考點13光合色素及光合作用的基本過程

a核心知識點

一、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能

i.葉綠體的結(jié)構(gòu)

2.葉綠體的功能：進(jìn)行光合作用的場所。

二、葉綠體功能驗證實驗一恩格爾曼實驗

1.實驗一

2.實驗二

【實驗歷程】緊接著，他又做了一個實驗：用透過的

光照射臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的聚集在

紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。

【實驗結(jié)論】葉綠體吸收的主要是0

400450500550600650700

波長/nm.

3.恩格爾曼實驗方法的巧妙之處

（1）巧選實驗材料：選擇水綿和需氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察；用需氧細(xì)菌可以確

定釋放氧氣多的部位。

（2）妙法排除干擾因素：沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾.

（3）巧妙設(shè)計對照實驗：用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對照實

驗；臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果。

三、綠葉中色素的提取和分離

1.實驗原理

（1）提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，用無水乙醇可提取葉綠體中的色素。

（2）分離原理：不同的色素在中的不同，溶解度越的色素隨層析液在濾紙上的

擴(kuò)散速度就越，反之則慢。

（3）分離方法：,，

2.實驗步驟

（1）色素的提取

（2）色素的分離

令若將長條形濾紙條換成圓形濾紙觀察層析實驗結(jié)果，將出現(xiàn)四個同心圓，色素種類從外向內(nèi)

的順序與濾紙條從上到下的順序相同。

3.色素提取和分離實驗異常現(xiàn)象及原因分析

問題原因

1.未加_______________（石英砂），研磨不充分

2.使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液中的葉綠素含量過少

收集到的濾液顏色過淺3._______加入大量無水乙醇，提取液濃度太低（正確做法：分次加入少量

無水乙醇提取色素）

4.未加___________或加入過少，色素分子被破壞

濾紙條色素帶重疊濾液紐線畫得________________

1.忘記畫_______________

泥紙條上看不見色素帶

2.濾液細(xì)線接觸_________,且時間較長，色素全部溶解到層析液中

四、捕獲光能的色素

葉綠素（約3/4）類胡蘿卜素（約1/4）

種類

葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素

顏色_______L_______L_______L

分布_______________L

化學(xué)特性不溶于_____,易溶于泗精、丙麗、石油酸等____________:

吸收光譜

__________光能主要吸收____________.主要吸收_______________:

功少數(shù)處于特殊狀態(tài)的

能_______光能__________有將光能

轉(zhuǎn)化為電能的作用

?參與光合作用的色素只位于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色索不參與光合作用。

令不同種類的光合色素對不同波長的光吸收率不同，對殛紫光和紅光吸收率最高，對綠光吸收率最低。因此，如果蔬菜大

棚使用透光膜，最好選用無色的，因為它可以使各種顏色的光透過，而有色薄膜，如綠色的薄膜只能透it綠光，故使用

有色薄膜會使大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度大大降低。

?補(bǔ)充光源時，在同等光照強(qiáng)度下，最好選用葉綠體色素吸收率高的有包光，如藍(lán)紫光或紅光。

五、光合作用的過程

1.光反應(yīng)與暗反應(yīng)的過程及產(chǎn)物的分析

階段光反應(yīng)暗反應(yīng)

場所

葉綠體的____________L__________________1

條件____、_______、酶、水、ADP、Pi、NADP+多種酶、NADPH、ATP、CO2、C5

物質(zhì)變化

_________________中________的化學(xué)能

能量轉(zhuǎn)化_____能—________________中活躍的______能

-___________中______的化學(xué)能

光反應(yīng)與暗反光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP為暗反應(yīng)提供_________和_______:暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP、Pi、NADP+

應(yīng)的聯(lián)系為光反應(yīng)形成ATP、NADPH提供了________

令氧氣是水光解的產(chǎn)物，在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生，淀粉是在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的。

令色素吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能過程中不需要酶的催化，而ATP的合成、COz的固定、C3的還原離不開悔的催化。

令葉綠體離開細(xì)胞，保持適宜條件仍可進(jìn)行光合作用；在離休的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO?后，也可完成暗

反應(yīng)。

2.化能合成作用與光合作用的比較

化能合成作用光合作用

不能量來源體外無機(jī)物氧化放出的能量光能

同生物類型原核生物（如硝化細(xì)菌等）主要為綠色植物，還有藍(lán)細(xì)菌等

代謝類型自養(yǎng)需氧型

相

物質(zhì)變化將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為儲存能量的有機(jī)物

同.

