2019版高考生物大二輪復習 專題三 細胞呼吸與光合作用高考熱點專題學案

《2019版高考生物大二輪復習 專題三 細胞呼吸與光合作用高考熱點專題學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019版高考生物大二輪復習 專題三 細胞呼吸與光合作用高考熱點專題學案（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題三?細胞呼吸與光合作用 考情分析 光合作用與細胞呼吸是細胞代謝的核心知識，學考、選考都把兩者結(jié)合起來考查， 一般以坐標曲線圖、表格和光合作用流程圖為載體，選擇題與非選擇題均有較大幾率出現(xiàn)。主 要考查角度有以下幾點： (1)表觀光合速率及其影響因素，如?2015?年浙江?10?月選考，26T；2017?年浙江?11?月選考，30T； 2018?年浙江?4?月選考，26T?等。 (2)光強度對光合速率的影響，如?2015?年浙江?10?月選考，30T；2017?年浙江?4?月選考，30T； 2018?年浙江?4?月選考，30T?等。

2、(3)光合作用與細胞呼吸的過程，如?2015?年浙江?10?月選考，30T；2016?年浙江?4?月選考，17T 等。 (4)光反應和碳反應的過程，如?2016?年浙江?4?月選考，30T；2017?年浙江?11?月選考，26T；2017 年浙江?11?月選考，30T?等。 (5)葉綠體色素的種類及提取與分離，2016?年浙江?4?月選考，30T；2017?年浙江?4?月選考，30T； 2018?年浙江?4?月選考，30T?等。 1.表觀(凈)光合速率和真正(總)光合速率的判定方法 (1)若為坐標曲線形式，當光強度為?0?時，CO2?吸

3、收值為?0，則該曲線表示真正(總)光合速率， 若?CO2?吸收值為負值，則該曲線表示表觀光合速率。 (2)若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物?O2?釋放量或?CO2?吸收量的測定值，則為表觀光合速率。 (3)有機物積累量為表觀光合速率，制造量為真正(總)光合速率。 2.光合作用與細胞呼吸“關鍵點”移動的判斷技巧 CO2(或光)補償點和飽和點的移動方向：一般有左移、右移之分，其中?CO2(或光)補償點?B?是曲 線與橫軸的交點，CO2(或光)飽和點?C?則是最大光合速率對應的最低?CO2?濃度(或光強度)，位于

4、 橫軸上。 (1)呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點?B?應右移，反之左移。 (2)呼吸速率基本不變，相關條件的改變使光合速率下降時，CO2(或光)補償點?B?應右移，反之 左移。 1 (3)陰生植物與陽生植物相比，CO2(或光)補償點和飽和點都應向左移動。 3.解讀密閉容器及自然環(huán)境中植物光合作用曲線 解讀 (1)夏季的一天中?CO2?吸收量和釋放量變化曲線分析(如圖?1?所示) ①a?點：凌晨?3～4?時

5、，溫度較低，細胞呼吸較弱，CO2?釋放量較少。 ②b?點：上午?6?時左右，溫度升高，細胞呼吸增強，CO2?釋放量增多；太陽出來，開始進行光合 作用。 ③bc?段：光合速率小于呼吸速率。 ④c?點：上午?7?時左右，光合速率等于呼吸速率。 ⑤ce?段：光合速率大于呼吸速率。 ⑥d?點：溫度過高，部分氣孔關閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。 ⑦e?點：下午?6?時左右，光合速率等于呼吸速率。 ⑧ef?段：光合速率小于呼吸速率。 ⑨fg?段：太陽落山，光合作用停止，只進行細胞呼吸。 (2)有關一天中有機物情況的曲線分析(如圖?2?所示) ①積累有機

6、物的時間段：ce?段。 ②制造有機物的時間段：bf?段。 ③消耗有機物的時間段：Og?段。 ④一天中有機物積累最多的時間點：e?點。 ⑤一晝夜有機物的積累量：SP－SM－SN。 (3)在相對密閉的環(huán)境中，一晝夜?CO2?含量的變化曲線分析(如圖?3?所示) ①如果?N?點低于?M?點，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量增加。 ②如果?N?點高于?M?點，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量減少。 ③如果?N?點等于?M?點，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量不變。 ④CO2?含量最高點為?c?點對應時刻，CO2?含量最低點為?e?點對應時刻

