正确的是()A.CO2吸收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解析据图可知，随着干旱时间的延长，CO2吸收速率先下降后上升然后再下降，A错误；干旱条件下土壤含水量降低，植物根系吸收的水分减少，光反应减慢，产生的O2和H＋减少，NADPH和ATP的合成减慢，进而导致C3的还原减慢；缺水还会导致植物叶片气孔导度下降，CO2的吸收量减少，影响暗反应中CO2的固定过程，B正确；胞间CO2浓度除了受气孔导度影响外，还受非气孔因素的影响，C错误；降低气孔导度可以在一定程度上减少水分的散失，有利于西洋参适应干旱环境，D错误。2.(2024·中原名校联盟)如图是某学校生物兴趣小组研究菠菜光合速率相对值与叶龄关系的结果图示。下列说法错误的是()A.A点光合速率较低是由于幼叶光合色素含量少B.随着叶片不断地展开，AB段光合速率上升C.由于叶片的衰老，CD段光合速率下降D.若光照突然增强，则短时间内叶绿体中C3的含量增加答案D解析A点叶龄小，光合色素含量少，吸收的光能也少，导致光合速率较低，A正确；AB段随着叶龄增加，光合色素含量增多，叶片面积增大，酶数量增多，光合速率增大，B正确；CD段随叶龄增大，叶片逐渐衰老，叶片中的光合色素含量减少，酶数量减少，光合速率下降，C正确；若光照突然增强，光反应产生的ATP和NADPH增加，C3的还原加快，短时间内叶绿体中C3的含量减少，D错误。3.(2024·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()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点向左下方移动答案B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。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。考向2围绕光合作用在农业生产中的应用，考查生命观念和社会责任4.(2024·广东佛山调研)农业生产中的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。请分析下列操作正确的是()A.矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，体现了水的流动性B.给农田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖类、脂肪等化合物C.向农田中施加农家肥，不仅可为植物的光合作用提供CO2，还可为植物的生长提供一定的无机盐D.在酸化土壤中，无机盐多以离子形式存在，有利于农作物的生长和发育答案C解析农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的主要原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，体现了水的功能之一：水是良好的溶剂，A错误；给农田施加尿素的主要目的是利于植物合成蛋白质、核酸、ATP等含氮化合物，糖类的元素组成一般是C、H、O，脂肪的元素组成是C、H、O，不含N，B错误；向农田中施加农家肥，农家肥中的有机物可被土壤微生物分解成二氧化碳和无机盐，故其不仅可以为植物的光合作用提供CO2，还可以为植物的生长提供一定的无机盐，C正确；酸化土壤会影响植物根细胞的代谢活动，不利于农作物的生长和发育，D错误。5.(2024·江苏南京模拟)细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中具有广泛的应用。下列有关叙述中，错误的是()A.中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收B.农作物生长发育过程中，及时去掉衰老变黄的叶片有利于有机物的积累C.合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度D.温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证O2供应答案D解析中耕松土可以增加土壤中的空气含量，有助于植物根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收，A正确；农作物生长发育过程中，及时去除衰老变黄的叶片(光合速率较低)，减少有机物的消耗，有利于有机物的积累，B正确；合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度，C正确；温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证CO2供应，D错误。1.(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()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答案B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。2.(2021·辽宁卷，2)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CO2浓度答案B解析不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，A正确；为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B错误；适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使有机物消耗减少，有利于提高作物产量，C正确；适时通风可提高生产系统内的CO2浓度，进而提高光合作用速率，D正确。