高考生物二輪復習 第二單元 專題二 兩大基礎代謝-光合作用和細胞呼吸課件.ppt

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專題二兩大基礎代謝 光合作用和細胞呼吸 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 細胞呼吸 葉綠體類囊體薄膜上 將光能轉變?yōu)锳TP中活躍化學能 有機物中穩(wěn)定化學能 光 CO2 溫度等 溫度 O2 H2O等 1 2015 安徽卷 2 右圖為大豆葉片光合作用暗反應階段的示意圖 下列敘述正確的是 考點一光合作用與細胞呼吸的過程及內(nèi)在聯(lián)系 典例引領 A CO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變?yōu)镃3中的化學能B CO2可直接被 H 還原 再經(jīng)過一系列的變化形成糖類C 被還原的C3在相關酶的催化作用下 可再形成C5D 光照強度由強變?nèi)鯐r 短時間內(nèi)C5含量會升高解析在暗反應中ATP中的能量轉化到有機物中 成為穩(wěn)定的化學能 不參與CO2的固定 A錯誤 CO2必須先與C5反應形成C3方可被 H 還原 B錯誤 C3化合物被 H 還原后可再形成C5 此過程中需要酶參與 C正確 光照強度由強變?nèi)鯐r 會造成 H 和ATP在短時間內(nèi)減少 C5的合成速率下降 而其分解速率不變 所以C5的含量會下降 D錯誤 答案C A 磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物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酸分解提供D 病毒核酸的復制需要宿主細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)生的乳酸此種情況下不再供能 C錯誤 答案C 2 2014 全國課標 6 關于光合作用和呼吸作用的敘述 錯誤的是 A 肺炎雙球菌無線粒體 但能進行有氧呼吸B 與細菌呼吸有關的酶由擬核中的基因編碼指導合成C 破傷風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 破傷風芽孢桿菌的代謝要受到抑制 C錯 答案C 3 2013 課標 3 下列與微生物呼吸有關的敘述 錯誤的是 高考對本知識點的考查側重于光合作用與細胞呼吸的過程 物質 能量轉化關系 對反應場所及各階段反應物 生成物確認也常作為考查點 題型既有選擇題也有非選擇題 1 光合作用與細胞呼吸關系圖解 2 光合作用和細胞呼吸中物質和能量的變化 1 物質變化 14C3 18O2 14CO2 2 能量變化 1 無氧呼吸只在第一階段生成ATP 第二階段不生成ATP 有氧呼吸生成ATP最多的是發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的第三階段 2 葡萄糖分子不能直接進入線粒體被分解 必須在細胞質基質中分解為丙酮酸才進入線粒體被分解 3 光合作用過程在葉綠體類囊體膜上消耗H2O 在葉綠體基質中產(chǎn)生H2O 有氧呼吸過程在線粒體基質中 第二階段 消耗H2O 在線粒體內(nèi)膜上 第三階段 產(chǎn)生H2O 1 適宜條件下光合作用過程中C5 C3的比值 停止供應CO2后比停止前高 2015 山東卷 4D 2 大豆幼苗在適宜條件下進行光合作用時 若突然停止CO2供應 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 3 在葉肉細胞中 CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質 線粒體基質 2010 天津 1改編 4 有氧呼吸產(chǎn)生的 H 在線粒體基質中與氧結合生成水 無氧呼吸不需要O2的參與 該過程最終有 H 的積累 2010 課標全國 2改編 錯混診斷 5 下圖為細胞呼吸作用的過程 其中物質甲 乙分別代表丙酮酸 H 而場所 所含酶的種類不同 只有場所 能產(chǎn)生大量ATP 2012 江蘇 23改編 答案 1 2 3 4 5 提示 4 有氧呼吸中 H 在線粒體內(nèi)膜上與O2結合產(chǎn)生水 無氧呼吸無 H 積累 其產(chǎn)生的 H 被轉入到酒精或乳酸中 題組1考查細胞呼吸類型及過程 1 2014 重慶卷 5 下圖為乙醇在人體內(nèi)主要的代謝過程 