2017屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)第一部分專題突破篇第二單元專題2兩大基礎(chǔ)代謝--光合作用和細(xì)胞呼吸課件.ppt

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1、專題二 兩大基礎(chǔ)代謝 光合作用和細(xì)胞呼吸 考綱要求 1.光合作用的基本過程 ( )。 2.影響光合作用速率的 環(huán)境因素 ( )。 3.細(xì)胞呼吸 ( )。 CO 2 H 2 O 光能葉綠體 ( CH 2 O ) O 2 葉綠體類囊體薄膜上 ADP Pi 光、 酶 A T P 2H 2 O 光 4 H O 2 將光能轉(zhuǎn)變?yōu)?ATP中活躍化學(xué)能 CO 2 C 5 酶 2C 3 有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能 光 、 CO2、 溫度等 C 6 H 12 O 6 6H 2 O 6O 2 酶 12H 2 O 6 CO 2 能量 2C 3 H 4 O 3 6H 2

2、 O 酶 6C O 2 20 H 能量 ( 少 ) 24 H 6O 2 酶 12 H 2 O 能量 ( 多 ) C 6 H 12 O 6 酶 2C 2 H 5 OH 2 C O 2 能量 ( 少 ) C 6 H 12 O 6 酶 2C 3 H 6 O 3 能量 ( 少 ) 溫度 、 O2、 H2O等 考點一 光合作用與細(xì)胞呼吸的過程及內(nèi)在關(guān)系 1.(2014全國課標(biāo) ， 6)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述 ， 錯誤 的是 ( ) A.磷酸是光反應(yīng)中合成 ATP所需的反應(yīng)物 B.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C.人體在劇烈運動時所需要的能量由乳

3、酸分解提供 D.病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量 解析 人體在劇烈運動時有氧呼吸和無氧呼吸同時存在 ， 但 其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供 ， 無氧呼吸產(chǎn)生的乳 酸 ， 乳酸不能直接分解供能 ， C錯誤 。 C 2.(2013課標(biāo) ， 3)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述 ， 錯誤的是 ( ) A.肺炎雙球菌無線粒體 ， 但能進(jìn)行有氧呼吸 B.與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼指導(dǎo)合成 C.破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中 D.有氧和無氧時 ， 酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同 解析 破傷風(fēng)芽孢桿菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型 ， 在有氧的環(huán) 境中 ， 破傷風(fēng)芽孢桿菌的代謝要受

4、到抑制 ， C錯 。 答案 C 3.(2016天津卷 ， 2)在適宜反應(yīng)條件下 ， 用白光照射離體的新鮮 葉綠體一段時間后 ， 突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠 光照射 。 下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì) ， 組合正確的是 ( ) A.紅光 ， ATP下降 B.紅光 ， 未被還原的 C3上升 C.綠光 ， H下降 D.綠光 ， C5上升 解析 葉綠體中的色素對紅光的吸收率高 ， 光反應(yīng)快 ， 對綠 光的吸收率很低 ， 光反應(yīng)慢 ， A錯誤 ， C正確；光反應(yīng)快 ， C3 被還原的量多 ， 剩余的少 ， B錯誤；綠光照射時 ， 光反應(yīng)速率 降低 ， C5下降 ， 故 D不正確 。

5、 答案 C 高考對本知識點的考查側(cè)重于光合作用與細(xì)胞呼吸的過程 ， 物質(zhì) 、 能量轉(zhuǎn)化關(guān)系 ， 對反應(yīng)場所及各階段反應(yīng)物 、 生成物確認(rèn)及相關(guān) 實驗探究也常作為考查點 ， 題型既有選擇題也有非選擇題 。 1.構(gòu)建 1個模型 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 2.理清 3種元素的轉(zhuǎn)移途徑 有機(jī)物 丙酮酸 H H O2 H2O 3.清除細(xì)胞呼吸的 7個失分盲點 (1)細(xì)胞呼吸的實質(zhì)是氧化分解有機(jī)物 ， 釋放能量 ， 無論是否有 氧氣的參與 ， 都是生物氧化過程 。 (2)細(xì)胞呼吸的底物是有機(jī)物而并不只是糖類 ， 糖類是主要的能 源物質(zhì) 。 (3)線粒體只能利用丙酮酸 ， 不能吸收利用葡

6、萄糖 (4)能量 ATP， 呼吸作用釋放的能量包括 ATP中的能量和以熱 能散失的能量 。 (5)有 H2O生成的一定是有氧呼吸 ， 有 CO2生成的可能是有氧呼 吸 ， 也可能是無氧呼吸 ， 但一定不是乳酸發(fā)酵 。 (6)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸 ， 如蛔蟲細(xì)胞 、 哺乳動 物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸 。 (7)原核生物無線粒體 ， 但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸 ， 如 藍(lán)藻 、 硝化細(xì)菌等 ， 因為其細(xì)胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶 。 (1)證明光合作用所釋放的 O2來自于水與用紫外線等處理青霉素 選育高產(chǎn)青霉素菌株所用核心技術(shù)相同 (2016全國卷 ， 2A)(

7、 ) (2)人體細(xì)胞內(nèi) O2/CO2的比值 ， 線粒體內(nèi)比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)高 (2015山 東 ， 4B)( ) (3)適宜條件下光合作用過程中 C5/C3的比值 ， 停止供應(yīng) CO2后比 停止前高 (2015山東卷 ， 4D)( ) (4)大豆幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時 ， 若突然停止 CO2供應(yīng) ， 短時間內(nèi)葉綠體中 C5和 ATP含量都會升高 (2013山東 ， 25節(jié) 選 )( ) (5)在葉肉細(xì)胞中 ， CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì) 、 線 粒體基質(zhì) (2010天津 ， 1改編 )( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 提示 (1)前者所用方法是放射性同位素標(biāo)記

8、法 ， 后者所用方法 為誘變育種技術(shù) 。 (2)人體細(xì)胞內(nèi) CO2最高處或 O2最低處應(yīng)為線 粒體 。 1.(2016河北正定模擬 )長期浸水會導(dǎo)致樹根變黑腐爛 。 樹根從開 始浸水到變黑腐爛的過程中 ， 細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如圖所 示 。 下列敘述不正確的是 ( ) 細(xì)胞呼吸的類型及過程 A. 階段根細(xì)胞的有氧呼吸速率下降 B. 階段根細(xì)胞的無氧呼吸速率上升 C. 階段曲線下降的主要原因與 階段不同 D.細(xì)胞在 a點的有氧呼吸強(qiáng)度小于 b點 解析 階段開始浸水 ， 隨著時間的推移 ， 溶氧量逐漸減少 ， 所 以有氧呼吸速率下降； 階段隨著氧濃度的降低 ， 無氧呼吸速率 上

