1、第2课时光合作用的过程及影响因素一、光合作用的探究历程(连线)二、光合作用的过程1完善光合作用的过程(1)图中表示O2，表示C3，表示CO2，表示H。(2)光合作用的总反应式为：6CO212H2OC6H12O66H2O6O22光反应与暗反应的比较项目光反应暗反应条件光、水、色素和酶ATP、H、CO2、多种酶场所在类囊体薄膜上在叶绿体基质中物质转化水的光解；ATP的形成CO2的固定和C3的还原能量转化光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi基础微点练清1判断正误(1)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等
2、适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自水、矿质元素和空气(2019全国卷，T3A)()(2)光反应阶段中水在光下分解需要ATP提供能量()(2019天津高考，T2C)(3)光合作用释放的氧气中的氧元素来自水()新人教版必修1 P106“概念检测”T1(1)(4)影响光反应的因素不会影响暗反应()新人教版必修 1 P106“概念检测”T1(3)(5)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()(6)光反应为暗反应提供H和H2O()(7)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生()(8)离体叶绿体基质中添加ATP、H(NADPH)和CO2后，可完成暗反应()(9)光照下叶绿体中的A
3、TP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的()(10)光反应将光能转化为稳定的化学能储存在ATP中()2(2018海南高考)高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是()A光合作用中的光反应B光合作用中CO2的固定C葡萄糖分解产生丙酮酸 D以DNA为模板合成RNA解析：选A光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解；光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中；以DNA为模板合成RNA主要发生在细胞核中。3(新人教版必修1 P106“概念检测”T2)如果用含有14C的CO2来追踪光合作用中碳原子的转移途径，则是()ACO2叶绿素ADP BCO2叶绿体A
4、TPCCO2乙醇糖类 DCO2C3糖类解析：选D光合作用中先通过CO2和C5(CO2的固定)结合生成C3，然后C3再被还原成糖类。4根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是()A过程发生于叶绿体基质中B过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C图示依次为H、ATP、CO2、(CH2O)D不仅用于还原C3，还可促进与C5的结合解析：选C根据光合作用的过程判断分别表示H、ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。C3还原过程中需要ATP，CO2固定过程中不需要ATP。5(新人教版必修1 P106“拓展应用”T1(5)根据所学知识，提出提高绿色
5、植物光合作用强度的一些措施。提示：可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式，如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温等，提高绿色植物光合作用强度。一、光合作用的原理和过程试考题查欠缺1(2020天津等级考)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是()A产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素解析：选A题干信息“该反应体系在光
6、照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸”说明，乙醇酸是在暗反应中合成的，合成场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系既能在类囊体上进行光反应，又能利用CO2等物质进行暗反应，因此该反应体系不断消耗的物质有CO2、H2O等，B错误；类囊体上进行的光反应为暗反应中C3的还原提供了NADPH和ATP，光反应产生的O2不参与暗反应，C错误；该反应体系中有类囊体，在光照条件下还可实现连续的CO2固定与还原，说明该反应体系中有吸收、传递和转化光能的光合作用色素，D错误。2(2021年1月新高考8省联考重庆卷)绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示：CO2H2O(CH2O)O
7、2下列有关叙述错误的是()A在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化B光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中C产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源D释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高解析：选B在光合作用过程中，CO2中的C被NADPH还原，H2O中的O被氧化，A正确；光能的吸收和转化均发生在类囊体膜上，B错误；绿色植物通过光合作用制造的有机物是地球上有机物的主要来源，C正确；好氧生物的生存需要O2，光合作用释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D正确。3(2021四平模拟)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和
