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專題四光合作用與細(xì)胞呼吸 最新考綱 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 知識(shí)串聯(lián)回顧 核心考點(diǎn)突破 知識(shí)串聯(lián)回顧思維串聯(lián) 縱橫聯(lián)系 體驗(yàn)真題 明考向 核心考點(diǎn)突破核心考點(diǎn) 高效突破 核心考點(diǎn)一光合作用和細(xì)胞呼吸的過程及內(nèi)在聯(lián)系 1 2018 全國 卷 5 下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述 錯(cuò)誤的是 A 植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無氧呼吸B 食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細(xì)胞呼吸散失C 有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸D 植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP C 解析 植物體的細(xì)胞呼吸在有光或無光條件下都可以進(jìn)行 氧氣充足時(shí)進(jìn)行有氧呼吸 氧氣缺少時(shí)進(jìn)行無氧呼吸 在食物鏈中 輸入某一營養(yǎng)級(jí)的能量 一部分用于此營養(yǎng)級(jí)生物自身的生長 發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng) 絕大部分則通過細(xì)胞呼吸以熱能的形式散失 有氧呼吸的產(chǎn)物是水和CO2 無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2或者是乳酸 有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP產(chǎn)生 光合作用的光反應(yīng)階段有ATP產(chǎn)生 2 2016 全國 卷 4 關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述 錯(cuò)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 C 解析 葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光 類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光 因此藍(lán)紫光和紅光被葉綠體中的色素吸收用于光合作用 3 2017 全國 卷 29 下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖 據(jù)圖回答下列問題 1 圖中 代表的物質(zhì)依次是 H 代表的物質(zhì)主要是 解析 1 分析圖可知 A為光反應(yīng)階段 水光解產(chǎn)生NADPH和O2 則 為O2 ADP和Pi得到光能生成ATP 因此 為ADP和Pi 同時(shí)NADP 與電子和質(zhì)子 H 結(jié)合 生成NADPH 因此 為NADP B為暗反應(yīng)階段 CO2與C5結(jié)合生成2個(gè)C3 因此 為C5 圖中的 H 代表的是NADH 答案 1 氧氣 或O2 NADP ADP和PiC5NADH 還原型輔酶 2 B代表一種反應(yīng)過程 C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D代表線粒體 則ATP合成發(fā)生在A過程 還發(fā)生在 填 B和C C和D 或 B和D 3 C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精 出現(xiàn)這種情況的原因是 解析 2 在A B C D中能產(chǎn)生ATP的為A光反應(yīng)階段 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C 中的細(xì)胞呼吸第一階段和發(fā)生在線粒體 D 中的有氧呼吸第二 第三階段 3 C中的丙酮酸在無氧條件下可在相應(yīng)酶的催化作用下轉(zhuǎn)化成酒精 答案 2 C和D 3 沒有氧氣 無氧條件 進(jìn)行無氧呼吸的第二階段產(chǎn)生酒精 命題感悟 本部分選擇題和非選擇題均有考查 主要體現(xiàn)在光合作用與細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)和能量變化以及二者的相互聯(lián)系 可體現(xiàn)生命觀念核心素養(yǎng)中的物質(zhì)與能量觀 試題難度適中 1 構(gòu)建光合作用與細(xì)胞呼吸相互關(guān)系的模型 要點(diǎn)整合 提素養(yǎng) 1 物質(zhì)名稱 b c d e f g h 氧氣 ATP ADP H C5 二氧化碳 C3 2 生理過程及場所 光反應(yīng) 線粒體 內(nèi)膜 2 明辨光合作用與細(xì)胞呼吸的10個(gè)誤區(qū) 1 有氧呼吸與無氧呼吸的本質(zhì)區(qū)別是有機(jī)物是否徹底氧化分解 2 細(xì)胞呼吸的底物并非只有葡萄糖 若有氧呼吸的底物為脂肪 則其吸收O2的量釋放CO2的量 高于 3 線粒體不能利用葡萄糖 只能利用丙酮酸 4 有氧呼吸第二階段需要H2O的參與 第三階段生成H2O 5 有H2O生成的一定是呼吸 有CO2生成不一定是有氧呼吸 也可能是無氧呼吸 6 有氧呼吸過程中葡萄糖中能量去向?yàn)榇蟛糠忠詿崮苌⑹?少部分轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能 無氧呼吸過程中葡萄糖中能量去向?yàn)榇蟛糠謨?chǔ)存在小分子有機(jī)物中 一部分以熱能散失 一部分轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能 7 真核細(xì)胞并非都進(jìn)行有氧呼吸 如蛔蟲細(xì)胞 哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞 原核細(xì)胞并非不能進(jìn)行有氧呼吸 如藍(lán)藻 硝化細(xì)菌 肺炎雙球菌等均可進(jìn)行有氧呼吸 8 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP直接在中被利用 不供給其他生命活動(dòng) 9 光反應(yīng)需要光 暗反應(yīng)有光無光均可進(jìn)行 但是 無光不能進(jìn)行光反應(yīng) 無光反應(yīng)提供的 H 與ATP 暗反應(yīng)也不能進(jìn)行 10 有氧呼吸的場所不一定在線粒體 光合作用的場所不一定在葉綠體 如原核生物 有氧 暗反應(yīng) 素養(yǎng)培優(yōu) 光合作用與細(xì)胞呼吸過程中的 物質(zhì)與能量觀 2 能量轉(zhuǎn)化關(guān)系 1 2018 河北衡水模擬 下列關(guān)于有氧呼吸和無氧呼吸的敘述中 正確的是 A 有氧呼吸和無氧呼吸的各個(gè)階段均產(chǎn)生ATPB 有氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的氫來自葡萄糖和H2OC 有氧呼吸時(shí)CO2濃度與O2濃度的比值 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)比線粒體基質(zhì)高D 污染物M抑制浮游植物有氧呼吸的各個(gè)階段 但對(duì)無氧呼吸無影響 考向一 圍繞細(xì)胞呼吸的類型及過程考查識(shí)記和理解能力 B 考向設(shè)計(jì) 通技法 解析 無氧呼吸在第二階段不產(chǎn)生ATP 有氧呼吸第二階段有H2O的參與 其中H也轉(zhuǎn)化為了 H 在第三階段與O2結(jié)合生成H2O 即有氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的氫來自葡萄糖和H2O 有氧呼吸中的二氧化碳在線粒體基質(zhì)產(chǎn)生 所以有氧呼吸時(shí)CO2濃度與O2濃度的比值 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)比線粒體基質(zhì)低 