9、升； 階段細(xì)胞長期進(jìn)行無氧呼吸 ， 供能不足 ， 且產(chǎn)生的酒精 對細(xì)胞有毒害作用 ， 導(dǎo)致呼吸速率下降； a點既有較弱的有氧呼 吸 ， 也有較弱的無氧呼吸 ， 而 b點進(jìn)行較強(qiáng)的無氧呼吸 ， 不進(jìn)行 有氧呼吸 。 答案 D 2.(2016山東臨沂模擬 )下圖表示糖類代謝的示意圖 ， 相關(guān)敘述正 確的是 ( ) A. 過程需要水的參與 ， 發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上 B. 過程產(chǎn)生少量的 ATP， 、 產(chǎn)生大量的 ATP C. 過程可以發(fā)生在人體的肝臟或肌肉細(xì)胞中 D. 過程不發(fā)生在人體細(xì)胞中 ， 是因為缺乏相關(guān)的酶 解析 圖中 過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中 ， 過程發(fā)生在線粒體的 內(nèi)膜上

10、 ， 產(chǎn)生大量的 ATP， A錯誤；圖中 、 過程均產(chǎn)少量 ATP， B錯誤；肌肉細(xì)胞中不能發(fā)生糖原向葡萄糖的轉(zhuǎn)化 ， C錯 誤；產(chǎn)乳酸還是產(chǎn)酒精的無氧呼吸取決于相應(yīng)酶 ， 故 D項正確 。 答案 D “兩 看法 ”判斷細(xì)胞呼吸的類型 (1)一看反應(yīng)物和產(chǎn)物： 消耗 O2或產(chǎn)物中有 H2O， 一定存在有氧呼吸 。 產(chǎn)物中有酒精或乳酸 ， 一定有無氧呼吸 。 (2)二看物質(zhì)的量的關(guān)系： 無 CO2產(chǎn)生 只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸 。 不耗 O2， 但產(chǎn)生 CO2只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 。 消耗 O2等于釋放 CO2只進(jìn)行以葡萄糖為底物的有氧呼吸 。 CO2釋放量

11、大于 O2吸收量 既進(jìn)行有氧呼吸 ， 也進(jìn)行無氧呼 吸 。 CO2釋放量小于 O2吸收量 底物有脂肪被氧化分解 1.(2016海南卷 )下列敘述錯誤的是 ( ) A.溫度和光照會影響 CO2的同化速率 B.光合作用中 O2的產(chǎn)生發(fā)生在光反應(yīng)階段 C.光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP和 NADPH不參與暗反應(yīng) D.土壤中的硝化細(xì)菌可利用 CO2和 H2O合成糖 解析 溫度影響酶活性 ， 光照影響光反應(yīng) ， 二者均會影響暗反 應(yīng)中 CO2的同化速率 ， A項正確；光反應(yīng)分解水 ， 產(chǎn)生 O2， B項 正確；光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP和 NADPH參與暗反應(yīng) ， C項錯誤；硝 化細(xì)菌屬于自養(yǎng)型生物 ，

12、可以利用 CO2和 H2O合成糖類 。 答案 C 考查光合作用色素 、 結(jié)構(gòu)及過程 2.如圖表示在夏季的一個晴天 ， 某陽生植物葉肉細(xì)胞光合作用過 程中 C3、 C5的含量變化 ， 若某一天中午天氣由晴轉(zhuǎn)陰 ， 此時細(xì) 胞中 C3、 C5含量的變化分別相當(dāng)于曲線中的哪一段 ( ) A.de 段 (X)， de 段 (Y) B.cd 段 (X)， bc 段 (Y) C.de 段 (Y)， cd 段 (X) D.bc 段 (Y)， bc 段 (X) 解析 題干信息 “由晴轉(zhuǎn)陰 ”是解題的關(guān)鍵 。 光照強(qiáng)度下降 ， 植物 葉肉細(xì)胞光反應(yīng)速率下降 ， H和 ATP含量下降 ， 導(dǎo)致 C3還原過

13、 程減弱 ， 短時間內(nèi) C3消耗量下降 、 生成量不變而有所積累 ， C5 的生成量下降；另一方面 ， CO2繼續(xù)與 C5生成 C3， C5消耗量短時 間不變 。 故 C3含量短時間上升 ， 相當(dāng)于曲線中的 d e段 (X)， 而 C5含量短時間下降 ， 相當(dāng)于曲線中的 d e段 (Y)。 綜上所述 ， A 正確 。 答案 A 【 典例 】 (2016山東棗莊模擬 )圖 1中 ， 表示某植物細(xì)胞 某些代謝過程 ， a e表示相關(guān)物質(zhì) ， 圖 2表示在不同溫度下 ， 測定該植物葉片 1 cm2重量變化情況的操作流程及結(jié)果 ， 以下 分析錯誤的是 ( ) 光合作用與細(xì)胞呼吸的內(nèi)在關(guān)系 A

14、.圖 1中 ， 過程 ， 能產(chǎn)生 ATP的是 、 、 、 B.物質(zhì) a、 b分別是氧氣 、 二氧化碳 C.從圖 2分析 ， 該植物的呼吸速率為 X， 實際光合速率可表示為 Y 2X D.從圖 2分析 ， 維持 12 h光照 ， 12 h黑暗 ， 溫度維持 16 ， 植物 不能生長 慧眼識圖 答案 D 【 對點小練 】 (2016東北三省名校聯(lián)考 )下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過 程圖解 ， 相關(guān)敘述正確的是 ( ) A.過程 表示光合作用暗反應(yīng) ， 無光條件下能正常進(jìn)行 B.過程 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 ， 所有活細(xì)胞都

15、能進(jìn)行 C.過程 表示有氧呼吸第二階段 ， 無氧條件下能正常進(jìn)行 D.過程 產(chǎn)生的 H、 ATP、 CO2都用于過程 解析 過程 表示光合作用的暗反應(yīng)階段 ， 有光和無光在短時間 內(nèi)都可以進(jìn)行 ， 但是當(dāng)暗反應(yīng)將光反應(yīng)提供的 ATP和 H消耗盡 后 ， 暗反應(yīng)無法正常進(jìn)行 ， A錯誤；過程 表示細(xì)胞呼吸 (有氧呼 吸和無氧呼吸 )的第一階段 ， 場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) ， 所有活細(xì)胞都 能進(jìn)行 ， B正確；過程 表示有氧呼吸的第二階段 ， 在無氧條件 下 ， 丙酮酸無法進(jìn)入線粒體 ， 在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被還原為酒精和 H2O或乳酸 ， C錯誤；過程 產(chǎn)生的 H在有氧呼吸第三階段與氧

16、氣結(jié)合生成水 ， ATP供給各種生命活動所需要的能量 ， 而 CO2則 一部分供給光合作用 ， 一部分釋放到空氣中 ， D錯誤 。 答案 B 光合作用中 H為 NADPH， 細(xì)胞呼吸中 H為 NADH， 二者不是 同種物質(zhì) 。 考點二 光合作用與細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用 1.(2016全國課標(biāo)卷 ， 30)為了探究生長條件對植物光合作用的 影響 ， 某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲 、 乙兩組 ， 置 于人工氣候室中 ， 甲組模擬自然光照 ， 乙組提供低光照 ， 其他 培養(yǎng)條件相同 。 培養(yǎng)較長一段時間 (T)后 ， 測定兩組植株葉片 隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度 (即單位時間