生態(tài)地位_______:

?重難點突破

聰：

考法1環(huán)境條件驟變對各物質(zhì)含量的影響

1.分析方法——借助模式圖，利用表格進(jìn)行分析（提示：從物質(zhì)生成和消耗兩個方面綜合分析）

足到不足時，CO?的固定減少，C3的還原暫時不變TC3的含量減少—C3還原減少T（CH2O）的含量減少。

（2）若（CH?。）運出受阻，則會導(dǎo)致光合作用速率減慢。

QC考法精練

【典例1】（2022秋?金水區(qū)校級月考）光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段一一光反應(yīng)和暗反應(yīng)實現(xiàn)。對于

改變反應(yīng)條件而引起的變化，下列相關(guān)說法正確的是（）

A.突然中斷CO2供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值減小

B.突然中斷CO2供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增加

C.突然將紅光改為綠光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值減小

D.突然將綠光改為紅光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值減小

【典例2】（2023?焦作開學(xué)）如圖是葉綠體中進(jìn)行光合作用的示意圖，圖中數(shù)字表示物質(zhì)，下列有關(guān)分析

正確的是（）

A.①表示NADH,③表示ADP和Pi

B.參與光合作用的酶位于類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中

C.增加大氣CO2濃度，暗反應(yīng)和光反應(yīng)速率均會不斷提高

D.自然光照條件下，若增加光照強(qiáng)度，則⑤的合成速率降低

【典例3】（2023?湖北模擬）葉綠體中光合復(fù)合體PSII是光反應(yīng)中吸收，傳遞并轉(zhuǎn)化光能的一個重要場所,

其核心蛋白D1由葉綠體基因psbA編碼。我國科學(xué)家將psbA進(jìn)行了改造，使其在高溫下易于表達(dá)且產(chǎn)物

能夠轉(zhuǎn)運至葉綠體內(nèi)，進(jìn)而將其導(dǎo)入擬南芥核基因組中，建立了細(xì)胞中D1合成的“雙途徑”機(jī)制。下列敘

述正確的是（）

A.D1蛋白參與CO2的固定與C3的還原

B.D1蛋白在類囊體腔內(nèi)發(fā)揮相應(yīng)作用

C.高溫下轉(zhuǎn)基因擬南芥中D1蛋白合成增加

D.核基因組控制合成的D1蛋白經(jīng)自由擴(kuò)散進(jìn)入葉綠體

【變式1］（2023春?重慶期中）在正常條件下進(jìn)行光合作用的某植物，突然停止光照，葉綠體中先后減少

的物質(zhì)依次是（）

A.ATP、三碳化合物B.五碳化合物、ADP

C.三碳化合物、NADPHD.NADPH、五碳化合物

【變式2】（2023?洪山區(qū)校級模擬）如圖為葉綠體的局部結(jié)構(gòu)示意圖，①②指示相應(yīng)結(jié)構(gòu)。卜.列相關(guān)說法

正確的是（）

A.①上分布著多種光合色素，可用無水酒精將它們分離開

B.在有光的條件下，①可為②提供ATP和NADH

C.光照突然增強(qiáng)，②中C5含最會上升，C3含量會下降

D.①可以增大葉綠體的膜血枳，用于附著固定CO2的防

【變式3］（2023?湖北）植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSI和PSI【光復(fù)合體，PSH光復(fù)合體含有

光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSH光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCII,通過與PSH結(jié)合或分離

來增強(qiáng)或減弱對光能的捕獲（如圖所示）。LHCH與PSI1的分底依賴LHC蛋白激能的催化。下列敘述錯誤

的是（）

A.葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSH光復(fù)合體對光能的捕獲增強(qiáng)

