第15講光合作用的原理及影響因素高中總復習·生物1.

說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水

轉變為糖與氧氣的過程中，轉換并儲存為糖分子中的化學能。2.

活動：探究不同環境因素對光合作用的影響。課程標準1.破考點·抓必備2.研真題·扣教材3.驗收效·提能力目錄Contents01破考點·抓必備梳理歸納，鞏固基本知識考點一光合作用的基本原理1.

光合作用的概念及反應式（1）概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉化成儲

存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。（2）反應式：

?。CO2＋H2O

（CH2O）＋O2

2.

光合作用過程（1）基本過程填充圖中序號代表的物質：①

，②

，③

?

，④

，⑤

?。NADPH

2C3

ADP＋

Pi

O2

（CH2O）

（2）比較光反應與暗反應cccccc提醒光照停止后暗反應短時間仍然能夠持續，但無法長時間正常進行，原

因是暗反應中C3的還原需要光反應提供ATP和NADPH，停止光照使光反應

停止，葉綠體中仍有少量ATP和NADPH能使暗反應持續進行一段時間，但

是這段時間后，暗反應因缺少ATP和NADPH而無法進行。【教材拾遺】

（必修1

P104相關信息）C3是指三碳化合物——3-磷酸甘油

酸，C5是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）。3.

光合作用和化能合成作用的比較

1.

（必修1

P103～104黑體）光反應必須在光照下進行，暗反應必須在暗

處進行。

（

×

）2.

（必修1

P103圖5－14）離體的葉綠體基質中添加ATP、NADPH和CO2

后，在合適的條件下可完成暗反應過程。

（

√

）3.

（必修1

P103正文）光反應將光能轉化為穩定的化學能儲存在ATP中。

（

×

）提示：光反應將光能轉化為儲存在ATP和NADPH中活躍的化學能。×√×4.

（必修1

P103正文）暗反應中CO2可接受ATP和NADPH釋放的能量，并

且被NADPH還原。

（

×

）提示：暗反應中，CO2不能直接被NADPH還原，必須經過CO2的固定形成

C3，再在有關酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被

NADPH還原。

提示：在暗反應階段中14C的轉移途徑是14CO2→

。××

1.

（2025·廣州高三期中）如圖表示綠色植物光合作用的部分過程，圖中

A～C表示相關物質。下列有關分析錯誤的是（

）A.

圖中A為O2，可釋放部分到空氣中B.

圖中B為NADPH，外界CO2濃度升高時，

B的含量暫時升高C.

該過程消耗的NADP＋和C來自葉綠體基質D.

該過程將光能轉化為化學能儲存在B和ATP中√解析：

題圖中B是在NADP＋、H＋和e－參與下形成的，為NADPH，當

外界CO2濃度升高時，暗反應中生成的C3增多，則消耗的NADPH增多，導

致NADPH的含量暫時降低，B錯誤。2.

（2025·江蘇宿遷模擬）如圖是光合作用過程示意圖（字母代表物質），PSBS是一種類囊體膜蛋白，能感應類囊體腔內H＋的濃度而被

激活，激活的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞，最終將過量的光能轉換成熱能釋放，防止強光對植物細胞造成損傷。下列說法錯誤的是（

）A.H＋經過Z蛋白外流的同時，利用B物質來合成C物質B.

葉綠素分子中被光激發的e－，經傳遞到達D同時結合H＋后生成EC.

物質F濃度降低至原濃度一半時，短時間內C5化合物的含量將降低D.

降低Z蛋白的活性和阻斷卡爾文循環中F的供應都將有利于PSBS發揮功能√解析：C

圖中的水的光解發生在葉綠體的類囊體腔中，A是氧氣，B是ADP和Pi，C是ATP，D是NADP＋，E是NADPH，F是二氧化碳。C、E可用于C3的還原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。當H＋順濃度梯度經過Z蛋白運輸時，利用化學勢能將ADP和Pi轉化為ATP，即B物質被用來合成了C物質，A正確；葉綠素分子中被光激發的e－，經傳遞到達D（NADP＋）同時結合H＋后生成E，即NADPH，B正確；物質F是CO2，濃度降低至原濃度一半時，短時間內CO2的固定速率降低，但C3的還原速率不變，故C5化合物的含量將升高，C錯誤；PSBS是一種類囊體膜蛋白，能感應類囊體腔內H＋的濃度而被激活，激活的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞，最終將過量的光能轉換成熱能釋放，防止強光對植物細胞造成損傷。降低Z蛋白的活性會減少H＋向外運輸，阻斷卡爾文循環中F的供應會導致暗反應減弱，進而抑制光反應ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白質活性與ATP合成有關，因此ATP合成減少也會導致H＋外運減少，因此都將有利于PSBS發揮功能，防止強光對植物細胞造成損傷，D正確。題后歸納環境改變時光合作用各物質含量的變化（1）“過程法”分析各物質變化如圖中Ⅰ表示光反應，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當外界條件（如光照、CO2）突然發生變化時，分析相關物質含量在短時間內的變化：（2）模型法表示C3和C5等物質含量變化3.