17、、 單位葉面積吸 收 CO2的量 )， 光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示 。 回答下列問題： (1)據(jù)圖判斷 ， 光照強(qiáng)度低于 a時 ， 影響甲組植物光合作用的限制 因子是 。 (2)b光照強(qiáng)度下 ， 要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高 ， 可以考慮的措 施是提高 (填 “CO2濃度 ”或 “O2濃度 ”)。 (3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子 ， 得到的盆栽苗按照甲組的條件培 養(yǎng) T時間后 ， 再測定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度 ， 得到的曲線與甲組的相同 。 根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是 _________________________________________

18、_____________。 解析 (1)甲組在 a點條件下 ， 增加光照強(qiáng)度 ， 光合作用強(qiáng)度繼續(xù) 增加 ， 故光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度 。 (2)甲組在 b點條件下 ， 光照強(qiáng)度不再是光合作用的限制因子 ， 要增加光合作用強(qiáng)度 ， 需 增加光合作用原料 ， 而 O2是光合作用產(chǎn)物 ， CO2才是光合作用的 原料 ， 故應(yīng)該增加 CO2濃度 。 (3)個體的表現(xiàn)型受遺傳因素與環(huán)境 因素共同影響 。 若乙組的光合作用強(qiáng)度變化受遺傳因素影響 ， 則 在甲組的光照條件下 ， 乙組的子代光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化 情況應(yīng)與甲組不同 ， 此與題干矛盾 ， 故可排除遺傳因素影響 ， 因 此乙組光合

19、作用強(qiáng)度的變化應(yīng)由環(huán)境因素 (即低光照 )引起 ， 并非 遺傳物質(zhì)改變所致 。 答案 (1)光照強(qiáng)度 (2)CO2濃度 (3)乙組光合作用強(qiáng)度與甲組 的不同是由環(huán)境因素低光照引起的 ， 而非遺傳物質(zhì)的改變造成的 2.(2014新課標(biāo) ， 29)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示 。 據(jù)圖回答下列問題 。 (1)當(dāng) CO2濃度為 A時 ， 高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為 。 CO2濃度在 A B之間時 ， 曲線 表示了凈光合速率隨 CO2濃度的增高而增高 。 (2)CO2濃度大于 C時 ， 曲線 b和 c所表示的凈光合速率不再增加 ， 限制其增加的環(huán)境因素是 _________

20、______________________。 (3)當(dāng)環(huán)境中 CO2濃度小于 A時 ， 在圖示的 3種光強(qiáng)下 ， 該植物呼 吸作用產(chǎn)生的 CO2量 (填 “大于 ”、 “等于 ”或 “小于 ”)光合 作用吸收的 CO2量 。 (4)據(jù)圖可推測 ， 在溫室中 ， 若要采取提高 CO2濃度的措施來提高 該種植物的產(chǎn)量 ， 還應(yīng)該同時考慮 這一因素的影響 ， 并采取相應(yīng)措施 。 解析 (1)根據(jù)曲線圖可知 ， 當(dāng) CO2濃度為 A時 ， 高光強(qiáng)下 (曲線 a) 該植物的凈光合速率為 0；分析坐標(biāo)圖中曲線的走勢可以看出 ， 當(dāng) CO2濃度在 A B之間時 ， 曲線 a、 b、 c的凈光

21、合速率都隨著 CO2濃度的增高而增高 。 (2)由題圖可知 ， 影響凈光合速率的因素 為 CO2濃度和光強(qiáng) 。 當(dāng) CO2濃度大于 C時 ， 由于受光強(qiáng)的限制 ， 光 反應(yīng)產(chǎn)生的 H和 ATP不足 ， 暗反應(yīng)受到限制 ， 曲線 b和 c的凈光合 速率不再增加 。 (3)當(dāng)環(huán)境中的 CO2濃度小于 A時 ， 在圖示的 3種光 強(qiáng)下 ， 植物的凈光合速率小于 0， 說明該植物此時呼吸作用產(chǎn)生 的 CO2量大于光合作用吸收的 CO2量 。 (4)據(jù)圖可推測 ， 光強(qiáng)和 CO2濃度都會影響植物的凈光合速率 ， 因此若要采取提高 CO2濃 度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量 ， 還應(yīng)同時考慮光強(qiáng)這一因素的 影

22、響 。 答案 (1)0 a、 b、 c (2)光強(qiáng) (3)大于 (4)光強(qiáng) 高考常結(jié)合坐標(biāo)曲線或柱形圖模型 ， 考查光合作用 、 細(xì)胞呼吸的 影響因素及其在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用 ， 對總光合速率 、 凈光合速率 與呼吸速率的考查也較多 ， 尤其是光合速率曲線中不同區(qū)段限制 因子分析 ， 光飽和點 、 補償點移動等問題 。 1.影響細(xì)胞呼吸的 4大外界因素 適當(dāng)降溫 低氧 注： 涉及 “長期浸于水中 爛根 或 發(fā)黑 等 ”現(xiàn)象 ， 均由無氧呼吸 產(chǎn)生酒精所致 。 CO2 2.在相對密閉的環(huán)境中 晝夜 CO2含量的變化曲線圖分析 (O2變化 與 CO2相反 ) 不生長 3.解讀真正 (

23、總 )光合速率 、 表觀 (凈 )光合速率與呼吸速率的關(guān)系 【 典例 】 為研究提高大棚內(nèi) CO2濃度對油桃光合作用的影響 ， 測得自然種植的大棚和人工一次性施加 CO2的大棚內(nèi)油桃光合 速率變化曲線如圖 。 據(jù)圖分析正確的是 ( ) 以坐標(biāo)圖為載體考查影響光合與呼吸速率的因素 A.光照時 H的運動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜 B.分析兩條曲線的變化規(guī)律可知人工施加 CO2的最佳時間是 10時 C.兩大棚同時通風(fēng)時間為 10時 D.圖中陰影部分面積表示 8 13點的有機(jī)物積累量 慧眼識圖 答案 C 【 對點小練 】 (2016成都樹德中學(xué)

24、模擬 )將兩株植物放在封閉的玻璃罩內(nèi) ， 用全 素營養(yǎng)液置于適宜光照下進(jìn)行培養(yǎng) (如甲圖所示 )， 假定玻璃罩內(nèi) 植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中的生理狀態(tài)相同 ， 且空氣濕度對植 物蒸騰作用的影響 、 微生物對 CO2濃度影響均忽略不計 。 進(jìn)行如 下實驗： 實驗一：用 CO2濃度測定儀測定了該玻璃罩內(nèi) CO2濃度的變化情 況 ， 繪制成如乙圖所示曲線； 實驗二：利用甲裝置研究該植物在適宜光照下 、 不同溫度下分別 暗處理 1 h， 再光照 1 h(光照強(qiáng)度相同 )， 測其有機(jī)物變化 ， 得到 數(shù)據(jù)如圖丙所示 。 請據(jù)圖分析回答： (1)圖甲中在植物的全素營養(yǎng)液中加入 H218O， 在鐘罩內(nèi)