8、O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()A黑暗条件下，增大、减小B光照强度低于光补偿点时，增大C光照强度等于光补偿点时，保持不变D光照强度等于光饱和点时，减小、增大解析：选B黑暗条件下，细胞只有呼吸作用，呼吸作用消耗提供的O2，产生的CO2扩散至细胞外，因此增大、减小，A正确；光照强度低于光补偿点时，细胞光合作用强度小于呼吸作用强度，此时增大、减小，B错误；光照强度等于光补偿点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，保持不变，C正确；光照强度等于光饱和点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，减小、增大，D正确。4(2018浙江选考)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后
9、分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24 h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素)，测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是()A寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上H的传递B寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质C转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用D喷施NaHSO3促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降解析：选D由题目可知，寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性，细胞呼吸中合成ATP的场所在细胞溶胶(细胞质基质)、线粒体基质和内膜，光合作用
10、合成ATP的场所在类囊体膜。比较图中WH2O和TH2O两组的柱状图可知，转基因植物在未胁迫和胁迫状态下光合速率均比未转基因植物高，所以转Z基因能提高光合作用的效率；比较图中WH2O、W寡霉素两组光合速率的差值和TH2O、T寡霉素两组光合速率的差值，可知施加了寡霉素之后，转基因植物光合速率下降的幅度更小，所以转Z基因能减弱寡霉素对光合速率的抑制作用。比较图中WH2O和WNaHSO3及TH2O和TNaHSO3，可知喷施NaHSO3后，转基因植物和未转基因植物在未胁迫和胁迫状态下光合速率均提高，且可以减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降。强知能补欠缺1理清光合作用中元素去向(1)反应式(以生成C6H12
11、O6为例)：6CO212H2OC6H12O66O26H2O(2)同位素标记元素转移途径：H：C：O：2比较光合作用和化能合成作用项目光合作用化能合成作用区别能量来源光能氧化无机物放出的能量代表生物绿色植物硝化细菌相同点都能将CO2和H2O等无机物合成有机物3.过程法分析C3和C5等物质含量变化当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析：(1)停止光照时光停，ATP，ADP，C3，C5，分析如下：过程停止过程停止过程停止过程停止a.ATP不再产生b.原有ATP仍继续分解，直至全部消耗ADP积累，含量增加；ATP减少a.C3不再还原成C5和(CH2O)b.原有C
12、5仍继续参与CO2的固定，直至全部消耗C3积累，含量增加；C5减少(2)停止CO2供应时CO2停，C5，C3，ATP，ADP，分析如下：过程停止过程停止过程停止过程停止a.C3不再生成b.原有C3继续还原生成C5和(CH2O)直至全部消耗C5积累，含量增加；C3减少a.ATP不再分解b.原有ADP继续合成ATP，直至全部消耗ATP积累，含量增加；ADP减少4模型法表示C3和C5等物质含量变化特别提醒分析光合作用相关物质含量变化的注意点(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，H和ATP的含量变化是一致的。 练题
13、点全过关1下列物质中，可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有()A水、二氧化碳、ATPB氧气、水、ATPC水、ADP、Pi DADP、C3、水解析：选C在叶绿体类囊体的薄膜上发生的光反应，有ATP的形成和水的光解。2下列关于植物细胞内与能量转换有关的两种细胞器中进行的生理过程描述，正确的是()A两种细胞器中水的消耗都发生在基质中B两种细胞器中产生的H可以相互利用C(CH2O)H和H(CH2O)发生在两种细胞器中D在这两种细胞器的有关生物膜结构上，都能产生ATP解析：选D植物细胞内与能量转换有关的细胞器是线粒体和叶绿体，线粒体中水的消耗发生在有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，叶绿体中水的消耗发生在