德國科學家瓦爾堡設法把光合作用的光反應、暗反應分開研究，他的辦

法是在人工光源“間歇光”下測定光合作用。科研人員重新設計瓦爾堡的

實驗：分離出某植物的葉綠體，讓葉綠體交替接受5秒光照、5秒黑暗處

理，持續進行20分鐘，并用靈敏傳感器記錄環境中O2和CO2的變化，部分

實驗結果如圖所示。下列分析正確的是（

）A.a～c段為光反應階段，c～e段為暗反應階段B.S1、S3可分別表示光反應釋放的O2總量與暗反應吸收的CO2總量，且S1

＝S3C.

由O2的釋放速率和CO2的吸收速率推測，光反應速率與暗反應速率始終

相等D.

與“間歇光”20分鐘相比，持續光照20分鐘處理的葉綠體有機物合成

總量更多√解析：

光反應階段需要光照，暗反應階段不直接依賴光進行，a～c段

既有光反應也有暗反應，c～e段在黑暗開始之前既有光反應又有暗反應，

黑暗開始之后，只有暗反應，沒有光反應，A錯誤；虛線表示O2釋放速率的變化，實線表示CO2吸收速率的變化，在一個光周期內，二者從開始的0經過一段時間的反應以后又變為0，結合光合作用的總反應式來看，在一個光周期內光反應釋放的O2總量與暗反應吸收的CO2總量是相等的，S1＋S2＝S2＋S3，所以S1＝S3，但是S1不能代表光反應釋放的O2總量，S3也不能代表暗反應吸收的CO2總量，B錯誤；O2釋放速率代表光反應速率，CO2吸收速率代表暗反應速率，從圖中看出，兩曲線不是完全重合，故光反應速率與暗反應速率不是始終相等，C錯誤；有機物合成總量可用實線與橫軸圍成的面積表示，如果是持續光照，那么光反應與暗反應達到平衡時反應速率保持相等，也就是圖中的cd段，把cd段延長以后能看出，持續光照20分鐘葉綠體有機物合成總量更多，D正確。題后歸納連續光照和間隔光照下的有機物合成量分析（1）光反應為暗反應提供的NADPH和ATP在葉綠體基質中有少量的

積累，在光反應停止時，暗反應仍可持續進行一段時間，有機物還能

繼續合成。（2）在總光照時間、總黑暗時間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理

比一直連續光照處理有機物積累量要多。考點二影響光合作用的因素及應用1.

探究環境因素對光合作用強度的影響（1）光合作用強度①概念：植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數量。②表示方法：用一定時間內原料消耗或產物生成的數量來定量表示。（2）探究環境因素對光合作用強度的影響①實驗原理a.抽去圓形小葉片中的氣體后，葉片在水中

，光照下葉片進行光

合作用產生

，充滿細胞間隙，葉片又會

?。b.光合作用越強，單位時間內圓形小葉片上浮的數量越

?。下沉

氧氣

上浮

多

②實驗裝置分析a.自變量的設置：

是自變量，通過調整5W

LED臺燈與燒杯

之間的距離來調節

?。b.因變量是光合作用強度，可通過觀測

?

（或浮起相同數量的圓形小葉片所用的時間長短）來衡

量光合作用的強弱。光照強度

光照強度的大小

單位時間內被抽去空氣的圓形小

葉片上浮的數量

③實驗流程

④實驗結果：在一定范圍內，臺燈與小燒杯的距離越近，單位時間內浮起

的圓形小葉片也

?。⑤實驗結論：在一定范圍內，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度

也

（單位時間內圓形小葉片中產生的O2越多，浮起的圓形小葉片

也越多）。越多

增強

2.