25、最初檢測 到的放射性物質(zhì)是 。 在鐘罩內(nèi)的 CO2中檢測到放射性的 18O， 這是因為水參與了 中的反應(yīng)；植物對全素營養(yǎng)液 中礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性 ， 這取決于 ________________。 (2) 圖 乙 曲 線 中 EF 段 CO2 濃 度 降 低 速 率 緩 慢 ， 是因 為 ， 影響 CD段 CO2相對含量下降的主要 環(huán)境因素是 ， 若 D點和 H點對應(yīng)時刻的呼吸強(qiáng)度相等 ， 則 D點時的光照強(qiáng)度 (大于 、 等于 、 小于 )H點時的光照 強(qiáng)度 。 (3)由圖丙可知 ， 該植物呼吸作用和光合作用的最適溫度在所給 的四個溫度中分別是 、

26、；在光合作用的最適溫 度下 ， 該植物每天光照 11 h， 則該植物一天增重 。 答案 (1)氧氣 線粒體基質(zhì) 根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量 (2)正午時環(huán)境溫度較高 ， 葉片上的氣孔關(guān)閉 ， CO2吸收速率降 低 光照強(qiáng)度 大于 (3)29 29 27 mg 植物生長速率取決于凈光合量而不是 “總光合量 ”(如下圖中 n值 為凈光合速率 ， n值 0時 ， 光合速率呼吸速率 ， 植物生長取 決于圖中虛線變化 。 ) 注： 快速確認(rèn)曲線圖中 “總光合速率 ”與 “凈光合速率 ”：若光照 強(qiáng)度為 “0”時 ， CO2吸收量 (或光合速率 )從 “0”開始 ， 則描述指 標(biāo)為

27、 “總光合速率 ”， 若此時 CO2吸收量從負(fù)值開始 ， 則描述指 標(biāo)應(yīng)為凈光合速率 。 1.(2015四川卷 ， 4)在適宜溫度和大氣 CO2濃度條件下 ， 測得某森 林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo) (見下表 )。 下 列分析正確的是 ( ) 以數(shù)據(jù)信息為載體考查兩大代謝的影響因素 物種 指標(biāo) 馬尾松 苦櫧 石櫟 青岡 光補償點 /(molm 2s 1) 140 66 37 22 光飽和點 /(molm 2s 1) 1 425 1 255 976 924 (光補償點：光合速率等于呼吸速率時的光強(qiáng)；光飽和點：達(dá)到 最大光合速率所需的最小光強(qiáng) ) A.光強(qiáng)大于 1

28、40(molm 2s 1)， 馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的 O2全部進(jìn)入線粒體 B.光強(qiáng)小于 1 255(molm 2s 1)， 影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境 因素是 CO2濃度 C.森林中生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和 ， 即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的 總能量 D.在群落演替過程中 ， 隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將 會增加 解析 由表格可知光強(qiáng) 140(molm 2s 1)正好是馬尾松的光補 償點 ， 當(dāng)光強(qiáng)大于光補償點時 ， 光合速率大于呼吸速率 ， 此時葉 肉細(xì)胞產(chǎn)生的 O2不僅進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸 ， 還有多余的 O2 釋放到細(xì)胞外 ， A錯誤；由表格可知光強(qiáng) 1255(mol

29、m 2s 1)正 好是苦櫧的光飽和點 ， 當(dāng)光強(qiáng)小于光飽和點時 ， 限制光合速率的 主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度 ， 當(dāng)光強(qiáng)大于光飽和點時 ， 限制光合速 率的主要環(huán)境因素是 CO2濃度 ， B錯誤；輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量 是生產(chǎn)者固定的太陽能 ， 而非生產(chǎn)者積累的有機(jī)物的能量總和 ， C 錯誤 。 答案 D 2.(2016全國重點中學(xué)沖刺卷 )某生物小組人員在研究某種番茄的 黃化突變體與野生型時發(fā)現(xiàn) ， 番茄的黃化突變體與野生型相比 ， 葉片中的葉綠素 、 類胡蘿卜素含量均降低 。 凈光合速率 、 呼吸 速率及相關(guān)指標(biāo)見下表 。 請回答下列問題： 材料 葉綠素 a/b 類胡蘿 卜素 /葉

30、綠素 凈光合速率 / (molCO2 m 2s 1) m 2s 1) m 2s 1) 突變體 9.30 0.32 5.66 239.07 3.60 野生型 6.94 0.28 8.13 210.86 4.07 細(xì)胞間 CO 2 濃度 （ m olC O 2 呼吸速率 （ m olC O 2 (1)葉綠體中的色素分布在 上 ， 可用 法分離葉綠體中的色素 ， 色素分離的結(jié)果中 ， 呈黃綠色的色素帶是 (填色素名稱 )。 (2)番茄的黃化突變體中 ， 葉綠素 a向葉綠素 b的轉(zhuǎn)化過程可能受 到 (填 “促進(jìn) ”或 “抑制 ”)。 番茄葉肉細(xì)胞有

31、氧呼吸的第 階段產(chǎn)生 CO2， 發(fā)生在 (填具體部位 )。 (3)與野生型相比 ， 突變體葉片葉綠體對 CO2的消耗速率降低了 (molCO2m 2s 1)。 研究人員認(rèn)為氣孔不是導(dǎo)致突變 體光合速率降低的因素 ， 依據(jù)是 __________________________。 解析 (1)葉綠體內(nèi)的色素分布在類囊體薄膜上 ,用紙層析法分離 葉綠體中的色素 。 色素分離的結(jié)果中 ,呈黃綠色的色素帶是葉綠素 b。 (2)分析表中數(shù)據(jù)可知 ,突變體葉綠素 a/b明顯高于野生型 ,原因 可能是黃化突變體中 ,葉綠素 a向葉綠素 b的轉(zhuǎn)化過程受到抑制 。 有 氧呼吸

32、的第二階段產(chǎn)生 CO2,場所是線粒體基質(zhì) 。 (3)根據(jù)表中數(shù)據(jù) 可知 ,突變體的總光合速率 5.66 3.60 9.26(molCO2m 2s 1), 野生型的總光合速率 8.13 4.07 12.20(molCO2m 2s 1),所 以與野生型相比 ,突變體葉片葉綠體對 CO2的消耗速率降低了 12.20 9.26 2.94(molCO2m 2s 1)。 由于突變體葉片中的細(xì)胞間 CO2濃度較高 ， 說明氣孔不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的因素 。 答案 (1)類囊體薄膜 (或基粒 ) 紙層析 葉綠素 b (2)抑制 二 線粒體基質(zhì) (3)2.94 突變體葉片中的細(xì)胞間 CO

33、2濃度較高 (1)光照強(qiáng)度為 “0”意味著光合作用不能進(jìn)行 ， 此時氣體變化量 全由細(xì)胞呼吸引起 ， 可作為呼吸強(qiáng)度指標(biāo) 。 (2)光照下植物吸收 CO2量或 “測定的 ”CO2吸收量應(yīng)為凈光合量 。 (3)光照培養(yǎng)階段 ， 密閉裝置中 CO2濃度變化量應(yīng)為光合作用強(qiáng) 度與呼吸作用強(qiáng)度間的 “差值 ”， 切不可僅答成 “光合作用消耗 ” 導(dǎo)致裝置中 CO2濃度下降 。 1.(2016全國課標(biāo)卷 ， 4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述 ， 錯誤的是 ( ) A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中 B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收 C.通常 ， 紅外光和紫外光可被葉