B.Mg2+含量減少會導(dǎo)致PSII光復(fù)合體對光能的捕獲減弱

C.弱光下LHCII與PSII結(jié)合，不利于對光能的捕獲

D.PSII光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H+、電子和02

考法2特殊代謝途徑的分析及實驗探究

1.景天酸代謝途徑（CAM途徑）

氣孔夜間張開，白天關(guān)閉。晚上開放氣孔吸收CO2,并通過叛化反應(yīng)形成蘋果酸存于植物細(xì)胞內(nèi)的大

液泡中。到了白天，關(guān)閉氣孔減少水分蒸騰，再把夜間儲于細(xì)胞大液泡里的酸性物質(zhì)作脫按反應(yīng)，釋放的

CO?進(jìn)入卡爾文循環(huán)進(jìn)行光合作用。

2.C4途徑

在前的催化下將CO?連接到璘酸烯酉享式丙酮酸（PEP）上形成的四碳酸：草酰乙酸。這種固定CO2的

方式稱為C4途徑。C4可以實現(xiàn)CQ2暫時固定和重新釋放。

CAM途徑與C&途徑的區(qū)別在于，CAM途徑進(jìn)一步地實現(xiàn)了兩次CO2固定時間的錯開，從而避免了干星條件下過度蒸

腌作用對植物體的不利影響。

3.光呼吸

光呼吸是植物綠色組織在光下吸收02和釋放C02的過程。雖也放出C02,但不能轉(zhuǎn)換成ATP,而使光

合產(chǎn)物被白白地耗費掉，所以光呼吸越強(qiáng)，光合生產(chǎn)率相對越低。

4.實驗思路答題方法

（1）根據(jù)題意明確實驗?zāi)康?、實驗材料、實驗方法以及實驗要求等?/p>

（2）根據(jù)實驗?zāi)康恼页鲎宰兞亢鸵蜃兞浚?/p>

（3）根據(jù)實驗材料、實驗方法、實驗要求等確定設(shè)置自變量和檢測因變量的方法；

（4）分組設(shè)置自變量后，再檢測因變量（有些自變量的設(shè)置可不分組，進(jìn)行自身前后對照即可）；

（5）預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論（往往與實驗?zāi)康暮魬?yīng)）。

蒯考法精練

【典例1】（2022秋?湛河區(qū)校級月考）格魯于1682年所寫的書中提到：蘆薈有時嘗起來是酸的。班杰明?

海那發(fā)現(xiàn)：落地生根的葉子在早晨嚼起來是酸的，到中午時則無味，晚時則略苦，有科學(xué)家后來以石蕊試

紙證實了海那的觀察。原來景天科植物（如景天、落地生根）的葉子有一個很特殊的CO2固定方式：夜間

氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中，白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫粉作用釋放CO2用

于光合作用，其部分代謝途徑如圖所示。下列有關(guān)分析正確的是（）

A.如果白天適當(dāng)提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速運將隨之提高

B.由景天科植物特殊的CO2固定方式推測其可能生活在高溫干旱地區(qū)

C.白天景天科植物葉肉細(xì)胞內(nèi)有機(jī)酸和葡萄糖的含量可能呈正相關(guān)

D.景天科植物參與卡爾文循環(huán)的CO2就是來源于蘋果酸的分解

【典例2】（2022秋?新華區(qū)校級期末）Rubisc。酶是綠色植物光合作用過程中的關(guān)鍵酶，當(dāng)CO2濃度較高

時，該酶催化CO2與C5反應(yīng)進(jìn)行光合作用。當(dāng)02濃度較高時，該酶催化C5與02反應(yīng)，最后在線粒體內(nèi)

生成CO2,植物這種在光下吸收02產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸。下列敘述錯誤的是（）

A.綠色植物進(jìn)行光呼吸的場所有葉綠體基質(zhì)和線粒體

B.植物光呼吸的進(jìn)行導(dǎo)致光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物減少

C.光合作用過程中，C02和C5反應(yīng)需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的能量

D.植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生C02的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體基質(zhì)

【典例3】（2023?萊蕪區(qū)校級模擬）綠色植物通過光合作用將CO2固定并合成有機(jī)物，根據(jù)固定CO2的

途徑不同，可將植物主要分為C3植物，C4植物和CAM植物，它們的部分特性如表所示。回答下列問題。

分類C3植物C4植物CAM植物

光呼吸？？低

CO2固定途徑C3途徑C3途徑和C4途徑（C4途徑：葉肉C3途徑和CAM途徑（CAM途徑：

細(xì)胞中相關(guān)酶作用下催化CO2生晚上氣孔打開吸收CO2生成及果酸

成C4,C4被運到維管束鞘細(xì)胞后儲存在液泡，白天氣孔關(guān)閉蘋果酸釋

生成CO2）放CO2完成暗反應(yīng)）

Rubisco酶特性既能催化C5和CO2反應(yīng)又能催化C5和02反應(yīng)

PEP酶特性PEP酶與C02的親和力是Rubisco酶的60倍，能固定低濃度的CO:

（1）三類植物光反應(yīng)產(chǎn)物相同，它們的光反應(yīng)產(chǎn)物是；Rubisco酷催化

C5和C02反應(yīng)稱為o

（2）光呼吸是指02濃度高、CO2濃度低時，02會競爭Rubisco酶使其在光下驅(qū)動加氧反應(yīng)。正午時C3

植物有光合午休現(xiàn)象而C4植物無此現(xiàn)象，請分析在正午時，（填“C3植物”或“C4植物”）

的光呼吸強(qiáng)度更小，原因是_____________________________________________________________________