影響光合作用的因素及應用（1）內部因素①與植物自身的遺傳特性有關，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。②植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶注：影響葉綠素合成的因素還有光照、溫度和礦質元素等。③葉面積指數

Ⅰ.光照強度（2）外部因素①單因子變量對光合速率的影響

Ⅱ.CO2濃度

Ⅲ.溫度

Ⅳ.水分或礦質元素

②多因子變量對光合速率的影響

提醒生產實踐中各種因素對光合作用強度的影響往往是疊加在一起

的，提高光合作用強度的措施需綜合考慮，如提高CO2濃度的同時增強

光照強度。

1.

（必修1

P105正文）光合作用的強度就是指植物在單位時間內通過光合

作用積累糖類的數量。

（

×

）2.

（必修1

P105正文）探究不同光照強度對光合作用的影響時應避免溫度

等其他因素對實驗結果造成影響。

（

√

）3.

（必修1

P105正文）鎂可以影響葉綠素的合成從而影響光反應。

（

√

）4.

（必修1

P105正文）水分能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體

內，從而影響光合作用。

（

√

）5.

（必修1

P105旁欄思考）實驗中測得的O2產生量是植物光合作用實際產

生的總O2量。

（

×

）×√√√×

1.

（2022·海南高考3題）某小組為了探究適宜溫度下CO2濃度對光合作用

的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度

NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需

時長，結果如圖。下列有關敘述正確的是（

）A.

本實驗中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量B.

葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用

釋放氧氣的速率C.

四組實驗中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高D.

若在4

℃條件下進行本實驗，則各組葉圓片上浮所需時長均會縮短√解析：

本實驗的目的是探究適宜溫度下CO2濃度對光合作用的影響，自

變量是CO2濃度（通過等體積不同濃度的NaHCO3溶液來實現），溫度、光

照等屬于無關變量，應相同且適宜，A錯誤；實驗中所用的菠菜葉圓片已

進行排氣處理，葉圓片通過光合作用釋放氧氣的速率越大，葉圓片上浮所

需時間越短，B正確；四組實驗中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片上浮平均

時長最長，表明其光合速率最低，C錯誤；若從適宜溫度降低到4

℃，與光

合作用相關的酶的活性降低，導致光合速率降低，則各組葉圓片上浮所需

時長均會延長，D錯誤。2.

（2025·湖南衡陽檢測）如圖表示植物光合作用速率隨光照強度改變的曲線，以下分析不正確的是（

）A.

若適當提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增

加值，則補償點B應相應地向右移動B.

若增加二氧化碳濃度，則B點左移、C點左移、D點向

右上方移動C.

D點時，ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質移動D.

若圖為陽生植物，則換為陰生植物，B點向左移動，D點向左下方移動√解析：

B點為光補償點，此時光合作用與呼吸作用強度相等，若適當提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則補償點B應相應地向右移動，A正確；若增加二氧化碳濃度，則光合作用強度增加，B點左移，C點右移，D點向右上方移動，B錯誤；D點時的光合作用強度最大，其光反應產生的ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質，參與暗反應過程中三碳化合物的還原，C正確；相較于陽生植物，陰生植物的光補償點、光飽和點及最大光合速率均會下降，D正確。題后歸納光合作用曲線中的“關鍵點”移動（1）A點：代表呼吸速率，細胞呼吸增強，A點下移；反之，A點上移。（2）B點與C點的變化（注：只有橫坐標為自變量，其他條件不變）—B點（補償點）C點（飽和點）適當增大CO2濃度（光照強度）左移右移適當減小CO2濃度（光照強度）右移左移土壤缺Mg2＋右移左移注意：細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2（或光）補償點應右

移，反之左移。（3）D點：代表最大光合速率，當增大光照強度或增大CO2濃度使光合速

率增大時，D點向右上方移動；反之，移動方向相反。3.

（2025·八省聯考云南卷）為了研究干旱脅迫對植物的影響，研究人員

以具有較高經濟價值和生態價值的優良灌木細葉小蘗為實驗材料。選取多

株生長狀況相近的幼苗，隨機均分為兩組；Ⅰ組正常澆水管理，Ⅱ組干旱處

理，在其他相同且適宜的條件下培養；一段時間后，測定每株相關指標，

數據如下。指標組別葉片相對

含水量/％葉片凈光合速率/（μmol

CO2·m－2·s－1）氣孔導度/（mol·m－2·s－1）蒸騰速率/（μmol·m－2·s－1）Ⅰ組61.325.450.121.39Ⅱ組56.154.120.080.72注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越大。回答下列問題：（1）該實驗的無關變量中，影響光合作用的主要環境因素有

?