34、綠體中的色素吸收用于光合作 用 D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引 起的 考點三 光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)實驗 解析 葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中 ， A正確；鎂作為細(xì)胞中的無機(jī)鹽 ， 可以離子狀態(tài)由植物的根從土 壤中吸收 ， 進(jìn)而參與葉綠素的合成 ， B正確；一般情況下 ， 光合 作用所利用的光都是可見光 ， 可見光不包括紅外光和紫外光 ， C 錯誤；葉綠素的合成需要光 ， 黑暗中生長的植物幼苗 ， 因沒有光 照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻 ， 使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來 ， 因而 葉片呈黃色 ， D正確 。 答案 C 2.(2016全國課標(biāo)卷 ，

35、 31)BTB是一種酸堿指示劑 ， BTB的弱堿 性溶液顏色可隨其中 CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃 。 某同 學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用 ， 進(jìn)行了如下實驗： 用少量的 NaHCO3和 BTB加水配制成藍(lán)色溶液 ， 并向溶液中通 入一定量的 CO2使溶液變成淺綠色 ， 之后將等量的綠色溶液分 別加入到 7支試管中 ， 其中 6支加入生長狀況一致的等量水草 ， 另一支不加水草 ， 密閉所有試管 。 各試管的實驗處理和結(jié)果見 下表 。 *遮光是指用黑紙將試管包裹起來 ， 并放在距日光燈 100 cm的地 方 。 試管編號 1 2 3 4 5 6 7 水草 無 有 有 有 有 有

36、有 距日光燈 的距離 /cm 20 遮光 * 100 80 60 40 20 50 min后試 管中溶液的 顏色 淺綠 色 X 淺黃 色 黃綠 色 淺綠 色 淺藍(lán) 色 藍(lán)色 若不考慮其他生物因素對實驗結(jié)果的影響 ， 回答下列問題： (1)本實驗中 ， 50 min后 1號試管的溶液是淺綠色 ， 則說明 2至 7號 試管的實驗結(jié)果是由 引起的；若 1號試管的溶 液是藍(lán)色 ， 則說明 2至 7號試管的實驗結(jié)果 (填 “可靠的 ” 或 “不可靠的 ”)。 (2)表中 X代表的顏色應(yīng)為 (填 “淺綠色 ”、 “黃色 ”或 “藍(lán) 色 ”)， 判斷依據(jù)是 ______

37、__________________________________ _______________________________________________________ 。 (3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化 ， 說明在此條件下 水草 __________________________________________________。 解析 (1)依題意并結(jié)合表中信息可知：距日光燈的距離表示光 照的強(qiáng)弱 。 2號試管遮光 ， 其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用 ， 但能 進(jìn)行呼吸作用； 3 7號試管內(nèi)的水草在有光的條件下 ， 溶液顏色 的變化是光合作用吸收的 CO2量與呼吸

38、作用釋放的 CO2量的綜合 作用的結(jié)果； 1號試管為對照組 ， 其中的 NaHCO3可維持 CO2濃 度的相對穩(wěn)定 ， 2 7號試管為實驗組 。 綜上所述 ， 若 50 min后 ， 1號試管的溶液是淺綠色 ， 則說明 2 7號試管的實驗結(jié)果是由水 草光合作用與呼吸作用引起的；若 1號試管的溶液是藍(lán)色 ， 表明 即使無水草 ， 也會引發(fā)溶液顏色變化 ， 因而 2 7號試管的實驗結(jié) 果是不可靠的 。 (2)2號試管因遮光 ， 其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作 用消耗 CO2， 但能通過呼吸作用釋放 CO2， 所以試管內(nèi) CO2濃度 最高 ， X代表的顏色應(yīng)為黃色 。 (3)5號試管中的溶液顏色與對照

39、組 1號試管的相同 ， 均為淺綠色 ， 說明在此條件下水草并未引發(fā) 溶液中 CO2含量變化 ， 這意味著其光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度 相等 。 答案 (1)光合作用與呼吸作用 不可靠的 (2)黃色 水草不能 進(jìn)行光合作用 ， 只能進(jìn)行呼吸作用 ， 溶液中 CO2濃度高于 3號管 (3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 ， 吸收與釋放的 CO2量相等 3.(2015課標(biāo)卷 ， 29)為了探究不同光照處理對植物光合作用的 影響 ， 科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了 A、 B、 C、 D四組實驗 。 各組實驗的溫度 、 光照強(qiáng)度和 CO2濃度等條 件相同 、 適宜且穩(wěn)定 ， 每組處理的

40、總時間均為 135 s， 處理結(jié)束 時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量 。 處理方法和實驗結(jié)果 如下： A組：先光照后黑暗 ， 時間各為 67.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含 量為 50%。 B組：先光照后黑暗 ， 光照和黑暗交替處理 ， 每次光照和黑暗 時間各為 7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為 70%。 C組：先光照后黑暗 ， 光照和黑暗交替處理 ， 每次光照和黑暗時 間各為 3.75 ms(毫秒 )；光合作用產(chǎn)物的相對含量為 94%。 D組 (對照組 )：光照時間為 135 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為 100%。 回答下列問題： (1)單位光照時間內(nèi) ， C組植物合成有機(jī)

41、物的量 (填 “高 于 ”“等于 ”或 “低于 ”)D組植物合成有機(jī)物的量 ， 依據(jù)是 ___________________________________________________； C組和 D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需 要 ， 這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的 。 (2)A、 B、 C三組處理相比 ， 隨著 ___________________________ 的增加 ， 使光下產(chǎn)生的 能夠及時利用與及時再生 ， 從而 提高了光合作用中 CO2的同化量 。 解析 (1)C組只用了 D組一半的光照時間 ， 其光合作用產(chǎn)物的相 對含量卻是 D組的 94

42、%， 說明 C組黑暗條件下進(jìn)行了部分光合作 用 ， 暗反應(yīng)消耗了 ATP和 H， 為下一次的光照時間內(nèi)光反應(yīng)提 供了充足的原料 ADP、 Pi和 NADP 等 ， 所以 C組單位光照時間 內(nèi) ， 合成有機(jī)物的量較高 。 光合產(chǎn)物生成在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行 。 (2)A、 B、 C三組實驗中光照時間之和均為 67.5 s， 但是處理方法 不同 ， 結(jié)果也不一樣 ， 并且是單位時間內(nèi)光照和黑暗交替頻率越 高 ， 光合作用產(chǎn)物相對量越高 ， 可知光照時產(chǎn)生的 ATP和 H在 光照時沒有用完 ， 可以在黑暗中繼續(xù)利用 ， 還原 C3化合物生成糖 類等有機(jī)物及 C5化合物 ， C5化合物繼續(xù)與 CO2結(jié)合

