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第 6 课时 光合作用的影响因素及其应用
课标要求 探究光照强度、CO 浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产
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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．光合作用强度
(1)概念：植物在______________内通过光合作用制造________的数量。
(2)表示方法：用一定时间内________________________来定量表示。
2．探究光照强度对光合作用强度的影响
(1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中______，光照下叶片进行光合作用
产生________，充满细胞间隙，叶片又会______。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上
浮的数量________。
(2)实验中变量分析
自变量 不同_________
控制自变量 调节 进行控制
因变量
检测因变量 同一时间段内__________
对无关变量进行控制 等保持一致
(3)实验流程
取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。
(4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也
________。
(5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也________(单位时间
内圆形小叶片中产生的O 越多，浮起的圆形小叶片也越多)。
2
(6)注意事项
①打孔时要避开________________，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时
间，影响实验结果的准确性。
②为确保溶液中CO 含量充足，圆形小叶片可以放入________________溶液中。
2
3．影响光合作用强度的因素(1)影响光合作用强度的内部因素：________的含量、________的含量和活性、叶龄等。
(2)影响光合作用强度的环境因素：________________________________________。只要影
响到________(CO、水)、________________(动力—光能)，都可能是影响光合作用强度的因
2
素。
1．在教材“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验中，叶片上浮的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．在“探究光照强度对光合作用强度的影响实验”中，若改用普通灯泡(钨丝)作为光源，
应注意什么，怎样改进？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．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。下列相关叙述不正确的是(
)
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
2．如图为“探究影响植物光合速率的因素”实验装置图，下列关于该图的说法正确的是(
)
A．用盛水玻璃柱吸收灯光热量是使光均匀照射水藻
B．向光源方向移动试管，试管内的水温不会有显著变化C．该实验装置测出的植物光合速率为总光合速率
D．改变盛水玻璃柱与灯的距离可以用来探究光照强度对光合作用的影响
考点二 光合作用的影响因素及其应用
1．外部环境因素
(1)光照强度
①原理：光照强度通过影响植物的__________反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反
应速度________，产生的NADPH和ATP增多，使暗反应中C 还原过程加快，从而使光合
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作用产物增加。
②曲线分析
项目 生理过程 气体交换 生理状态模型
A点 只进行_____作用 吸收O、释放CO
2 2
呼吸作用_____光
AB段 吸收O、释放CO
2 2
合作用
呼吸作用 光 不与外界进行气体
B点
合作用 交换
B点 呼吸作用 光合
吸收CO、______
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以后 作用③应用：温室生产中，适当增强____________，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，间作套种农作物，可合理利用光能。
(2)CO 浓度
2
①原理：CO 影响__________反应阶段，制约________的形成。
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②曲线分析
图1中________点表示CO 补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO 浓度，图2中A′点
2 2
表示进行光合作用所需CO 的__________浓度。B点和B′点都表示CO________点。
2 2
③应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等________CO 浓度，提
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高光合速率。
(3)温度
①原理：温度通过影响________________影响光合作用。
②曲线分析
AB段 在B点之前，随着温度升高，光合速率________
B点 酶的________温度，光合速率最大
随着温度升高，酶的活性下降，光合速率________，50 ℃左右光合速率几
BC段
乎为零
③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
__________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)水分
①原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的________，如植物缺水导致萎蔫，
使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO 进入植物体内。
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②曲线分析图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强
度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了________的供应。
(5)矿质元素
①原理：N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响________的合
成，从而影响光合作用。
②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，可以提高作物的光
合作用效率。
2．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
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
(3)植物叶面积指数3．多因子变量对光合速率的影响
提醒 A点之前：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为光照强度、CO
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浓度和光照强度；B点之后：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素。
农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的光合作用等生理活动，也可以影响环境。如中耕
是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施。轮作是指在同一块田
地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。间作套种是指在同一土地上
按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式。
1．中耕松土能促进植物生长的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．缺磷影响光合作用的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．轮作的好处有哪些？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________4．玉米和大豆的根系深浅不同，植株高矮不同。玉米间作套种大豆可充分利用哪些资源提
高农作物产量？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．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CO ，还可为植物的生长提供一定
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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
4．(2023·河南新乡高三模拟)图1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分物质变化，图
2表示玉米在充足CO、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列相关叙述正确的是(
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)
A．图1中，在生物膜上进行的过程有①②③，⑤过程需要消耗ATP
B．图1中，若叶肉细胞内②过程与④过程的速率相等，则玉米植株可正常生长
