2027年高考一轮生物学总复习（必修1）讲义-3.4+捕获光能的色素和结构、光合作用的原理

第5讲影响光合作用的环境因素及其应用精准研读·备考定位课标要求核心素养探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。1．分析影响光合作用因素的曲线模型，理解环境因素对光合作用的影响。(科学思维)2．通过探究环境因素对光合作用速率影响实验，培养学生实验设计和分析能力。(科学探究)3．应用影响光合作用的环境因素知识，指导农业生产。(社会责任)考点一探究环境因素对光合作用强度的影响知|识|巩|固1．实验原理(1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的，使其沉入水中。(2)通过控制光照强度。(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。因此可依据一定时间内，来比较光合作用强度。2．实验流程3．实验结论在范围内，光合作用强度随光照强度的增强而。精|准|命|题考向探究环境因素对光合作用强度的影响》例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．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》例2(2022·海南卷)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考点二影响光合作用的因素及应用知|识|巩|固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延|伸|探|究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)。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_____________________________________。3．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：_____________________________。重|难|精|讲光合作用曲线中的“关键点”移动(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＋右移左移注意：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。精|准|命|题考向一结合光合作用影响因素，考查科学思维》例1(2023·北京卷)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()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》例2(2024·九省联考黑、吉卷)某植物只有在光照长度≤14h/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①1410在光照7h时，黑暗5min处理②1410在黑暗5h时，照光5min处理③1212在黑暗6h时，照光5min处理④1212在光照6h时，黑暗5min处理A．①④ B．①②③C．②③ D．①②③④》例3(2026·广东佛山调研)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点向左下方移动考向二围绕光合作用在农业生产中的应用，考查生命观念和科学思维》例4(2023·山西卷)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物关于这些措施，下列说法合理的是()A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度考向三考查光抑制》例5(2023·山东卷)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。(1)该实验的自变量为______________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有______________(答出2个因素即可)。(2)根据本实验，______(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________________________________________________________________________________________________。(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量______(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是____________________________________________________________________________________。真|题|再|现1．(2025·安徽卷)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是()A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关2．(2025·河南卷)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。回答下列问题：(1)光对植物生长发育的作用有_______________和______________________两个方面。(2)上述实验需控制变量，为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用上述________组(填组别)进行对比分析，该实验中的无关变量有__________________________(答出2点即可)。(3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量与光照强度视为正比关系)，④组的总光合速率____________(填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”)③组的总光合速率，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．(2025·山东卷)高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。