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2019-2020年高考生物復(fù)習(xí) 專題03 細胞的能量供應(yīng)和利用 光合作用與細胞呼吸題型探究 1. 光合作用和細胞呼吸過程圖解的理解 解此類試題時必須注意以下技巧和方法：首先抓好基礎(chǔ)，培養(yǎng)識圖能力；其次找出隱含條件，培養(yǎng)逆推能力，而圖解題中的已知條件一般包含在文字敘述、圖解中。一些比較有技巧的題都巧妙地將信息隱藏在圖解中而不會太明顯，這就要求同學(xué)們能利用逆推法，即要解決問題必須已知哪些條件，再從圖解中透過現(xiàn)象看本質(zhì)，從中找出所需的已知條件。 （1）結(jié)構(gòu)圖解 【典例1】（xx冀州模擬）下圖是此棉花的某部位細胞內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移路徑圖，能量均省略，其中I、Ⅱ表示場所，①～④表示生理過程，A～F表示物質(zhì)。下列說法錯誤的是（ ） A．此細胞可能為植物的根尖細胞 B．圖中I、Ⅱ分別表示細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 C．如用180標記物質(zhì)E，則物質(zhì)C中不可能出現(xiàn)180 D．若圖中①③過程均產(chǎn)生1 mol物質(zhì)C，則②過程消耗了2/3mol葡萄糖 【參考答案】C 【試題解析】由圖可知，①②表示無氧呼吸，②③④表示有氧呼吸，Ⅰ為細胞質(zhì)基質(zhì)，Ⅱ為線粒體，B正確；植物的根尖細胞既可發(fā)生有氧呼吸，也可發(fā)生無氧呼吸，A正確；物質(zhì)E為O2，物質(zhì)CO2，如用180標記物質(zhì)O2，可通過有氧呼吸轉(zhuǎn)移到H2O中，然會在進行有氧呼吸，轉(zhuǎn)移到中CO2，C錯；①過程產(chǎn)生1 mol物質(zhì)CO2，則消耗葡萄糖1/2mol，③過程產(chǎn)生1 mol物質(zhì)CO2，則消耗葡萄糖1/6mol，則②過程消耗了葡萄糖1/2+1/6=2/3mol，D正確。 （2）柱狀圖及曲線圖 【典例2】（xx哈三中模擬）以下甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述錯誤的是 A．甲圖中氧濃度為a時的情況對應(yīng)的是乙圖中的A點 B．甲圖中氧濃度為b時的情況對應(yīng)的是乙圖中的CD段 C．甲圖的a、b、c、d四個濃度中c是最適合貯藏的 D．甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生 【參考答案】B 【試題解析】結(jié)合題意分析圖解：圖甲中不同氧濃度條件下進行的呼吸作用不同，判斷呼吸作用方式主要根據(jù)產(chǎn)生的二氧化碳和消耗氧氣的量的比例．氧濃度為a時，只進行無氧呼吸，氧濃度為d，只進行有氧呼吸。甲圖中氧濃度為a時，細胞只釋放CO2不吸收氧氣，說明細胞只進行無氧呼吸，對應(yīng)乙圖中的A點，A正確；氧濃度為b時，CO2的釋放量遠遠大于氧氣的吸收量，說明細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，且無氧呼吸強度大，應(yīng)在乙圖中的AC段之間，B錯誤；貯藏植物器官應(yīng)選擇CO2產(chǎn)生量最少即細胞呼吸最弱時，對應(yīng)甲圖中的c點，C正確；氧濃度為d時，CO2釋放量與氧氣的吸收量相等，細胞只進行有氧呼吸，因此沒有酒精產(chǎn)生，D正確。 （3）代謝圖解 【典例3】（xx珠海調(diào)研）如圖表示某高等植物體內(nèi)的生理過程，有關(guān)分析正確的是(　　) A．階段Ⅰ生成的NADPH將作為還原劑固定二氧化碳 B．能夠在葉肉細胞生物膜上進行的生理過程有Ⅱ、Ⅲ C．過程⑤可為細胞吸收Mg2＋等離子提供動力，而不是過程④ D．過程④、⑤進行的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 【參考答案】C 【試題解析】本題考查光合作用與細胞呼吸的比較。據(jù)圖分析可知Ⅰ階段代表光合作用的光反應(yīng)階段，Ⅱ階段代表暗反應(yīng)階段，Ⅲ階段代表細胞呼吸過程。階段Ⅰ生成的NADPH作為還原劑還原CO2；Ⅱ階段在葉肉細胞的葉綠體基質(zhì)中進行，Ⅲ階段的部分過程在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；過程④只在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。 （4）(儀器、試劑)裝置圖解 【典例4】（xx珠海沖刺卷）把經(jīng)過相同時間饑餓處理且長勢相近的同種植物放在相同的透明玻璃鐘罩內(nèi)(密封)，玻璃鐘罩內(nèi)的燒杯中放有等量的不同物質(zhì)，如下圖所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2濃度對光合速率的影響的實驗裝置分別是(　　) A．①②；③④ B．①③；①④ C．①④；②③ D．③④；①③ 【參考答案】A 【試題解析】本題考查與光合作用有關(guān)的探究實驗，正確確定單一變量是解答本題的關(guān)鍵。探究光合作用是否需要CO2，單一變量是有無CO2，所以可以用裝置①(有CO2)和裝置②(無CO2)進行實驗。探究CO2濃度對光合速率的影響，單一變量是CO2濃度，所以可以用裝置③(濃度較低)和裝置④(濃度較高)進行實驗。 2.光合作用和細胞呼吸過程表格的理解 （1）表格題的一般解題步驟 首先，要仔細閱讀并理解表格材料，明確該表格反映的是什么信息。其次，要對表格材料進行綜合分析，并能準確把握表格及題干間的內(nèi)在聯(lián)系。第三，要將材料中的問題與教材知識有機結(jié)合起來加以論證。最后，對材料分析及與原理結(jié)合論證的過程進行畫龍點晴的總結(jié)，以收到首尾呼應(yīng)的答題效果。 （2）表格題的分類 ①數(shù)據(jù)表格 1）數(shù)據(jù)對比。在這類題目中有眾多的數(shù)據(jù)，但大多數(shù)只起陪襯作用，而起關(guān)鍵作用的往往只是其中的個別數(shù)據(jù)，判斷這些數(shù)據(jù)差異形成的原因就成為分析的要點。 2）單(多)因子變量數(shù)據(jù)分析。 【典例5】一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列敘述錯誤的是(　　) 氧濃度(%) a b c d 產(chǎn)生CO2的量(mol) 0.9 1.3 1.5 3.0 產(chǎn)生C2H5OH的量(mol) 0.9 0.7 0.6 0 A.氧濃度為a時，只進行無氧呼吸 B．氧濃度為b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為0.6 mol C．氧濃度為c時，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精發(fā)酵 D．氧濃度為d時，只進行有氧呼吸 【參考答案】C 【試題解析】如果無C2H5OH，只有CO2產(chǎn)生，則說明酵母菌只進行有氧呼吸，如氧氣濃度為d時的呼吸方式。如果產(chǎn)生的CO2和C2H5OH摩爾數(shù)相等，則說明酵母菌只進行無氧呼吸，如在氧氣濃度為a時的呼吸方式。如果產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)大于C2H5OH的摩爾數(shù)，說明酵母菌同時進行了有氧呼吸和無氧呼吸兩種呼吸方式，如氧氣濃度為b和c的呼吸方式。氧氣濃度為b時，通過無氧呼吸產(chǎn)生的CO2為0.7 mol，剩余的0.6 mol是有氧呼吸方式產(chǎn)生的。氧氣濃度為c時，有氧呼吸產(chǎn)生0.9 mol的CO2，消耗0.15 mol葡萄糖，無氧呼吸消耗0.3 mol葡萄糖，故C錯誤。 （2）材料表格 【典例6】分別在A、B、C三個研缽中加2 g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色(或褐色)、幾乎無色。(注：“＋”表示加，“－”表示不加) 處理 A B C SiO2(少量) ＋ ＋ ＋ CaCO3(少量) － ＋ ＋ 95%乙醇(10 mL) ＋ － ＋ 蒸餾水(10 mL) － ＋ － 試回答： (1)A處理得到的溶液顏色是________，原因是______________________________。 (2)B處理得到的溶液顏色是_________，原因是____________________________。 (3)C處理得到的溶液顏色是__________，原因是____________________________。 【參考答案】(1)黃綠色　部分葉綠素受到破壞　(2)幾乎無色　葉綠素不溶于水　(3)深綠色　大量葉綠素溶于乙醇中 【試題解析】題中，SiO2有利于研磨充分，CaCO3具有保護葉綠素，防止其被破壞的作用，同時色素的提取應(yīng)該使用有機溶劑，如無水乙醇、丙酮，而不能用蒸餾水。 3.光合作用和細胞呼吸過程坐標圖的理解 生物坐標曲線圖題分為單一曲線圖題和復(fù)合曲線圖題，此類題能全面考查同學(xué)們的綜合素質(zhì)，一直是高考命題的重點和熱點。 （1）識圖與析圖 一是識圖。