（答出2點即可）。實驗中Ⅰ組、Ⅱ組均測定多株植株相關數據

的目的是

?。解析：

該實驗的自變量是澆水量，無關變量包括CO2濃度、光照條件、溫度等，都是影響光合作用的主要環境因素。實驗中Ⅰ組、Ⅱ組均測定多株植株相關數據的目的是排除偶然情況，減小實驗誤差。CO2濃度、

光照條件排除偶然情況，減小實驗誤差（2）氣孔導度減小直接影響光合作用的

階段，導致為另一階

段提供的

和

減少。解析：

氣孔導度減小，CO2不能進入葉肉細胞，直接影響光合作用的

暗反應階段，導致為另一階段（光反應）提供的ADP＋Pi和NADP＋減少。暗反應ADP＋PiNADP＋（3）綠色植物光合作用過程中，水光解產生的電子若有剩余，則和氧氣

結合形成超氧陰離子自由基，攻擊生物膜系統，導致生物膜損傷。生物膜

在植物光合作用中的功能主要體現在兩個方面。①是

?

；②是

?。解析：

生物膜在植物光合作用中的功能主要體現在兩個方面，①是在類囊體薄膜上進行的光反應，即吸收、傳遞和轉化光能，②是生物膜可控制氣孔的開閉。吸收、傳遞和轉化

光能控制氣孔的開閉（4）干旱脅迫時，植物葉片萎蔫卷曲下垂是一種自我保護行為，綜上分

析其原理是

?

??。解析：干旱脅迫時，植物葉片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多熱量，導致水分過度蒸發，從而保證氣孔的相對開度，進而保證光合作用在一定強度下進行。植物葉片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多熱量，導致水分過度

蒸發，從而保證氣孔的相對開度，進而保證光合作用在一定強度下進行02研真題·扣教材探究分析，培養核心技能1.

（2024·北京高考4題）某同學用植物葉片在室溫下進行光合作用實驗，

測定單位時間單位葉面積的氧氣釋放量，結果如圖所示。若想提高X，可

采取的做法是（

）A.

增加葉片周圍環境CO2濃度B.

將葉片置于4

℃的冷室中C.

給光源加濾光片改變光的顏色D.

移動冷光源縮短與葉片的距離√解析：

CO2是光合作用的原料，增加葉片周圍環境CO2濃度可增加單位

時間單位葉面積的氧氣釋放量，A符合題意；降低溫度會降低光合作用的

酶活性，會降低單位時間單位葉面積的氧氣釋放量，B不符合題意；給光

源加濾光片，降低了光照強度，會降低光合速率，C不符合題意；移動冷

光源縮短與葉片的距離會使光照強度增大，但單位時間單位葉面積的最大

氧氣釋放量可能不變，因為光飽和點之后，光合作用強度不再隨著光照強

度的增強而增強，D不符合題意。溯源教材（1）影響酶活性的因素，也是光合作用的影響因子。

（見必修1

P105正文）（2）光合作用的原料——水、CO2，動力——光能，都是影響光合作用的

因素。

（見必修1

P105正文）2.

（2024·湖北高考4題）植物甲的花產量、品質（與葉黃素含量呈正相

關）與光照長短密切相關。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗，實驗結

果如下表所示。下列敘述正確的是（

）組別光照處理首次開花時間莖粗（mm）花的葉黃素

含量（g/kg）鮮花累計平

均產量（kg/hm2）①光照8

h/黑暗16

h7月4日9.52.313

000②光照12

h/黑暗12

h7月18日10.64.421

800③光照16

h/黑暗8

h7月26日11.52.422

500A.

第①組處理有利于誘導植物甲提前開花，且產量最高B.

植物甲花的品質與光照處理中的黑暗時長呈負相關C.

綜合考慮花的產量和品質，應該選擇第②組處理D.

植物甲花的葉黃素含量與花的產量呈正相關√解析：

與其他組相比，第①組處理首次開花時間最早，說明第①組處

理有利于誘導植物甲提前開花，但其鮮花累計平均產量小于第②③組，A

錯誤；植物甲花的品質與葉黃素含量呈正相關，據表中信息可知，隨著光

照處理中的黑暗時長減小，植物甲花的葉黃素含量先升高后降低，B錯

誤；第②組處理植物甲花的葉黃素含量最高，鮮花累計平均產量明顯大于

第①組，略小于第③組，綜合考慮花的產量和品質，應該選擇第②組處

理，C正確；比較第②組和第③組的結果可知，第②組植物甲花的葉黃素

含量較第③組高，但第③組的鮮花累計平均產量高于第②組，說明植物甲

花的葉黃素含量與花的產量不呈正相關，D錯誤。3.

