宣雯雯　张玉明

光合作用是高考生物的重点和难点内容，其中“影响光合作用速率的环境因素”一节，在2019年考试说明中属于Ⅱ级要求（江苏卷为C级要求）。从近几年各地高考卷来看，对光合作用内容的考查在选择题中出现的频率较高，问题设置灵活多变，难度往往较大。本文对光合作用的几个考点进行梳理和解读，并给出解题的方法和策略，以帮助同学们进行有效的复习。

考点

色素的提取与分离实验

【例1】（2019江苏卷）如图（见图1）为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是（ ）

A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素

B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液

C.在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作

D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b

【答案】D

【解析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误。层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，B错误。层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C错误。由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶黄素和叶绿素b，D正确。

【备考提示】

1.色素带颜色较浅，可以从取材、提取、滤纸条制作、分离几方面去分析原因

（1）取材方面：所用叶片颜色较淡或已发黄，色素含量不足。

（2）提取方面：叶片研磨时未加二氧化硅或研磨时间短，导致研磨不充分;未加碳酸钙，导致色素分解;丙酮或无水乙醇用量太多，导致色素浓度太低。

（3）滤纸条制作方面：滤纸条未经干燥处理;滤液细线未重复画2～3次，色素量不足。

（4）分离方面：滤纸条上的滤液细线触及了层析液，使其上的部分色素溶解于层析液中。

2.滤纸条上色素带少于4条

（1）取材方面：用了发黄的老叶。

（2）提取方面：研磨时忘了加碳酸钙保护。

3.色素带形状不规则，如重叠、弯曲等

（1）滤液细线画得太粗，导致色素带重叠。

（2）滤液细线画得不齐、滤纸条未剪两个角都会导致色素带弯曲。

考点

辨析实际光合速率与净光合速率

【例2】（2017北京卷）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图（见图2）所示。据此，对该植物生理特性理解错误的是（ ）

图2

A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高

B.净光合作用的最适温度约为25 ℃

C.在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大

D.适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃

【答案】D

【解析】总光合作用=呼吸作用+净光合作用。分析上图，植物体在25℃时，净光合速率最高，说明该温度为净光合作用的最适温度。由图可知，植物体总光合作用的最适温度为30℃，呼吸作用的最适温度为50℃，A正确。由图可知，植物体在25℃时，净光合速率最高，说明该温度为净光合作用的最适温度，B正确。在0～25℃范围内，光合作用的增大速率大于呼吸作用，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C正确。由图可知，超过45℃，净光合速率为负值，没有有机物的积累，不适合植物生长，D错误。

【备考提示】

如何辨析实际光合速率与净光合速率？

1.通过文字表述辨析

实际光合速率和净光合速率的文字表述是有区别的，实际光合速率的表述一般都直接带有“光合作用”或“叶绿体”等词，而净光合速率则无;实际光合速率常用“同化量”“产生量”“制造量”这些词，净光合速率则用“吸收量”“释放量”“ 减少量” “增加量”“积累量”这些词。习题中经常出现的相关表述的区别列表如下。

实际光合速率 净光合速率

光合作用（叶绿体）CO2的同化量或固定量 光照下植物CO2的吸收量（或实验容器内CO2的减少量）

光合作用（叶绿体）O2的产生量 光照下植物O2的释放量（或实验容器内O2的增加量）

光合作用（叶绿体）有机物的产生量或制造量 植物重量的增加量（或有机物的积累量）

2.借助曲线图、概念圖辨别

图3

（1）图3左所示曲线上，每一点的值代表的是净光合速率值，实际光合速率通常用图中曲线上每一点的值加上呼吸速率（A点的值）来表示。

（2）图3右所示概念图中，叶绿体从线粒体和空气中吸收的CO2之和代表实际光合速率，叶绿体从空气中吸收的CO2代表净光合速率。

考点

光合作用典型曲线

【例3】（2019唐山市质量检测卷）将两棵生长状况相同的同种植物分别置于透明的玻璃罩内，如图4甲、乙所示;在相同自然条件下，测得甲、乙装置一昼夜中植物氧气释放速率分别如图4中丙、丁曲线所示。下列说法正确的是（ ）