14、光反应阶段，场所为类囊体薄膜，A错误；两种细胞器中产生的H不是同一种物质，不能相互利用，线粒体中产生的H与氧结合生成水，叶绿体中的H参与C3的还原，B错误；(CH2O)H表示细胞呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中，C错误；线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上都能产生ATP，D正确。3(2019海南高考)下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是()A光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用解析：选B光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能，但需要利用光反应阶段形成的H和A
15、TP，A正确；胡萝卜素不能吸收红光，B错误；光反应中，将光能转变为ATP中活跃的化学能，需要有ADP和Pi及有关酶的参与，C正确；红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用，D正确。易错提醒关注光合作用中的几种能量关系(1)光反应中光能转换为活跃的化学能并非只储存于ATP中，NADPH(H)中也含有能量。(2)光反应产生的ATP只用于C3的还原，不用于植物体的其他生命活动。(3)C3还原消耗的能量不只来自ATP，还可由NADPH提供。 4下列物质与植物光合作用的关系，错误的是()选项物质主要生理作用AATP参与CO2的固定B酶催化光合作用中的化学反应C叶绿素捕获光能DH2O参与O2和(CH2
16、O)的形成解析：选ACO2的固定过程不需要消耗ATP。5如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析正确的是()A突然停止光照B突然增加CO2浓度C降低环境温度D增加光照强度解析：选D突然停止光照，光反应产生的H和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将增加、C5的相对含量将减少；突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3还原速率不变，植物细胞内C3相对含量增加、C5相对含量减少；降低环境温度，CO2固定速率和C3还原速率均下降，
17、C5的相对含量不会大幅度地增加；增加光照强度，光反应产生的H和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加。方法技巧判断C3、C5等物质含量变化的分析思路叶绿体内相关物质含量变化可通过对物质的来路和去路是否平衡进行分析：(1)来路去路，则物质含量相对稳定。(2)来路不变，去路增加，或来路减少，去路不变，则物质含量减少。(3)来路不变，去路减少，或来路增加，去路不变，则物质含量增加。 二、影响光合作用的因素及应用试考题查欠缺1(2020浙江选考)将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中
18、，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是()A测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率B若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大C若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似D若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中AB段对应的关系相似解析：选A测得的该植物叶片的光合速率为净光合速率，不仅需要考虑叶绿体的光合速率，还需要考虑线粒体的呼吸速率，因此分离得到的叶绿体的光合速率大于测得的该植
19、物叶片的光合速率，A正确；叶绿体破碎后，结构被破坏，无法进行光合作用，因此无破碎叶绿体的光合速率比有一定比例破碎叶绿体的光合速率大，B错误；该植物较长时间处于遮阴环境，由于缺乏光照，叶片的光合速率为0，C错误；若该植物处于开花期，人为摘除花朵后，叶片光合作用产生的蔗糖不能运输到花朵，导致叶片内蔗糖积累过多，不利于光合作用的进行，其蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似，D错误。2.(2020重庆模拟)如图所示的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化，且该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 。下列说法正确的是()A若a代表O2吸收量，可以判断d点开始进行光合作用B
20、若a代表CO2释放量，e点时限制光合作用的因素可能是CO2浓度C若a代表CO2释放量，提高大气中CO2浓度，e点不移动D若a代表O2吸收量，图示曲线是环境温度为25 时测定的，当环境温度上升至30 ，b点下移解析：选B若a代表O2吸收量，则随光照强度的增大，从外界吸收的O2量逐渐减少，说明光合作用生成的O2被有氧呼吸所利用，所以光合作用是从O2吸收量减少开始进行的，即在d点之前光合作用已经进行，A错误；若a代表CO2释放量，则e点对应的光照强度为光饱和点(光合作用达到最大值所对应的最小光照强度)，因此e点时限制光合作用的因素不再是光照强度，而可能是CO2浓度，若提高大气中CO2浓度，e点将向右