下列相關敘述 正確的是 A 乙醇轉化為乙酸發(fā)生的氧化反應 均由同一種氧化酶催化B 體內(nèi)乙醇濃度越高 與乙醇分解相關的酶促反應速率越快C 乙醇經(jīng)代謝產(chǎn)生的 H 可與氧結合生成水 同時釋放能量D 正常生理情況下 人體分解乙醇的速率與環(huán)境溫度呈正相關 解析酶具有專一性 在乙醇轉化為乙酸的代謝過程中至少經(jīng)歷兩個步驟 需要不同的酶催化 A錯誤 當?shù)孜餄舛容^低時 酶促反應速率會隨著底物濃度增加而加快 當達到一定值后 由于酶量限制 反應速率不再隨底物濃度增加而加快 B錯誤 人是恒溫動物 環(huán)境溫度不影響體內(nèi)溫度 乙醇的分解是在人體內(nèi)進行的 不會受外界溫度的影響 D錯誤 答案C 2 2015 安徽江淮名校二次聯(lián)考 下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關生理過程 a e表示物質 表示過程 下列有關敘述正確的是 A 催化反應 和 的酶都存在于細胞質基質中B 圖中物質c和 H 它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生C 圖中 過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期 其中e為ATPD 過程為有氧呼吸的三個階段 其中物質a d分別是丙酮酸和O2解析圖為細胞呼吸過程模式圖 為無氧呼吸 為有氧呼吸 a b c d e分別表示丙酮酸 CO2 H O2 酒精 催化反應 和 的酶分別存在于細胞質基質和線粒體中 無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生 H 在第二階段參與酒精或乳酸的生成 答案D 3 2015 高考山東信息卷 當往一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液中通入不同濃度的O2時 其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下圖所示 下列說法正確的是 A 培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量增長曲線是 J 型曲線B 酵母菌的呼吸方式與基因沒有關系C O2濃度為b時 酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為12 5molD 隨著培養(yǎng)液中O2濃度的變化 酵母菌的呼吸方式也可能發(fā)生改變解析 J 型增長只出現(xiàn)在理想狀態(tài)下 在培養(yǎng)液中 空間 營養(yǎng)有限 酵母菌的數(shù)量先增加后減少 A項錯誤 基因控制生物的性狀 不同生物的呼吸方式有差異 肯定與基因有關系 B項錯誤 由圖可知 O2濃度為b時 產(chǎn)生了6 5mol酒精 則根據(jù)無氧呼吸的反應式可知 酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為6 5mol 故有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為12 5 6 5 6 mol C項錯誤 答案D 判斷細胞呼吸類型的五大方法 以葡萄糖為底物 1 產(chǎn)生CO2量 消耗O2量 有氧呼吸 2 不消耗O2 產(chǎn)生CO2 無氧呼吸 酒精發(fā)酵 3 釋放CO2量 吸收O2量 同時進行有氧呼吸和無氧呼吸 酒精發(fā)酵 4 不吸收O2 不釋放CO2 乳酸發(fā)酵或細胞已經(jīng)死亡 5 有水生成一定是有氧呼吸 有二氧化碳生成一定不是乳酸發(fā)酵 題組2考查光合作用過程及其物質與能量轉化 1 2015 重慶卷 4 將如圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng) 在不同光照強度下 細胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應變化 下列敘述錯誤的是 注 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖 A 黑暗條件下 增大 減小B 光強低于光補償點時 增大C 光強等于光補償點時 保持不變D 光強等于光飽和點時 減小 增大解析光補償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強度 