C．图2中，P点对应的光照强度下，限制玉米光合速率的主要环境因素是CO 浓度
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D．图2中，若环境中CO 浓度降低，则曲线上的Q点将向左下方移动
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核心归纳 关于环境因素影响光合速率的两点提醒
当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主
温度改变对光合
要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量比参与
作用的影响
光反应的多
CO 浓度对光合 CO 浓度很低时，光合作用不能进行，但CO 浓度过高时，
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作用的影响 会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用1．(2022·湖南，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不可能是( )
A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO 量减少
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B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO 量大于光合固定的CO 量
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C．叶绿体类囊体薄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
2．(2018·江苏，18)下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CO 浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
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B．横坐标是温度，甲表示较高CO 浓度，乙表示较低CO 浓度
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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CO 浓度，乙表示较低CO 浓度
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3．(2021·辽宁，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CO 浓度
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4．(2021·河北，19)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随
机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组，补充尿素(12 g·m
－2)；(3)水＋氮组，补充尿素(12 g·m－2)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。
生理指标 对照组 施氮组 水＋氮组
自由水/结合水 6.2 6.8 7.8
气孔导度/ (mmol·m－2·s－1) 85 65 196
叶绿素含量/ (mg·g－1) 9.8 11.8 12.6
RuBP羧化酶活性/ (μmol·h－1·g－1) 316 640 716
光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 6.5 8.5 11.4
注：气孔导度反映气孔开放的程度。回答下列问题：
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括_______________________________等(写出两点即可)。
补充水分可以促进玉米根系对氮的________，提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与________离子参与组成的环式结构使叶绿素能
够吸收光能，用于驱动__________________两种物质的合成以及________的分解；RuBP羧
化酶将CO 转变为羧基加到______分子上，反应形成的产物被还原为糖类。
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(3)施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的 CO 供应。据实验结果分析，叶肉细
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胞CO 供应量增加的原因是__________________________________________________。
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5．(2022·湖北)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内，随光照强度的增加，
光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同，研究证实高浓度臭氧
(O )对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O 连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、
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65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。注：曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O 处理期间，若适当增加环境中的CO 浓度，甲、乙植物的光饱和点
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会__________(填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)与图 3 相比，图 2 中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明
_________________
_______________________________________________________________________________
。
(3) 从 图 3 分 析 可 得 到 两 个 结 论 ： ① O 处 理 75 天 后 ， 甲 、 乙 两 种 植 物 的
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____________________，表明长时间高浓度的O 对植物光合作用产生明显抑制；②长时间
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高 浓 度 的 O 对 乙 植 物 的 影 响 大 于 甲 植 物 ， 表 明
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_____________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定基因A功能与植物
对O 耐受力的关系，使乙植物中基因A过量表达，并用高浓度O 处理75天。若实验现象
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为_____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，则说明
基因A的功能与乙植物对O 耐受力无关。
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1．判断关于环境因素对光合作用强度的影响的叙述
(1)水分能影响气孔的开闭，间接影响CO 进入植物体内，从而影响光合作用( )
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(2)若适当升高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则光补偿点应相应地向右
移动( )
(3)农作物栽种密度越大，接受光照的叶面积也越大，单位面积产量越高( )
(4)阴雨天，菠菜叶肉细胞叶绿体中光反应速率下降、暗反应速率基本不变( )
2．判断关于光合作用原理的应用的叙述
(1)农作物的合理密植的原理要用到叶面积系数，该系数既影响光能利用率又影响总呼吸速
率
( )
(2)玉米和大豆间作，减少了氮肥的使用量、降低了单位面积的总产量( )
(3)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量( )
(4)农业生产常采用强光植物和弱光植物高矮间作的方法提高农田的光能利用率( )
(5)当棉桃被摘掉后，靠近棉桃的叶片光合作用速率下降( )
3．填空默写
(1)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_______________________
______________________________________________________________(答出1点即可)。(2)请分析下图中限制P点和Q点光合速率的因素。
如图1、2、3中的曲线分析：P点时，限制光合速率的主要因素应为_________________，
随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。当达到 Q点时，横坐标所表示的因子不再是
影响光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取适当提高______________________的方法。