（3）從CO2固定途徑分析（不考慮光呼吸），與C4植物相比，CAM植物的光合速率（填“更

大”、“更小”或“無差異”），原因是____________________________________________________________

（4）現(xiàn)提供凡士林（可用于堵塞氣孔），若干生理狀況相同置于暗處相同時間的CAM植物，藥物b（抑

制液泡內(nèi)蘋果酸的分解），清水，注射器，光合速率檢測儀等材料，請設(shè)計實驗證明CAM植物白天進(jìn)行

培反應(yīng)時氣孔關(guān)閉，所需C02主要來自于液泡中的蘋果酸的分解

（呼吸作用提供的CO2不予考慮，簡要寫出實驗思路即可）。

【變式1］（2023?重慶模擬）某些植物有如圖所示CO2濃縮機(jī)制。在葉肉細(xì)胞中，磷酸烯醇式丙酮酸酸化

醉（PEPC）可將HCO3轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,該有機(jī)物經(jīng)過一系列的變化,最終進(jìn)入相鄰的維管束鞘細(xì)胞釋放CO2,

提高了Rubisc。（固定CO2的酶）附近的CO2濃度。下列敘述錯誤的是（）

PEP：硝酸烯醉式丙胴酸

OAA：草酰乙酸

Mal：簞果酸

Pyr：丙第

B.具有圖示CO2濃縮機(jī)制的植物具有較低的CO2補(bǔ)償點

C.為卡爾文循環(huán)提供能量的是腺甘三磷酸

D.具有圖示CO2濃縮機(jī)制的植物抵抗干旱脅迫能力更強(qiáng)

【變式2］（2023春?九龍坡區(qū)校汲月考）Rubisc。甄是綠色植物光合作用過程中的關(guān)鍵酶，蘭CO2濃度較

高時，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，進(jìn)行光合作用，當(dāng)02濃度較高時，該酶催化C5與02反應(yīng)，最后在線粒

體內(nèi)生成82,這種在光下吸收02產(chǎn)生CO2現(xiàn)象稱為光呼吸，該過程如圖所示，圖中［H］都為NADPH,下

列敘述正確的是（）

A.CO2和C5反應(yīng)需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP

B.Rubisco酶催化C5與CO2或02反應(yīng)，不具有專一性

C.綠色植物進(jìn)行光呼吸的場所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

D.植物光呼吸會導(dǎo)致光合作用最終產(chǎn)生的有機(jī)物減少

考點14光合作用的影響因素及應(yīng)用

國1核心知識點

光合作用強(qiáng)度概念：指植物在內(nèi)通過光合作用的數(shù)量。

一、外部影響因素

（一）光照強(qiáng)度

1.原理：光照強(qiáng)度通過影響影響光合速率。

2.曲線

電

吸

收

光補(bǔ)償凈X

光

量

合H

飽和點：速M

率

呼吸途空……C...J......光照強(qiáng)度

也

釋呼吸所釋放的CO?量

放

量

曲線分析細(xì)胞生理活動ATP產(chǎn)生場所葉肉細(xì)胞外觀表現(xiàn)圖示

植物只進(jìn)行________，不從外界吸收______,

1自

A點

進(jìn)行________t向外界排出____-

AB段（不含從外界吸收_____,向A

呼吸量_____光合量%

A、B點）外界排出______-*

與外界不發(fā)生氣體交

B點光合量_____呼吸量

換

co

從外界吸收______,(2

B點之后光合量_____呼吸量

向外界釋放_____-

3.應(yīng)用：欲使植物生長，必須使光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點。溫室中，適當(dāng)_______光照強(qiáng)度，可以提高光合

速率，增產(chǎn)。

（二）CXh濃度

1.原理：C02濃度影響階段，制約的形成。

2.由線

A與A'圖1中A點表示______________,即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度。

圖2中A'點表示進(jìn)行光合作用所需C02的_______濃度。

B與B'對應(yīng)的CO2濃度，表示___________________.