(1)叶绿体膜的基本支架是____________；叶绿体中含有许多由类囊体组成的________，扩展了受光面积。(2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于__________。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、____________，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有________________________。(3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．(2024·山东卷)从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。检测指标植株14天21天28天胞间CO2浓度(μmolCO2·mol－1)野生型140151270突变体110140205气孔导度(molH2O·m－2·s－1)野生型1259541突变体14011278(1)光反应在类囊体膜上进行，生成可供暗反应利用的物质有________。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点________(填“高”或“低”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提能训练练案[12]A组一、选择题1．(2026·福建厦门模拟预测)研学小组成员将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是()A．叶状体中CO2的减少导致其上浮B．4℃条件下该绿藻叶状体无法进行光合作用C．各组实验应在CO2浓度较高且相同的水中进行D．增加光照强度可使得各组叶状体小段上浮数量均增加2．(2026·重庆万州阶段练习)某生物兴趣小组研究水培绿萝在不同光照条件下的气体交换情况，实验数据如表所示，不同条件下呼吸速率相同。下列说法错误的是()光照条件强光弱光黑暗O2释放速率/(μmol·m－2·s－1)12.55.0－3.0A．强光条件下绿萝可以正常生长，而弱光条件下则不能B．强光条件下绿萝的总光合速率为15.5μmol·m－2·s－1C．黑暗条件下绿萝叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体D．弱光条件下绿萝进行光合作用所需要的CO2来自外界环境和线粒体3．(2025·湖北黄石期末)研究小组将生长发育状况相同的大豆植株分为两组，Ⅰ组用遮光网处理以降低光照强度，Ⅱ组不作处理，分别测定净光合速率的日变化情况，结果如图所示。下列叙述正确的是()A．c点时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体和叶绿体B．d和g点表示Ⅰ组、Ⅱ组植物的光合作用速率相同C．由图可知，适时适当遮光有利于大豆积累有机物D．ef段下降是因为光照过强导致大豆细胞叶绿体受损4．(2026·重庆江北期中)环境因素对两种植物(1和2)光合作用的影响如图所示。下列相关叙述错误的是()A．植物2的呼吸速率、光补偿点和光饱和点均低于植物1B．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量不相同C．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小D．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长5．(2025·四川巴中三模)某实验小组欲探究O2浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个O2浓度(环境大气O2浓度和1.5倍环境大气O2浓度)和三个温度处理[环境温度(CK)、冠层红外增温＋1.5℃和冠层红外增温＋2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率(饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率)，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定B．实验结果不能表明，O2对饱和光合速率的抑制作用随O2暴露时间的延长而增强C．实验结果不能表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率D．推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度O2对水稻饱和光合速率的抑制作用6．(2023·湖北卷)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(D)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减少二、非选择题7．(2026·河南省名校大联考高三期中)盐胁迫通过影响叶绿体结构和气孔导度抑制植物的光合作用。科研团队利用多种盐浓度及离子比例处理组合进行实验，探究其对光合作用的影响。回答下列问题：(1)在盐胁迫环境下，植物叶绿体中的类囊体薄膜受到损伤，将会影响光合作用的________阶段，导致该阶段生成的________减少。若将获得的光合色素提取液置于适宜光照下，试管内的氧含量________(填“增加”“减少”或“基本不变”)。(2)科研团队以小麦为材料，进行了相关实验：①甲组研究了不同盐浓度对小麦光合作用的影响，结果发现盐胁迫会使植物细胞失水，导致气孔导度下降，据此可推测，盐胁迫下光合速率降低的原因之一是____________________________；同时，盐胁迫还会影响叶绿体中相关酶的活性，导致卡尔文循环中________的固定和________过程受到抑制，从而降低光合速率。②乙组发现间歇盐胁迫下小麦的光合效率比持续盐胁迫的更高，推测间歇盐胁迫下小麦能够进行自我修复，试从细胞膜上与细胞吸水有关的结构成分和细胞渗透压调节的原理上分析，可能的修复机制是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点)。③丙组用不同离子比例的盐溶液分别处理生长状况相似的各组小麦植株，并在适宜光照下培养一段时间，然后测定比较各组叶片中光合产物的积累量和分配情况，则其研究目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)盐胁迫作为环境胁迫信号，可被植物细胞膜上的________________蛋白感知，并启动应激反应，调节植物的生理活动以适应盐胁迫环境。