（2023·湖北高考8題）植物光合作用的光反應依賴類囊體膜上PS

Ⅰ和PS

Ⅱ光復合體，PS

Ⅱ光復合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究

發現，PS

Ⅱ光復合體上的蛋白質LHC

Ⅱ，通過與PS

Ⅱ結合或分離來增強或

減弱對光能的捕獲（如圖所示）。LHC

Ⅱ與PS

Ⅱ的分離依賴LHC蛋白激酶

的催化。下列敘述錯誤的是（

）A.

葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降，PS

Ⅱ光復合體對光能的捕獲增強B.Mg2＋含量減少會導致PS

Ⅱ光復合體對光能的捕獲減弱C.

弱光下LHC

Ⅱ與PS

Ⅱ結合，不利于對光能的捕獲D.PS

Ⅱ光復合體分解水可以產生H＋、電子和O2√解析：

據圖可知，在強光下，PS

Ⅱ與LHC

Ⅱ分離，減弱PS

Ⅱ光復合體

對光能的捕獲；在弱光下，PS

Ⅱ與LHC

Ⅱ結合，增強PS

Ⅱ光復合體對光能

的捕獲。LHC

Ⅱ和PS

Ⅱ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，故葉肉細胞內

LHC蛋白激酶活性下降，會導致類囊體上PS

Ⅱ光復合體與LHC

Ⅱ結合增

多，從而使PS

Ⅱ光復合體對光能的捕獲增強，A正確；鎂是合成葉綠素的

原料，葉綠素能吸收、傳遞和轉化光能，若Mg2＋含量減少，PS

Ⅱ光復合體

含有的光合色素含量降低，導致PS

Ⅱ光復合體對光能的捕獲減弱，B正

確；弱光下PS

Ⅱ光復合體與LHC

Ⅱ結合，有利于對光能的捕獲，C錯誤；

類囊體膜上的PS

Ⅱ光復合體含有光合色素，在光反應中，其能吸收光能并

分解水產生H＋、電子和O2，D正確。4.

（2024·新課標卷31題）某同學將一種高等植物幼苗分為4組（a、b、

c、d），分別置于密閉裝置中照光培養，a、b、c、d組的光照強度依次增大，實驗過程中溫度保持恒定。一段時間（t）后測定裝置內O2濃度，結果如圖所示，其中M為初始O2濃度，c、d組O2濃度相同。（1）太陽光中的可見光由不同顏色的光組成，其中高等植物光合作用利

用的光主要是

，原因是

?

?。解析：植物進行光合作用時捕獲光能的色素為葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，故高等植物光合作用利用的光主要是紅光和藍紫光。紅光和藍紫光光合色素中的葉綠素主要吸收

紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光回答下列問題。（2）光照t時間時，a組CO2濃度

（填“大于”“小于”或“等

于”）b組。解析：由題意知，a組的光合作用強度小于b組，a組光合作用消耗的二氧化碳也少于b組，所以，光照t時間后，a組CO2濃度大于b組。大于（3）若延長光照時間c、d組O2濃度不再增加，則光照t時間時a、b、c中光

合速率最大的是

組，判斷依據是

?

?。解析：

若延長光照時間c、d組O2濃度不再增加，說明

光照t時間時，c、d組的光合速率等于呼吸速率；光照t時間

時，a組的O2濃度與初始O2濃度相等，說明a組的光合速率等

于呼吸速率；而b組的光合速率大于呼吸速率，故光照t時間

時，a、b、c中光合速率最大的是b組。b密閉裝置中O2濃度不再增加時光

合速率等于呼吸速率，僅b組光合速率大于呼吸速率（4）光照t時間后，將d組密閉裝置打開，并以c組光照強度繼續照光，其

幼苗光合速率會

（填“升高”“降低”或“不變”）。解析：分析圖示，光照t時間后，c、d組的O2濃度相同

且大于初始O2濃度，即c、d組光合速率不再變化，c組的光

照強度等于或高于光飽和點，而c組的光照強度小于d組，說

明限制d組光合速率的因素是CO2濃度。光照t時間后，將d組

密閉裝置打開，可補充二氧化碳，并以c組光照強度繼續照

光，則d組幼苗光合速率會升高。升高5.

