（江蘇專(zhuān)用）2020版新高考生物 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 考點(diǎn)加強(qiáng)課1 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系與影響因素及相關(guān)曲線(xiàn)分析學(xué)案

《（江蘇專(zhuān)用）2020版新高考生物 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 考點(diǎn)加強(qiáng)課1 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系與影響因素及相關(guān)曲線(xiàn)分析學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專(zhuān)用）2020版新高考生物 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 考點(diǎn)加強(qiáng)課1 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系與影響因素及相關(guān)曲線(xiàn)分析學(xué)案（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系與影響因素及相關(guān)曲線(xiàn)分析 重點(diǎn)題型1　光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 1.光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 2.光合作用與細(xì)胞呼吸三個(gè)層面上的聯(lián)系 (1)過(guò)程聯(lián)系 (2)物質(zhì)聯(lián)系 ①C：CO2(CH2O)C3H4O3CO2 ②O：H2OO2H2O ③H：H2O[H](CH2O)[H]H2O (3)能量聯(lián)系 【例證】 (2018·高考江蘇卷，29)如圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H])，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，參與這一過(guò)程的兩類(lèi)色素為_(kāi)_______，其中大多

2、數(shù)高等植物的________需在光照條件下合成。 (2)在甲發(fā)育形成過(guò)程中，細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白，在細(xì)胞質(zhì)中合成后，轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi)，在________(填場(chǎng)所)組裝；核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi)，在________(填場(chǎng)所)組裝。 (3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下，可被氧化為_(kāi)_______后進(jìn)入乙，繼而在乙的________(填場(chǎng)所)徹底氧化分解成CO2；甲中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH，NADPH中的能量最終可在乙的________(填場(chǎng)所)轉(zhuǎn)移到ATP中。 (4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時(shí)，可參與的代謝過(guò)程包括__

3、______(填序號(hào))。 ①C3的還原?、趦?nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸?、跦2O裂解釋放O2?、苊傅暮铣? 解析　(1)由題圖可知甲為葉綠體，乙為線(xiàn)粒體。植物通過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，參與光合作用的兩類(lèi)色素為葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素，其中大多數(shù)高等植物的葉綠素需在光照條件下合成。(2)光反應(yīng)的場(chǎng)所為類(lèi)囊體膜，參與光反應(yīng)中心的蛋白在類(lèi)囊體膜上組裝；Rubisco(催化CO2固定的酶)是參與暗反應(yīng)的相關(guān)酶，在葉綠體基質(zhì)中組裝。(3)葉綠體輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下，可被氧化為丙酮酸后進(jìn)入線(xiàn)粒體，在線(xiàn)粒體基質(zhì)中被徹底氧化分解成CO2；NADPH可被線(xiàn)粒體內(nèi)膜上發(fā)生的有氧呼吸第三階段利用，NADPH中的能量最終

4、被轉(zhuǎn)移到ATP中。(4)線(xiàn)粒體產(chǎn)生的ATP被葉綠體利用時(shí)，可參與葉綠體內(nèi)C3的還原、內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸、有關(guān)酶的合成等代謝過(guò)程，水裂解釋放O2利用的是光能。 答案　(1)葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素　葉綠素　(2)類(lèi)囊體膜上 基質(zhì)中　(3)丙酮酸　基質(zhì)中　內(nèi)膜上　(4)①②④ 光合作用與有氧呼吸中[H]、ATP來(lái)源與去路 題型　光合作用與有氧呼吸的內(nèi)在關(guān)系，考查科學(xué)思維能力 1.(2019·江西金太陽(yáng)全國(guó)大聯(lián)考)如圖為某植物葉肉細(xì)胞內(nèi)生理活動(dòng)的示意圖，其中a、b代表細(xì)胞結(jié)構(gòu)，①～⑤代表物質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.色素只存在于結(jié)構(gòu)a中，可以用無(wú)水乙醇進(jìn)行提取 B.圖中a實(shí)現(xiàn)