B组一、选择题1．(2026·贵州模拟预测)将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养，四组光照强度依次增强，温度恒定。一段时间(t)后测得装置内O2浓度如图(M为初始浓度)，且c、d组O2浓度相同。下列推测合理的是()A．a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体B．t时间内，装置中植物积累有机物的量关系为c＝d>b>aC．延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时，c组植株的光合速率大于d组D．若降低d组装置中CO2的浓度，当暗反应再次稳定时，其叶绿体中C5的浓度比C3的高2．(2025·福建二模)为探究突变体玉米(mu)光合速率下降的原因，科研人员对野生型玉米(WT)和mu的相关指标进行检测，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降B．mu的胞间CO2浓度升高主要受气孔导度的影响C．与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关D．与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高3．(2026·天津模拟预测)在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量(绿色植物已消毒)，绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是()A．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/minC．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大D．若绿色植物未消毒，图2中的b点将更低4．(2025·江西九江二模)下图为某绿色植物自然状态下一天中的CO2量的变化情况，据图分析下列叙述错误的是()A．一天中的光合作用时间大于12小时B．一天中该植物干重最大的时刻是18点C．中午时b曲线下降原因是气孔关闭，CO2供应不足D．一天中呼吸作用产生的CO2量可用两曲线之间围成的面积表示5．(2026·陕西安康阶段练习)科研人员在探究水分胁迫时间对“两优培九”“豫粳六号”“738”三个品种的水稻叶片光合作用的影响时，测得水分胁迫150min内的相关生理指标如图1、图2所示。下列相关叙述正确的是()A．该实验的自变量是土壤含水量和水稻品种，温度为无关变量B．与“738”水稻相比，“豫粳六号”水稻叶片的光合速率较大C．150min时，气孔关闭是限制水稻叶片光合作用的主要因素D．在干旱地区种植“两优培九”水稻并适时灌溉，利于提高产量6．(2023·湖北襄阳模拟预测)实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1、X2不同光照强度，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是()A．D点相对于A点，植物体中有机物减少B．光照强度由X1到X2短时间内叶绿体中C3减少C．C～D段不再下降只受光照强度的限制D．B～D段叶肉细胞产生NADH的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质7．(2025·江西三模)如图为某植物在不同温度下，测得相关指标的变化曲线。下列叙述错误的是()A．光下叶肉细胞的线粒体基质生成CO2，叶绿体基质消耗CO2B．在40℃时，该植物在光下的呼吸速率等于光合速率，不能正常生长C．该植物的呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度D．给该植物浇灌含18O的H2O，一段时间后可在O2、CO2和糖类中检测到18O二、非选择题8．(2026·陕晋青宁衡水金卷)“摘草莓”正成为中小学生周末体验劳动教育的重要途径之一，在秋冬季，大棚草莓的生长易受光照、温度等因素的影响。科研人员进行相关研究，结果如图所示。回答下列问题：(1)图1表示测得的某大棚草莓的叶肉细胞在不同光照条件下单位时间内O2的吸收量。a点时，该草莓植株的光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)其呼吸速率；适当提高环境中的CO2浓度，则d点会向________移动。(2)图2表示温度对草莓植株总光合速率和呼吸速率的影响。据图分析，与T2相比，T6时草莓植株的有机物积累速率________(填“升高”“下降”或“不变”)，依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用无水乙醇提取草莓绿叶中的光合色素，将色素溶液置于适宜光照条件下，未检测到氧气的产生，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)科研人员研究发现，阴雨天气时采用一定功率的红蓝光组合的LED灯补光最有利于草莓生长，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第5讲影响光合作用的环境因素及其应用精准研读·备考定位课标要求核心素养探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。1．分析影响光合作用因素的曲线模型，理解环境因素对光合作用的影响。(科学思维)2．通过探究环境因素对光合作用速率影响实验，培养学生实验设计和分析能力。(科学探究)3．应用影响光合作用的环境因素知识，指导农业生产。(社会责任)考点一探究环境因素对光合作用强度的影响知|识|巩|固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小圆形叶片上浮的数量，来比较光合作用强度。2．实验流程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。精|准|命|题考向探究环境因素对光合作用强度的影响》例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．