（2024·廣東高考20題）某湖泊曾處于重度富營養化狀態，水面漂浮著

大量浮游藻類。管理部門通過控源、清淤、換水以及引種沉水植物等手

段，成功實現了水體生態恢復。引種的3種多年生草本沉水植物（①金魚

藻、②黑藻、③苦草，答題時植物名稱可用對應序號表示）在不同光照強

度下光合速率及水質凈化能力見圖。（1）湖水富營養化時，浮游藻類大量繁殖，水體透明度低，湖底光照不

足。原有沉水植物因光合作用合成的有機物少于

?的有機

物，最終衰退和消亡。解析：由于湖底光照不足，導致原有沉水植物因光合作用合成的有機物少于細胞呼吸消耗的有機物，生物量在減少，不足以維持生長，最終衰退和消亡。呼吸作用消耗

回答下列問題：（2）生態恢復后，該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優勢的群落垂

直結構，從湖底到水面依次是

，其原因是

?

?。解析：據圖分析，最大光合速率對應光照強度依次升高，因此生態

恢復后，該湖泊形成了以題述3種草本沉水植物為優勢的群落垂直結構，

從湖底到水面依次是③②①。③②①最大光合速率對應

光照強度依次升高（3）為了達到湖水凈化的目的，選擇引種上述3種草本沉水植物的理由

是

?

?，三者配合能實現綜合治理效果。①（金魚藻）除藻率高，②（黑藻）除氮率高，③（苦草）除磷率

高解析：據圖b分析，金魚藻除藻率高，黑藻除氮率高，苦草除磷率高，三者配合能高效去除氮、磷和藻，能實現綜合治理效果。（4）上述3種草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途徑（濃縮CO2形成

高濃度C4后，再分解成CO2傳遞給C5）使其在CO2受限的水體中仍可有效地

進行光合作用，在水生植物群落中競爭力較強。根據圖a設計一個簡單的實

驗方案，驗證黑藻的碳濃縮優勢，完成下列表格。實驗設計方案實驗材料對照組：

實驗組：黑藻實驗條件控制光照強度為

μmol·m－2·s－1營養及環境條件相同且適宜，培養時間相同控制條件

?測量指標

?金魚藻500二氧化碳濃度較低且相同單位時間的氧氣釋放量解析：本實驗的實驗目的是驗證黑藻的碳濃縮優勢，自變量是植物

種類，黑藻與金魚藻光合速率接近，苦草光合速率與黑藻相差較大，因此

對照組是金魚藻。無關變量應該保持相同且適宜，黑藻金魚藻在光照強度

為500

μmol·m－2·s－1時光合速率相同，因此控制光照強度為500

μmol·m－2·s

－1。實驗目的是驗證碳濃縮優勢，因此控制條件為低二氧化碳濃度。因變

量是光合速率的快慢，因此檢測指標是單位時間釋放氧氣的量。（5）目前在湖邊淺水區種植的沉水植物因強光抑制造成生長不良，此

外，大量沉水植物葉片凋落，需及時打撈，增加維護成本。針對這兩個實

際問題從生態學角度提出合理的解決措施

?

?。解析：

目前的兩個實際問題是湖邊淺水區種植的沉水植物因強光抑制造成生長不良，大量沉水植物葉片凋落，需及時打撈，增加維護成本，因此可以合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物。合理引入浮水植物，減弱沉水

植物的光照強度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物

（1）呼吸作用變強，消耗大量養分是高溫下作物減產的原因之一。

（2023·湖北高考）

（

√

）（2）12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是

葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少。

（2022·湖南高考）

（

√

）（3）合理控制晝夜溫差有利于提高作物產量。

（2021·遼寧高考）

（

√

）√√√（4）經檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低，其

原因是

（寫出兩點即可）。

（2022·河北高考）（5）正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因

是

（答出1點即可）。

（2022·全國

甲卷）葉綠體內部結構解體；光合色素減少

自身呼吸消耗或建造植物體結構

03驗收效·提能力跟蹤訓練，檢驗學習效果一、選擇題1.

（2025·江蘇南京期末）光合作用的光反應可產生H＋，生物學家正致力

于研究如何利用光合作用中得到的H＋來合成H2。下列相關敘述錯誤的是

（

）A.

光合作用生成H＋的同時還會釋放氧氣B.

光合作用生成H＋的過程發生在類囊體薄膜上C.

光合作用生成的H＋會與NAD＋形成NADHD.