有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同 污染物M抑制浮游植物有氧呼吸的各個(gè)階段 對(duì)無氧呼吸也有影響 2 2018 廣東珠海一模 如圖是酵母菌呼吸作用示意圖 相關(guān)敘述正確的是 A 條件甲下葡萄糖釋放的能量大部分轉(zhuǎn)移到ATPB 條件乙下葡萄糖內(nèi)的能量只流向酒精和ATPC 甲 乙條件下產(chǎn)生物質(zhì)a的部位是不同的D 試劑X是重鉻酸鉀 C 解析 條件乙下生成酒精 則該條件應(yīng)為無氧條件 條件甲為有氧條件 有氧呼吸時(shí) 葡萄糖釋放的能量 少部分儲(chǔ)存在ATP中 大部分以熱能形式散失 無氧呼吸時(shí) 葡萄糖內(nèi)的能量大部分未釋放出來仍儲(chǔ)存在酒精中 釋放出的能量中少部分儲(chǔ)存在ATP中 大部分以熱能形式散失 物質(zhì)a為有氧呼吸和無氧呼吸的共同產(chǎn)物 應(yīng)為CO2 無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為線粒體基質(zhì) 酸性重鉻酸鉀溶液用于檢測酒精 檢測CO2的試劑X應(yīng)為溴麝香草酚藍(lán)水溶液或澄清的石灰水溶液 三看法 判斷細(xì)胞呼吸的類型 方法技巧 3 2018 百所名校模擬 下列關(guān)于光合色素的敘述中 正確的是 A 構(gòu)成葉綠素的鎂可由植物的根從土壤中吸收B 光合色素分布于葉綠體內(nèi)膜和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中C 光合色素只吸收紅光和藍(lán)紫光用于水的光解D 植物葉片黃化 葉綠體對(duì)紅光的吸收會(huì)增加 考向二 圍繞葉綠體色素的種類 分布和作用考查識(shí)記和理解能力 A 解析 構(gòu)成葉綠素的鎂屬于無機(jī)鹽離子 可通過植物根從土壤中吸收 光合色素分布于葉綠體類囊體薄膜上 光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光 用于光反應(yīng) 植物葉片黃化 則葉綠素含量明顯減少 則對(duì)紅光的吸收會(huì)減少 4 2018 四川成都模擬 下列關(guān)于綠葉中色素的敘述 正確的是 A 色素能溶解于無水乙醇 可用無水乙醇提取色素B 類胡蘿卜素在層析液中的溶解度小于葉綠素C 葉綠素主要吸收紅外光和紫外光用于光合作用D 葉綠體和液泡中的色素都能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 A 解析 綠葉中色素溶解于無水乙醇 可用無水乙醇提取色素 類胡蘿卜素在層析液中的溶解度大于葉綠素 類胡蘿卜素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度快 葉綠素主要吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光 用于光合作用 葉綠體中的色素能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 液泡中的色素不能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 考向三 圍繞光合作用過程中物質(zhì)變化和能量變化考查理解及獲取信息能力 5 2018 河南商丘模擬 利用小球藻培養(yǎng)液進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí) 在其中加入抑制暗反應(yīng)的物質(zhì)后 發(fā)現(xiàn)在同樣的光照條件下釋放氧氣的速度下降 主要原因是 A 合成ATP的酶活性受到抑制B H ATP等的積累 使光反應(yīng)速率減慢C 葉綠素吸收光能的效率下降D 暗反應(yīng)中生成的水減少 使光反應(yīng)的原料不足 B 解析 ATP是在光反應(yīng)階段形成的 ATP合成酶屬于光反應(yīng)的物質(zhì) 而加入物質(zhì)只影響暗反應(yīng) 由于暗反應(yīng)速率下降 會(huì)減少對(duì) H 和ATP的消耗 導(dǎo)致 H 和ATP積累 變化的條件影響了暗反應(yīng) 沒有影響光反應(yīng) 所以葉綠素吸收光能的效率沒有下降 光反應(yīng)的原料水主要來自環(huán)境 不是來自暗反應(yīng) 6 2018 河南鄭州一模 如圖所示為研究光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某植物光合作用速率的影響 下列有關(guān)敘述中不正確的是 A 曲線A B 葉綠體中C3濃度降低B B D 葉綠體中C5濃度升高C 曲線A B 葉綠體中C5生成速率降低D D點(diǎn)時(shí) 限制光合作用速率的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等 C 解析 曲線中A點(diǎn)轉(zhuǎn)向B點(diǎn)時(shí) 光照強(qiáng)度增強(qiáng) 光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 和ATP增加 促進(jìn)暗反應(yīng)中C3還原 C5生成速率升高 導(dǎo)致葉綠體中C3濃度降低 曲線中B點(diǎn)轉(zhuǎn)向D點(diǎn)時(shí) CO2濃度降低 CO2與C5結(jié)合生成C3的反應(yīng)減弱 因此葉綠體中C5濃度升高 曲線中D點(diǎn)為光飽和點(diǎn) 限制光合作用速率的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等 方法技巧 外界條件變化時(shí)C5 C3 H 等物質(zhì)量的變化當(dāng)外界條件改變時(shí) 光合作用中C3 C5及ATP和ADP含量變化可以采用如圖分析 1 停止光照時(shí) 光停 ATP ADP C3 C5 分析如下 2 CO2供應(yīng)停止時(shí) CO2停 C5 C3 ATP ADP 分析如下 7 2018 北京豐臺(tái)區(qū)模擬 在光合作用中 RuBP羧化酶能催化CO2 C5 即RuBP 2C3 為測定RuBP羧化酶的活性 某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶 用其催化C5與14CO2的反應(yīng) 并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強(qiáng)度 下列分析錯(cuò)誤的是 A RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)有光無光都可以進(jìn)行B 測定RuBP羧化酶活性的過程中運(yùn)用了同位素標(biāo)記法C 單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高D 菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基粒 D 解析 由題意可知 RuBP羧化酶是葉肉細(xì)胞內(nèi)催化CO2固定的酶 該過程在暗反應(yīng)中發(fā)生 有光無光都可以進(jìn)行 測定該酶活性的方法用到了14C3 屬于同位素標(biāo)記法 酶活性可用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量表示 CO2固定屬于暗反應(yīng) 反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì) 考向四 圍繞光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系考查綜合運(yùn)用能力 8 2018 陜西榆林一模 如圖表示光照下葉肉細(xì)胞中A B兩種細(xì)胞器間的氣體交換 下列有關(guān)此圖的敘述正確的是 A A結(jié)構(gòu)可進(jìn)行完整的細(xì)胞呼吸B A B結(jié)構(gòu)可為對(duì)方提供ATPC 若O2全部被A結(jié)構(gòu)利用 則光合速率與呼吸速率相同D 限制A B結(jié)構(gòu)代謝的主要環(huán)境因素不同 D 解析 由圖可知 A表示線粒體 B表示葉綠體 線粒體是有氧呼吸第二階段和第三階段的場所 有氧呼吸第一階段的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體產(chǎn)生的ATP不能供給葉綠體 