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()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解析分析题图可知，当CO2浓度一定时，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1000(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，光合速率在温度的升高下，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370(μL·L－1)至1000(μL·L－1)时，光合速率无明显的提高趋势，而且CO2浓度为370(μL·L－1)时与1000(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.(2022·湖南卷，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O2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下降答案D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；夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶活性增强(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；光合色素位于叶绿体类囊体膜上；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。5.(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)红光下保卫细胞进行光合作用，产生的有机物使细胞渗透压升高，从而促进细胞吸水，细胞吸水能促进气孔开放(3)蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，即蓝光促进K＋通过主动运输进入保卫细胞，导致保卫细胞渗透压升高，细胞吸水，促进气孔开度进一步增大(4)能解析(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、光合作用、呼吸作用、水和无机盐的吸收等生理过程。(2)保卫细胞在红光下能进行光合作用，光合产物会使细胞内渗透压升高，从而有利于保卫细胞吸收水分，保卫细胞吸收水分体积膨大，从而促进气孔开放。(3)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＋，即蓝光促进K＋通过主动运输进入保卫细胞，导致保卫细胞渗透压升高，细胞吸水，促进气孔开度进一步增大。(4)根据题意，用饱和红光只能使气孔开度达最大开度的60%左右，说明气孔开度还受其他因素影响，又已知蓝光途径也能促进气孔开放，故用该除草剂处理的叶片能维持一定开度。限时强化练(时间：40分钟)【对点强化】考点一探究环境因素对光合作用强度的影响1.(2024·山西康杰中学质检)某同学将新鲜金鱼藻置于盛有NaHCO3溶液的烧杯中，改变灯泡与烧杯的距离，测定得到下表所示结果。下列叙述正确的是()灯泡与烧杯距离/cm153045607590气泡产生速率/(个·min－1)492811000A.本实验的目的是探究CO2浓度对光合速率的影响B.15～45cm之间，气泡产生量为光合作用实际产生氧气的量C.小于60cm时，限制光合速率的主要因素是光照强度D.60cm时，光线太弱导致光合作用完全停止答案C解析根据题意分析，该实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响，A错误；15～45cm之间，气泡的产生速率表示净光合速率，B错误；小于60cm时，随着光照强度的增加，气泡的产生速率加快，因此，此时限制光合速率的主要因素是光照强度，C正确；60cm时，光线太弱可能导致净光合速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，光合作用没有完全停止，D错误。2.(2024·广东梅州期末)小明家想建一个绿色蔬菜大棚，他结合所学知识给出若干建议，其中包括在大棚内安装太阳能灯和增加供暖装置以确保昼夜温度均高于室外，下列有关小明的建议和对应原理的叙述正确的是()A.太阳能灯能在阴天时增加光照强度，增强光反应，为暗反应提供更多的ATP和NADPHB.光反应在光下进行，暗反应在暗处进行，夜晚要关闭太阳能灯让植物进行暗反应C.大棚内最好安装绿色的太阳能灯D.延长光照时间能提高光合作用的速率答案A解析阴天时光照不足，可用太阳能灯增加光照强度，进而增强光反应，为暗反应提供更多的NADPH和ATP，A正确；光反应必须在光下进行，而暗反应有光、无光都能进行，夜晚为了更好地提高产量，需要打开太阳能灯(延长光照时间)，让植物进行光合作用，因为暗反应需要光反应提供ATP和NADPH，B错误；绿叶中的色素主要吸收蓝紫光和红光，几乎不吸收绿光，不宜在大棚内安装绿色的太阳能灯，可安装蓝紫色或红色的太阳能灯，C错误；光合作用速率指的是单位时间内的光合作用强度，延长光照时间不能提高光合作用的速率，D错误。考点二影响光合作用的因素及应用3.(2024·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”程度答案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；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；“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。4.(2024·北京通州区检测)农作物的光合作用强度与其产量直接相关。科研人员研究了光照强度和CO2浓度对某种植物光合作用强度的影响，绘制出成熟叶片在两种CO2浓度条件下，光合作用强度随光照强度的变化曲线(见下图)。下列说法正确的是()A.