21、下方移动，B正确，C错误；已知光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 ，若a代表O2吸收量，图示曲线是环境温度为25 时测定的，当环境温度上升至30 时，光合作用减弱，呼吸作用增强，b点则上移，D错误。3(2021广东名校联考)如图为植物细胞代谢的部分过程简图，为相关生理过程。下列叙述错误的是()A若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是B的进行与密切相关C蓝藻细胞中发生在叶绿体基质中D叶肉细胞中O2的产生量小于中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少解析：选CMg是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺Mg，则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是光
22、反应过程，A正确；植物细胞吸收矿质元素离子是主动运输过程，需要消耗能量，故与呼吸作用过程密切相关，B正确；蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，C错误；图中光反应过程O2的释放量小于有氧呼吸过程O2的吸收量，则净光合作用量0，该植物体内有机物的量将减少，D正确。4.(2018江苏高考)如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是()A横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度B横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度C横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度D横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度解析：选D随着
23、CO2浓度的增大，净光合速率先增大后趋于稳定，但由于净光合速率最大时对应着一个温度，即最适温度，低于或高于此温度，净光合速率都将下降，所以无法确定在CO2浓度足够大时，较高温度下的净光合速率高于较低温度；植物进行光合作用存在最适温度，高于最适温度后，净光合速率减小，所以随着温度升高，净光合速率不应先升高后趋于稳定；由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在相应光波长时，植物的净光合速率存在峰值，不应呈现先升高后趋于稳定的状态，且光波长一定时，较高温度下的净光合速率不一定较高；随着光照强度的增加，净光合速率先增大后趋于稳定，在光照强度足够时，较高的CO2浓度下净光合速率较大。强知能补欠缺用曲线模型分析
24、影响光合作用的环境因素1光照强度曲线模型模型分析曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所植物组织外观表现图示A点只进行细胞呼吸，不进行光合作用只在细胞质基质和线粒体从外界吸收O2，向外界排出CO2AB段(不含A、B点)呼吸量光合量细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2，向外界排出CO2B点光合量呼吸量与外界不发生气体交换B点之后光合量呼吸量从外界吸收CO2，向外界释放O2。此时植物可更新空气应用温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示，间作套种农作物，可合理利用光能2.CO2浓度 2.CO2浓度原理CO2影响暗反应阶段，制
25、约C3的形成曲线模型及分析图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B点都表示CO2饱和点应用在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率3温度原理温度通过影响酶的活性影响光合作用曲线模型及分析AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大B点：酶的最适温度，光合速率最大BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 左右光合速率几乎为零应用温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累4矿质元素原理
26、矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等曲线模型及分析在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度；但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高，植物渗透失水而导致植物光合作用强度下降应用在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高光能利用率5.光照、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用常见曲线模型曲线分析P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各
27、曲线所表示的因子(图1为温度，图2为CO2浓度，图3为光照强度)应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加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浓度以提高光合速率练题点全过关1.如图为在不同光照强度下测定的甲、乙两种植物的光合作用强度变化曲线。下列说法正确的是()A在连续阴雨的环境中，生长受到影响较大的是植物甲B光照强度为M时，植物乙的光合速率高于植物甲C光照强度大于500 lx时，植物乙对光能的利用率比植物甲高D光照强度大于1 000 lx时，限制植物乙光合速率的环境因素是光照强度解析：选A据图分析可知，