當光強低于光補償點時 光合速率小于呼吸速率 細胞吸收O2 釋放CO2 故 增大 減小 B錯誤 答案B 2 2015 安徽江淮名校二次聯(lián)考 下面為光合作用的過程示意圖 在適宜條件下栽培小麥 如果突然將c降低至極低水平 其他條件不變 則a b在葉綠體中的含量變化將會是 A a上升 b下降B a b都上升C a b都下降D a下降 b上升 解析由圖可知 a和b為 H 和ATP c為CO2 如果突然將CO2降低至極低水平 其固定形成的C3減少 對 H 和ATP的利用量減少 使得 H 和ATP的含量都上升 答案B 3 2015 廣東卷 26 為推動生態(tài)文明建設 國務院發(fā)布了 大氣污染防治行動計劃 某科研小組開展酸雨與生態(tài)系統(tǒng)關系的研究 下表是不同pH值的酸雨對三種植物葉綠素含量 mg g 影響的結果 注 括號內(nèi)為與同種植物對照實驗的相對百分比 答案 1 類囊體 薄膜 黃綠 H ATP 氧氣三碳化合物的還原 2 增大 pH含量降低對木樨的葉綠素含量降低的影響程度最小 在正常生長情況下 臘梅的葉綠素含量最高 木樨的葉綠素含量最低 3 抵抗力部分生物死亡 生物多樣性降低 營養(yǎng)結構變簡單 生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力下降 導致抵抗力穩(wěn)定性下降 改變條件后C3 C5 H ATP的含量及 CH2O 合成速率變化分析光照強度和二氧化碳濃度突然改變后C3 C5 H ATP的含量及 CH2O 合成速率的動態(tài)變化時要將光反應和暗反應過程結合起來分析 從某物質來源和去路的變化來確定其含量變化 如下面四幅模型圖 題組3綜合考查光合作用與細胞呼吸及其代謝過程 1 2015 福建卷 3 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 某學習小組從菠菜葉中提取該酶 用其催化C5與14CO2的反應 并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度 下列分析錯誤的是 A 菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質B RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行C 測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法D 單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 解析本題考查光合作用過程相關知識 考查識記和理解能力 難度適中 RuBP羧化酶催化上述反應即為二氧化碳的固定 屬于暗反應 其場所是葉綠體基質 A正確 暗反應不需要光 有光條件下也可進行 B錯誤 實驗中利用14C標記CO2并檢測產(chǎn)物放射性強度 即采用同位素標記法 C正確 單位時間內(nèi)產(chǎn)物生成量可代表化學反應的催化效率 酶對化學反應的催化效率即可反映酶活性 D正確 答案B 2 2015 蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研 下圖表示人體細胞內(nèi)某些代謝過程 下列敘述錯誤的是 A 過程發(fā)生在核糖體中 縮合產(chǎn)生的水中的氫只來自于氨基B 過程需要O2 發(fā)生場所是線粒體C 過程中產(chǎn)生ATP 在缺氧條件下能夠進行D 過程發(fā)生在細胞質基質中 B物質是丙酮酸解析氨基酸脫水縮合時產(chǎn)生的水中的氫來自于氨基和羧基 答案A 3 2015 河南洛陽一模 下圖表示生物體內(nèi)部分物質之間的變化 下列說法正確的是 A 過程a只能在植物的葉肉細胞內(nèi)進行B 過程c的每個階段都有 H 生成C 過程b能在酵母菌缺氧時進行D 過程d只有乳酸菌能進行 解析過程a表示光合作用 植物葉肉細胞可以進行 原核生物藍藻也可以 A錯誤 過程c為有氧呼吸 只有第一階段和第二階段產(chǎn)生 H B錯誤 過程b為無氧呼吸 酵母菌屬于兼性厭氧型生物 C正確 過程d為無氧呼吸 除了乳酸菌外 甜菜塊根 玉米的胚等也可發(fā)生 D錯誤 答案C 光合作用與細胞呼吸過程中 H 和ATP的來源和去向歸納 注 光合作用中 H 為NADPH 細胞呼吸中 H 為NADH 二者不是同種物質 1 2015 海南卷 9 