单位叶片中A点的光合作用强度一定大于呼吸作用强度B.D点以后限制光合作用强度的内因可能是酶浓度C.CO2浓度由B点调至C点瞬间，叶绿体中C3含量下降D.若该曲线是在最适温度下测得，突然降低温度，D点会向右上方移动答案B解析曲线代表总光合强度，呼吸强度未知，A错误；CO2浓度由B点调至C点瞬间，C3的合成增加，消耗暂时不变，所以C3含量上升，C错误；突然降低温度，光合速率降低，D点会向左下方移动，D错误。5.(2024·兰州一中质检)下列关于农业生产措施及其作用对应关系一致的是()措施作用A在甘蔗生长后期除去下部部分老叶降低呼吸作用，增加有机物积累B合理密植提高光合速率，提高作物产量C温室及时通风促进作物吸收利用O2D适时适度松土促进作物根系对有机营养物质及无机盐离子的吸收答案A解析随着甘蔗茎的伸长，基部叶片自下而上逐渐枯黄，在甘蔗生长后期除去枯黄老叶，可降低甘蔗植株的呼吸作用，减少有机物的消耗，有利于有机物的积累，A符合题意；合理密植，适当增大种植密度，有利于增大光合作用面积，但不能提高光合速率，B不符合题意；温室通风有利于作物吸收利用CO2，C不符合题意；植物根系细胞吸收无机盐的方式是主动运输，需要细胞代谢供能，适时适度松土能保持土壤的通气性，促进植物根部细胞进行有氧呼吸，从而促进植物根系吸收无机盐离子；高等植物属于自养型生物，不从外界吸收有机营养物质，D不符合题意。6.(2024·湖北孝感高中联考)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，光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是()A.当光照强度为A时，持续光照一昼夜后人参干重增加B.光照强度大于D时，可能是温度限制了红松P/R值的增大C.若适当增施含镁的肥料，一段时间后人参的A点右移D.光照强度为C时，红松和人参的光合速率有可能不同答案D解析光照强度为A时，人参的光合作用速率与呼吸速率的比值为1，即光合速率等于呼吸速率，净光合速率等于零，没有有机物的积累，持续光照一昼夜后人参干重不会增加，A错误；光照强度在D点时红松P/R值达到最大，此后随着光照强度的增加，光合速率也不再增加，即在D点之后，限制红松P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度，不是温度，因为图示曲线是在最适温度条件下获得的，B错误；适当增施含镁的肥料，可以增加人参叶肉细胞中叶绿素的含量，进而促进光反应以提高光合速率，在较低的光照强度下就可达到与呼吸速率相等的状态，即一段时间后人参的A点左移，C错误；光照强度为C时，红松和人参的P/R值相等，由于红松是阳生植物，而人参为阴生植物，二者的呼吸速率有差别，因此判断二者的光合速率有可能不同，D正确。【综合提升】7.(2024·安徽名校联盟)为探究CO2浓度和氮肥对小麦产量的影响，某同学通过实验测得小麦单位叶面积的CO2吸收速率(mmol·h－1)，结果如图所示。下列说法错误的是()A.该实验中的温度和光照强度应适宜并且保持一致B.吸收的氮可用于合成NADPH和叶绿素等含氮物质C.适当增大CO2浓度和施加氮肥都有利于小麦增产D.叶绿体中CO2的固定量就是测得的叶片的CO2吸收量答案D解析分析图示可知，随着CO2浓度的增加，小麦单位叶面积的CO2吸收速率增加，光合速率增强。相同的CO2浓度下，施加氮肥组比不施加氮肥组的CO2吸收速率快，光合速率强。本实验中的自变量是CO2浓度和是否施加氮肥，温度和光照强度为无关变量，各组应适宜并且保持一致，A正确；吸收的氮可用于合成NADPH和叶绿素等含氮物质，B正确；由以上分析可知，适当增大CO2浓度和施加氮肥都有利于小麦增产，C正确；叶片的CO2吸收量代表净光合速率，叶绿体中CO2的固定量代表总光合速率，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，故叶绿体中CO2的固定量不等于测得的叶片的CO2吸收量，D错误。8.(2024·山东潍坊市统考)为研究光质对大棚蔬菜种植的影响，科研人员以出芽30天的番茄幼苗为实验材料，设置光照强度相同的蓝光(B)、红光(R)和自然光(W)3个处理，相关实验处理及结果如表所示。BRW叶绿素含量/(mg·g－1)1.953.752.85气孔导度/(molH2O·m－2·s－1)0.530.330.42胞间CO2含量/(μmolCO2·m－2·s－1)215255235注：气孔导度可表示气孔张开的程度。(1)番茄叶肉细胞中的叶绿素主要分布在________________，主要吸收可见光中的__________________________________________________________________。(2)从绿叶中提取色素常用的试剂是________。科研人员在测定叶绿素含量时从每个培养室里随机选择了10株幼苗，且均选取了顶芽起第二叶作为样本进行测定，这样操作的目的分别是________________________________________________________________________________________________________________。(3)经红光处理一段时间后，番茄叶片的光吸收能力将________(填“增大”“减小”或“基本不变”)，判断依据是________________________________________________________________________________________________________。(4)根据上述实验结果推测，阴雨天气时，在大棚内人工补充________(填“红光”“蓝光”或“自然光”)更有利于番茄生长，依据是________________________________________________________________________________________。