用H2代替化石燃料可以減少CO2的排放123456789√解析：

水的光解，產生H＋，同時還能形成ATP，釋放氧氣，A正確；

光合作用生成H＋的過程屬于光反應，發生在葉綠體的類囊體薄膜上，B正

確；光合作用光反應會生成NADPH，而不是NADH，且NADPH是由水光

解釋放的兩個電子（e－）、NADP＋以及水光解產生的H＋生成的，C錯

誤；H2的燃燒產物是水，故使用H2代替化石燃料可以減少二氧化碳的排

放，D正確。1234567892.

（2025·山東模擬）光合作用的暗反應是卡爾文應用14C示蹤的方法發現

的，也叫卡爾文循環，主要包括三個階段：羧化（CO2固定）、還原和

RuBP（五碳化合物）再生。下列相關敘述錯誤的是（

）A.

羧化階段參與固定CO2的是RuBP，產物是1分子3-磷酸甘油酸B.

還原階段需要消耗光反應階段產生的ATP和NADPH，并儲存能量C.

再生階段產生RuBP，能夠保證卡爾文循環的持續進行D.

在還原階段產生的一部分儲能物質經過一系列反應生成（CH2O）√123456789解析：

在羧化階段，RuBP與CO2結合，1分子RuBP（五碳化合物）能

與1分子的CO2結合生成2分子三碳化合物，即3-磷酸甘油酸，A錯誤；還原

階段（C3的還原）需要消耗光反應階段產生的ATP和NADPH，并儲存能

量，B正確；RuBP（五碳化合物）再生可以保證RuBP含量的相對穩定，以

保證卡爾文循環（羧化—還原—再生）持續穩定地進行，C正確；在還原

階段接受能量并被還原的C3有兩種代謝途徑：一部分在酶的作用下經過一

系列的反應轉化為（CH2O），另一部分被還原為五碳化合物，D正確。1234567893.

（2025·山西康杰中學質檢）某同學將新鮮金魚藻置于盛有NaHCO3溶液

的燒杯中，改變燈泡與燒杯的距離，測定得到下表所示結果。下列敘述正

確的是（

）燈泡與燒杯距離/cm153045607590氣泡產生速率/（個·min）492811000A.

本實驗的目的是探究CO2濃度對光合速率的影響B.15～45

cm之間，氣泡產生量為光合作用實際產生氧氣的量C.

小于60

cm時，限制光合速率的主要因素是光照強度D.60

cm時，光線太弱導致光合作用完全停止√123456789解析：

根據題意分析，該實驗的目的是探究光照強度對光合速率的影

響，A錯誤；15～45

cm之間，氣泡的產生速率表示凈光合速率，B錯誤；

小于60

cm時，隨著光照強度的增加，氣泡的產生速率逐漸加快，因此，

此時限制光合速率的主要因素是光照強度，C正確；60

cm時，光線太弱可

能導致凈光合速率為0，此時光合速率等于呼吸速率，光合作用沒有完全

停止，D錯誤。1234567894.

（2025·江西上饒高三模擬）如圖為綠色植物光合作用過程示意圖（物

質轉換用實線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中a～g為物質，①～⑥為反應過程），下列判斷錯誤的是（

）A.

綠色植物能利用a物質將光能轉換成化學能儲存在c中B.e物質中不儲存化學能，所以e物質只能充當還原劑C.

圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解D.

在g物質供應充足時，突然停止光照，C3的含量將會上升√解析：

e物質為水的光解生成的H＋與NADP＋結合形成的NADPH，也儲

存部分能量供暗反應中C3的還原，B錯誤。1234567895.

（2024·河南周口校考）科學家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一植物光合作用強度的影響，得到實驗結果如圖。請據圖判斷下列敘述不正確的是（

）A.

光照強度為a時，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強度差異的原因是CO2濃度

不同B.

光照強度為b時，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是溫度的不同C.

光照強度為a～c，曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強度隨光照強度升高而升高D.

光照強度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強度隨光照強度升高而升高√123456789解析：

光照強度為a時，曲線Ⅱ和Ⅲ的光照強度相同、溫度相同，而曲

線Ⅱ的光合速率明顯高于曲線Ⅲ，說明此處造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強度差

異的原因是CO2濃度不同，A正確；光照強度為b時，曲線Ⅰ和Ⅱ的光照強度

相同，二氧化碳濃度相同，因此造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是

溫度的不同，B正確；光照強度為a～c，曲線Ⅲ光合作用強度不再增強，

說明a點時就達到飽和點，C錯誤；從圖中可以看出，光照強度為a～b，曲

線Ⅰ、Ⅱ的光合作用強度隨光照強度升高而升高，D正確。1234567896.