5、的能量轉(zhuǎn)換為光能直接轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能 C.①②分別為H2O和CO2，該細(xì)胞的光合速率小于呼吸速率 D.⑤代表的物質(zhì)為ATP，圖中細(xì)胞外K＋運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)的方式是主動(dòng)運(yùn)輸 解析　分析題圖可知，圖中結(jié)構(gòu)a代表葉綠體、b代表線(xiàn)粒體，葉肉細(xì)胞中葉綠體中含有色素，液泡中也可能含有色素，A錯(cuò)誤；a代表葉綠體，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，光合作用過(guò)程中發(fā)生的能量變化是光能先轉(zhuǎn)換成ATP中活躍的化學(xué)能，ATP中活躍的化學(xué)能再轉(zhuǎn)換成(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能，B錯(cuò)誤；①可用于光合作用和細(xì)胞呼吸，且細(xì)胞呼吸也可產(chǎn)生①，所以①為H2O，②可來(lái)自細(xì)胞外和線(xiàn)粒體，推知其為CO2，該細(xì)胞需要從外界吸收CO2，所以光

6、合速率大于呼吸速率，C錯(cuò)誤；⑤代表的物質(zhì)為ATP，由此可以判定K＋由細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，D正確。 答案　D 2.(2019·河南、河北重點(diǎn)高中聯(lián)考)下圖表示某自養(yǎng)型生物細(xì)胞內(nèi)光合作用、細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]的轉(zhuǎn)移過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) H2O[H](CH2O)[H]H2O A.圖中過(guò)程①③④都能產(chǎn)生ATP B.過(guò)程③需要H2O參與，能產(chǎn)生CO2 C.過(guò)程①和過(guò)程④離不開(kāi)葉綠體和線(xiàn)粒體 D.過(guò)程①和過(guò)程③產(chǎn)生的[H]不是同種物質(zhì) 解析　由圖分析可知，過(guò)程①②表示光合作用，過(guò)程③④表示有氧呼吸，藍(lán)藻可以進(jìn)行光合作用，但屬于原核生物，沒(méi)有葉綠體；沒(méi)有線(xiàn)粒體，C錯(cuò)

7、誤。 答案　C 重點(diǎn)題型2　開(kāi)放和密閉環(huán)境中CO2、O2含量晝夜變化狀況分析 1.開(kāi)放環(huán)境中CO2吸收、釋放量晝夜變化曲線(xiàn)分析 2.相對(duì)密閉的環(huán)境中，一晝夜CO2含量的變化曲線(xiàn)圖和O2含量的變化曲線(xiàn) 巧據(jù)小室內(nèi)CO2(或O2)的“初測(cè)值”與“末測(cè)值”確認(rèn)植物是否生長(zhǎng)： [易錯(cuò)警示] 植株≠葉肉細(xì)胞： 密閉小室中氣體變化是整棵植株(綠色、非綠色部位)光合與呼吸作用綜合影響的結(jié)果 當(dāng)密閉小室中CO2(或O2)初測(cè)值與末測(cè)值相等時(shí)： 【例證】 (2016·全國(guó)卷Ⅲ，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

8、長(zhǎng)狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長(zhǎng)作為對(duì)照組，另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)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(cè)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： 對(duì)照組 實(shí)驗(yàn) 組一 實(shí)驗(yàn) 組二 實(shí)驗(yàn) 組三 實(shí)驗(yàn) 組四 實(shí)驗(yàn)處理 溫度/℃ 36 36 36 31 25 相對(duì)濕度/% 17 27 52 52 52 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 光合速率/ (mg·CO2·dm－2·h－1) 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 回答下列問(wèn)題： (1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以推測(cè)中午時(shí)對(duì)小麥光合

9、速率影響較大的環(huán)境因素是________，依據(jù)是_____________________________________________________ _____________________________________________________________________； 并可推測(cè)，________(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。 (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____________________________________________________

10、_________ _____________________________________________________________________。 (3)小麥葉片氣孔開(kāi)放時(shí)，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過(guò)程________(填“需要”或“不需要”)載體蛋白，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。 [歷練審題] (1)分析如下 (2)對(duì)比實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)組三和組四因溫度降低，葉片的光合速率下降，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為氣體分子→其進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散→即不需要載體蛋白，也不需要消耗ATP。 [點(diǎn)悟]　分析多因子變量