7、。 2 (4)在相對密閉的環(huán)境中，一晝夜?O2?含量的變化曲線分析(如圖?4?所示) ①如果?N?點低于?M?點，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量減少。 ②如果?N?點高于?M?點，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量增加。 ③如果?N?點等于?M?點，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量不變。 ④O2?含量最高點為?e?點對應時刻，O2?含量最低點為?c?點對應時刻。 4.測定光合速率與呼吸速率的三種方法 (1)利用裝置圖法測定植物光合速率與呼吸速率 ①裝

8、置中溶液的作用：在測細胞呼吸速率時，NaOH?溶液可吸收容器中的?CO2；在測凈光合速率 時，NaHCO3?溶液可提供?CO2，保證容器內(nèi)?CO2?濃度的恒定。 ②測定原理 a.甲裝置在黑暗條件下植物只進行細胞呼吸，由于NaOH?溶液吸收了細胞呼吸產(chǎn)生的?CO2，所以 單位時間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的?O2?吸收速率，可代表呼吸速率。 b.乙裝置在光照條件下植物進行光合作用和細胞呼吸，由于?NaHCO3?溶液保證了容器內(nèi)?CO2?濃度 的恒定，所以單位時間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的?O2?釋放速率，可代表凈光合速率。 c.真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。

9、 ③測定方法 a.將植物(甲裝置)置于黑暗條件中一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計算呼吸速率。 b.將同一植物(乙裝置)置于光下一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計算凈光合速率。 c.根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計算得到真正光合速率。 ④物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用死亡 的綠色植物分別進行上述實驗，根據(jù)紅色液滴的移動距離對原實驗結(jié)果進行校正。 (2)“半葉法”測定光合速率 例如：某研究小組采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強度進行測定，如圖所示。“半葉法” 的原

10、理是將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當?shù)姆椒?可先在葉 柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理?)阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光 照下照射?6?小時后，在?A、B?的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲 3 得相應數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是?mg/(dm2·h)。若?M＝MB－MA，則?M 表示?B?葉片被截取部分在?6?小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量。 (3)利用“黑白瓶”法測定光合速率 ( 將裝有水和光合植物的黑、白瓶置于相同水層中，測定

11、單位時間內(nèi)瓶中溶解氧含量的變化，借 此測定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物僅能進行細胞呼吸；白瓶透光，瓶中生物 可進行光合作用和細胞呼吸。因此，真正光合作用氧氣產(chǎn)生量?光合作用總量)＝白瓶中氧氣增 加量＋黑瓶中氧氣減少量。 題型一 光合作用與細胞呼吸的過程判斷 1.如圖是生物體內(nèi)能量供應及利用的示意圖，下列說法錯誤的是( ) A.A?過程一定伴隨?O2?的釋放，D?過程不需要?O2?的直接參與 B.A?過程產(chǎn)生的?ATP?可用于?B?過程中三碳酸分子的還原 C.A?過程產(chǎn)

12、生的?ATP?遠多于?C?過程產(chǎn)生的?ATP D.C?過程葡萄糖中的化學能全部轉(zhuǎn)移到?ATP?中 答案 D 解析 A?是光反應，產(chǎn)物有?O2、ATP?和?NADPH?等，D?是?ATP?的利用，不需要?O2?的直接參與，A?正 確；A?過程中產(chǎn)生的?ATP?和?NADPH?可用于?B?碳反應中三碳酸分子的還原，B?正確；A?光反應過程 產(chǎn)生的?ATP?全部被用來進行碳反應合成有機物，C?細胞呼吸分解的有機物只是光合作用合成的 有機物中的一部分，且細胞呼吸過程中大部分的能量以熱能形式散失，故A?過程產(chǎn)生的?ATP?遠 多于?C?過程產(chǎn)生的?ATP，C?正

13、確；C?細胞呼吸過程葡萄糖中的化學能只有少部分轉(zhuǎn)移到?ATP?中， 大部分以熱能形式散失，D?錯誤。 2.如圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中?a～ g?為物質(zhì)，①～⑥為反應過程)。下列判斷錯誤的是( ) A.a?物質(zhì)為色素，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學能貯存在?c?中 B.一個葉肉細胞呼吸產(chǎn)生的?CO2?到被自身光合作用利用，至少穿過了?8?層磷脂分子 4 C.將?b?物質(zhì)用?18O?標記，最終在合成的葡萄糖中能檢測到放射性

14、?18O D.在?g?物質(zhì)供應充足時，突然停止光照，三碳酸的含量將迅速下降 答案 D 解析 分析題圖可知，圖中?a?物質(zhì)表示色素，葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光，綠色植 物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學能貯存在?ATP?中；葉肉細胞產(chǎn)生的?CO2?進入同一細胞葉綠 體中進行光合作用被利用，至少需要穿過?2?層線粒體膜和?2?層葉綠體膜，即?4?層生物膜，8?層 磷脂分子；將?b?物質(zhì)(O2)用?18O?標記，18O2?首先參與需氧呼吸生成?H218O，該?H218O?可以參與需氧呼 吸第二階段，此時?18O?將轉(zhuǎn)移到?C18O2?中，然后?C18O2?