28、植物乙的光补偿点较低，植物甲的光补偿点较高，故阴雨天气受影响较大的是植物甲，A正确；光照强度为M时，两种植物的净光合速率相等，但植物甲的呼吸速率大于植物乙，故植物甲的光合速率(呼吸速率净光合速率)高于植物乙，B错误；据图可知，光照强度大于500 lx时，植物乙CO2的吸收量较植物甲低，故植物乙对光能的利用率比植物甲低，C错误；在光照强度为1 000 lx之前，植物乙的光合速率已不再随光照强度增大而增加，故当光照强度大于1 000 lx时，限制植物乙光合速率的环境因素不再是光照强度，D错误。2景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特有的CO2固定方式：夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果
29、酸，并储存在液泡中(甲)；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO2，供叶绿体的暗反应(乙)。下列关于这类植物的叙述错误的是()A在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体B景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关C给植物提供14C标记的14CO2,14C可以出现在OAA、苹果酸、C3和有机物中D在上午某一时刻，突然降低外界的CO2浓度，叶肉细胞中C3的含量短时间内会降低解析：选D在夜晚，叶肉细胞只能通过细胞呼吸产生ATP，即产生ATP的细胞器是线粒体，A正确。具有景天酸代谢途径的植物，气孔白天关闭，可以减少蒸腾作用，夜晚气孔张开吸收CO2，因此可以适应干旱的环境条件，B正确。晚上气
30、孔开放，14CO2进入细胞后在细胞质基质中与PEP结合生成OAA，然后再转化为苹果酸而被固定；白天苹果酸运出液泡后放出14CO2,14CO2首先与C5结合生成C3，随后C3被还原生成有机物，即14CO214C3(14CH2O)，C正确。在上午某一时刻，突然降低外界的CO2浓度，对于该叶肉细胞来说，其暗反应不受影响，即C3的含量不受影响，D错误。3将某种植物生长状况相同的叶片分成4等份，先在不同温度条件下暗处理1h，再用强度相同的光照射1h，叶片有机物含量变化如图所示。下列分析正确的是()A在27 、28 和29 时该植物光合作用积累的有机物量相等B该植物在27 时生长最快，在29 和30 时不
31、表现生长现象C在所给的4个温度中，该植物呼吸作用和光合作用的最适温度都是29 D30 时该植物光合作用制造的有机物量等于呼吸作用消耗的有机物量解析：选C27 、28 和29 时植物光合作用积累的有机物量，即净光合量等于黑暗时的减少量光照后与暗处理前的有机物增加量，很明显三者不相等，A错误；图中29 时该植物光合作用积累的有机物量最大，为336，生长最快，B错误；图中呼吸作用的最适温度是29 ，同时该温度时光合速率也最大，C正确；30 时该植物光合作用制造的有机物量为真正的光合作用量，等于2倍呼吸速率光照后与暗处理前的有机物增加量213，D错误。4.植物的光合作用受温度(T)和光照强度(L)的影
32、响。如图表明植物在3种不同的光照强度下消耗CO2的情况。分析在50 和2030 温度范围内，光合作用的限制因素分别是()AL；TBT和L；都不是CT；L DT；T解析：选C在50 范围内，光合速率不随光照增强而增大，所以限制因素是温度；2030 范围内，光合速率不随温度升高而增大，而随光照强度增强而增大，所以限制因素是光照强度。5.为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，
33、光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。解析：(1)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度低于a时，随光照强度的增加，光合作用强度逐渐升高，说明此时限制其光合作用强度的主要因子为光照强度。(2)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光
34、照强度高于b时，随光照强度的增加，光合作用强度不变，说明受其他环境因素的限制。由于光合作用需要不断消耗环境中的CO2，故提高CO2浓度可使b光照强度下甲组的光合作用强度升高。(3)由题目信息可知，乙组和甲组是同一种植物，只是环境中的光照强度不同，虽然乙组植物在低光照环境中的光合作用强度低，但其子代在模拟自然光照下其光合作用强度仍然能够升高，说明乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素即低光强引起的，而非遗传物质的改变造成的。答案：(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素即低光强引起的，而非遗传物质的改变造成的方法技巧多因素对光合速率影响题目的分析方法多因素对
35、光合速率影响的曲线图，线的条数较多，还有可能涉及多个“点”，表面上看这类题目很复杂，但在解答这类试题时，仍然需依据单一变量原则，每次只分析一个自变量的变化对实验结果的影响，逐一分析即可得出正确答案。 一、科学思维开放环境与密闭容器中光合作用的曲线分析1开放环境中光合作用昼夜变化曲线分析(1)曲线分析MN段和PQ段夜晚植物只进行细胞呼吸；植物体内有机物的总量减少，环境中CO2量增加，O2量减小NP段光合作用与呼吸作用同时进行NA段和EP段清晨和傍晚光照较弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度；植物体内有机物的总量减少，环境中CO2量增加，O2量减少A点和E点光合作用强度等于细胞呼吸强度，CO2的吸收和