11、時(shí)，一定要遵循單一變量原則，分析溫度對(duì)光合速率的影響時(shí)，溫度為單一變量，相對(duì)濕度為無(wú)關(guān)變量，其應(yīng)該相同，同理，相對(duì)濕度為單一變量時(shí)，溫度應(yīng)該相同。 答案　(1)濕度(或相對(duì)濕度)　相同溫度條件下，相對(duì)濕度改變時(shí)，光合速率變化較大　增加　(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(其他合理答案可酌情給分)　(3)不需要　不需要 1.(2019·唐山市質(zhì)檢)將兩棵生長(zhǎng)狀況相同的同種植物分別置于透明的玻璃罩內(nèi)，如圖甲、乙所示；在相同自然條件下，測(cè)得甲、乙裝置一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁曲線(xiàn)所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.一晝夜中，裝置乙的植物積累的有機(jī)物多 B

12、.E點(diǎn)時(shí)，氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用停止 C.14點(diǎn)時(shí)，與裝置乙相比，甲中植物葉綠體在C3生成量相對(duì)較高 D.AB段和CD段，曲線(xiàn)下降的原因相同 解析　圖丙、丁中橫軸上方曲線(xiàn)與橫軸圍成的面積均表示相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)植物有機(jī)物的積累量，橫軸下方曲線(xiàn)與橫軸圍成的面積表示相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)，有機(jī)物的消耗量，二者的差值表示的是一晝夜中有機(jī)物的積累量，A正確；丁圖中E點(diǎn)時(shí)大多數(shù)氣孔關(guān)閉，少數(shù)氣孔仍開(kāi)放，同時(shí)葉肉細(xì)胞間隙中仍存在CO2，光合作用仍進(jìn)行，B錯(cuò)誤；圖甲植物處于密閉空間內(nèi)，當(dāng)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，容器內(nèi)CO2量隨光合作用的進(jìn)行逐漸減少，而圖乙植物處于開(kāi)放空間內(nèi)，CO2濃度為外界大氣中的濃度，則14

13、點(diǎn)時(shí)圖甲植物生存環(huán)境中CO2濃度低于乙，且圖甲植物14點(diǎn)時(shí)O2釋放速率明顯低于乙，光合作用強(qiáng)度小于乙，則C3的生成量低于乙，C錯(cuò)誤；AB段光合速率下降的主要原因是CO2濃度降低，CD段光合速率下降的主要原因是光照強(qiáng)度降低，D錯(cuò)誤。 答案　A 2.(2018·鎮(zhèn)江一模)某種植物固定CO2的方式比較特殊，夜間吸收的CO2生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中， 白天蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用，其過(guò)程如圖1所示；圖2表示不同地區(qū)A、B、C三類(lèi)植物在晴朗夏季的光合作用日變化曲線(xiàn)。請(qǐng)據(jù)圖分析并回答： (1)圖1所示細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖2中的________(填字母)類(lèi)植物，其在中午12點(diǎn)時(shí)光合作用所需的CO

14、2來(lái)源有________________，該植物在夜間產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有________________。 (2)在上午10點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時(shí)間內(nèi)，圖2中植物A和植物B細(xì)胞中C3含量的變化分別是____________________。 (3)m點(diǎn)是曲線(xiàn)C與X軸交點(diǎn)，影響m點(diǎn)向左移動(dòng)的因素有________(多選)。 A.植物缺鎂　B.調(diào)整溫度使之更適宜　C 天氣轉(zhuǎn)陰 D.CO2濃度適當(dāng)上升　E.CO2濃度適當(dāng)下降 (4)在一定的二氧化碳濃度和適宜溫度下，把圖2中A植物的葉片置于5 klx(光合作用總速率為44 mg CO2·100 cm－2葉·h－1)

15、光照下14 h，其余時(shí)間置于黑暗中(細(xì)胞呼吸速率為6.6 mg CO2·100 cm－2葉·h－1)，則一天內(nèi)該植物每25 cm2葉片葡萄糖積累量為_(kāi)_______(用CO2的凈吸收量表示)mg。 (5)圖1細(xì)胞固定CO2的方式是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，推測(cè)其生活環(huán)境的特點(diǎn)是________(選填“炎熱干旱”或“溫暖潮濕”)，從進(jìn)化角度看，其固定CO2的特殊方式是____________的結(jié)果。 解析　(1)圖1所示細(xì)胞夜間能吸收CO2生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中，對(duì)應(yīng)圖2中A類(lèi)植物。由圖1卡爾文循環(huán)中CO2的來(lái)源可以看出，該類(lèi)植物中午光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放及細(xì)胞呼吸產(chǎn)生，該植