葉綠體產(chǎn)生的ATP只供給暗反應(yīng) 不能供給其他生命活動(dòng) 若O2全部被線粒體利用 則光合速率與呼吸速率相同或呼吸速率大于光合速率 限制線粒體中有氧呼吸的主要環(huán)境因素是溫度和氧氣濃度 限制葉綠體中光合作用的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度 溫度 二氧化碳濃度 9 2018 全國押題卷 有人設(shè)計(jì)了一個(gè)研究光合作用的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)前在溶液中加入只破損了外膜和內(nèi)膜而其他結(jié)構(gòu)都完整的葉綠體 然后分 兩個(gè)階段 按圖示條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 糖的合成速率如圖所示 請(qǐng)回答下列問題 解析 1 在從綠葉中提取光合色素的實(shí)驗(yàn)中 加入CaCO3可防止研磨時(shí)色素被破壞 答案 1 碳酸鈣 或CaCO3 1 在從綠葉中提取光合色素的實(shí)驗(yàn)中 加入可防止研磨時(shí)色素被破壞 2 為了達(dá)到上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在 階段還應(yīng)該向溶液中加入 除糖以外 階段積累的物質(zhì)還有 至少寫三種 若將 階段的黑暗條件改為光照 是否會(huì)對(duì) 階段糖的合成速率產(chǎn)生影響 填 會(huì) 不會(huì) 或 不確定 3 階段合成了葡萄糖但是合成量較少 原因是 解析 2 階段設(shè)置的條件為黑暗 有CO2且結(jié)果有糖的合成 為光合作用的暗反應(yīng)階段 暗反應(yīng)不需要光 但需要光反應(yīng)提供 H NADPH 和ATP 所以為了達(dá)到上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在 階段還應(yīng)該向溶液中加入 H NADPH 和ATP 階段有CO2 可進(jìn)行CO2的固定 形成三碳化合物 C3 NADPH和ATP被消耗后 將產(chǎn)生NADP 和ADP Pi 從題圖中可以看出 階段糖的合成速率先增加后減小 說明加入的 H NADPH 和ATP有限 隨著它們的大量消耗 糖合成速率也下降 如將 階段的黑暗條件改為光照 可以提供 H NADPH 和ATP 糖合成速率會(huì)加快 3 階段有了光照 葉綠體將進(jìn)行光反應(yīng) 產(chǎn)生ATP和 H NADPH 階段積累的三碳化合物 C3 在它們的作用下就可以合成一定量的葡萄糖 但是三碳化合物 C3 的量有限且又無CO2的供應(yīng) 當(dāng)三碳化合物 C3 消耗完之后就不能再合成葡萄糖了 答案 2 H NADPH 和ATP三碳化合物 C3 NADP ADP Pi會(huì) 3 階段有了光照 葉綠體進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生了ATP和 H 階段積累的C3就可以合成一定量的葡萄糖 但是C3的量有限且又無CO2的供應(yīng) 當(dāng)C3消耗完之后就不能再合成葡萄糖了 體驗(yàn)真題 明考向 核心考點(diǎn)二光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素分析 1 2018 全國 卷 30 為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性 某同學(xué)選取來自樹冠不同層的A B兩種葉片 分別測定其凈光合速率 結(jié)果如圖所示 據(jù)圖回答問題 1 從圖可知 A葉片是樹冠 填 上層 或 下層 的葉片 判斷依據(jù)是 2 光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí) A葉片的凈光合速率開始下降 但測得放氧速率不變 則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的反應(yīng)受到抑制 3 若要比較A B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量 在提取葉綠素的過程中 常用的有機(jī)溶劑是 解析 1 根據(jù)題圖中的曲線可知 A葉片凈光合速率最大時(shí) 對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度約為1200 mol m 2 s 1 B葉片凈光合速率最大時(shí) 對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度至少為2000 mol m 2 s 1 即A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度低于B葉片 因此A葉片位于樹冠下層 2 當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí) A葉片的放氧速率不變 但凈光合速率下降 原因可能是光合作用的暗反應(yīng)受到抑制 3 常用的提取葉綠素的有機(jī)溶劑是無水乙醇 答案 1 下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片 2 暗 3 無水乙醇 2 2017 全國 卷 30 植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制 光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度 已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的 回答下列問題 1 將正常生長的甲 乙兩種植物放置在同一密閉小室中 適宜條件下照光培養(yǎng) 培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低 原因是 解析 1 甲 乙兩種植物在同一密閉小室中 在光下同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用 光照適宜時(shí) 光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度 即光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量 故一段時(shí)間后密閉小室中CO2濃度降低 則光合速率也隨之降低 甲種植物凈光合速率為0 即光合速率與呼吸速率相等 此時(shí)CO2濃度為植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn) 由于甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物 當(dāng)甲種植物達(dá)到CO2補(bǔ)償點(diǎn)時(shí) 此時(shí)的CO2濃度高于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn) 故乙種植物凈光合速率大于0 答案 1 植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量 使密閉小室中CO2濃度降低 光合速率也隨之降低大于0 2 若將甲種植物密閉在無O2 但其他條件適宜的小室中 照光培養(yǎng)一段時(shí)間后 發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加 原因是 解析 2 植物照光后 進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2 故可進(jìn)行有氧呼吸 隨著O2的增加 有氧呼吸增強(qiáng) 答案 2 甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加 而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié) 所以O(shè)2增多時(shí) 有氧呼吸會(huì)增加 3 2016 全國 卷 30 