B與B'

限制B和B'的因素是_____的數(shù)量、最大活性及____________、______等。

3.應(yīng)用

(1)農(nóng)田中增加,以增加CO?濃度，如“正其行，通其風(fēng)

(2)溫室中可增施,以增大CO?和無機(jī)鹽的濃度。

(三)溫度

1.原理：溫度通過影響影響光合作用。

2.由線

溫度(七)

AB段在B點之前，隨著溫度升高，睡的活性逐漸_______,光合速率增大

B點悔處在____________，光合速率最大

BC段隨著溫度升高，睡的活性逐漸_______，光合速率減小，50℃左右時光合速率幾乎為零。

3.應(yīng)用

(I)農(nóng)田中_______________

(2)溫室中，增大,白天適當(dāng)升溫，夜晚適當(dāng)降溫，保證植物有機(jī)物的積累。

(四)水分或礦質(zhì)元素

水分礦質(zhì)元素

水既是光合作用的_______,又是各種化學(xué)反應(yīng)的______,礦質(zhì)元素通過影響光合作用有關(guān)的________，對

原

如植物缺水導(dǎo)致萎焉，使光合速率下降。另外，水分還能光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。如鎂可以影響

理

影響氣孔的開閉，間接影響_____進(jìn)入植物體內(nèi)。的合成從而影響光反應(yīng)。

備水分過多，不利于植物根系有氧呼吸，而進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)礦質(zhì)元素過多會導(dǎo)致土壤溶液濃度過高，影響植

注生酒精，對植物細(xì)胞有毒害作用。物根系,甚至?xí)?dǎo)致植物細(xì)胞，

導(dǎo)致氣孔—____，___________減少,光合速率

下降。

2.應(yīng)用

（1）和

（2）施用有機(jī)肥，其中有機(jī)物被分解后既可補(bǔ)充,又可提供各種

二、內(nèi)部因素

（一）葉面積指數(shù)=葉片總面積/植物所占土地面積

1.曲線

（1）一定范圍內(nèi)隨葉面積指數(shù)增大，總光合量不斷，呼吸量不斷,干物質(zhì)積累量不斷。

（2）當(dāng)增大到一定程度后，總光合量不再增加，原因是許多葉片被遮擋，但呼吸量隨葉面積指數(shù)增大仍不

斷，故干物質(zhì)積累量逐漸降低。

2.應(yīng)用：適當(dāng)、,合理施肥、澆水，避免枝葉徒長；o

（二）葉齡

1.曲線

0A一定范圍內(nèi)隨著幼葉不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)_________不斷增多，光合速率不斷增加

AB壯葉時，葉面積、葉綠體基本_______,光合速率基本穩(wěn)定

BC老葉時，隨葉齡增加，葉綠素被_______,光合速率下降

2.應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期應(yīng)適當(dāng)

圈重難點突破

考法1單一因素對光合速率影響的分析與探究

在影響光合作用的因素中，光照弓雖度、溫度、二氧化碳濃度等是外界影響因素，而影響光合作用的內(nèi)

部因素通常指的是色素的含量、酶的數(shù)量（或活性）等。

回答影響因素這類問題時，①要注意審清題中需要回答的是外界影響因素還是內(nèi)部影響因素；②針對

曲線模型，在曲線.上升階段，限制因素為橫坐標(biāo)表示的因子，訪曲線不再上升，要從內(nèi)部因素（如色素含

量、酶活性等）和橫坐標(biāo)表示的因子之外的環(huán)境因素（如溫度、C02濃度等）進(jìn)行分析一；③若為表格，則可

先將表格信息轉(zhuǎn)化成曲線圖再進(jìn)行分析。

QU考法精練

【典例1】（2023?河南模擬）如圖表示某植物在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收量和釋放量情況，其中B、C

兩點分別表示光補(bǔ)償點和光飽和點，下列說法錯誤的是（）

A.A點對應(yīng)的CO2釋放量可以表示植物在黑暗環(huán)境中細(xì)胞呼吸強(qiáng)度

B.B點的含義是植物的光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等時所對應(yīng)的光照強(qiáng)度

C.C點的含義是植物的光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的最小光照強(qiáng)度

D.若該植物生存環(huán)境中的CO2濃度下降，則B點會右移，C點會左移，D點會右上移

【典例2】（2023?高新區(qū)校級模擬）我國是一個農(nóng)業(yè)大國，幾千年來中國人民利用勤勞和智慧創(chuàng)造了無數(shù)

輝煌，在農(nóng)業(yè)上積累了豐富的經(jīng)驗，許多經(jīng)驗被編成了通俗易懂的諺語廣為流傳，下列有關(guān)農(nóng)諺的解釋錯

誤的是（）

選項農(nóng)諺解釋（生物學(xué)原理）

A犁地深一寸、等于上層糞犁地有利于根部細(xì)胞有氧呼吸，促進(jìn)對無機(jī)鹽的吸收

B地盡其用用不荒，合理密植多產(chǎn)糧提高種植密度可提高光合作用速率，從而提高產(chǎn)量

C農(nóng)家兩大寶，豬糞、紅花草（豆科植物）豆科植物根系上的根瘤菌起到固氮肥田的效果

D人在屋里熱的跳，稻在田里哈哈笑溫度通過影響酶的活性來影響光合作用

A.AB.BC.CD.D

【典例3】（2022?重慶一模）“精準(zhǔn)灌溉”是在全球水資源短缺的大背景下，我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要