16、物在夜間進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體。(2)突然降低環(huán)境中CO2濃度，植物A液泡中蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用可以釋放CO2，所以細(xì)胞中C3含量基本不變，植物B由于環(huán)境中CO2濃度下降，生成的C3減少，細(xì)胞中C3含量下降。(3)m點(diǎn)是曲線(xiàn)C與X軸交點(diǎn)，此時(shí)細(xì)胞呼吸速率等于光合作用速率，調(diào)整溫度使之更適宜及CO2濃度適當(dāng)上升均會(huì)增大光合作用速率，使m點(diǎn)向左移動(dòng)；植物缺鎂、天氣轉(zhuǎn)陰及CO2濃度適當(dāng)下降，均會(huì)降低光合作用速率，使m點(diǎn)向右移動(dòng)。(4)一天內(nèi)該植物每100 cm2葉片CO2凈吸收量為44×14―6.6×24＝457.6 mg，每25 cm2葉片CO2凈吸收量為457.6÷4＝11

17、4.4 mg。(5)圖1細(xì)胞生活在炎熱干旱環(huán)境，白天氣孔關(guān)閉，所以夜晚要固定CO2，從進(jìn)化角度看，這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。 答案　(1)A　蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放、細(xì)胞呼吸產(chǎn)生　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體　(2)A基本不變，B下降　(3)BD　(4)114.4　(5)炎熱干旱　自然選擇 課后·加強(qiáng)訓(xùn)練 (時(shí)間：20分鐘) 1.某研究小組在水肥充足條件下，觀(guān)測(cè)了玉米光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢(shì)，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.光合作用消耗ATP最快的時(shí)刻是15：00 B.根吸水能力最強(qiáng)的時(shí)刻是12：00 C.直接引起蒸騰速率變化的生理指標(biāo)是氣孔阻抗 D.影

18、響光合速率的環(huán)境因素主要是CO2濃度 解析　光合速率越大，光合作用消耗ATP也就越快，由甲圖可知，光合作用消耗ATP最快的時(shí)刻是12：00。蒸騰作用越強(qiáng)，根吸水能力越強(qiáng)，由乙圖可知，根吸水能力最強(qiáng)的時(shí)刻是15：00。蒸騰作用是水分以氣體形式通過(guò)氣孔散失，直接引起蒸騰速率變化的生理指標(biāo)是氣孔阻抗。據(jù)圖可知，本題中影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。 答案　C 2.(多選)綠色植物是主要的能量轉(zhuǎn)換者，因?yàn)樗鼈兙腥~綠體(圖甲)這一完成能量轉(zhuǎn)換的細(xì)胞器，圖乙是圖甲中的色素分離結(jié)果，圖丙是在圖甲④結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的生化反應(yīng)，①～④分別代表圖甲中葉綠體的結(jié)構(gòu)。 下列相關(guān)敘述中，正確的是(　　)

19、 A.圖乙中的色素帶由1到4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素 B.圖甲中①和③的成分和結(jié)構(gòu)相似 C.環(huán)境條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下，圖甲④中的C3含量多于C5 D.如果突然降低CO2的濃度，圖丙中的C3含量會(huì)一直下降 解析　圖乙中下方有濾液細(xì)線(xiàn)，色素的擴(kuò)散方向是從下向上的，所以1～4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素。圖甲中的①和③分別是葉綠體的內(nèi)膜和外膜，它們的成分和結(jié)構(gòu)相似。分析圖丙中的過(guò)程要從兩個(gè)方面進(jìn)行：一是環(huán)境條件相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，暗反應(yīng)中的兩個(gè)過(guò)程、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間均處于一種相對(duì)平衡的狀態(tài)，由于一個(gè)C5對(duì)應(yīng)著兩個(gè)C3，所以C3含量要比C5高；二是當(dāng)環(huán)境條件突然改變

20、時(shí)，如CO2濃度突然降低時(shí)，短時(shí)間內(nèi)由于CO2固定過(guò)程減弱而C3的還原過(guò)程仍在進(jìn)行，故C3含量降低而C5含量升高，但一段時(shí)間后，反應(yīng)過(guò)程又達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)，所以C3含量不會(huì)一直下降。 答案　ABC 3.(2019·安徽省淮北市高三考試)某研究小組在溫室大棚內(nèi)測(cè)得某植株體在適宜溫度、CO2濃度為0.03%時(shí)，光照強(qiáng)度與CO2吸收量的關(guān)系，結(jié)果如圖所示(B為光補(bǔ)償點(diǎn)，D為光飽和點(diǎn))。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A.圖中CD段、DE段分別表示實(shí)際光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度 B.植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量＝S1＋S2＋S4，實(shí)際光合作用吸收CO2的總量＝S2＋S3＋S4 C.適當(dāng)