答案(1)叶绿体类囊体薄膜上蓝紫光和红光(2)无水乙醇避免偶然因素对实验结果造成干扰；保证无关变量相同(3)增大用红光处理一段时间后，叶肉细胞中的叶绿素含量明显提高(4)蓝光蓝光条件下气孔导度大，胞间CO2浓度低，合成有机物效率更高解析(1)番茄叶肉细胞中的叶绿素主要分布在叶绿体类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。(2)绿叶中的色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，从绿叶中提取色素常用的试剂是无水乙醇。科研人员在测定叶绿素含量时从每个培养室里随机选择了10株幼苗，目的是避免偶然因素对实验结果造成干扰；均选取了顶芽起第二叶作为样本进行测定，目的是遵循实验的单一变量原则，保证无关变量相同。(3)该实验中，自然光处理组是对照组，分析表格数据可知，与自然光处理组相比，红光处理组番茄叶肉细胞中的叶绿素含量最高，推测经红光处理一段时间后，番茄叶片的光吸收能力将增大。(4)根据表中数据分析可知，相同光照强度下，蓝光处理组的气孔导度最大，胞间CO2浓度最低，说明相同光照强度下，蓝光处理组合成有机物的效率最高。据此推测，阴雨天气时，在大棚内人工补充蓝光更有利于番茄生长。9.(2024·河北唐山期中)某实验小组欲探究外源NO处理对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，共做了4组实验。下图中甲组为空白对照组，乙组表示用外源NO处理非干旱玉米幼苗，丙组表示只进行干旱胁迫处理，其他条件相同且适宜，3d后测定相关指标，结果如图所示。请回答下列问题：(1)实验中丁组的处理为_____________________________________________。(2)干旱胁迫下，玉米幼苗的Pn和Gs与甲组相比________________(填变化)。进一步研究发现，干旱胁迫会使部分叶绿体基粒片层结构解体，直接影响光反应，进而影响暗反应的____________________(填反应)过程，光合速率下降。(3)影响光合作用的因素可分为气孔因素和非气孔因素。若胞间CO2浓度升高而Gs下降，则光合速率下降的主要影响因素是________________因素。本实验中干旱胁迫下玉米Pn的下降主要是由________________引起的，由此推测，NO的作用可能是___________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)同时利用外源NO和干旱胁迫处理玉米幼苗(2)都(显著)下降C3的还原(3)非气孔气孔因素(限制)通过减轻干旱对气孔因素的限制作用来缓解其对光合速率的抑制作用解析(1)由题意可知，该实验的目的是探究外源NO处理对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，该实验设计了4组，其中甲组为空白对照组，乙组表示用外源NO处理非干旱玉米幼苗，丙组表示只进行干旱胁迫处理，根据实验的对照原则，丁组的处理为同时利用外源NO和干旱胁迫处理玉米幼苗。(2)由(1)可知，丙、丁两组都处于干旱胁迫下，玉米幼苗的Pn、Gs与甲组相比都显著下降，进一步研究发现，干旱胁迫会使部分叶绿体基粒片层结构(类囊体)解体，类囊体薄膜是光反应的场所，其受损会直接影响NADPH和ATP的合成，进而影响暗反应过程中C3的还原过程，光合速率下降。(3)据题意可知，影响光合作用的因素可分为气孔因素和非气孔因素，若胞间CO2浓度升高，但Gs下降，则说明光合速率下降的主要影响因素是非气孔因素。本实验中干旱胁迫下玉米Pn的下降主要是Gs下降所致，是受气孔因素的影响，题图所示实验结果丁组(外源NO＋干旱胁迫)Gs和Pn都高于丙组(仅干旱胁迫)，但仍低于空白对照组甲组，说明NO的作用可能是通过减轻干旱对气孔因素的限制作用来缓解其对光合速率的抑制作用。10.(2024·武汉市质检)研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变型玉米，并利用其研究了光合作用产物对光合作用速率的反馈调节机制。(1)玉米叶肉细胞合成的光合作用产物部分用于建造植物体本身和________，传粉后大部分运输到种子中积累、储存。研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度，结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够________气孔打开。(2)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量，图2结果显示A组____________________________________________________________________________________________________________________________________，B组CST1基因在连续黑暗处理下持续高水平表达，C组CST1基因在连续光照处理下持续低水平表达。(3)据上述结果，研究人员进一步推测CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控，进而影响气孔开放程度。在玉米传粉后第15天分别向野生型玉米和突变型玉米的茎注射蔗糖溶液，对照组注射等量蒸馏水，48小时后检测叶片气孔开放程度。若实验结果为野生型蔗糖组气孔开放程度明显低于野生型蒸馏水组，且高于突变型蔗糖组和突变型蒸馏水组，________________________，则可证明上述推测。(4)结合以上研究结果，请完善光合作用产物对光合作用速率的反馈调节机制模型(在方框中以文字和箭头的形式作答)。答案(1)呼吸作用促进(2)CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升(3)突变型蔗糖组和突变型蒸馏水组气孔开放程度相同(4)解析(1)分析图1可知，传粉后相同天数时，野生型的气孔开放程度均高于突变型的，结合题干信息可知，突变型玉米为CST1基因功能缺