措施之一。為節(jié)約灌溉用水，研究人員在夏季晴天里，探究了低水分灌溉（土壤含水量為35-45%）條件

F,增施不同濃度CO2對大棚種植番茄的影響，實驗數(shù)據(jù)如卜表:

增施CO2濃度nmol/mol最大凈光合速率pmol?光補(bǔ)償點mol?mol?葉片丙二醛含量mmol?

mol2*s1g1

不增施6.911.19.8

7008.07.29.5

1(X)08.45.18.7

13009.44.88.3

光補(bǔ)償點：植物光合作用制造有機(jī)物與呼吸作用消耗有機(jī)物相等時的光照強(qiáng)度。

丙二醛：是膜結(jié)構(gòu)被自由基氧化傷害的終產(chǎn)物之一，其含量高低可反映膜結(jié)構(gòu)受損程度。

回答下列問題：

（1）在光反應(yīng)階段，水在葉綠體的被光解，為暗反應(yīng)提供［H］.在色素分離實驗中，判

析色素在層析液中溶解度大小可通過濾紙條上的來反映。

（2）由表可知，低水分灌溉時，增施C02能顯著提高最大凈光合速率，推測原因是

______________________________________________________________o（假設(shè)實驗過程中呼吸速率不變）

（3）有人認(rèn)為，增施C02能顯著降低番茄葉片丙二醛含量是因為C02濃度升高導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度下降，減

少蒸騰作用所致。請完善下列實驗思路。

①取生長狀況相似的番茄植株分成甲、乙兩組，___________________________________________________

②甲組不增施CO2,乙組增施CO2,。

【變式1］（2023春?江北區(qū)校級期中）下列有關(guān)農(nóng)諺的解釋錯誤的是（）

A.“鍋底無柴難燒飯，田里無糞難增產(chǎn)”，農(nóng)家肥分解后可以為農(nóng)作物提供CO2和無機(jī)鹽

B.“立秋無雨是空秋，萬物（特指谷物）歷來一半收”，光合作用需要較多水分

C.“疏禾有谷祟（liao）,密禾撈柴燒”，提高種植密度有利于提高光合速率，從而提高產(chǎn)量

D.“白天熱來夜間冷，一棵豆兒打一捧"，晝夜溫差較大，有利于有機(jī)物積累，增加產(chǎn)量

【變式2］（2021春?海港區(qū)校級月考）某科研小組為探究干旱對大針茅草的影響進(jìn)行了相關(guān)實驗，結(jié)果如

下表所示。

組別處理（適宜光凈光合速率（CO2moi呼吸速率（CO2mH?m相對氣孔水分利用

照下）開度（%）效率

A對照27.0510.02501.78

B干旱23.559.23351.87

（I）大針茅草的凈光合速率是用單位葉面積單位時間內(nèi)來表示。C5固定CO2生成C3

的過程（填“需要”或“不需要”）消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP。

（2）與對照組相比，在干旱條件下，大針茅草的光合速率（填升高或降低），原因是

________________________________________________________________________________O

（3）實驗結(jié)果表明，干旱時大針茅草通過提高,緩解干旱對它的傷害。但嚴(yán)重干旱

時，細(xì)胞內(nèi)水分減少，會導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)破壞，類囊體薄膜上的和減少，進(jìn)而影響光反應(yīng)。

（4）有研究表明，氯化鈣與植物激素X都能提高大針茅草在干旱條件下的凈光合速率.，并且混合使用

效果更好。請設(shè)計實驗驗證該結(jié)論，并寫出簡要的實驗設(shè)計思路

考法2多因素對光合速率影響的分析

各種環(huán)境因子對植物光合作用并不是單獨地發(fā)揮作用，而是綜合起作用。但各種因子的作用并不是同

等重要的，其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子，因此在分析相關(guān)問題時，應(yīng)抓住關(guān)鍵因子。多因素對光合

速率影響的曲線如圖所示：

A點前限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高

B點時橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素?，影響因素主要為坐標(biāo)圖中所標(biāo)示出的其他因子

>表面上看這類題目較復(fù)雜，實際上在解答這類題目時，仍然是遵循單一變量原則，每次只分析一個自變量的變化對實臉

結(jié)果的影響。

[C考法精練

【典例1】（2023?濱州二模）為研究高溫對不同植物光合速率的影響，研究者將甲、乙、丙三種植物從25℃

環(huán)境移入40C環(huán)境中培養(yǎng)，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列結(jié)論正確的是（）

更

Sti

150■叫ft物口乙植物口內(nèi)機(jī)物

41J

專

'E=

W

;

T

5

光合速率氣孔存度光能捕獲效率

注：氣孔導(dǎo)度指氣孔的張開程度.