21、提高溫度，有利于該植物有機(jī)物的積累 D.當(dāng)適當(dāng)提高大棚內(nèi)的CO2濃度時(shí)，B點(diǎn)將向右移，D點(diǎn)將向左移 解析　圖中CD段是二氧化碳吸收量，是凈光合量，DE段是二氧化碳釋放量，是呼吸量，可以用CD＋DE表示實(shí)際光合作用強(qiáng)度，DE表示呼吸作用強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；看圖可知植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量為S1＋S2＋S4，實(shí)際光合作用吸收CO2的總量＝S2＋S3＋S4，B正確；該溫度條件已是適宜溫度，再提高溫度不利于有機(jī)物積累，C錯(cuò)誤；適當(dāng)提高大棚內(nèi)的CO2濃度時(shí)，光合速率加快，光補(bǔ)償點(diǎn)減小，B點(diǎn)將向左移，同時(shí)光飽和點(diǎn)增大，D點(diǎn)將向右移，D錯(cuò)誤。 答案　B 4.(2019·江西省贛州市摸底考試)圖甲表示植

22、物在不同光照強(qiáng)度下單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化，圖乙表示植物光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)，假設(shè)不同光照強(qiáng)度下細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.若圖甲代表水稻，圖乙代表藍(lán)藻，則圖甲的c時(shí)與圖乙的c時(shí)細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所都有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體和葉綠體 B.若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的b相當(dāng)于圖乙的b點(diǎn) C.圖甲的d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周?chē)h(huán)境吸收2個(gè)單位的CO2 D.圖乙的a、b、c點(diǎn)光合作用限制因素只有光照強(qiáng)度 解析　藍(lán)藻沒(méi)有葉綠體，A錯(cuò)誤；若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的b表示O2產(chǎn)生總量＝CO2釋放量，即光合作用O2產(chǎn)

23、生總量

24、度分別為600 μmol·L－1和1 200 μmol·L－1時(shí)，更有利于該植物生長(zhǎng)的溫度分別是________。當(dāng)CO2濃度為200 μmol·L－1時(shí)，28 ℃條件下該植物凈光合速率明顯低于20 ℃和15 ℃，原因可能是________________________。 (2)CO2在RuBP羧化酶作用下與C5結(jié)合生成C3，據(jù)圖乙分析，A→B的變化是由于葉肉細(xì)胞吸收CO2速率________，在此階段暗反應(yīng)消耗ATP的速率________；B→C保持穩(wěn)定的內(nèi)因是受到________限制。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，綠色植物中RuBP羧化酶具有雙重活性，催化如圖丙所示的兩個(gè)方向的反應(yīng)，反應(yīng)

25、的相對(duì)速度取決于O2和CO2的相對(duì)濃度。在葉綠體中，在RuBP羧化酶催化下C5與________反應(yīng)，形成的________進(jìn)入線(xiàn)粒體放出CO2，稱(chēng)之為光呼吸。光合產(chǎn)物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，據(jù)此推測(cè)，CO2濃度倍增可以使光合產(chǎn)物的積累增加，原因是_____________________________________。 解析　(1) 據(jù)圖甲可知，當(dāng)CO2濃度為600 μmol·L－1，20 ℃的凈光合速率最大，當(dāng)CO2濃度為1 200 μmol·L－1，28 ℃的凈光合速率最大，更有利于該植物生長(zhǎng)。當(dāng)CO2濃度為200 μmol·L－1時(shí)，28 ℃、20 ℃和15 ℃的實(shí)際光合速