15、參與光合作用，最終在有機物中能檢測到放 射性?18O；突然停止光照，光反應停止，NADPH?和?ATP?的含量下降，故在?CO2?供應充足時，三碳 酸被還原的量減少，但生成量不變，因此三碳酸含量會迅速上升。 題型二 分析坐標曲線中補償點和飽和點的移動 3.將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室?CO2?濃度，在一定光強度下測定葉片光 合作用強度(以?CO2?吸收速率表示)，測定結(jié)果如圖所示，下列敘述正確的是( ) A.如果光強度適當降低，a?點左移，b?點左移 B.如果光強度適當降低，a?點左移，b?點右移

16、 C.如果光強度適當增強，a?點右移，b?點右移 D.如果光強度適當增強，a?點左移，b?點右移 答案 D 解析 a?點、b?點分別是?CO2?補償點、CO2?飽和點，在?a?點濃度時，光合速率等于呼吸速率；b a 點濃度時，光合速率達到最大。如果光強度適當降低，則光合作用強度會降低，?點應右移，b 點左移；如果光強度適當增強，則光合作用強度會增加，a?點左移，b?點右移。 4.將小麥植株置于密閉玻璃罩內(nèi)，在不同溫度條件下測定小麥對氧氣的吸收或釋放速率隨光強 度的變化，實驗結(jié)果如圖所示。請回答下列問題：

17、 (1)b?點的生物學含義是__________________________________________________。此時小麥根 尖細胞中產(chǎn)生?ATP?的場所為_____________________。適當提高?CO2?濃度后再測定，圖中的?b?點 5 將向________移動。 (2)由圖可知，影響?c?點變動的主要因素是____________________。 (3)?若?適?當?提?高?CO2?濃?度?，?d?點?將?向?________?移?動?。?此?時?葉?綠?體?產(chǎn)?生?的?O2?的?去?向?是

18、 ____________(填“線粒體”“細胞外”或“兩者都有”)。 答案 (1)光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于需氧呼吸消耗氧氣的速率 細胞溶膠和線粒體 左 (2)光強度和溫度 (3)右下 兩者都有 解析 (1)分析題圖發(fā)現(xiàn)，縱坐標表示氧氣吸收速率即凈光合速率的負值，橫坐標表示光強度； b?點氧氣吸收速率為?0，即凈光合速率為?0，其含義為：光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于需氧呼吸 消耗氧氣的速率?；此時小麥根尖(根尖中無葉綠體)，只能進行細胞呼吸產(chǎn)生?ATP，細胞呼吸產(chǎn) 生?ATP?的場所是細胞溶膠和線粒體。圖中適當提高CO2?濃度后，光合速率增加，光補償點減小

19、， b?點將向左移動。 (2)由題圖可知，變量只有兩個：光強度、溫度。分析25?℃曲線可知，隨著光強度增強，氧氣 釋放速率增強，光強度是影響?c?點變動的主要限制因素；分析?15?℃曲線可知，c?點時雖然二 者溫度不同，但凈光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，說明二者總光合速率不同，進而 說明溫度也影響光合速率，進而影響?c?點的變動。 d (3)提高二氧化碳濃度后，植物的最大光合速率增加，?點會向下移，最大光合速率增加，需要 的光強度會增加，所以?d?點會向右移；因此?d?點向右下移。 題型三 密閉容器和自然環(huán)境中光合作用曲線分析 5

20、.將一植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進行培養(yǎng)，假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán) 境中相同。用?CO2?濃度測定儀測得了該玻璃罩內(nèi)?CO2?濃度的變化情況，繪制成如圖所示曲線，下 列有關說法正確的是( ) A.H?點?CO2?濃度最低，說明此時植物對?CO2?的吸收最多，光合作用最強 B.CO2?濃度下降從?D?點后開始，說明植物進行光合作用是從?D?點開始的 C.D?點表明植物光合速率和呼吸速率相等，F(xiàn)G?段?CO2?濃度下降不明顯，是因為氣孔關閉，葉片 對?CO2?的吸收減少 D.D?點較?B?點?CO2?