A.與40C相比，25c環(huán)境更有利于三種植物的光合作用

B.據(jù)圖推測，甲植物的胞間CO2濃度與處理前相等

C.處理后，內(nèi)植物光合作用時吸收CO2的速率最慢

D.與乙植物相比，丙植物光合速率降低的原因主要是光反應(yīng)受到了限制

【典例2】（2023?武漢模擬）甲植物和乙植物的凈光合速率隨CO2濃度變化的曲線如圖所示。下列敘述正

確的是（）

-A/血南如4

-2（/CO、濃度

A.CO2濃度為200pL/L時，限制兩種植物光合速率的主要因素均為光照強(qiáng)度或溫度

R.CQ2濃度為400|H兒時,甲、乙植物的光合速率相等

C.CO2濃度為5OORL/L時，甲植物水的光解能力強(qiáng)于乙

D.與甲植物相比，乙植物更適合在高CO2濃度條件下生存

【典例4］（2023春?開封期末）海帶是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)藻類。某一研究小組利用CO2植物培

養(yǎng)設(shè)備，通過模擬實驗研究溫室效應(yīng)和光照強(qiáng)度對海帶生長的影響。圖乙、圖丙分別表示模擬實驗的部分

實驗結(jié)果。已知大氣CO2濃度約為0.03%,實驗過程中培養(yǎng)容器水體pH無明顯變化。請I可答下列問題。

（1）圖甲中物質(zhì)A的作用是o

（2）若光照強(qiáng)度突然減弱，矩時間內(nèi)葉綠體中含量隨之減少的物質(zhì)（圖甲中參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)名稱）

有。

（3）在模擬實驗中，大氣CO2濃度為的組是實驗組。圖乙表明，提高大氣CO2濃度對提高海帶的生長

速率無明顯影響，對此合理的解釋是_____________________________________________________________

（4）海帶養(yǎng)殖場選址要考慮海水懸浮物的大小和數(shù)量，請據(jù)圖丙分析其原因

【變式1］（2023春?沙坪壩區(qū)校級月考）為了研究七子花不同冠層葉片的光合作用能力，在相同且適宜的

條件下，研究小組利用圖甲所示裝置在不同的光照強(qiáng)度下，對七子花不同冠層葉片光合作用強(qiáng)度進(jìn)行了對

比測定，結(jié)果如圖乙所示。下列說法錯誤的是（）

一:層峰方

—-F以降并

0250.50.7511251.5

光照強(qiáng)度（k：x）

乙

A.當(dāng)光照強(qiáng)度為n時，測量上層葉片的裝置中A、B兩處氣體CO2濃度相等

B.光照強(qiáng)度為O.25klx時，中層葉片和下層葉片CO2的固定速率相等

C.將光照強(qiáng)度由1.25klx降至Iklx時，短時間內(nèi)，中層葉片中一的比值升高

05

D.光照強(qiáng)度大于0.75klx時，限制三種葉片CO2吸收速率的因素不完全相同

【變式2］（2022?山東開學(xué)）低溫是影響黃瓜幼苗光合作用的重要因素，H2S作為氣體信號分子，對植物

的光合作用具有一定的調(diào)控作用。甲圖表示黃瓜幼苗光合作用的過程，其中PSI和PSII是吸攻、傳遞、轉(zhuǎn)

化光能的光系統(tǒng)。乙圖表示外源施用NaHS（H2s供體）、HT（H2s清除劑）和不做處理（CK）時，低溫脅

迫前后黃瓜幼苗光合速率的變化情況.請回答:

低淚脅迫時間/h

甲圖乙圖

（1）甲圖中物質(zhì)A是,物質(zhì)B是。據(jù)甲圖分析，PSH應(yīng)是葉綠體類囊體薄膜上由

蛋白質(zhì)和組成的復(fù)合物。

（2）低溫可降低黃瓜幼苗的光合效率，主要是低溫降低了。據(jù)乙圖分析，你能得出的結(jié)論

是o

（3）有實驗表明，NO也對植物的光合作用有一定的調(diào)控作用。已知植物體自身代謝會產(chǎn)生H2s和NO,

演研究H2s和NO在調(diào)控黃瓜幼伯的光合作用方面是否具有協(xié)同作用，現(xiàn)提供NaHS、HT、SNP（NO

釋放化合物）、Hb（NO清除劑），其他材料滿足供應(yīng)，請簡要寫出實驗思路。

考法3影響光合作用因素的應(yīng)用

1.在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

（1）合理密植：增大光合作用面積，提高光能利用率。

（2）間作套種：充分利用光能，提高光能利用率。

（3）遮光或補(bǔ)光：陰生植物的光飽和點和光補(bǔ)償點均低于陽生植物，因此在強(qiáng)光照時應(yīng)適當(dāng)遮光：在連續(xù)

陰雨天，為提高植物的光合作用，應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)光。

（4）夜間降溫：降低酹的活性，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少有機(jī)物的消耗，然而，晝夜溫差并非越大越好，

因為夜晚溫度過低時，呼吸酶活性過小，當(dāng)呼吸作用被過度抑制時，必將減弱礦質(zhì)離子的吸收等代謝過程，

從而制約次日的光合作用，這對作物生長顯然不利。

蒯考法精練

【典例1】（2023春?浙河區(qū)校級期末）下列有關(guān)生物學(xué)原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的敘述，錯誤的是（）

A.在同一塊地里輪流種植不同作物可提高產(chǎn)量，這與不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收有關(guān)

B.脂肪比糖類的碳?xì)浔壤?，而油料作物種子富含脂肪，因此油料作物種子要進(jìn)行深層播種

C.合理密植不僅可以使植物更充分利用光能，而且可以保持空氣流通，適當(dāng)提高CO?濃度以提高光合

效率

D.適當(dāng)松土不僅可以促進(jìn)植物根系的有氧呼吸，而且可促逆土壤中好氧微生物對土壤中有機(jī)物的氧化

分解，但松土過度不利于土壤肥力的保持

【典例2】（2023春?萬州區(qū)校級期中）鬼箭錦雞兒（濯木）和紫羊茅（草本）是高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的常見

植物?？蒲腥藛T分別模擬了溫室效應(yīng)加劇對兩種植物各自生長的影響，研究結(jié)果如圖所示。以下分析錯誤

的是（)

注：相對生物量=單株干重/對照組（CITI）單株干重

A.植物的光合作用在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中起重要作用

B.僅溫度升高對鬼箭錦雞兒、紫羊茅生長的影響分別為抑制生長、促進(jìn)生長

C.僅CO2濃度升高對鬼箭錦雞兒、紫羊茅生長的影響分別為無影響、促進(jìn)生長

D.溫室效應(yīng)加劇可能會導(dǎo)致生活在同一高寒草甸中的這兩種植物比例發(fā)生改變

考法4（實驗）探究不同環(huán)境因素對光合作用的影響

1.實驗裝置

（!）中間盛水玻璃柱的作用：吸收燈光的熱量，避免光照對燒杯內(nèi)水溫產(chǎn)生影響。

（2）因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過觀測單位時間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)量（或浮起相同數(shù)

量的葉片所用的時間長短）來衡量光合作用的強(qiáng)弱。

2.光合作用實驗探究中常用實驗條件的控制

（1）光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)度的大小可用不同功率的燈泡或相同功率的燈泡但與植物的距離不同進(jìn)行控制。

⑵CO?：若確認(rèn)CO?是光合作用的原料，應(yīng)以C02的有無為自變量，如一組添加NaHCCh，另?組添加

NaOH）o

若探究CO2濃度對光合速率的影響，則應(yīng)以不同濃度的CO?緩沖液為自變量。

（3）溫度：不同溫度可以用不同恒溫裝置控制。

考法精練

【典例1】（2023?天門模擬）為了研究不同補(bǔ)光處理對溫室番茄產(chǎn)量、干物質(zhì)分配的影響，研究人員在日

光溫室中以番茄為實驗材料，設(shè)置若干個紅（R）、藍(lán)（B）光比例進(jìn)行實驗，以未補(bǔ)光植株為對照組（CK）,

實驗組中紅、藍(lán)光比例分別為R：B=4：1、R：B=7：1、R：B=9：1,實驗結(jié)果如表所示?；卮鹣铝袉?/p>

題:

不同補(bǔ)光處理對日光溫室番茄地上部干質(zhì)量和地上部干物質(zhì)分配的影響處理

處理莖（％）果（％）葉（％）平均每株地上部總干質(zhì)量（g）

CK12.6