26、率都不高，但28 ℃時(shí)的呼吸速率很強(qiáng)，所以28 ℃條件下該植物凈光合速率明顯低于20 ℃和15 ℃。(2) 由于葉肉細(xì)胞吸收CO2的速率增加，消耗的C5增加，所以出現(xiàn)了圖乙A→B的變化，此階段形成的C3增加，消耗ATP的速率增加；由于C5的消耗需要RuBP羧化酶作用，而RuBP羧化酶數(shù)量或濃度一定，所以圖乙中B→C保持穩(wěn)定。(3) 由圖丙可知，葉綠體中C5 與O2在RuBP羧化酶催化下形成C2和C3酸，C2進(jìn)入線(xiàn)粒體放出CO2。CO2濃度倍增后，高濃度CO2與C5形成C3酸使光合產(chǎn)物的積累增加，減少光呼吸。 答案　(1)20 ℃、28 ℃　實(shí)際光合速率都不高，而28 ℃時(shí)的呼吸速率很強(qiáng)　(2

27、)增加　增加　RuBP羧化酶數(shù)量(濃度)　(3)O2　二碳化合物(C2)　高濃度CO2可減少光呼吸 6.(2018·蘇錫常鎮(zhèn)二模)高溫對(duì)我國(guó)部分地區(qū)葡萄生長(zhǎng)造成了不利影響。右圖表示高溫期間測(cè)定的葡萄葉片凈光合速率與氣孔導(dǎo)度(氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)啟程度越大)的日變化曲線(xiàn)。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題： (1)據(jù)圖分析，9：00～13：00隨著葉際溫度的升高，葡萄葉片光合作用速率下降的主要原因是________________________。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，高溫導(dǎo)致葡萄葉肉細(xì)胞內(nèi)放氧復(fù)合體中有關(guān)功能蛋白的穩(wěn)定性下降，使位于________(填結(jié)構(gòu)名稱(chēng))中的三碳化合物進(jìn)一步生成糖類(lèi)所需的____

28、____不足。 (2)科研人員在葡萄實(shí)驗(yàn)田中，選擇生長(zhǎng)、發(fā)育狀況相同的葡萄植株，均分成三組，在高溫條件下，第2、3組分別在葉面再?lài)娛?5 mmol·L－1的CaCl2溶液，2 h后，給第3組葡萄葉面再?lài)娛? mmol·L－1的EGTA(EGTA可與Ca2＋穩(wěn)定結(jié)合)，于次日測(cè)定獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 組別 處理 凈光合速率/(μmol·m－2·s－1) 氣孔導(dǎo)度/(μmol·m－2·s－1) 細(xì)胞間隙CO2濃度/(μmol·m－2·s－1) 葉際溫 度/℃ 1 對(duì)照 10.3 289.0 266.7 36.1 2 Ca2＋ 11.5 350.5 254.5

29、 36.2 3 Ca2＋＋ EGTA 8.1 254.3 267.6 36.0 ①對(duì)第1組葡萄植株的葉面應(yīng)做的處理是____________________。從氣孔導(dǎo)度與細(xì)胞間隙CO2濃度變化角度分析，據(jù)表可知，葡萄葉面噴施CaCl2溶液處理后，其光合作用固定CO2的速率將________，理由是___________________________。 ②適度噴施Ca2＋可以________(選填“增強(qiáng)”“減緩”或“不影響”)高溫對(duì)葡萄葉片光合作用的抑制作用，而EGTA會(huì)對(duì)葡萄植株內(nèi)的Ca2＋的作用起到________效應(yīng)。 解析　(1)從圖中可以看出，9：00～13

30、：00隨著葉際溫度升高，氣孔導(dǎo)度下降，吸收的CO2減少，葉片凈光合速率下降。CO2和C5在葉綠體基質(zhì)中形成C3，在A(yíng)TP和[H]的作用下進(jìn)一步生成糖類(lèi)，高溫導(dǎo)致葉肉細(xì)胞內(nèi)放氧復(fù)合體中有關(guān)功能蛋白的穩(wěn)定性下降，生成的ATP和[H]不足。(2)①對(duì)第1組的空白對(duì)照應(yīng)在葉面噴施等量的蒸餾水。從氣孔導(dǎo)度與細(xì)胞間隙CO2濃度變化分析，從表中可以看出，第2組葡萄葉面噴施CaCl2溶液處理后，與第1組相比，氣孔導(dǎo)度增大，細(xì)胞間隙CO2濃度下降，凈光合速率增加，所以光合作用固定CO2的速率增加。②適度噴施Ca2＋，凈光合速率增加，減緩了高溫對(duì)葡萄葉片光合作用的抑制，而第3組加了EGTA后凈光合速率減少，表明E