為了探究生長條件對(duì)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(shí)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(shí)間 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(shí) 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 解析 1 據(jù)圖分析可知 當(dāng)光照強(qiáng)度低于a時(shí) 甲組植物光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng) 因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度 2 b光照強(qiáng)度下 甲組植物光合作用強(qiáng)度已不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng) 此時(shí)影響其光合作用強(qiáng)度的限制因子已不是光照強(qiáng)度 而可能是CO2濃度 溫度等 若提高環(huán)境中的CO2濃度可能會(huì)提高其光合作用強(qiáng)度 答案 1 光照強(qiáng)度 2 CO2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(shí)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 解析 3 乙組植株在低光照下 光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的曲線與甲組的不同 而其產(chǎn)生的種子在自然光照下的相應(yīng)曲線與甲組的相同 說明乙組光合作用強(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?cè)斐傻?答案 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?cè)斐傻?4 2016 全國 卷 29 為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對(duì)濕度對(duì)A品種小麥光合作用的影響 某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組 1組在田間生長作為對(duì)照組 另4組在人工氣候室中生長作為實(shí)驗(yàn)組 并保持其光照和CO2濃度等條件與對(duì)照組相同 于中午12 30測定各組葉片的光合速率 各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示 回答下列問題 1 根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果 可以推測中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是 其依據(jù)是 并可推測 填 增加 或 降低 麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用 午休 的程度 解析 1 分析對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二可知 高溫條件下 溫度均為36 適當(dāng)增加相對(duì)濕度時(shí) 葉片光合速率的增加量相對(duì)較大 而分析實(shí)驗(yàn)組二 三 四可知 在相對(duì)濕度較高的條件下 相對(duì)濕度均為52 適當(dāng)降低溫度時(shí) 葉片光合速率的增加量較小 甚至降低 所以 中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度 并由增加相對(duì)濕度 葉片的光合速率增大可推知 增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用 午休 的程度 答案 1 濕度 相對(duì)濕度 在相同溫度條件下 相對(duì)濕度改變時(shí) 光合速率變化大增加 2 在實(shí)驗(yàn)組中 若適當(dāng)提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率 其原因是 3 小麥葉片氣孔開放時(shí) CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過程 填 需要 或 不需要 載體蛋白 填 需要 或 不需要 消耗ATP 2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)組三和實(shí)驗(yàn)組四可知 因溫度降低 葉片的光合速率下降 所以適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率 3 CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散 既不需要載體蛋白 也不需要消耗ATP 答案 2 四該實(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度 3 不需要不需要 命題感悟 本部分在高考中屬于高頻考點(diǎn) 主要以非選擇題形式出現(xiàn) 體現(xiàn)在對(duì)影響光合作用和細(xì)胞呼吸環(huán)境因素的考查 常以圖表 曲線為信息載體 難度中等 1 掌握影響細(xì)胞呼吸與光合作用的七類曲線 1 影響細(xì)胞呼吸因素相關(guān)的四類曲線 要點(diǎn)整合 提素養(yǎng) 消耗 2 影響光合作用因素相關(guān)的三類曲線 ATP H 溫度 2 辨明 兩條 變化曲線 甲圖為農(nóng)田中24小時(shí)內(nèi)植物凈光合速率變化曲線 代表一種開放體系 乙圖為溫室大棚中24小時(shí)內(nèi)CO2濃度變化曲線 代表一種密閉體系 1 兩曲線各區(qū)段變化及原因分析 細(xì)胞呼吸 上升 小于 大于 下降 CO2 下降較快 大于 小于 上升 2 兩曲線特殊點(diǎn)分析 g g b 素養(yǎng)培優(yōu) 光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率的 模型建構(gòu) 1 2018 江西模擬 將長勢相似的甲 乙兩株同種植物分別置于兩個(gè)同樣大小密閉的透明玻璃罩A B中 甲給予適宜強(qiáng)度的光照 乙遮光 黑暗 處理 其他條件相同 下列分析正確的是 A A玻璃罩中的CO2含量將持續(xù)降低B B玻璃罩中植株的干重將持續(xù)降低C 甲 乙兩植株的葉肉細(xì)胞中形成ATP的場所均不同D 甲植株的光合作用強(qiáng)度不會(huì)等于乙植株的呼吸作用強(qiáng)度 考向一 圍繞細(xì)胞呼吸和光合作用的影響因素考查理解能力 B 考向設(shè)計(jì) 通技法 解析 在適宜強(qiáng)度的光照下 A玻璃罩中的植物 初始時(shí)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度 導(dǎo)致CO2含量逐漸降低 當(dāng)CO2含量降低到一定程度時(shí) 光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等 此時(shí)玻璃罩中CO2含量維持相對(duì)穩(wěn)定 B玻璃罩中的植物進(jìn)行遮光 黑暗 處理 不能進(jìn)行光合作用 但可通過呼吸作用消耗有機(jī)物 因此玻璃罩中植株的干重將持續(xù)降低 甲植株的葉肉細(xì)胞中形成ATP的場所是葉綠體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 乙植株的葉肉細(xì)胞中形成ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 因此二者形成ATP的場所不完全相同 在某一時(shí)刻 甲植株的光合作用強(qiáng)度會(huì)等于乙植株的呼吸作用強(qiáng)度 2 2018 北京順義二模 如圖表示科研人員研究溫度對(duì)番茄莖生長速率的影響 據(jù)圖分析相關(guān)說法錯(cuò)誤的是 D A 在晝夜溫度相同條件下 一定溫度范圍內(nèi)番茄莖生長隨溫度升高而加快B 在晝夜溫差為6 時(shí) 番茄莖的生長最快C 晝夜溫差存在可減少呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗D 