植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度 葉溫 變化的趨勢如圖所示 下列敘述錯誤的是 考點二光合作用與細胞呼吸的影響因素及應 典例引領 A 植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能B 葉溫在36 50 時 植物甲的凈光合速率比植物乙的高C 葉溫為25 時 植物甲的光合與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的D 葉溫為35 時 甲 乙兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均為0 解析植物光合作用所需能量是太陽能 A正確 由題圖可知 葉溫在36 50 時 植物甲的凈光合速率始終比植物乙的高 B正確 植物進行光合作用時 總光合速率 呼吸速率 凈光合速率 葉溫為25 時 植物甲的凈光合速率小于植物乙的凈光合速率 所以C正確 同理 葉溫為35 時 植物甲與植物乙的凈光合速率相同 但不為0 D錯誤 答案D 2 2014 新課標 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CO2濃度為A時 高光強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 3 當環(huán)境中CO2濃度小于A時 在圖示的3種光強下 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 還應該同時考慮這一因素的影響 并采取相應措施 解析 1 根據(jù)曲線圖可知 當CO2濃度為A時 高光強下 曲線a 該植物的凈光合速率為0 分析坐標圖中曲線的走勢可以看出 當CO2濃度在A B之間時 曲線a b c的凈光合速率都隨著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 當CO2濃度大于c時 由于受光強的限制 光反應產(chǎn)生的 H 和ATP不足 暗反應受到限制 曲線b和c的凈光合速率不再增加 3 當環(huán)境中的CO2濃度小于A時 在圖示的3種光強下 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 還應同時考慮光強這一因素的影響 答案 1 0a b c 2 光強 3 大于 4 光強 高考對本知識點的考查常結合坐標曲線或柱形圖模型 考查光合作用 細胞呼吸的影響因素及其在生產(chǎn)實踐中的應用 對總光合速率 凈光合速率與呼吸速率的考查也較多 強化對相關原理的分析及相關曲線模型的歸納整合與加強針對性訓練是備考的關鍵 1 影響細胞呼吸的4大外界因素 1 溫度的影響 酶活性 2 O2濃度的影響 決定呼吸類型及強度 3 CO2濃度的影響 產(chǎn)物積累抑制反應進行 4 含水量的影響 自由水比例高 代謝旺盛注 涉及 長期浸于水中 爛根 或 發(fā)黑 等 均由無氧呼吸產(chǎn)生酒精所致 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 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 即植物生長 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 4 CO2含量最高點為C點 C 點 CO2含量最低點為E點 E 點 注 圖中光合速率與呼吸速率相等的點有C C E E 點 圖中曲線與橫軸圍成的面積S2 S1 S3 的代數(shù)和即為凈光合量 若該值 0 則植物生長 若該值 0 則植物不生長 1 探究酵母菌的呼吸方式 可用溴麝香草酚藍檢測產(chǎn)生的CO2 2015 四川卷 3 2 用酵母菌發(fā)酵釀制果酒 選擇酸性重鉻酸鉀檢測產(chǎn)生的酒精 2015 四川卷 3 3 番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后 光反應強度會降低 暗反應強度也降低 2011 新課標 3改編 4 夏季連續(xù)陰天 大棚中白天適當增加光照 夜晚適當降低溫度 可提高作物產(chǎn)量 浙江 4D 錯混診斷 5 如圖是夏季晴朗的一天 甲 乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化 則甲植株在A點開始進行光合作用 乙植株在E點有機物積累量最多 