31、GTA對(duì)葡萄植株內(nèi)的Ca2＋的作用起抑制效應(yīng)。 答案　(1)氣孔導(dǎo)度下降，吸收的CO2減少　葉綠體基質(zhì) ATP和[H]　(2)①葉面噴施等量的蒸餾水　增加　氣孔導(dǎo)度增大，細(xì)胞間隙CO2濃度下降(或凈光合速率增加)?、跍p緩　抑制 7.(2018·揚(yáng)州一模)為了提高大棚草莓的經(jīng)濟(jì)效益，科研人員對(duì)溫室栽種的草莓植株進(jìn)行了相關(guān)研究，選取草莓植株放在密閉透明的玻璃罩內(nèi)并置于戶(hù)外充足光照下，下圖是相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)該裝置里草莓植株的葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有________。將玻璃罩置于水浴中的目的是________________。 (2)若用該裝置檢測(cè)草莓植株的

32、呼吸方式，需撤銷(xiāo)圖中的________條件，設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)，并分別在燒杯內(nèi)放入________________。 (3)若用該裝置檢測(cè)草莓植株在一定CO2濃度下的光合速率，燒杯內(nèi)應(yīng)放入________________，打開(kāi)活塞開(kāi)關(guān)，使U形管兩側(cè)液面相平，再關(guān)閉活塞，一段時(shí)間后將觀(guān)察到U形管A側(cè)液面________(選填“升高”“下降”或“不變”)。 (4)為了進(jìn)一步探究不同條件對(duì)草莓植株光合作用速率和呼吸作用速率的影響，做了如下實(shí)驗(yàn)：用8株大小和長(zhǎng)勢(shì)相似的草莓植株，分別放在玻璃罩中，連接傳感器定時(shí)測(cè)定容器中二氧化碳含量的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： 編號(hào) 1 2

33、 3 4 5 6 7 8 溫度/℃ 10 10 20 20 30 30 40 40 光照強(qiáng)度/lx 1 000 0 1 000 0 1 000 0 1 000 0 開(kāi)始時(shí)CO2量/g 5 5 5 5 5 5 5 5 12 h后CO2量/g 4.5 5.1 3.5 5.4 1.8 5.7 2 5.8 由表格可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量是____________。在光照強(qiáng)度為1 000 lx，溫度為30 ℃時(shí)，日光照12 h，一晝夜每株草莓可積累葡萄糖________g(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。 解析　(1)草莓植株在充

34、足的光照條件下，既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行有氧呼吸，所以該植株的葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體和線(xiàn)粒體；將玻璃罩置于水浴中的目的是避免溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。(2)細(xì)胞光合作用會(huì)吸收CO2，產(chǎn)生O2，檢測(cè)草莓植株的呼吸方式需避免光合作用的影響，即不需要光照條件，并設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)，分別在燒杯內(nèi)放入NaOH(用于吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO2)和清水。(3)若用該裝置檢測(cè)草莓植株在一定CO2濃度下的光合速率，燒杯內(nèi)應(yīng)放入NaHCO3溶液(CO2緩沖液)，可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳來(lái)源，使裝置中的氣壓變化只來(lái)自氧氣。在充足的光照條件下，植物的光合作用速率大于呼吸作用速率，釋放的氧氣增多

35、，裝置內(nèi)氣壓增大，所以一段時(shí)間后將觀(guān)察到U形管A側(cè)液面升高。(4)由表格可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、有無(wú)光照。由表中數(shù)據(jù)可知，光照強(qiáng)度為1 000 lx，溫度為30 ℃時(shí)，日光照12 h，每株草莓凈消耗的CO2量是5－1.8＝3.2 g，在光照強(qiáng)度為0 lx，溫度為30 ℃時(shí)，每株草莓呼吸作用12 h產(chǎn)生的CO2量是5.7－5＝0.7 g，則一晝夜每株草莓凈消耗的CO2量是3.2－0.7＝2.5 g，一晝夜每株草莓可積累葡萄糖的量為2.5÷44÷6×180≈1.7 g。 答案　(1) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體和線(xiàn)粒體　避免溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響　(2) 光照　NaOH和清水 (3) NaHCO3溶液(或CO2緩沖液)　升高　(4) 溫度、有無(wú)光照　1.7 14