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答案：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，减少了光源，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。》例2(2022·海南卷)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。考点二影响光合作用的因素及应用知|识|巩|固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延|伸|探|究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．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重|难|精|讲光合作用曲线中的“关键点”移动(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＋右移左移注意：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。精|准|命|题考向一结合光合作用影响因素，考查科学思维》例1(2023·北京卷)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()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答案：C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。》例2(2024·九省联考黑、吉卷)某植物只有在光照长度≤14h/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①1410在光照7h时，黑暗5min处理②1410在黑暗5h时，照光5min处理③1212在黑暗6h时，照光5min处理④1212在光照6h时，黑暗5min处理A．①④ B．①②③C．②③ D．①②③④答案：A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≤14h/日才能开花，即连续黑暗时长需大于等于10h。①光照期间，黑暗5min后继续光照，然后再黑暗10h，连续黑暗时长为10h，所以该植物能开花。②黑暗5h，照光5min，然后再黑暗，连续黑暗时长达不到10h，所以该植物不能开花。③黑暗6h，照光5min，然后再黑暗，连续黑暗时长达不到10h，所以该植物不能开花。④光照6h，黑暗5min后继续光照，然后再黑暗12h，连续黑暗时长大于10h，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。》例3(2026·广东佛山调研)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；阳生植物的光补偿点、光饱和点都大于阴生植物，最大净光合速率也大于阴生植物，即由阳生植物换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动，D正确。考向二围绕光合作用在农业生产中的应用，考查生命观念和科学思维》例4(2023·山西卷)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物关于这些措施，下列说法合理的是()A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度答案：A解析：措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物开花的关系，④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确；措施③风干储藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，⑤合理密植的主要目的是提高能量利用率，促进光合作用，B错误；措施②春化处理是为了促进花芽形成，⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，C错误；措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，④光周期处理，目的是促进或抑制植物开花，D错误。考向三考查光抑制》例5(2023·山东卷)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。(1)该实验的自变量为______________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有______________(答出2个因素即可)。(2)根据本实验，______(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________________________________________________________________________________________________。(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量______(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是____________________________________________________________________________________。答案：(1)光、H蛋白CO2浓度、温度(2)不能突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型PSⅡ系统光损伤大但能修复(3)少突变体NPQ强度大，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多解析：(1)据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素还有CO2浓度、温度、水分等。(2)据图分析，强光照射下突变体的NPQ相对值比野生型的NPQ相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。(3)据图分析，强光照射下突变体中NPQ相对值较大，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。