36、释放达到动态平衡；植物体内有机物的总量不变，环境中CO2量不变，O2量不变AE段光合作用强度大于细胞呼吸强度；植物体内有机物的总量增加；环境中CO2量减少，O2量增加C点叶片表皮气孔部分关闭，出现“光合午休”现象E点光合作用产物的积累量最大(2)一昼夜有机物的积累量的计算方法(用CO2表示)一昼夜有机物的积累量白天从外界吸收的CO2量晚上呼吸作用释放的CO2量，即S3(S1S2)。2密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线(1)曲线分析AB段无光照，植物只进行呼吸作用BC段温度降低，呼吸作用减弱CD段4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度呼吸作用强度D点光合作用强度呼吸作用强度DH段
37、光合作用强度呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象H点光合作用强度呼吸作用强度HI段光照继续减弱，光合作用强度呼吸作用强度，直至光合作用完全停止(2)植物生长与否的判断方法I点低于A点说明一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用呼吸作用，植物生长若I点高于A点说明光合作用呼吸作用，植物体内有机物总量减少，植物不能生长若I点等于A点说明光合作用呼吸作用，植物体内有机物总量不变，植物不生长素养训练1图1表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图，A、B点对应时刻分别为6时和19时。图2表示光照强度与植物光合速率的关系。下列有关说法错误的是()A图1中24小
38、时内不进行光合作用的时段是05时和2024时B图1的阴影部分可表示619时有机物的积累量C图2中限制AC段光合速率的主要外界因素是光照强度D图2的C点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞质基质、线粒体、叶绿体解析：选D据图分析可知，图1中05时和2024时O2吸收速率一直保持最大，只进行呼吸作用，A正确；图中6时和19时光合速率呼吸速率，故图1的阴影部分可表示619时有机物的积累量，B正确；图2中AC段光合速率随光照强度的增大而增大，说明此段限制光合速率的主要外界因素是光照强度，C正确；图2的C点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞质基质、线粒体，能够进行光合作用的细胞产生ATP的场所还有叶绿
39、体，D错误。2(2021华南师大附中模拟)图1表示八月份某一晴天，一昼夜棉花植株CO2的吸收和释放曲线；图2表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。则图1中时间a、b、c、d依次发生了图2所示的哪项生理活动()A(1)(2)(3)(4)B(3)(2)(4)(1)C(3)(4)(1)(2) D(4)(3)(2)(1)解析：选D图1曲线中横坐标以上都是光合速率大于呼吸速率，横坐标以下是光合速率小于呼吸速率或只有呼吸作用，曲线与横坐标的交点处都是光合速率等于呼吸速率。图2中(1)表示光合速率大于呼吸速率，对应图1中d、e、f点；图2中(2)表示光合速率等于呼吸速率，对应图1中c、g点；图2中(
40、3)表示光合速率小于呼吸速率，对应图1中b点；图2中(4)表示只有呼吸作用，对应图1中a、h点。3(2021中山期末)如图为植物在夏季晴天一昼夜CO2吸收量的变化情况，对此正确的判断是()该植物进行光合作用的时间段是bg植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用ce段与fg段光合速率下降的原因相同若c、f时刻的光合速率相等，则植物的呼吸速率为c时刻大于fce段光合速率的变化可能与有些气孔的关闭有关ABC D解析：选D当CO2释放减少时说明出现光合作用，因此该植物进行光合作用的时间段是ah，错误；植物在a和h时刻只能进行呼吸作用，正确；ce段光合速率下降的原因是温度过高，气孔部分关闭，CO2
41、吸收量减少，而fg段光合速率下降的原因是光照强度降低，错误；若c、f时刻的光合速率相等，由于总光合速率净光合速率呼吸速率，图中显示c点净光合速率大于f点，因此植物呼吸速率为f时刻大于c时刻，错误；ce段光合速率下降的原因是温度过高，气孔部分关闭，CO2吸收量减少，正确。4图1是生物兴趣小组在密闭的玻璃容器中进行的实验示意图(CO2传感器用于测量装置内CO2的含量)，图2表示在夏季晴朗的一天图1所示密闭玻璃容器内24 h的CO2浓度的变化，请回答下列问题：(1)植物叶肉细胞中吸收光能的色素分布在叶绿体的_。(2)图1所示实验中对光照强度的控制可通过调节灯泡的亮度来实现，也可通过调节_来实现，装置
42、中热屏障的作用是_。(3)图2中代表植物光合作用强度等于呼吸作用强度的点是_。(4)图2中FG段相比EF段CO2浓度下降趋缓的原因是_。(5)利用仪器测定密闭玻璃容器内CO2含量的变化：先黑暗处理1 h，测得玻璃容器内CO2含量增加50 mg；再给以1 h的充足光照，测得玻璃容器内CO2含量比光照前减少了72 mg，则这1 h光照条件下植物光合作用固定的CO2为_mg。解析：(1)植物叶肉细胞中吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)利用图1装置探究光照强度对光合速率影响时，对光照强度的控制可通过调节灯泡的亮度来实现，也可通过调节灯泡与热屏障(或玻璃容器)之间的距离来实现，装置中热屏障