曲線BC段和DE段下降的原因相同 2012 山東 2改編 答案 1 2 3 4 5 提示 5 甲植株在A點時光合速率與呼吸速率相等 乙植株在18點時有機物積累最多 曲線BC段下降是由于夏季中午為防止水分過度蒸騰關閉氣孔時導致CO2供應減少 DE段下降原因是光照減弱 題組1以坐標曲線或柱形圖形式考查光合速率與呼吸速率的影響因素 1 2015 江西五校二次聯(lián)考 下圖示某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關系 據(jù)圖分析 下列不正確的是 A 甲圖可表示在光線弱的情況下 光合作用速率受光強度的限制B 甲圖可見 強光照下因光反應階段受到限制 使光合作用速率不再增加C 乙圖中C點表示光照強度為甲圖的B時 植物光合作用的最適溫度D 乙圖出現(xiàn)CD段的原因是溫度過高影響光合作用有關的酶的活性 解析分析甲圖可知 該圖顯示溫度和光照強度對光合作用的影響 在一定的范圍內(nèi)光合作用速率隨光照強度的增加而增強 光照超過某一強度時 光合作用的速率不再增加 同一光照條件下 不同植物光合作用強度不同 光合作用強度是多種影響因素綜合作用的結果 分析題圖乙可知 該曲線顯示溫度對光合作用強度的影響 溫度通過影響酶的活性而影響光合作用強度 在一定的范圍內(nèi)隨溫度升高 光合作用強度增強 超過最適宜溫度后 隨溫度升高光合作用強度降低 答案B 2 2015 河南商丘一模 對下圖中各曲線的解釋 正確的是 A 圖A表示青蛙耗氧量隨其生活環(huán)境溫度不同而變化的情況B 圖B表示乳酸菌在代謝過程中CO2產(chǎn)生速率與O2濃度之間關系的曲線C 圖C表示一片小樹林中 一天內(nèi)CO2濃度隨時間的變化情況D 圖D表示在大豆種子萌發(fā)成幼苗的過程中 有機物含量的變化情況 解析青蛙為變溫動物 在低溫環(huán)境中 其代謝速率很低 耗氧量并不高 A不正確 乳酸菌為厭氧菌 它的無氧呼吸既不消耗O2 也不產(chǎn)生CO2 B不正確 一片小樹林中一天內(nèi)CO2含量變化應為 光合作用呼吸速率時 CO2濃度呈下降趨勢 二者拐點處為光合速率 呼吸速率 答案D 3 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 下列相關敘述錯誤的是 A 甲圖中氧濃度為a時的情況對應的是乙圖中的A點B 甲圖中氧濃度為b時的情況屬于乙圖中的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 解析甲圖中a氧氣吸收量為0 對應乙圖中A點 只進行無氧呼吸 據(jù)甲圖中b到c的變化判斷 CO2釋放量減少 對應乙圖中的BC段 甲圖中氧濃度為c時釋放的CO2量最少 則消耗有機物最少 適于儲藏 甲圖中氧濃度為d時 O2吸收量與CO2釋放量相等 說明只進行有氧呼吸 無酒精產(chǎn)生 答案B 1 光合作用的影響因素 光照強度 光質 CO2濃度 溫度 水分 礦質離子供應等 2 細胞呼吸的影響因素 溫度 O2濃度 CO2濃度 水分等 3 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 4 提高大棚作物產(chǎn)量的措施 陰天時人工補光 最好補紅光 藍紫光 夜間適當降溫以便降低呼吸消耗 注 1 快速確認曲線圖中 總光合速率 與 凈光合速率 若光照強度為 0 時 CO2吸收量 或光合速率 從 0 開始 則描述指標為 總光合速率 若此時CO2吸收量從負值開始 則描述指標應為凈光合速率 2 讀曲線圖時必需 全線 關注 不可就某些 片段 盲目下結論 題組2以表格數(shù)據(jù)信息為載體考查兩大代謝的影響因素 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 見下表 下列分析正確的是 光補償點 光合速率等于呼吸速率時的光強 光飽和點 達到最大光合速率所需的最小光強 A 光強大于140 mol m 2 s 1 馬尾松幼苗葉肉細胞中產(chǎn)生的O2全部進入線粒體B 光強小于1255 mol m 2 s 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140 mol m 2 s 1 正好是馬尾松的光補償點 當光強大于光補償點時 光合速率大于呼吸速率 此時葉肉細胞產(chǎn)生的O2不僅進入線粒體參與有氧呼吸 還有多余的O2釋放到細胞外 A錯誤 由表格可知光強1255 mol m 2 s 1 正好是苦櫧的光飽和點 