21、濃度高，是因為?D?點溫度高，使植物細胞呼吸增強 答案 C 解析 H?點?CO2?濃度最低，說明此時植物吸收?CO2?總量最多，光合作用積累的有機物最多，此時 6 光合速率等于呼吸速率；植物進行光合作用是從?D?點之前開始的，D?點時光合速率和呼吸速率 相等；D?點較?B?點?CO2?濃度高，是因為?D?點之前，呼吸速率大于光合速率，CO2?積累。 研 繪 ( 6.某校生物興趣小組以玉米為實驗材料，?究不同條件下光合速率和呼吸速率，?制了如圖所示 的四幅圖，除哪幅圖外，其余三幅圖中“a”點都可以表示光合速率與呼吸速率相等

22、 ) 答案 A 解析 A?項圖中?a?點的含義是?CO2?的吸收量等于釋放量，表示表觀光合速率等于呼吸速率，此 時光合速率大于呼吸速率；B?項圖中?a?點后?CO2?的含量降低，說明光合速率大于呼吸速率，故a 點含義是光合速率等于呼吸速率；C?項圖中?a?點代表光合速率等于呼吸速率；D?項圖中?a?點?CO2 的吸收量為?0，說明此時光合速率等于呼吸速率。 題型四 實驗探究光合速率與呼吸速率的測定方法 7.用等體積的三個玻璃瓶甲、乙、丙，同時從某池塘水深?0

23、.5?m?處的同一位置取滿水樣，立即 測定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶 中的氧氣含量，結(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。有關分析合理的是( ) 透光玻璃瓶甲 4.9?mg 透光玻璃瓶乙 5.6?mg 不透光玻璃瓶丙 3.8?mg A.丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生?NADH?的場所是線粒體內(nèi)膜 B.在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細胞呼吸消耗的氧氣量約為?1.1?mg C.在一晝夜后，乙瓶水樣的?pH?比丙瓶的低 D.在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量約為?1

24、.1?mg 答案 B 解析 不透光玻璃瓶內(nèi)浮游植物只進行需氧呼吸，丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生?NADH?的場所有 細胞溶膠、線粒體基質(zhì)，A?錯誤；本實驗中氧氣含量甲瓶－丙瓶＝1.1?mg，可表示一晝夜丙瓶 7 中生物細胞呼吸量，乙瓶－甲瓶＝0.7?mg，可表示一晝夜乙瓶中生物凈產(chǎn)生的氧氣量，因此乙 瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量＝1.1?mg＋0.7?mg＝1.8?mg，B?正確，D?錯誤；一晝夜 后，乙瓶水樣中的?CO2?含量下降，因此其?pH?上升，而丙瓶中生物只進行細胞呼吸，CO2?含量上 升，pH

25、?下降，因此乙瓶水樣的?pH?比丙瓶的高，C?錯誤。 8.某轉(zhuǎn)基因作物有很強的光合作用能力。某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉(zhuǎn)基因作物光 合作用強度測試的研究課題，設計了如圖所示裝置。請你利用這些裝置完成光合作用強度的測 試實驗，并分析回答有關問題： (1)先測定植物的細胞呼吸強度，方法步驟如下： ①甲、乙兩裝置的?D?中都放入________________，裝置乙作為對照。 ②將甲、乙裝置的玻璃鐘罩進行________處理，放在溫度等相同且適宜的環(huán)境中。 ③30?分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨

26、水滴移動的方向和距離。 (2)測定植物的凈光合作用強度，方法步驟如下： ①甲、乙兩裝置的?D?中放入_________________________________________________。 ②把甲、乙裝置放在_______________________________________________________。 ③30?分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動的方向和距離。 (3)實驗進行?30?分鐘后，記錄的甲、乙裝置中紅墨水滴移動情況如下表： 項目 測定植物細胞呼吸強度 測定植物凈光合作用強度 