（2025·北京西城區期末）西洋參受干旱脅迫，生長會受影響。檢測西

洋參在重度干旱條件下與光合作用相關的指標，結果如圖所示。下列敘述

正確的是（

）A.CO2吸收速率隨著干旱時間的延長而上升B.

干旱既影響光反應又影響暗反應C.

胞間CO2濃度僅受氣孔導度影響D.

降低氣孔導度不利于西洋參適應干旱環境√123456789解析：

據圖可知，隨著干旱時間的延長，CO2吸收速率先下降后上升然

后再下降，A錯誤。干旱條件下土壤含水量降低，植物根系吸收的水分減

少，光反應減慢，產生的O2和H＋減少，NADPH和ATP的合成減慢，進而

導致C3的還原減慢；缺水還會導致植物葉片氣孔導度下降，CO2的吸收量

減少，影響暗反應中CO2的固定過程，B正確。胞間CO2濃度除了受氣孔導

度影響外，還受非氣孔因素的影響，C錯誤。降低氣孔導度可以在一定程

度上減少水分的散失，有利于西洋參適應干旱環境，D錯誤。1234567897.

研究表明：鹽脅迫下植物葉綠素減少主要是葉綠素b被降解導致的，而

葉綠素a的變化較小；此外，鹽脅迫還可以降低RuBP羧化酶（催化CO2的

固定）的活性和含量。下列相關敘述錯誤的是（

）A.

鹽漬地區的植物氣孔開放程度相對較低，導致胞間CO2濃度較低，進而

影響暗反應B.

提取鹽脅迫組綠葉的色素，分離所得色素條帶從上往下第三條帶明顯比

未處理組窄C.RuBP羧化酶分布在葉綠體基質中，其催化的反應過程不需要消耗NADPH和ATPD.

不合理灌溉使作物處于鹽脅迫狀態時，會減弱光反應和暗反應過程，

導致作物減產√123456789解析：

鹽漬地區的植物為避免蒸騰作用過度失水，氣孔開放程度相對較低，CO2吸收減少，導致胞間CO2濃度較低，進而影響暗反應，A正確；分離色素時濾紙色素條帶從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，鹽脅迫下植物葉綠素b被降解，而葉綠素a的變化較小，故分離所得色素條帶從上往下第四條帶明顯比未處理組窄，B錯誤；RuBP羧化酶催化CO2的固定，屬于光合作用的暗反應過程，場所是葉綠體基質，CO2的固定不需要消耗NADPH和ATP，C正確；由題干可知，鹽脅迫會抑制光反應和暗反應進行，導致作物減產，D正確。1234567898.

（2025·黑龍江齊齊哈爾多校聯考）羧酶體是一種類似細胞器的結構，

廣泛存在于藍細菌中。它的外殼是由蛋白質組成的正面體結構，內部主要

含有Rubisco（羧化酶）、碳酸酐酶。位于光合片層（具有吸收光能的作

用）內部的羧酶體結構與功能如圖所示（注：→表示促進，

表示抑制；3-PGA表示三碳化合物）。下列相關敘述錯誤的是（

）A.

藍細菌的光合片層上分布有捕獲光能的葉綠素B.

羧酶體殼蛋白允許碳酸鹽透過，也可有效阻止CO2溢出C.

羧酶體中主要發生的生化反應是CO2的固定和C3的還原D.

羧酶體能實現CO2的濃縮，從而提高Rubisco周圍的CO2濃度√123456789

123456789二、非選擇題9.

（2025·廣東八校高三聯合檢測）大氣中CO2濃度升高及其帶來的溫室效

應給植物的適應和演化帶來極大的挑戰。為探究CO2濃度對植物生長發育

的影響，科學家用銀杏進行了如下實驗。回答下列問題：（1）為探究大氣CO2濃度上升對銀杏葉片光反應的影響，研究人員將銀杏

分別置于CO2濃度為700

μmol·mol－1（實驗組）和370

μmol·mol－1（對照

組）的氣室中培養。在第1生長季（0～100天）和第2生長季（360～450天）分別測定銀杏葉片凈光合速率和葉綠素含量的變化，如圖所示。

123456789①葉綠體中光合色素吸收的光能，一部分將水分解為氧并形成NADPH，

NADPH在暗反應中的作用是

?。②根據圖中的實驗結果，在第1生長季中，主要因為

?

，所以實驗組凈光合速率高于對照組。③葉綠素含量

（填“是”或“不是”）限制第2生長季銀杏葉片

凈光合速率的主要因素，判斷依據是

?