當光強小于光飽和點時 限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度 當光強大于光飽和點時 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)者積累的有機物的能量總和 C錯誤 由表格分析可知 青岡的光補償點和光飽和點均最小 耐陰性最強 隨著林冠密集程度的增大 射入林內(nèi)下層的光照越來越弱 故在與其他林冠植物的競爭中耐陰的青岡可能處于優(yōu)勢 其數(shù)量最可能增加 D正確 答案D 2 在一定濃度的CO2和適當?shù)臏囟葪l件下 測定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率 結果如表所示 據(jù)表中數(shù)據(jù)推測 當光照強度為3klx時 A植物與B植物固定的CO2量的差值為 注 當光照強度達到某一點后 再增大光照強度 光合強度不增加 這一點的光照強度稱為光飽和點 A 11B 2C 9D 20解析黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸速率 A B植物的呼吸速率分別為6mg 100cm2葉 h 15mg 100cm2葉 h 光飽和點時CO2吸收量表示凈光合速率 等于真正光合速率與呼吸速率之差 在光照強度為3klx時 A植物的真正光合速率 20 6 26 mg 100cm2葉 h B植物的真正光合速率為15 mg 100cm2葉 h 因此 當光照強度為3klx時 A植物與B植物固定的CO2量的差值為11 答案A 3 2015 山東青島質檢 將若干長勢良好的葡萄幼苗置于密閉的恒溫箱中 并控制每天8 00 24 00為光照培養(yǎng)階段 0 00 8 00為黑暗培養(yǎng)階段 其他條件適宜 測量一天內(nèi)恒溫箱中CO2濃度的變化 結果如下表所示 請分析回答下列問題 1 光照培養(yǎng)階段CO2濃度下降的原因是 在葉肉細胞中利用CO2的具體部位是 2 12 00 24 00時間段 幼苗有機物的積累量為 據(jù)此分析農(nóng)業(yè)上為提高大棚作物產(chǎn)量應采取的措施是 3 8 00 24 00時間段幼苗細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所是 24 00停止光照 短時間內(nèi)葉肉細胞的葉綠體中C3含量的變化是 4 整個黑暗培養(yǎng)階段幼苗呼吸速率的變化情況是 影響該階段呼吸速率變化的主要因素是 解析 1 光照培養(yǎng)階段CO2濃度變化取決于光合速率與呼吸速率的差值 葉肉細胞中CO2的具體消耗部位為葉綠體基質 2 12 00 24 00時間段 因CO2濃度未發(fā)生變化 故有機物積累量為0 欲提升光合速率宜補充CO2 3 8 00 24 00時間段 幼苗細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程包括光合作用和細胞呼吸 其場所為細胞質基質 葉綠體 線粒體 24 00停止光照 短時間內(nèi)葉肉細胞的葉綠體中C3因缺乏 H 和ATP被還原量減少 即C3增多 4 表中數(shù)據(jù)顯示 整個暗培養(yǎng)階段CO2變化量為24 00 1 00 1 00 2 00及2 00 3 00三個時間段均為增加90 而3 00 4 00增加70 4 00 5 00增加50 5 00 6 00增加40 6 00 7 00增加30 7 00 8 00增加20 故呼吸速率應為前3h不變后5h逐漸降低 由于該密閉裝置 恒溫 故呼吸速率的影響因素主要是O2濃度 答案 1 光合作用強度大于細胞呼吸強度葉綠體基質 2 零 定時 通風 使用農(nóng)家肥等 補充二氧化碳 3 細胞質基質 葉綠體 線粒體增多 4 開始不變 后來逐漸降低氧氣濃度 解答與呼吸作用 光合作用相關的圖表信息題應特別關注如下信息 1 光照強度為 0 意味著光合作用不能進行 此時氣體變化量全由細胞呼吸引起可作為呼吸強度指標 2 光照下吸收CO2量應為凈光合量 3 光照培養(yǎng)階段 密閉裝置中CO2濃度變化量應為光合作用強度與呼吸作用強度間的 差值 切不可僅答成 光合作用消耗 導致裝置中CO2濃度下降 4 答題時務必關注題干信息中諸如 恒溫 最適溫度 等關鍵信息 1 2015 課標卷 29 為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響 