D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。 回答下列问题：
(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_____(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是________________________________________________； C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生的部位是叶绿体的________。
(2)A、B、C三组处理相比，随着______________________________________________的增加，使光下产生的_________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。 答案 (1)高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94% 光照 基质
(2)光照和黑暗交替频率 ATP和[H]
解析 (1)C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和[H]，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP等，所以C组单位光照时间内，合成有机物的量较高。光合作用暗反应在叶绿体基质中进行。(2)A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和[H]在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3化合物生成糖类等有机物及C5化合物，C5化合物继续与CO2结合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。
悟规律 对光合作用的考查常以实验分析的形式出现，是历年来高考的重点，常考题型为非选择题。 ＋
1.理清外界条件变化时，C5、C3、[H]、ATP等物质的量变化的4种模型分析 (1)光照强度变化
(2)CO2浓度变化：
2.把握影响光合作用因素的3类曲线
影响 因素 原理 图像 图像解读 P点的限制因素 光照 强度 影响光反应阶段ATP、[H]的产生 ①外因：温度、CO2浓度 ②内因：色素含量、酶的数量和活性、C5的含量 P点的限制因素 CO2 浓度 影响暗反应阶段C3的生成 ①外因：温度、光照强度 ②内因：酶的数量和活性、色素含量、C5的含量 P点对应的温度为进行光合作用的最适温度
题型一 光合作用的过程分析
1.下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )
温度 通过影响酶的活性来影响光合作用
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能 B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类 C.被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5 D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高 答案 C
解析 ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2必须先与C5反应形成C3方可被[H]还原，B错误；C3化合物被[H]还原后可再形成C5，此过程中需要酶参与，C正确；光照强度由强变弱时，会造成[H]和ATP在短时间内减少，C5的生成速率下降，而其利用速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。
2.下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Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ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ATP B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C.Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中[H]和ATP的积累 D.Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低 答案 D
解析 因为暗反应中1 mol C5＋1 mol CO2生成2 mol C3，所以在适宜条件下，叶肉细胞内C3是C5的2倍，因此图中甲是C5，乙是C3。图中物质甲与CO2结合形成乙，该过程只需要酶的催化，不需要消耗ATP，A错误；植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，如果Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度，那么C3将增加，C5减少，与图形的走势不符，而如果改变的条件是降低CO2浓度，那么C3将减少，C5增加，与图形走势符合，所以本题改变的条件是降低CO2浓度，B错误；CO2浓度降低，由于CO2供应量减少，C5消耗减少，而C3还原正常，所以C5(甲)含量会上升，C错误；低CO2浓度下的光的饱和点也低，D正确。
题型二 影响光合作用因素的曲线分析
3.植物的光合作用受温度和光照强度的影响，下图表示植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。下列分析正确的是( )
A.在－5～0℃时，温度和光照强度都是限制光合作用的因素 B.在10～30℃时，温度是限制光合作用的主要因素
C.在光照强度相同的情况下，0℃时的光合作用强度一定小于15℃时的光合作用强度 D.在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度一定大于1倍光照强度时的光合作用强度 答案 C
解析 由图可知，在－5～0 ℃时，温度是限制光合作用的因素；在10～30 ℃时，光照强度是限制光合作用的主要因素；光照强度相同，0 ℃时植物体内光合作用酶的活性低于15 ℃时酶的活性，所以0 ℃时的光合作用强度一定小于15 ℃时的光合作用强度；由图可知，在较低温度时，相同温度条件下，4倍光照强度和1倍光照强度下，光合作用强度相同，另外如果温度较高，蒸腾作用增强，植物会出现气孔关闭的现象，所以在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度不一定大于1倍光照强度时的光合作用强度。
4.下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是( )
A.t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多 B.t2→t3，暗反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高
C.t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果 D.t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低 答案 D
解析 水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，A项错误；t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3→t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的相互转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。 5.某科研小组于夏季一晴天在一个大棚中以某桃树为实验材料，探究不同光照强度对叶片光合速率的影响，得到的变化曲线如图所示。实验期间分别于11时和15时打开和关闭通风口，请据图回答：