晝夜溫差越大 對(duì)番茄莖的生長越有利 解析 由圖可知 晝夜溫度相同條件下 在5 25 范圍內(nèi) 番茄莖生長隨溫度升高而加快 在日溫為26 夜溫為20 時(shí) 即晝夜溫差為6 時(shí) 番茄莖的生長速率為30mm d 生長速度最快 晝夜溫差存在可增加有機(jī)物的積累量 減少呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗 由圖可知 夜間溫度為10 時(shí)生長速率反而小于夜間溫度為25 時(shí)的生長速率 則夜間過低的溫度反而影響了呼吸作用 造成了對(duì)植物生長不利的影響 因此并不是晝夜溫差越大對(duì)番茄莖的生長越有利 3 2018 全國 卷 29 回答下列問題 1 高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的上 該物質(zhì)主要捕獲可見光中的 解析 1 高等植物進(jìn)行光合作用捕獲光能的物質(zhì)是色素 該物質(zhì)分布在葉綠體的類囊體膜上 答案 1 類囊體膜藍(lán)紫光和紅光其捕獲的光主要是藍(lán)紫光和紅光 2 植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切 葉面積系數(shù) 單位土地面積上的葉面積總和 與植物群體光合速率 呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示 由圖可知 當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí) 隨葉面積系數(shù)增加 群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均 當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時(shí) 群體干物質(zhì)積累速率降低 其原因是 解析 2 由圖中曲線可以看出 當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí) 隨葉面積系數(shù)增加 群體光合速率和干物質(zhì)積累速率都在增加 當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時(shí) 群體光合速率不變 但群體呼吸速率增加 兩者差值降低 故群體干物質(zhì)積累速率降低 答案 2 增加群體光合速率不變 但群體呼吸速率仍在增加 故群體干物質(zhì)積累速率降低 3 通常 與陽生植物相比 陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度 填 高 或 低 解析 3 植物光合作用吸收與呼吸釋放的CO2量相等時(shí)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn) 通常 與陽生植物相比 陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)較低 即達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)所需光照強(qiáng)度低 答案 3 低 4 2018 安徽宣城二模 科研人員研究不同溫度條件下菠菜葉片的凈光合速率的變化情況結(jié)果如圖 下列分析不正確的是 A 溫度通過影響酶活性對(duì)光合作用的影響只與暗反應(yīng)有關(guān)B 此實(shí)驗(yàn)中CO2濃度是無關(guān)變量 各組間需保持一致和穩(wěn)定C 溫度為40 光照為1500lx條件下菠菜光合速率為6D 菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度 考向二 圍繞凈光合速率與呼吸速率考查獲取信息和綜合分析能力 A 解析 溫度通過影響酶活性對(duì)光合作用的影響與光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有關(guān) 本實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度與溫度 因變量是凈光合速率 CO2濃度等其他因素是無關(guān)變量 據(jù)圖可知 溫度為40 光照為1500lx條件下菠菜凈光合速率為2 呼吸速率為4 根據(jù)真光合速率 凈光合速率 呼吸速率可知 此時(shí)其光合速率為6 據(jù)圖可知 菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度是30 左右 呼吸作用的最適溫度是40 左右 因此菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度 5 2018 全國 卷 30 甲 乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示 回答下列問題 1 當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí) 甲 乙兩種植物中 對(duì)光能的利用率較高的植物是 解析 1 由曲線圖可知 光照強(qiáng)度大于a時(shí) 甲植物的凈光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的幅度更大 說明甲植物對(duì)光能的利用率較高 答案 1 甲 2 甲 乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí) 如果種植密度過大 那么凈光合速率下降幅度較大的植物是 判斷的依據(jù)是 3 甲 乙兩種植物中 更適合在林下種植的是 解析 2 當(dāng)種植密度過大時(shí) 植株的葉片會(huì)相互遮擋 植株接受的光照強(qiáng)度減弱 導(dǎo)致植物凈光合速率下降 由曲線圖可知 光照強(qiáng)度降低時(shí)甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大 3 由曲線圖可知 在低光照強(qiáng)度下 乙植物的凈光合速率較高 在高光照強(qiáng)度下 乙植物的凈光合速率明顯低于甲植物 所以乙植物更適合在林下低光照強(qiáng)度的環(huán)境下種植 答案 2 甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大 種植密度過大 植株接受的光照強(qiáng)度減弱 導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大 3 乙 4 某植物夏日晴天中午12 00時(shí)葉片的光合速率明顯下降 其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的 填 O2 或 CO2 不足 解析 4 夏日晴天中午12 00 溫度較高 部分氣孔關(guān)閉 進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2明顯減少 抑制了暗反應(yīng) 導(dǎo)致葉片的光合速率明顯降低 答案 4 CO2 點(diǎn)擊進(jìn)入專題強(qiáng)化訓(xùn)練 體驗(yàn)真題 明考向 核心考點(diǎn)三光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析 1 2016 全國 卷 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(shí)驗(yàn) 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 之后將等量的淺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(shí)驗(yàn)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100cm的地方 若不考慮其他生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 回答下列問題 1 本實(shí)驗(yàn)中 50min后1號(hào)試管的溶液是淺綠色 則說明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由引起的 若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色 