27、 甲裝置 乙裝置 甲裝置 乙裝置 實驗?30?分鐘后紅墨水滴移動情況 ________(填“左”或“右”)移?1.5?cm 右移?0.5?cm ________(填“左”或“右”)移?4.5?cm 右移?0.5?cm (4)假設紅墨水滴每移動?1?cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少?1?g，那么該植物的呼吸速率是 _____?g/h；白天光照?15?h，一晝夜葡萄糖的積累量是_____?g(不考慮晝夜溫差的影響)。 答案 (1)①NaOH?溶液 ②遮光 (2)①NaHCO3?溶液，裝置乙作為對照 ②光照充足、溫度等

28、相 同且適宜的環(huán)境中 (3)左 右 (4)4 84 解析 要測定光合作用強度必須先測定細胞呼吸強度，在測定細胞呼吸強度時一定要將實驗裝 置置于黑暗條件下，使植物只進行細胞呼吸。用NaOH?溶液除去玻璃鐘罩內(nèi)的?CO2，植物進行細 胞呼吸消耗一定量的?O2，釋放等量的?CO2，而?CO2?被?NaOH?溶液吸收，根據(jù)一定時間內(nèi)玻璃鐘罩 8 內(nèi)氣體體積的減少量即可計算出細胞呼吸強度。在測定凈光合作用強度時要滿足光合作用所需 的條件：充足的光照、一定濃度的?CO2(由?NaHCO3?溶液提供)，光合作用過程中消耗一定量?CO2， 產(chǎn)生等量?

29、O2，而?NaHCO3?溶液可保證裝置內(nèi)?CO2?濃度的恒定，因此，玻璃鐘罩內(nèi)氣體體積的變化 只受?O2?釋放量的影響，而不受?CO2?氣體減少量的影響。對照實驗裝置乙中紅墨水滴右移是環(huán)境 因素(如氣壓等)對實驗產(chǎn)生影響的結(jié)果。實驗裝置甲同樣也受環(huán)境因素的影響，因此，植物細 胞呼吸消耗?O2?量等于玻璃鐘罩內(nèi)氣體體積的改變量，則該植物的呼吸速率為(1.5＋0.5)÷0.5＝ 4(g/h)；凈光合速率為(4.5－0.5)÷0.5＝8(g/h)，白天光照?15?h?的凈光合作用量是?8×15＝ 120(g)，一晝夜葡萄糖的積累量為?120－4×9＝84(g)。 9.

30、某同學利用如圖所示的裝置研究?CO2?含量以及光強度對某種樹葉光合作用的綜合影響。實驗 用生長狀況相同的若干同種新鮮葉片，在室溫?25?℃下進行，緩沖液能調(diào)節(jié)密閉小室?CO2?濃度 始終保持相對恒定。用相應裝置精確測量，結(jié)果如下表。請分析回答下列問題： CO2(%) 組別 實驗條件 光強度(lx)  液滴移動(mL·h－1) 1 2 3 4 5 800 1?000 1?000 1?500 1?500 0.03 0.03

31、 0.05 0.05 0.03 右移?6.0 右移?9.0 右移?11.2 右移?11.2 右移?9.0 (1)第?3?組裝置液滴右移的生理原因是_____________________________________________。該 裝置在?2?h?內(nèi)，緩沖液釋放到密閉小室空間的?CO2?約為________?mg。第?3、4?兩組的結(jié)果相同， 限制第?4?組光合作用的非生物因素主要是________________________________。 (2)裝置雖均置于?25?℃環(huán)境下，但有同學認為液滴移動

32、的量不一定真正代表光合作用釋放?O2 的量，因為光照引起的________________會導致密閉小室氣體的物理膨脹。由此，實驗方案應 再作相應完善。 (3)某同學認為本實驗不能令人信服地說明光照和?CO2?濃度的相互作用，使光合作用進一步增 強。該同學又增設了一組實驗，你認為該組的實驗條件組合是____________________。 答案 (1)光合作用產(chǎn)生的?O2?多于細胞呼吸消耗的?O2 44 CO2?濃度 (2)溫度變化(升高) (3) 9 光強為?800?lx，CO2?濃度為?0.05% 解析 緩沖液的作用是維持密

33、閉空間內(nèi)?CO2?濃度的穩(wěn)定，即樹葉從空間吸收的?CO2?量與緩沖液釋 放的?CO2?量相等。而空間氣體體積增加量(樹葉釋放?O2?量)等于樹葉從空間吸收的?CO2?量，即?11.2 mL/h×2?h＝22.4?mL。第?3、4?組接受的光強度不同，但光合速率相同，故?CO2?濃度是限制第?4 組光合作用的主要非生物因素。 10