图4

A.一昼夜中，装置乙的植物积累的有机物多

B.E点时，气孔关闭导致光合作用停止

C.14点时，与装置乙相比，甲中植物叶绿体的C3生成量相对较高

D.AB段和CD段，曲线下降的原因相同

【答案】A

【解析】丙、丁中，横轴上方曲线与横轴围成的面积均表示相应时间段内植物有机物的积累量，横轴下方曲线与横轴围成的面积表示相应时间段内植物有机物的消耗量，二者的差值表示的是一昼夜中有机物的积累量，A正确。丁中E点时大多数气孔关闭，少数气孔仍开放，同时叶肉细胞间隙中仍存在CO2，光合作用仍进行，B错误。甲植物处于密闭空间内，当光合作用强度大于呼吸作用强度时，容器内CO2量随光合作用的进行逐渐减少，而乙植物处于开放空间内，CO2浓度为外界大气中的浓度，则14点时甲植物生存环境中CO2浓度低于乙，且甲植物14点时O2释放速率明显低于乙，光合作用强度小于乙，则C3的生成量低于乙，C错误。AB段光合速率下降的主要原因是CO2浓度降低，CD段光合速率下降的主要原因是光照强度降低，D错误。

【备考提示】

光合作用曲线图分析对考生的识图能力、综合判断能力要求较高，难度较大，得分率也较低。做题时要从曲线的变化趋势（升降）进行分析，从一些特殊点（交点、转折点、最高点、最低点）着手进行突破，如光补偿点（与X轴交点）、光饱和点（曲线转折点）、只進行呼吸作用的点（与Y轴交点）、积累有机物最多的点（下午光合作用等于呼吸作用时）、光合作用最强点（实际光合曲线顶点）、生长最快点（净光合曲线顶点）、光合作用消失点（光照停止时）等。

考点

光合作用的计算题

【例4】（2018柳州四校联考卷）将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下先暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），前后共2h。得到如下的数据，以下说法不正确的是（ ）

组别 1 2 3 4

温度（℃） 27 28 29 30

暗处理后的重量变化（mg） -1 -2 -3 -1

光照后和暗处理前的重量变化（mg） +3 +3 +3 +1

A.催化轮藻呼吸作用的酶的最适温度约为29℃

B.第三组轮藻释放的氧气量最多

C.第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mg

D.四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度

【答案】C

【解析】暗处理后的重量变化代表1h呼吸消耗的有机物量，也代表呼吸作用强度，光照后和暗处理前的重量变化表示1h光合作用制造的有机物量与2h呼吸作用消耗的有机物量的差值，由此计算出1h光合作用制造的有机物量，即为光合作用的强度。

由表中数据可知，在29 ℃时，叶片呼吸作用速率最大，则催化轮藻呼吸作用的酶的最适温度约为29 ℃，A正确。光合作用净积累的有机物量与氧气释放量成正比，故第三组轮藻释放的氧气量最多，B正确。在该实验中，轮藻叶片进行呼吸作用2 h，光合作用1 h，第一组至第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为5、7、9、3 mg，C错误。光合作用1 h，第一组至第四组轮藻光合作用净积累的有机物量分别为4、5、6、2 mg，四组中轮藻的光合作用强度都大于呼吸作用强度，D正确。

【备考提示】

1.光合作用和呼吸作用综合计算题：关键要抓住实际光合作用和净光合作用的关系，再根据公式进行相关计算。计算公式：实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。

2.光合作用和呼吸作用的原料消耗与产物生成的计算题：关键是能够完整而准确地写出光合作用和呼吸作用的方程式，然后借用化学上有关方程式的计算方法进行计算。

考点

影响光合作用的环境因素

【例5】（2018江苏卷）如图（见图5）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

【答案】D

【解析】若横坐标是CO2浓度，较高温度下，呼吸速率高，较低温度下，呼吸速率低，所以甲乙与纵坐标的交点不一样，A错误。若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现先升高后降低的趋势，B错误。若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C错误。若横坐标是光照强度，较高浓度的CO2有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D正确。

【备考提示】

影响光合作用的因素有内部因素和外部因素，其中内部因素有植物自身的遗传特性，如植物品种不同、植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶等。外部因素对光合作用的影响是重点，主要包括“三度”，即光照强度、CO2浓度、温度。光照强度（包括光质，即波长）一般影响光反应，CO2浓度影响暗反应，温度通过影响酶的活性同时影响光反应和暗反应，解题时要加以区别。