則說明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是 填 可靠的 或 不可靠的 解析 1 1號(hào)試管中沒有加水草 50min后1號(hào)試管的溶液顏色仍為淺綠色 說明無關(guān)變量不會(huì)引起溶液顏色的變化 2至7號(hào)試管中都加了水草 2至7號(hào)試管中溶液顏色發(fā)生了改變說明是由不同光強(qiáng)下水草的光合作用和呼吸作用引起的 1號(hào)試管為對(duì)照組 若其溶液顏色發(fā)生了變化 說明又受其他因素的影響 故2 7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是不可靠的 答案 1 不同光強(qiáng)下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的 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 3 5號(hào)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 2 2號(hào)試管遮光 水草不能進(jìn)行光合作用 只進(jìn)行了呼吸作用釋放CO2 溶液中CO2濃度高于3號(hào)試管 故2號(hào)試管中溶液的顏色為黃色 3 若在某光照條件下 水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用釋放CO2的量 則溶液中CO2濃度不變 溶液的顏色在照光前后不發(fā)生變化 答案 2 黃色水草不進(jìn)行光合作用 只進(jìn)行呼吸作用 溶液中CO2濃度高于3號(hào)試管 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 2 2017 江蘇卷 29 科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素 光合放氧特性進(jìn)行了系列研究 圖1為光合放氧測定裝置示意圖 圖2為不同光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線 請(qǐng)回答下列問題 1 取果肉薄片放入含乙醇的試管 并加入適量 以防止葉綠素降解 長時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)變成白色 原因是 2 圖1中影響光合放氧速率的因素有 氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度 測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中的干擾 3 圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是 若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度 果肉放氧速率的變化是 填 增大 減小 增大后穩(wěn)定 或 穩(wěn)定后減小 解析 1 在葉綠體中色素的提取實(shí)驗(yàn)中 加入CaCO3能防止葉綠素被破壞 葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中 長時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)因光合色素溶解于乙醇中而變成白色 2 圖1裝置中放氧量的多少與影響光合作用的因素 如光照強(qiáng)度 溫度和CO2濃度等 有關(guān) 要通過氧電極檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度 應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾 3 反應(yīng)室中加入的NaHCO3能為光合作用提供CO2 若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度 一定范圍內(nèi)果肉細(xì)胞的光合作用增強(qiáng) 超過一定范圍后 受光照強(qiáng)度等因素的限制 光合作用不再增強(qiáng) 答案 1 CaCO3光合色素溶解在乙醇中 2 光照 溫度 CO2 NaHCO3 濃度溶解氧 3 提供CO2增大后穩(wěn)定 4 圖2中不同時(shí)間段曲線的斜率代表光合放氧的速率 對(duì)15 20min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是 若在20min后停止光照 則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有 填序號(hào) C5 ATP H C3 可推測20 25min曲線的斜率為 填 正值 負(fù)值 或 零 解析 4 15 20min曲線的斜率幾乎不變 是因?yàn)榇藭r(shí)光合作用產(chǎn)氧量與呼吸作用耗氧量相等 若突然停止光照 則光反應(yīng)階段產(chǎn)生的 H 和ATP減少 暗反應(yīng)中C3的還原過程減弱而C3的合成速率不變 故短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5的含量減少 光照停止 光合作用的光反應(yīng)不再發(fā)生 則20 25min反應(yīng)液中無氧氣的釋放 只有呼吸作用消耗氧氣 故曲線的斜率為負(fù)值 答案 4 光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等 負(fù)值 命題感悟 本部分在高考中屬于高頻考點(diǎn) 主要以影響細(xì)胞呼吸和光合作用的環(huán)境因素為素材 考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力 難度較大 要點(diǎn)整合 提素養(yǎng) 分析生物呼吸類型判定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究某生物材料的細(xì)胞呼吸類型 假設(shè)生物材料為植物種子 呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響 某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖 1 分析 甲裝置中的NaOH溶液可吸收CO2 則裝置內(nèi)氣體變化由引起 故紅墨水滴移動(dòng)反映 乙裝置中 清水不會(huì)吸收任何氣體 則裝置內(nèi)氣體變化由共同引起 故紅墨水滴移動(dòng)反映 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 若甲液滴左移 乙液滴不動(dòng) 則 若甲液滴不動(dòng) 乙液滴右移 則 若甲液滴左移 乙液滴右移 則 3 物理誤差的校正 除將裝置中生物材料換為殺死的等量同種生物材料外其余均與乙裝置相同 O2 O2吸收量 CO2和O2 釋放CO2和吸收O2的差值 只進(jìn)行有氧呼吸 只進(jìn)行無氧呼吸 既進(jìn)行有氧呼吸 又進(jìn)行無氧呼吸 素養(yǎng)培優(yōu) 光合速率與呼吸速率測定的 科學(xué)探究 1 液滴移動(dòng)法 黑暗下 裝置甲中紅色液滴左移的距離代表有氧呼吸消耗氧氣的量 適宜光照下 裝置乙中紅色液滴右移的距離代表凈光合速率 真光合速率 凈光合速率 呼吸速率 2 黑白瓶法 取三個(gè)玻璃瓶 一個(gè)用黑膠布包上 并包以錫箔 從待測的水體深度取水 保留一瓶以測定水中原來的溶氧量 初始值 將剩余的兩個(gè)黑 白瓶沉入取水深度 經(jīng)過一段時(shí)間 將其取出 并進(jìn)行溶氧量的測定 有初始值的情況下 黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量 白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量 二者之和為總光合作用量 在沒有初始值的情況下 白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即為總光合作用量 1 在如圖三個(gè)相同密閉裝置中 分別放入質(zhì)量相等的三份種子 消毒且剛萌發(fā)的小麥種子 未消毒剛萌發(fā)的小麥種子及未消毒剛萌發(fā)的花生種子 把A