43、， 因此提高了 光合作用中 CO2的同化量 。 答案 (1)高于 C組只用了 D組一半的光照時間 ， 其光合作用產(chǎn) 物的相對含量卻是 D組的 94% 光照 基質(zhì) (2)單位時間內(nèi)光照和黑暗交替頻率 ATP和 H 葉綠體中色素提取與分離實驗常滲入到實驗選擇題中作選項考查 ， 準(zhǔn)確記憶色素提取 、 分離原理 、 相關(guān)試劑作用及色素帶分離結(jié)果 是解題關(guān)鍵 。 對于呼吸 、 光合實驗探究的考查則常側(cè)重條件 (如光照 )控制 ， 實 驗裝置設(shè)計與分析 ， 物理誤差校正 ， 實驗結(jié)果分析與結(jié)論推導(dǎo) ， 同時應(yīng)注意分析 NaOH、 NaHCO3、 蒸餾水等試劑的作用 。 1.色素提取 、 分離 無

44、水乙醇 溶解度 溶解度 胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素 a 葉綠素 b 藍(lán)紫光 藍(lán)綠 2.生物呼吸類型判定的實驗設(shè)計 (1)實驗裝置 欲確認(rèn)某生物的呼吸類型 ， 應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置 ， 如圖所示 (以 發(fā)芽種子為例 )： (2)實驗結(jié)果預(yù)測和結(jié)論 甲液滴不動 ， 乙液滴不動 只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死 亡 甲液滴 ， 乙液滴 只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 甲液滴左移 ， 乙液滴右移 進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 甲液滴 ， 乙液滴 只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和 產(chǎn)乳酸的無氧呼吸 特別提醒 為使實驗結(jié)果精確 ， 除減少無關(guān)變量

45、的干擾外 ， 還 應(yīng)設(shè)置對照裝置 。 對照裝置與裝置二相比 ， 不同點是用 “煮熟的 種子 ”代替 “發(fā)芽種子 ”， 其余均相同 。 不動 右移 左移 不動 3.光合速率與呼吸速率的測定 (1)呼吸速率和凈光合速率的測定方法 (如下圖 ) (2)真正光合速率的計算 總光合速率 呼吸速率 NaOH NaHCO3 凈光合速率 判斷與光合作用 、 細(xì)胞呼吸相關(guān)實驗探究中的做法 (1)增加水中氧氣 泵入空氣或放入綠色水生植物 ( ) (2)減少水中氧氣 容器密封或油膜覆蓋或用涼開水 ( ) (3)除去容器中二氧化碳 碳酸氫鈉溶液 ( ) (4)除去葉中原有淀粉 置于黑暗環(huán)境中 (

46、) (5)除去葉中葉綠素 酒精隔水加熱 ( ) (6)除去光合作用對呼吸作用的干擾 給植株遮光 ( ) (7)如何得到單色光 棱鏡色散或薄膜濾光 ( ) (8)線粒體提取 細(xì)胞勻漿離心 ( ) (9)保持容器中 CO2濃度不變 NaOH溶液 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 提示 (3)除去 CO2常用 NaOH溶液 。 (9)保持容器中 CO2濃度不變 常用 NaHCO3溶液 。 1.(2016江蘇卷 ， 17)下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取 、 分離實驗的敘 述 ， 正確的是 ( ) 葉綠體中色素的提取與分離 A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入

47、 CaCO3， 防止酸破壞葉綠素 B.即使菜葉剪碎不夠充分 ， 也可以提取出 4種光合作用色素 C.為獲得 10 mL提取液 ， 研磨時一次性加入 10 mL乙醇研磨效 果最好 D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果 ， 否則葉綠素條帶會很快隨溶液 揮發(fā)消失 解析 CaCO3可防止酸破壞葉綠素 ， 應(yīng)在研磨時加入 ， A錯誤； 即使菜中葉剪碎不夠充分 ， 但色素并沒有減少 ， 也可提取出 4種 光合作用色素 ， B正確；由于研磨時乙醇揮發(fā) ， 故為獲得 10 mL 提取液 ， 研磨時應(yīng)加入多于 10 mL乙醇 ， C錯誤；葉綠素條帶不 會隨層析液揮發(fā)消失 ， D錯誤 。 答案 B 2.(201

48、6山東臨沂一模 )下圖表示用韭菜宿根進(jìn)行的相關(guān)對照實驗 流程 。 下列敘述錯誤的是 ( ) A.提取色素時 ， 要加入 SiO2和 CaCO3進(jìn)行充分研磨 B.色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解 度不同 C.實驗結(jié)果 可說明葉綠素合成需要光照 D.實驗結(jié)果 表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多 解析 色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中溶解度 不同 。 答案 B 關(guān)注 4種常用試劑的作用 無水乙醇 提取色素； 層析液 分離色素； CaCO3保護(hù)葉綠素； SiO2研磨充分 1.下面三個裝置可用于研究萌發(fā)種子的呼吸作用方式及其產(chǎn)物 ， 有關(guān)分

49、析不正確的是 ( ) 與細(xì)胞呼吸相關(guān)的實驗 A.裝置甲可用于探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量 B.裝置乙的有色液滴向左移動 ， 說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸 C.裝置丙可用于探究萌發(fā)的種子的呼吸作用是否產(chǎn)生二氧化碳 D.三個裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理 ， 都需要設(shè)置對照實 驗 解析 甲裝置中含有溫度計 ， 可用于探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量 ， A正確；乙裝置中 NaOH可吸收呼吸產(chǎn)生的二氧化碳 ， 則有色液 滴移動的距離代表呼吸消耗的氧氣量 ， 因此該裝置可用于探究萌 發(fā)的種子是否進(jìn)行有氧呼吸 ， 但不能說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼 吸 ， B錯誤；丙裝置中澄清石灰水可檢測二氧化碳 ， 因此該裝

50、置 可用于探究萌發(fā)的種子的呼吸作用是否產(chǎn)生 CO2， C正確；微生 物也會進(jìn)行呼吸作用 ， 所以三個裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處 理 ， 都需要設(shè)置對照實驗 ， D正確 。 答案 B 2.如圖為 “探究酵母菌的呼吸方式 ”的實驗裝置 ， 有關(guān)敘述正確的 是 ( ) A.該實驗需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實驗 ， 其中乙組作 為對照組 B.若向 B瓶和 E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液 ， 則 E瓶內(nèi)的溶液會 變黃 C.可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時間長短 ， 來檢測 CO2的 產(chǎn)生速率 D.若 C瓶和 F瓶中溶液都變渾濁 ， 不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸 方式 解析 探究酵母菌呼吸方式的實