光抑制植物的光合系统所接受的光能超过光合作用所能利用的量时，光合功能便降低，这就是光合作用的光抑制。(1)光抑制机理：光合系统的破坏，PSⅡ是光破坏的主要场所。发生光破坏后的结果：电子传递受阻，光合效率下降。(2)光抑制的主要防御机制①减少光吸收，植物体也可以通过叶运动(减少叶片与主茎的夹角)或叶绿体运动这种对强光的快速响应以减少对光的吸收，从而避免光抑制。②增加热耗散：a.当依赖能量的叶绿素荧光淬灭增加时，通过增加激发能的热耗散可以部分避免光抑制。降低光饱和条件下的PSⅡ的光化学效率，可以避免光抑制破坏的发生。b.在强光下非光辐射能量耗散增加的同时，玉米黄素含量增加，玉米黄素与激发态的叶绿素作用，从而耗散其激发能，保护光合结构免受过量光能破坏。③进行光呼吸：C3植物的光呼吸有很高的能量需求。光呼吸可以防止强光和CO2亏缺条件下发生光抑制。真|题|再|现1．(2025·安徽卷)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是()A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关答案：C解析：用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A正确；调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确；实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸强度，无法计算出实际光合作用强度，C错误；同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D正确。2．(2025·河南卷)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。回答下列问题：(1)光对植物生长发育的作用有_______________和______________________两个方面。(2)上述实验需控制变量，为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用上述________组(填组别)进行对比分析，该实验中的无关变量有__________________________(答出2点即可)。(3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量与光照强度视为正比关系)，④组的总光合速率____________(填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”)③组的总光合速率，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)为光合作用提供能量作为一种信号调节植物生长发育(2)①③④温度和二氧化碳浓度(3)始终大于④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿点相同也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等，所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组解析：(1)光可以为植物光合作用提供光能；同时光可以作为一种光信号调节植物生长发育，故光对植物生长发育的作用有为光合作用提供能量和作为一种信号调节植物生长发育两个方面。(2)为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用上述盐胁迫组(③)和盐胁迫加光处理组(④)进行对比分析。①③比较可知盐胁迫对作物生长的影响，①③④比较可判断实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响。实验中除了自变量和因变量，其余变量称为无关变量，该实验中的无关变量有温度和二氧化碳浓度等。(3)由于④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿点相同也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等，所以④组达到光补偿点之前的总光合速率始终大于③组。3．(2025·山东卷)高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。(1)叶绿体膜的基本支架是____________；叶绿体中含有许多由类囊体组成的________，扩展了受光面积。(2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于__________。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、____________，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有________________________。(3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)磷脂双分子层基粒(2)水的光解丙酮酸、[H]氧气(或O2)和二氧化碳(CO2)(3)途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物(如H2O2)，进而生成水耗散光能，途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，光能减少，从而防止对光合系统的损伤解析：(1)叶绿体膜属于生物膜的范畴，生物膜的基本支架是磷脂双分子层；叶绿体中含有许多由类囊体组成的基粒，扩展了受光面积。(2)据图分析，水在光下分解为O2和H＋，同时产生的电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH，即生成NADPH所需的电子源自于水的光解。3H2O被植物细胞吸收后参与光合作用，生成C63H12O6。在有氧呼吸的第一阶段，C63H12O6在细胞质基质中被分解成含有3H的丙酮酸，产生少量的[3H]，并释放少量的能量；在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与3H2O在线粒体基质中被彻底分解生成CO2和[3H]，释放少量的能量；在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段，[3H]与O2结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，用含3H2O的溶液培养该绿藻，一段时间后，能进入线粒体基质被3H标记的物质有[H]、丙酮酸。