B C三套裝置放在隔熱且適宜的條件下培養(yǎng) 請(qǐng)據(jù)圖分析回答 考向一 圍繞光合速率與呼吸速率的測定考查實(shí)驗(yàn)探究能力 考向設(shè)計(jì) 通技法 1 裝置A和B形成對(duì)照 變量為 即種子表面是否有 B和C形成對(duì)照 變量為 2 當(dāng)A和B玻璃管中的水珠開始移動(dòng)時(shí) 分別記錄并計(jì)算其移動(dòng)速率為vA和vB 則vAvB 填 或 原因是 解析 1 A和B形成對(duì)照 變量為種子是否消毒 即種子表面是否有微生物 B和C形成對(duì)照 變量為種子的種類 2 B內(nèi)種子未消毒 單位時(shí)間內(nèi)呼吸作用強(qiáng)度大于A內(nèi) 消耗的氧氣多 同時(shí)兩者呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳都被NaOH溶液吸收 所以B內(nèi)外的壓強(qiáng)差大 玻璃管中水珠移動(dòng)的速率vA vB 答案 1 種子是否消毒微生物種子的種類 2 B內(nèi)種子未消毒 單位時(shí)間內(nèi)呼吸作用強(qiáng)度大于A內(nèi) 消耗O2多 3 如果B和C中都消耗了等質(zhì)量的有機(jī)物 記錄溫度計(jì)讀數(shù)為TB和TC 則TCTB 填 或 或 原因是 解析 3 小麥種子中主要是淀粉 花生種子中含脂肪比較多 相同質(zhì)量的脂肪和糖類 脂肪分子中氧元素比糖類 淀粉 少 其氧化分解時(shí) 需要的氧氣比糖類 淀粉 多 產(chǎn)生的熱量比糖類 淀粉 多 所以 如果B和C中都消耗了等質(zhì)量的有機(jī)物 則C中消耗的氧氣多 內(nèi)外的壓強(qiáng)差大 產(chǎn)生的熱量多 因此TC TB LC LB 答案 3 小麥種子中主要是淀粉 花生種子中脂肪較多 相同質(zhì)量的脂肪和糖類 脂肪中H含量比糖類高 氧化分解時(shí)耗氧多 2 2018 山西太原模擬 已知綠色植物的凈光合速率大于0才能正常生長 若將某長勢良好的綠色植物放在如圖密閉裝置中 置于適宜的溫度和光照強(qiáng)度下24小時(shí) 欲測定該植物在24小時(shí)內(nèi)能否正常生長 請(qǐng)簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論 該段時(shí)間內(nèi) 瓶中CO2足量 1 思路 2 結(jié)果及結(jié)論 解析 1 若將該植物放在一密閉透明玻璃容器內(nèi)置于一定溫度 光照條件下24小時(shí) 欲測定該植物這24小時(shí)內(nèi)是否有生長 根據(jù)光合作用產(chǎn)生O2吸收CO2 可測定密閉裝置內(nèi)的初始CO2 O2 濃度和培養(yǎng)24小時(shí)后的CO2 O2 濃度 比較二者大小 即可判定 2 若24小時(shí)后CO2濃度小于初始濃度 24小時(shí)后O2濃度大于初始濃度 則說明該段時(shí)間內(nèi)光合作用速率大于呼吸作用速率 該植物這24小時(shí)內(nèi)能正常生長 如果24小時(shí)后CO2濃度等于初始濃度 說明光合速率等于呼吸速率 則植物24小時(shí)內(nèi)不能正常生長 如果24小時(shí)后CO2濃度大于初始濃度 說明光合速率小于呼吸速率 則植物24小時(shí)內(nèi)也不能正常生長 答案 1 測定密閉裝置內(nèi)的初始CO2濃度和培養(yǎng)24小時(shí)后的CO2濃度 2 如果24小時(shí)后CO2濃度小于初始濃度 則植物24小時(shí)內(nèi)正常生長 如果24小時(shí)后CO2濃度等于或大于初始濃度 則植物24小時(shí)內(nèi)不能正常生長 3 2018 廣東湛江二模 補(bǔ)光是指在自然光照條件下額外補(bǔ)充不同波長的光 為了探究補(bǔ)光對(duì)植物光合作用速率的影響 研究小組在溫度適宜的玻璃溫室中 分別用三種強(qiáng)度相同的單色光對(duì)某植物進(jìn)行補(bǔ)光實(shí)驗(yàn) 補(bǔ)光時(shí)間為上午7 00 10 00 結(jié)果如圖所示 考向二 圍繞光合作用與細(xì)胞呼吸的影響因素考查實(shí)驗(yàn)探究能力 回答下列問題 1 補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)時(shí) 采用適宜溫度的原因是 2 該實(shí)驗(yàn)證明 自然光照下補(bǔ)充nm的光可以提高光合作用速率 3 10 00時(shí)光照突然停止 此時(shí)光合作用速率是否為0 原因是 解析 1 溫度可影響植物光合速率 補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)中自變量應(yīng)為光波長 溫度屬于無關(guān)變量 故應(yīng)控制適宜溫度 以防止溫度影響植物光合速率 2 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知 補(bǔ)充450nm 680nm的光可提高光合作用速率 3 突然停止光照 則光反應(yīng)停止 但葉綠體中仍積累少量ATP和 H 則暗反應(yīng)會(huì)繼續(xù)進(jìn)行 故光合作用速率不為0 答案 1 避免由于溫度不適影響植物光合作用速率 2 450nm 680 3 否光照停止 葉綠體依然積累有ATP和 H 暗反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行 4 現(xiàn)有沉置于清水底部的30片新鮮小圓葉片 飽和的碳酸氫鈉溶液 其他材料器具自選 欲探究不同濃度的CO2對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響 請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路 解析 4 結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍?實(shí)驗(yàn)自變量為CO2濃度 可通過配制不同濃度碳酸氫鈉溶液實(shí)現(xiàn) 光照強(qiáng)度屬于無關(guān)變量 應(yīng)控制為適宜且相同 依據(jù)葉片上浮數(shù)量推斷光合速率強(qiáng)弱 答案 4 配制不同濃度的碳酸氫鈉溶液 分別加入等量的小圓葉片 給予相同的光照 一段時(shí)間后觀察 記錄小圓葉片上浮的數(shù)量 4 2018 河北衡水金卷 某科學(xué)工作者為探究西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度 設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn) 首先取若干生長狀況相同的西紅柿植株 平均分為7組 分別放在密閉的玻璃容器中 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)測定CO2的濃度 12小時(shí)后再次測定CO2的濃度 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 請(qǐng)分析回答 1 這一實(shí)驗(yàn)的自變量是 寫出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一種無關(guān)變量 2 實(shí)驗(yàn)中第1組在12小時(shí)后CO2濃度變化的原因是 3 如果實(shí)驗(yàn)中使用不同品種西紅柿植株 這樣的做法違背了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則 解析 1 由表格中提供的信息可以看出 光照強(qiáng)度是該實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠產(chǎn)生確定影響并且可以控制的因素 為自變量 溫度 二氧化碳濃度都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生隨機(jī)影響 為無關(guān)變量 2 實(shí)驗(yàn)中第1組沒有給予光照 在此環(huán)境中 植物只能進(jìn)行呼吸作用 產(chǎn)生CO2 導(dǎo)致CO2濃度升高 3 單一變量原則是探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響時(shí)要保證其他變量相同 