43、可防止光照改变密闭玻璃容器中的温度，从而改变植物光合作用强度。(3)光补偿点时，植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，图2中代表光合作用强度等于呼吸作用强度的点有D、H。(4)图2中FG段相比EF段CO2浓度下降趋缓，这是由于中午温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，CO2供应减少，导致光合作用强度明显减弱，植物出现“午休”现象。(5)由题意可知，给以1 h的充足光照，测得玻璃容器内CO2含量比光照前减少了72 mg，即净光合速率是72 mg/h；“黑暗”处理1 h，测得玻璃容器内CO2含量增加50 mg，表示呼吸速率为50 mg/h，因此这1 h光照条件下植物光合作用固定的CO2为507212
44、2(mg)。答案：(1)类囊体薄膜上(2)灯泡与热屏障(或玻璃容器)之间的距离防止光照改变密闭玻璃容器中的温度，从而改变植物光合作用强度(3)D、H(4)中午温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，CO2供应减少，导致光合作用强度明显减弱(5)122二、科学探究探究光照等条件变化对光合作用物质合成的影响典例科学家以生长状态相同的某种植物在适宜且稳定的条件下开展下列实验。请回答下列问题：组别AB处理光照时间为135秒先光照后黑暗，光暗交替，每次光照和黑暗时间各为3.75毫秒，总时间为135秒光合产物相对含量100%94%(1)上述实验表明，光合作用中包含需要光的阶段和_的阶段，为验证这一观点，可以
45、对进行光合作用的植物短暂闭光，并提供_经放射性检测后发现植物在短暂黑暗中会利用该物质。(2)分析表格可知，B组在单位光照时间内生产有机物的量较A组_，依据是_。若将B组的每次光照和黑暗时间设定为7.5毫秒，其他条件不变，则光合产物的相对含量_ (填“大于”“等于”或“小于”)94%。(3)科学家在给叶绿体照光时发现，当向体系中提供NADP时，体系中就会有NADPH产生，说明叶绿体在光下会产生_。解析(1)光合作用中包含需要光的阶段和不需要光的阶段，为验证这一观点，可以对进行光合作用的植物短暂闭光，并提供14CO2，经放射性检测后发现植物在短暂黑暗中会利用该物质。(2)分析表格可知，B组只用了A
46、组一半的光照时间，其光合产物相对含量却是A组的94%，所以B组在单位光照时间内生产有机物的量较A组高。若将B组的每次光照和黑暗时间设定为7.5毫秒，其他条件不变，则光合产物的相对含量小于94%。(3)科学家在给叶绿体照光时发现，当向体系中提供NADP时，体系中就会有NADPH产生，说明叶绿体在光下会产生H和 e。答案(1)不需要光14CO2(2)高B组只用了A组一半的光照时间，其光合产物相对含量却是A组的94%小于(3)H和 e思维建模连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的H和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续
47、合成。(2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。析题用模1(2021汕头质检)光合作用通过密切关联的两大阶段光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是()A突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小B突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加C突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减小D突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小解析：选B突然中断CO2供应会导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加、C3含量减少，A错误；突然中断CO2供
48、应使C3含量减少，进而使ATP和H含量增多，所以ATP/ADP比值增加，B正确；突然将红光改变为绿光后光能利用率降低，ATP和H含量减少，进而使C3含量增多、C5含量减少，C错误；突然将绿光改变为红光后光能利用率提高，ATP和H含量增加，ATP/ADP比值增加，D错误。2.如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在阶段处于适宜环境条件下，阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是()A图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATPB图中阶段所改变的环境条件是降低了光照强度C阶段甲上升是因为叶绿体中H和ATP的积累D阶段光合速率最大时所需
49、光照强度比阶段低解析：选D根据题意和题图可知，物质甲是C5，物质乙是C3，阶段改变的条件是降低了CO2浓度。阶段改变的条件影响暗反应的进行，所以阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低。3阳光穿过上层植物的空隙形成光斑，它会随太阳的运动而移动。如图为红薯叶在光斑照射前后吸收CO2和释放O2的情况。下列分析错误的是()A图中A点叶肉细胞间隙O2浓度最高BAB段变化的原因是ADP和NADP浓度的限制C光斑移开后一段时间光合作用仍在进行D、所指示的阴影面积是相等的解析：选AO2释放速率曲线代表光反应，CO2吸收速率曲线代表暗反应。图中A点说明叶肉细胞的O2释放速率最大，细胞间隙O2浓度并不一定最高，A错误。AB段暗反应速率较低，提供给光反应的ADP和NADP少，限制了光反应速率，B正确。光斑移开后一段时间光反应停止，但仍然有一定的ATP和H供应，暗反应不会马上停止，C正确。表示光反应积累的物质，而表示光照移开后暗反应将光反应积累的物质消耗后也下降，故，D正确。