51、驗中 ， 有氧和無氧條件的兩組都 是實驗組 ， 通過對比可以看出 O2對細(xì)胞呼吸的影響 。 檢測時需 將 B瓶和 E瓶中培養(yǎng)液過濾后取等量濾液加入兩只試管中； E瓶中 酵母菌進(jìn)行無氧呼吸 ， 生成酒精 ， 酒精在酸性條件下與重鉻酸鉀 溶液反應(yīng)變成灰綠色 ， 而 B瓶進(jìn)行有氧呼吸 ， 不生成酒精 ， 無灰 綠色出現(xiàn) 。 B瓶中進(jìn)行有氧呼吸 ， 產(chǎn)生 CO2的速率較快 ， 溴麝香 草酚藍(lán)水溶液變黃所需的時間較短； E瓶中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸 ， 產(chǎn)生 CO2的速率較慢 ， 溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃所需時間較長 。 因有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生 CO2使澄清的石灰水變渾濁 ， 但 兩者的渾濁程度不同 ，

52、 故可據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式 。 答案 C 實驗成功關(guān)鍵點 (1)通入 A瓶的空氣中不能含有 CO2， (故用 NaOH除去 CO2)以保 證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁的 CO2是由酵母菌有 氧呼吸產(chǎn)生的 。 (2)E瓶應(yīng)封口放置一段時間 ， 待酵母菌將 E瓶中的氧氣消耗完 后 ， 再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶 ， 確保通入澄清的石灰水 中的 CO2全部來自無氧呼吸 。 1.(2016濰坊模擬 )下甲圖表示密閉環(huán)境中 A植物在光照充足的條 件下 ， 溫度對光合速率和呼吸速率的影響 。 圖乙是在暗室內(nèi)探 究光照強(qiáng)度和光合速率的關(guān)系所用的裝置 。 請據(jù)圖分析回答： 光合 、

53、呼吸速率的測定實驗 (1)圖甲中 M點時小麥葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 ATP的場所有 。 M點植物從外界吸收的二氧化碳量為 。 若長期保持此溫 度 ， 植物 (填能或不能 )正常生長 。 (2)密閉環(huán)境中 A植物在光照充足的條件下生長最旺盛的溫度 是 ， 原因是此時 ______________________________。 (3)圖乙中 ， 以植物 A作為實驗材料 ， 在暗室內(nèi)探究光照強(qiáng)度和光 合速率的關(guān)系時： 液滴移動的距離代表 (物質(zhì) )的變化量 。 打開白熾燈 ， 將其光強(qiáng)緩慢調(diào)大 ， 液滴移動方向變化是 。 答案 (1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 、 線粒體 、 葉綠

54、體 0 不能 (2)40 植物凈光合速率最大 (3) O2 先向左 ， 再向右 2.某生物興趣小組利用下圖所示的實驗裝置來探究綠色植物的生 理作用 。 據(jù)此回答下列問題 。 (1)若要探究植物呼吸作用的類型 ， 選取的實驗裝置有 ， 為使實驗結(jié)果更科學(xué) ， 還需設(shè)置 。 若實驗中對照組的 紅色液滴靜止不動 ， 植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸 ， 則 觀察到的實驗現(xiàn)象是 ______________。 (2)若要驗證 CO2是植物光合作用的必需原料 ， 選取的最佳實驗裝 置是 ， 實驗中給植物提供 C18O2后 ， 在玻璃罩 內(nèi)檢測到含 18O的氧氣 ， 其產(chǎn)生的途

55、徑為 ___________________。 解析 (1)若要探究植物呼吸作用的類型 ， 選取的實驗裝置有裝 置一和裝置二 ， 為使實驗結(jié)果更科學(xué) ， 還需設(shè)置沒有植物的對照 實驗 ， 排除物理因素的影響 。 若實驗中對照組的紅色液滴靜止不 動 ， 植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸 ， 則裝置一燒杯中盛放 NaOH溶液 ， 能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳 ， 有氧呼吸消耗 氧氣 ， 則紅色液滴向左移；裝置二燒杯中盛放水 ， 不能吸收二氧 化碳 ， 植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于產(chǎn)生的二氧化碳量 ， 則紅 色液滴右移 。 (2) 裝置一燒杯中盛放 NaOH 溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的 二氧

56、化碳；裝置三燒杯中盛放 CO 2 緩沖液，可以為光合作用 提供二氧化碳。因此若要驗證 CO 2 是植物光合作用的必需原 料，選取的最佳實驗裝置是裝置一和裝置三。實驗中給植物 提供 C 18 O 2 后，光合作用過程中 18 O 的去路是 6C 18 O 2 12H 2 O 酶 C 6 H 12 O 6 6O 2 6H 18 2 O ，其中產(chǎn)物 H 18 2 O 又作為 光反應(yīng)的原料，在水的光解中產(chǎn)生 18 O 2 。 答案 ( 1 ) 裝置一和裝置二 對照實驗 裝置一紅色液滴 左移、裝置二紅色液滴右移 ( 2 ) 裝置一和裝置三 C 18 O 2 暗反應(yīng) H 18 2 O

57、光反應(yīng) 18 O 2 ( 或： C 18 O 2 參與光合作用暗 反應(yīng)產(chǎn)生 H 18 2 O ， H 18 2 O 參與光反應(yīng)產(chǎn)生 18 O 2 ) 光合作用 、 細(xì)胞呼吸實驗的設(shè)計技巧 (1)變量的控制手段 ， 如光照強(qiáng)度的大小可用不同功率的燈泡 (或相同功率的燈泡 ， 但與植物的距離不同 )進(jìn)行控制 ， 不同溫 度可用不同恒溫裝置控制 ， 若確認(rèn) CO2是光合作用的原料 ， 應(yīng) 以 CO2有無 (如添加 NaHCO， 還是添加 NaOH設(shè)置對照實驗 )為 變量 ， 若確認(rèn) CO2濃度對光合速率的影響 ， 則應(yīng)以不同濃度的 CO2緩沖液為變量 。 (2)典型的方法 “黑白瓶法 ”

58、：用黑瓶 (無光照的一組 )測得的為呼吸作用強(qiáng)度 值 ， 用白瓶 (有光照的一組 )測得的為凈光合作用強(qiáng)度值 ， 綜合 兩者即可得到真光合作用強(qiáng)度值 。 梯度法：用一系列不同光照強(qiáng)度 、 溫度或 CO2濃度的裝置 ， 可探究光照強(qiáng)度 、 溫度或 CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響 。 密閉小室中氣體變化 “拐點處 ”葉肉細(xì)胞代謝狀況辨析 1.總光合速率 、 凈光合速率與呼吸速率常用表示方法 研判規(guī)律 項目 表示方法 凈光合速率 植物 CO2吸收量或小室中 CO2減少量、植物 O2釋放量 或小室中 O2增加量、 C6H12O6積累量 總光合速率 CO2固定量、 O2產(chǎn)生量或葉綠體

59、 CO2吸收量或葉綠體 O2釋放量、 C6H12O6制造量 呼吸速率 (遮光 條件下測得 ) CO2釋放量、 O2吸收量或線粒體 CO2釋放量或線粒體 O2吸收量、 C6H12O6消耗量 注： 在有光條件下 ， 植物同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸 ， 實驗 “容器 ”中 O2增加量 、 CO2減少量應(yīng)代表 “凈光合量 ” 2.高考?？嫉闹参?“三率 ”問題歸納 3.密閉裝置中氣體變化曲線 “拐點 ”處含義 1.在某一光照條件下 ， 一株植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng) 度 。 以下示意圖能代表該光照條件下 ， 該植物葉肉細(xì)胞中發(fā)生 的情況的是 ( ) 題型突破 解析 整株植物光合作用強(qiáng)度