否則多變量的實(shí)驗(yàn)就沒有意義了 在探究光強(qiáng)對(duì)光合作用的影響時(shí)就要以光強(qiáng)為單一變量 保證溫度和CO2濃度 所用材料的生理狀態(tài)相同 答案 1 光照強(qiáng)度溫度 或開始時(shí)的CO2濃度 2 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2 3 單一變量 4 若將第7組植株突然移至第4組的條件下 短時(shí)間內(nèi)光合細(xì)胞中的ATP含量會(huì) 填 增加 或 減少 C5化合物的含量會(huì) 填 增加 或 減少 5 該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)尚不能確定西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度 請(qǐng)你提出進(jìn)一步探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 解析 4 若將第7組植株突然移至第4組的條件下 光照強(qiáng)度減弱 光反應(yīng)減弱 光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH減少 暗反應(yīng)還原階段受到抑制 C5化合物的生成減少 CO2固定速率基本不變 因此其含量也會(huì)減少 5 欲確定西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度 可增加若干實(shí)驗(yàn)組 將光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)差縮小 依次增加光照強(qiáng)度 12小時(shí)后再次測定CO2濃度 答案 4 減少減少 5 增加若干實(shí)驗(yàn)組 將光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)差縮小 依次增加光照強(qiáng)度 12小時(shí)后再次測定CO2濃度 熱點(diǎn)聚焦 熱點(diǎn)解讀 光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝 是地球上幾乎全部生命的能量來源 影響作物產(chǎn)量 因此改善作物光合作用強(qiáng)度在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要作用 更是歷年高考命題的熱點(diǎn) 現(xiàn)對(duì)相關(guān)知識(shí)歸納如下 1 改善農(nóng)作物的細(xì)胞代謝 光合作用與生產(chǎn)實(shí)踐 從代謝 遺傳 調(diào)節(jié)方面闡釋 2 利用激素進(jìn)行調(diào)節(jié) 1 利用頂端優(yōu)勢原理進(jìn)行果樹整形修剪 茶樹摘心 棉花打頂?shù)?以增加分枝 提高產(chǎn)量 2 促進(jìn)果實(shí)發(fā)育 防止落花落果 植物受粉時(shí) 子房同時(shí)接受了花粉帶來的生長素 這些生長素使花不至于脫落而繼續(xù)發(fā)育 且刺激子房細(xì)胞分裂并長大 3 改變農(nóng)作物的遺傳特性 1 玉米與其他植物間行種植稱為間作 單獨(dú)種植稱為單作 玉米與大豆間作可增產(chǎn) 已知玉米株高大于大豆 如圖是玉米與大豆間作和玉米單作在不同光照強(qiáng)度下測得的玉米吸收CO2的速率 假設(shè)間作與單作農(nóng)作物間的株距 行距均相同 下列說法正確的是 A 光照強(qiáng)度為a 玉米葉肉細(xì)胞中沒有還原氫生成B 光照強(qiáng)度為b 影響兩曲線的主要因素是CO2濃度C 光照強(qiáng)度為c 單作時(shí)玉米固定CO2的速率為10 mol m 2 s 1D 實(shí)驗(yàn)表明 超過一定光照強(qiáng)度 間作時(shí)玉米能更有效地利用光能增加產(chǎn)量 命題設(shè)計(jì) D 解析 分析曲線可知 光照強(qiáng)度為a時(shí) 葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度相等 兩者均產(chǎn)生還原氫 光照強(qiáng)度為b 影響兩曲線的主要因素是光照強(qiáng)度 光照強(qiáng)度為c 單作時(shí)玉米固定CO2的速率為10 5 15 mol m 2 s 1 曲線表明超過c點(diǎn)光照強(qiáng)度后 間作時(shí)玉米能更有效地利用光能增加產(chǎn)量 2 生態(tài)學(xué)的相關(guān)原理可以應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐 下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A 利用性引誘劑誘殺雄蟲可以改變種群的性別比例 以降低害蟲的種群密度B 將陽生植物與陰生植物混種可以充分利用空間 以提高對(duì)光能的利用率C 為作物施用有機(jī)肥可以實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用 以提高作物的產(chǎn)量D 合理增加食物鏈可以提高人工生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 C 解析 利用性引誘劑誘殺雄蟲可以改變種群的性別比例 降低出生率 以降低害蟲的種群密度 陽生植物與陰生植物對(duì)光的需求不同 因此將陽生植物與陰生植物混種可以充分利用空間 以提高對(duì)光能的利用率 生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向 不循環(huán)的 合理增加食物鏈能提高生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度 進(jìn)而提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 3 2018 北京東城模擬 油桐是我國特有的經(jīng)濟(jì)林木 研究人員在夏季對(duì)油桐葉片噴施不同濃度的赤霉素 GA 后 研究了赤霉素與油桐光合作用的關(guān)系 結(jié)果如圖 回答下列問題 1 赤霉素是由植物體的特定部位產(chǎn)生 再被運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?對(duì)生長發(fā)育起作用的微量有機(jī)物 它屬于植物細(xì)胞之間傳遞的分子 解析 1 赤霉素屬于植物激素 是由植物體的特定部位產(chǎn)生 再被運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?對(duì)生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物 它屬于植物細(xì)胞之間傳遞信息的分子 答案 1 調(diào)節(jié)信息 2 由上圖可以看出 在不同濃度GA的處理下油桐凈光合速率在時(shí)出現(xiàn)兩次峰值 并在14 00出現(xiàn)明顯的 光合午休 現(xiàn)象 出現(xiàn) 午休 的原因可能是在夏季的中午 油桐葉片的部分氣孔關(guān)閉 在減少水分散失的同時(shí)讓進(jìn)入葉片的減少 使光合速率降低 而噴施一定濃度的赤霉素后對(duì)油桐的光合 午休 現(xiàn)象有一定的作用 解析 2 由上圖可以看出 在不同濃度GA的處理下油桐凈光合速率在9 00和16 00時(shí)出現(xiàn)兩次峰值 并在14 00出現(xiàn)明顯的光合 午休 現(xiàn)象 原因可能是在夏季的中午 油桐葉片的部分氣孔關(guān)閉 進(jìn)入葉片的CO2減少 使光合速率降低 而噴施一定濃度的赤霉素后凈光合作用速率相對(duì)較高 說明赤霉素對(duì)油桐的光合 午休 現(xiàn)象有一定的弱化作用 答案 2 9 00和16 00CO2弱化 3 由上圖分析 該實(shí)驗(yàn)還能得出的結(jié)論是 解析 3 由上圖分析 該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是噴施赤霉素能夠有效地增強(qiáng)油桐的光合作用 且濃度為200mg L的赤霉素作用更顯著 答案 3 噴施赤霉素能夠有效地增強(qiáng)油桐的光合作用 且濃度為200mg L的赤霉素作用比100mg L更顯著