培养液中H218O被绿藻吸收后，在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2；在有氧呼吸的第二阶段，H218O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H]，即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。(3)据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物(如H2O2)，进而这些超氧化物被活性氧清除系统(如过氧化氢酶等)清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤；途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤。4．(2024·山东卷)从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。检测指标植株14天21天28天胞间CO2浓度(μmolCO2·mol－1)野生型140151270突变体110140205气孔导度(molH2O·m－2·s－1)野生型1259541突变体14011278(1)光反应在类囊体膜上进行，生成可供暗反应利用的物质有________。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点________(填“高”或“低”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)ATP、NADPH突变体细胞分裂素合成更多，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成(2)高突变体气孔导度更大而胞间CO2浓度更小，而呼吸作用不受影响，说明相同光照强度下，突变体光合作用消耗CO2速率更大，因此突变体吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情况下，突变体可以利用更多的光能，因此光饱和点更高(3)突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型解析：(1)光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应C3的还原。对比野生型和突变体不同条件下类囊体膜蛋白稳定性可知，不同条件下突变体类囊体膜蛋白稳定性均高于野生型，可能是突变体细胞分裂素合成增加，使类囊体膜蛋白稳定性增强，而细胞分裂素可促进叶绿素的合成，故与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢。(2)据表可知，突变体气孔导度更大而胞间CO2浓度更小，而呼吸作用不受影响，说明相同光照强度下，突变体光合作用消耗CO2速率更大，因此突变体吸收利用光能的效率更高，在其他限制因素相同的情况下，突变体可以利用更多的光能，因此光饱和点更高。(3)据图可知，与野生型相比，突变体蔗糖转化酶活性更高，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，故突变体内蔗糖减少，且叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，因此突变体向外运输的蔗糖减少，导致籽粒淀粉含量低。提能训练练案[12]A组一、选择题1．(2026·福建厦门模拟预测)研学小组成员将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是()A．叶状体中CO2的减少导致其上浮B．4℃条件下该绿藻叶状体无法进行光合作用C．各组实验应在CO2浓度较高且相同的水中进行D．增加光照强度可使得各组叶状体小段上浮数量均增加答案：C解析：叶状体上浮是因为光合作用产生氧气，使叶状体浮力增大，而非CO2减少，A错误；4℃条件下叶状体小段有上浮，说明能进行光合作用，只是强度较弱，B错误；探究温度对光合作用强度的影响，CO2浓度是无关变量，应保持相同且较高，以排除其对实验结果的干扰，C正确；不同温度下光合作用的最适光照强度可能不同，增加光照强度不一定使各组叶状体小段上浮数量均增加，D错误。2．(2026·重庆万州阶段练习)某生物兴趣小组研究水培绿萝在不同光照条件下的气体交换情况，实验数据如表所示，不同条件下呼吸速率相同。下列说法错误的是()光照条件强光弱光黑暗O2释放速率/(μmol·m－2·s－1)12.55.0－3.0A．强光条件下绿萝可以正常生长，而弱光条件下则不能B．强光条件下绿萝的总光合速率为15.5μmol·m－2·s－1C．黑暗条件下绿萝叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体D．弱光条件下绿萝进行光合作用所需要的CO2来自外界环境和线粒体答案：A解析：强光下净光合速率为12.5μmol·m－2·s－1，弱光下为5.0μmol·m－2·s－1，均大于0，说明两种光照条件下绿萝均可积累有机物，能正常生长，A错误；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，强光下总光合速率为12.5＋3.0＝15.5μmol·m－2·s－1，B正确；黑暗条件下绿萝仅进行呼吸作用，叶肉细胞中ATP的生成场所为细胞质基质(有氧呼吸第一阶段)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)，C正确；弱光下净光合速率>0，说明光合速率>呼吸速率，此时光合作用所需的CO2来自线粒体和外界环境，D正确。3．(2025·湖北黄石期末)研究小组将生长发育状况相同的大豆植株分为两组，Ⅰ组用遮光网处理以降低光照强度，Ⅱ组不作处理，分别测定净光合速率的日变化情况，结果如图所示。下列叙述正确的是()A．c点时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体和叶绿体B．d和g点表示Ⅰ组、Ⅱ组植物的光合作用速率相同C．由图可知，适时适当遮光有利于大豆积累有机物D．