60、等于呼吸作用強(qiáng)度 ， 則葉肉細(xì)胞 中光合速率呼吸速率 。 答案 D 2.(2016山東棗莊模擬 )某研究小組進(jìn)行某植物的栽培試驗 ， 圖 1 表示在適宜的光照 、 CO2濃度等條件下測得的光合曲線和黑暗 條件下的呼吸曲線；圖 2為在恒溫密閉玻璃溫室中 ， 連續(xù) 24 h 測定的溫室內(nèi) CO2濃度以及植物 CO2吸收速率的變化曲線 ， 據(jù) 圖分析 ， 下列說法中錯誤的是 ( ) A.圖 1中 ， 當(dāng)溫度達(dá)到 55 時 ， 植物光合作用相關(guān)的酶失活 B.6 h時 ， 圖 2葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 H的場所有葉綠體 、 線粒體和細(xì)胞 質(zhì)基質(zhì)等 C.18 h時 ， 圖 2葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的 O2量大

61、于線粒體消耗的 O2量 D.該植株在進(jìn)行光合作用且吸收 CO2的量為 0時 ， 在兩圖中的描 述點共有 4個 解析 圖 1中的虛線始終為二氧化碳的釋放 ， 因此表示呼吸速率 隨溫度變化的情況 ， 而實線有時高于 0， 有時低于 0， 因此表示凈 光合速率隨溫度變化的情況 ， 圖中顯示 ， 當(dāng)溫度達(dá)到 55 時 ， 光合作用不再吸收二氧化碳 ， 只剩下呼吸作用消耗二氧化碳的曲 線 ， 表明植物不再進(jìn)行光合作用 ， 只進(jìn)行呼吸作用 ， A正確；分 析圖 2可知 ， 6 h時 ， 二氧化碳的吸收速率為 0， 此時密閉小室內(nèi) 二氧化碳濃度達(dá)到最大值 ， 此時光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相 等 ，

62、 因此葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 H的場所有葉綠體 、 線粒體和細(xì)胞質(zhì)基 質(zhì)等 ， B正確；分析圖 2可知 ， 18時 ， 二氧化碳的吸收速度等于 0， 說明此時整棵植株的光合作用強(qiáng)度等于有氧呼吸的強(qiáng)度 ， 所以植 株的 “葉肉 ”細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生的 O2量就必須大于線粒體消耗的 O2量 ， 這樣才能保證對非葉肉細(xì)胞的 O2供應(yīng) ， 而使植株的光合 作用強(qiáng)度等于有氧呼吸的強(qiáng)度 ， C正確；圖 2中當(dāng)光合速率等于 呼吸速率時 ， 凈光合速率為 0， 處于室內(nèi)二氧化碳濃度曲線的拐 點 ， 因此圖 2中光合速率和呼吸速率相等的時間點有 2個 ， 圖 1中 ， 光合作用與呼吸作用相等的溫度條件是 40 ， 共 3

63、個 ， D錯誤 。 答案 D 3.夏季某晴朗的一天對一密閉蔬菜大棚中的某種氣體的含量進(jìn)行 24 h的檢測 ， 結(jié)果如下圖 1。 下圖 2是葉肉細(xì)胞內(nèi)兩種細(xì)胞器間 的氣體關(guān)系圖解 。 請回答下列問題： (1)圖 1中所測氣體為 ；該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過一晝夜后 是否積累有機(jī)物 ？ 。 原因是 ____________________。 (2)與它們各自的前一階段相比 ， EC段和 DB段葉肉細(xì)胞內(nèi)的 C3含 量的變化趨勢分別是 、 ， 圖 1中 CD段變化的原 因可能是 ___________________________________________。 (3)處于圖 1

64、中的 B點時 ， 圖 2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑 有 ；而處于圖 1中的 DB段 ， 圖 2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移 途徑有 。 解析 (1)密閉大棚內(nèi)氣體含量發(fā)生變化的主要是 O2和 CO2， 圖 中 E、 B兩點氣體變化量為 0， 說明 E、 B兩點的光合速率等于呼 吸速率 。 7點之前呼吸速率大于光合速率 ， O2含量下降 、 CO2含 量上升 ， 故圖 1所測氣體為 O2。 F點的 O2含量高于 A點 ， 表明一 晝夜內(nèi) O2的凈積累量大于 0， 即有機(jī)物有積累 。 (2)EC段 ， 光照 強(qiáng)度逐漸增強(qiáng) ， 光反應(yīng)產(chǎn)生的 H和 ATP增多 ， C3被還原的量就 會增多 ， 故 C

65、3含量的變化趨勢為減少； DB段 ， 光照強(qiáng)度逐漸降 低 ， 光反應(yīng)產(chǎn)生的 H和 ATP減少 ， C3被還原的量就會減少 ， 故 C3含量的變化趨勢為增加； CD段 ， 光照強(qiáng)度過強(qiáng) ， 使氣溫偏高 ， 氣孔關(guān)閉 ， CO2供應(yīng)不足 ， 暗反應(yīng)減弱 ， 限制了光反應(yīng)的進(jìn)行 。 (3)B點的光合速率等于呼吸速率 ， 但一般植物只有綠色部分進(jìn)行 光合作用 ， 在整體光合速率等于呼吸速率時 ， 葉肉細(xì)胞內(nèi)肯定是 光合速率大于呼吸速率 ， 則圖 2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有 A、 C、 D、 E； DB段光合速率大于呼吸速率 ， 對于葉肉細(xì)胞來說 ， 葉綠體消耗 CO2和產(chǎn)生 O2的速率均大于線粒體

66、產(chǎn)生 CO2和消耗 O2 的速率 ， 則圖 2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有 A、 C、 D、 E。 答案 (1)O2 是 F點的 O2含量高于 A點 (一天內(nèi)光合作用產(chǎn)生的 O2量多于呼吸作用消耗的 O2量 ) (2)減少 增加 光照過強(qiáng) ， 使 溫度過高 ， 氣孔關(guān)閉 ， CO2供應(yīng)不足 ， 暗反應(yīng)減弱 ， 限制了光反 應(yīng)的進(jìn)行 (3)A、 C、 D、 E A、 C、 D、 E 4.(2016四川遂寧二診 )如圖表示某處于密閉狀態(tài)的蔬菜大棚自然 狀況下一天內(nèi) CO2濃度的變化情況 ， 請據(jù)此回答： (1)CO2被固定后還原時還需光反應(yīng)提供 。 A點時植物 產(chǎn)生 ATP的場所有 ______________________________________。 (2)圖中植物光合作用等于呼吸作用的點有 (填圖中字 母 )， 此時葉綠體產(chǎn)生氧氣的量 (填 “ ”“ ”或 “ ”)葉 肉細(xì)胞線粒體消耗氧氣的量 。 (3)若植物長期處于這種自然狀況下 ， 能否正常生長 ？ ， 為什么 ？ __________________________________________