關(guān)鍵是三看：一看變量(x、y軸)表示的意義，找出兩者之間的大致關(guān)系；二看曲線中的特殊點(起點、拐點、頂點、終點、交叉點)表示的意義；三看曲線的走向、變化趨勢，對有些曲線還要明白切線斜率的含義。二是析圖。分析圖中為什么會有這種變化趨勢：如果同一坐標系中有多條曲線，解題時要明確每條曲線的含義、變化及其原因，以及與此曲線代表的生命現(xiàn)像相關(guān)的因素有哪些等。 （2）生物坐標圖的繪制 常用的方法是描點法。首先確定幾個關(guān)鍵點，再圍繞點繪曲線。具體步驟為：①為每組數(shù)據(jù)選取合適的軸，通常以x軸表示條件(自變量)，以y軸表示實驗結(jié)果(因變量)；②選取適合而易于使用的標度，充分利用圖紙；③清晰標注兩坐標的含義并注明單位；④標出各點；⑤以能穿過最多點的直線或光滑的曲線連接各點；⑥標注圖像的標題。 （3）考查方向 ①單一曲線圖題 【典例7】如圖為某植物在一定CO2濃度下溫度與光合作用速率的關(guān)系曲線。根據(jù)曲線分析，下列選項不正確的是(　　) A．圖中C點對應(yīng)的溫度表示該植物在此條件下光合作用的最適溫度 B．圖中CD段下降的原因可能是隨著溫度的升高，酶活性降低 C．在C點對應(yīng)的溫度下，如果增加環(huán)境中CO2濃度，C點可能會上移 D．在BC段，限制光合作用速率的因素除了溫度之外還有光照強度 【參考答案】D 【試題解析】本題考查影響光合作用的因素。在BC段，影響光合作用速率的因素包括溫度，但由于題干中沒有提到光照強度，故D項結(jié)論無法得出。 ②復(fù)合曲線圖題 【典例8】 農(nóng)科所技術(shù)員研究溫度對某蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，將實驗結(jié)果繪制成如下曲線。據(jù)此提出以下結(jié)論，你認為合理的是(　　) A．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度 B．陰影部分表示5～35℃時蔬菜的凈光合速率小于零 C．光照越強，該蔬菜新品種的產(chǎn)量越高 D．溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃ 【參考答案】D 【試題解析】題圖中反映出光合作用酶的最適溫度在25～30℃之間，沒有反映出呼吸作用酶的最適溫度，不能得出A項結(jié)論。陰影部分表示5～35℃時蔬菜光合作用量減去呼吸作用量，即凈光合量，很明顯是大于零的。植物有光飽和點時，光照強度大于光飽和點時，光合作用不再增強，產(chǎn)量不再提高。在25～30℃時，凈光合量最大，蔬菜產(chǎn)量最高，因此，溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃ 4.細胞呼吸和光合作用的相關(guān)實驗 （1）細胞呼吸實驗的類型 ①探究細胞呼吸強度的實驗：常用下面的實驗裝置探究植物或動物細胞的有氧呼吸強度，用NaOH溶液吸收細胞呼吸產(chǎn)生的CO2，瓶內(nèi)氣體減少量即為O2的消耗量，代表呼吸強度。乙瓶為對照。 ②探究細胞呼吸方式的實驗：除了教材實驗外，常用下面的實驗裝置來探究植物細胞或酵母菌的細胞呼吸方式。裝置1紅色液滴左移表明細胞呼吸吸收了O2。裝置2紅色液滴右移表明細胞進行了無氧呼吸，因為有氧呼吸O2的吸收量與CO2的釋放量相等，無氧呼吸不吸收O2但釋放CO2。 ③探究細胞呼吸過程場所的實驗(一般是探究第二階段的場所)：常見方法是用離心的方法把動物細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開，分別加入丙酮酸，檢測CO2的產(chǎn)生。 （2）光合作用實驗 ①實驗類型 a與光合作用發(fā)現(xiàn)有關(guān)的經(jīng)典實驗：柳樹增重實驗；薩克斯驗證光合作用產(chǎn)物——淀粉的實驗(經(jīng)?？疾榘堤幚淼哪康?、酒精脫色處理的目的、照光與遮光對照、碘液的檢驗鑒定等)；恩格爾曼的實驗(現(xiàn)象及結(jié)論、實驗材料的優(yōu)點、實驗的巧妙之處)；魯賓、卡門的實驗(技術(shù)手段——放射性同位素標記法)。 b教材實驗——色素的提取與分離。 c影響因素——光照、CO2、溫度等。 ②實驗試劑及作用 a NaHCO3→提供CO2，b石臘→密封，c油層→密封，d開水冷卻→排除水中氣體。 ③實驗材料及方法 a 綠色葉片、黑藻等——觀察氣泡(即O2)冒出的速率。 b 打孔器打取小的圓形葉片——觀察葉片上浮的速率和數(shù)量。 （3）解決此類問題要從以下幾方面入手： ①明確實驗?zāi)康摹? ②根據(jù)實驗?zāi)康拇_定實驗類型，即是驗證實驗還是探究實驗。 ③根據(jù)實驗的目的和給定的實驗條件確定實驗的變量，要遵循單一變量原則、條件一致且適宜性原則等。