ef段下降是因为光照过强导致大豆细胞叶绿体受损答案：C解析：Ⅰ线上c为光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，A错误；由图可知，Ⅰ组大豆和Ⅱ组大豆的d点和g点重合，代表两组植物的净光合速率相同，但两者的呼吸速率未知，所以d点和g点表示Ⅰ组、Ⅱ组植物的光合作用速率不一定相同，B错误；由图可知，在dg对应的时间段用遮光网处理，可减缓净光合速率的下降，提高大棚栽种该作物的产量，有利于大豆有机物的积累，C正确；Ⅱ组ef段曲线下降有可能是因为气孔关闭，不利于光合作用进行，若是细胞叶绿体受损伤，则f点之后净光合速率不会升高，D错误。4．(2026·重庆江北期中)环境因素对两种植物(1和2)光合作用的影响如图所示。下列相关叙述错误的是()A．植物2的呼吸速率、光补偿点和光饱和点均低于植物1B．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量不相同C．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小D．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长答案：D解析：据图1分析：植物2的呼吸速率、光补偿点和光饱和点均低于植物1，植物2是阴生植物，植物1是阳生植物，A正确；光照强度为r时，两种植物的净光合速率相等。净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，由于两种植物的呼吸速率不同(从图1中与纵轴交点可知，植物1呼吸速率大于植物2)，所以总光合速率(单位时间固定的CO2量)不相等，B正确；图1中a、b之间的差值代表植物1和植物2在相同光照强度下的净光合速率差值。从图2可知，在温度为M时，植物1的净光合速率相对较高，适当提高温度，植物1净光合速率下降幅度可能比植物2大，那么a、b之间的差值会变小，C正确；在图1中，光照强度大于p时，植物2的净光合速率大于0，能正常生长，但植物1的净光合速率在光照强度大于p小于q时，净光合速率小于0，不能正常生长，D错误。5．(2025·四川巴中三模)某实验小组欲探究O2浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个O2浓度(环境大气O2浓度和1.5倍环境大气O2浓度)和三个温度处理[环境温度(CK)、冠层红外增温＋1.5℃和冠层红外增温＋2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率(饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率)，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定B．实验结果不能表明，O2对饱和光合速率的抑制作用随O2暴露时间的延长而增强C．实验结果不能表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率D．推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度O2对水稻饱和光合速率的抑制作用答案：C解析：测定饱和光合速率时，各组需选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行测定，目的是控制无关变量对实验结果的干扰，A正确；实验并未进行自变量为O2暴露时间的实验，不能得出O2对饱和光合速率的抑制作用随O2暴露时间的延长而增强的结论，B正确；实验结果表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率，C错误；冠层红外增温＋2℃处理下，1.5倍环境大气O2浓度的饱和光合速率大于CK组中1.5倍环境大气O2浓度的饱和光合速率，推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度O2对水稻饱和光合速率的抑制作用，D正确。6．(2023·湖北卷)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(D)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减少答案：D解析：一定程度的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，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。二、非选择题7．(2026·河南省名校大联考高三期中)盐胁迫通过影响叶绿体结构和气孔导度抑制植物的光合作用。科研团队利用多种盐浓度及离子比例处理组合进行实验，探究其对光合作用的影响。回答下列问题：(1)在盐胁迫环境下，植物叶绿体中的类囊体薄膜受到损伤，将会影响光合作用的________阶段，导致该阶段生成的________减少。若将获得的光合色素提取液置于适宜光照下，试管内的氧含量________(填“增加”“减少”或“基本不变”)。(2)科研团队以小麦为材料，进行了相关实验：①甲组研究了不同盐浓度对小麦光合作用的影响，结果发现盐胁迫会使植物细胞失水，导致气孔导度下降，据此可推测，盐胁迫下光合速率降低的原因之一是____________________________；同时，盐胁迫还会影响叶绿体中相关酶的活性，导致卡尔文循环中________的固定和________过程受到抑制，从而降低光合速率。②乙组发现间歇盐胁迫下小麦的光合效率比持续盐胁迫的更高，推测间歇盐胁迫下小麦能够进行自我修复，试从细胞膜上与细胞吸水有关的结构成分和细胞渗透压调节的原理上分析，可能的修复机制是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点)。③丙组用不同离子比例的盐溶液分别处理生长状况相似的各组小麦植株，并在适宜光照下培养一段时间，然后测定比较各组叶片中光合产物的积累量和分配情况，则其研究目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)盐胁迫作为环境胁迫信号，可被植物细胞膜上的________________蛋白感知，并启动应激反应，调节植物的生理活动以适应盐胁迫环境。答案：(1)光反应ATP、NADPH基本不变(2)①气孔导度下降，导致CO2吸收减少CO2C3的还原②细胞膜上水通道蛋白的合成增多；细胞内部分离子和其他溶质分子(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等)积累，增大细胞液浓度③探究不同离子比例的盐溶液对光合产物的积累(或合成)与分配(或运输)的影响(3)受体(或信号感应)解析：(1)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上。所以在盐胁迫环境下，植物叶绿体中的类囊体薄膜受到损伤，将会影响光合作用的光反应阶段。光反应的产物有ATP、NADPH等，类囊体薄膜受损会导致该阶段生成的ATP、NADPH减少。光合色素提取液中虽含有光合色素，但缺少类囊体薄膜等完整的光反应结构，不能进行光反应产生氧气，所以若将获得的光合色素提取液置于适宜光照下，试管内的氧含量基本不变。(2)①盐胁迫会使植物细胞失水，导致气孔导度下降，气孔导度下降会使二氧化碳进入细胞减少，从而导致光合速率降低。卡尔文循环(暗反应)包括二氧化碳的固定和C3的还原过程，盐胁迫还会影响叶绿体中相关酶的活性，导致卡尔文循环中二氧化碳的固定和C3的还原过程受到抑制，从而降低光合速率。②从细胞膜上与细胞吸水有关的结构成分和细胞渗透压调节的原理分析，间歇盐胁迫下小麦可能的修复机制有：细胞膜上的水通道蛋白数量增加，促进细胞吸水；细胞内合成并积累更多的可溶性有机物质，提高细胞渗透压，增强细胞吸水能力。③丙组用不同离子比例的盐溶液分别处理生长状况相似的各组小麦植株，并在适宜光照下培养一段时间，然后测定比较各组叶片中光合产物的积累量和分配情况，其研究目的是探究不同离子比例的盐溶液对小麦叶片中光合产物积累量和分配情况的影响。(3)盐胁迫作为环境胁迫信号，可被植物细胞膜上的受体蛋白感知，并启动应激反应，调节植物的生理活动以适应盐胁迫环境。B组一、选择题1．(2026·贵州模拟预测)将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养，四组光照强度依次增强，温度恒定。一段时间(t)后测得装置内O2浓度如图(M为初始浓度)，且c、d组O2浓度相同。下列推测合理的是()A．a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体B．t时间内，装置中植物积累有机物的量关系为c＝d>b>aC．延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时，c组植株的光合速率大于d组D．若降低d组装置中CO2的浓度，当暗反应再次稳定时，其叶绿体中C5的浓度比C3的高答案：B解析：a组的光合速率等于呼吸速率，产生ATP的场所有细胞质基质、类囊体膜和线粒体，A错误；t时间内，c、d组氧气含量大于M且相同，说明有机物积累相同，b点大于M小于c和d组，因此装置中植物积累有机物的量关系为c＝d>b>a，B正确；延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时，c组植株的光合速率等于d组，C错误；C5与CO2反应生成2分子C3，C3的含量是C5的两倍，若降低d组装置中CO2的浓度，当暗反应再次稳定时，其叶绿体中C5的浓度依然低于C3，D错误。2．(2025·福建二模)为探究突变体玉米(mu)光合速率下降的原因，科研人员对野生型玉米(WT)和mu的相关指标进行检测，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降B．mu的胞间CO2浓度升高主要受气孔导度的影响C．与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关D．与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高答案：B解析：据图可知，mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降，A正确；由图可知，mu植株的气孔导度小于野生型植株，但胞间CO2浓度却高于野生型植株，因此可说明mu的胞间CO2浓度升高不是受气孔导度的影响，B错误；由于mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，吸收光能减少，导致光反应减弱，进而使光合速率降低，因此与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关，C正确；据图可知，mu植株的呼吸速率与野生型植株相同，但mu植株的叶绿素含量低于野生型植株，对光能的吸收利用低，因此需要更强的光照强度才能使光合速率和呼吸速率相等，故与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高，D正确。3．(2026·天津模拟预测)在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量(绿色植物已消毒)，绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是()A．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/minC．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大D．若绿色植物未消毒，图2中的b点将更低答案：B解析：若第10min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和NADPH含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，A错误；真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率＝(1680－180)/30＝50ppmCO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率＝(600－180)/30＝14ppmCO2/min，因此真光合速率平均为64ppmCO2/min，B正确；题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误；若绿色植物未消毒，微生物会进行呼吸作用产生CO2，导致容器内CO2浓度升高，图2中的b点将更高，而不是更低，D错误。4．(2025·江西九江二模)下图为某绿色植物自然状态下一天中的CO2量的变化情况，据图分析下列叙述错误的是()A．一天中的光合作用时间大于12小时B．一天中该植物干重最大的时刻是18点C．中午时b曲线下降原因是气孔关闭，CO2供应不足D．一天中呼吸作用产生的CO2量可用两曲线之间围成的面积表示答案：C解析：据题图分析可知，6：00之前有CO2的消耗，18：00之后仍然有CO2的消耗，说明这些时间段内都能进行光合作用，故一天中的光合作用时间大于12小时，A正确；据图可知，18：00时CO2吸收量接近0，净光合速率接近0，此后细胞呼吸速率大于光合