科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A B C D四組實驗 各組實驗的溫度 光照強度和CO2濃度等條件相同 適宜且穩(wěn)定 每組處理的總時間均為135s 處理結束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量 處理方法和實驗結果如下 考點三光合作用與細胞呼吸相關實驗探究 典例引領 A組 先光照后黑暗 時間各為67 5s 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 5s 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 75ms 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135s 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組植物合成有機物的量 填 高于 等于 或 低于 D組植物合成有機物的量 依據(jù)是 C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要 這些反應發(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 說明C組黑暗條件下進行了部分光合作用 暗反應消耗了ATP和 H 為下一次的光照時間內(nèi)光反應提供了充足的原料ADP Pi和NADP 等 所以C組單位光照時間內(nèi) 合成有機物的量較高 光合產(chǎn)物生成在葉綠體基質中進行 2 A B C三組實驗中光照時間之和均為67 5s 但是處理方法不同 結果也不一樣 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物及C5化合物 C5化合物繼續(xù)與CO2結合 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 2 單位時間內(nèi)光照和黑暗交替頻率ATP和 H 2 2011 全國卷 33 為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響 將某植物在黑暗中放置一段時間 耗盡葉片中的淀粉 然后取生理狀態(tài)一致的葉片 平均分成8組 實驗處理如下表所示 一段時間后 檢測葉片中有無淀粉 結果如下表 回答問題 1 光照條件下 組5葉片通過作用產(chǎn)生淀粉 葉肉細胞釋放出的氧氣來自于的光解 2 在黑暗條件下 葉片能進行有氧呼吸的組別是 3 組2葉片中合成淀粉的原料是 直接能源物質是 后者是通過產(chǎn)生的 與組2相比 組4葉片無淀粉的原因是 4 如果組7的蒸餾水中只通入N2 預期實驗結果是葉片中 有 無 淀粉 解析由題干信息知 植物在實驗處理前已耗盡了葉片中的淀粉 實驗處理后淀粉的生成有兩條途徑 光合作用生成淀粉和吸收培養(yǎng)液中的葡萄糖合成淀粉 1 組5中的葉片環(huán)境中 有光照和CO2 葉片通過光合作用產(chǎn)生淀粉 光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水的光解 2 在黑暗條件下 組2和組6的溶液中通入空氣 有氧氣存在 葉片能進行有氧呼吸 3 組2葉片沒有光照處理 不能進行光合作用 但能以培養(yǎng)液中的葡萄糖為原料 生成淀粉 消耗的能量直接來源于ATP的水解 此時的ATP是通過有氧呼吸產(chǎn)生的 組4與組2相比 培養(yǎng)液中沒有O2 葉片不能進行有氧呼吸 缺少ATP 不能合成淀粉 4 若組7中只通入N2 沒有CO2 葉片不能進行光合作用 溶液中也沒有葡萄糖 則葉片中無淀粉生成 答案 1 光合H2O 2 組2和組6 3 葡萄糖ATP有氧呼吸組4葉片不能進行有氧呼吸 淀粉的合成缺少ATP 4 無 有關光合作用和細胞呼吸實驗探究類題目是高考的重點 熱點 題目區(qū)分度高 分值重 準確把握光合作用 細胞呼吸的生理過程 影響因素及相關原理 把握呼吸速率 光合速率測定實驗設計原理 并能把握實驗設計常規(guī)步驟是解答此類問題的關鍵 1 生物呼吸類型判定實驗設計 探究某生物材料的細胞呼吸類型 假設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 某同學設計實驗裝置如圖 請完善下面的結果預測 1 若甲液滴 乙液滴 則只進行有氧呼吸 2 若甲液滴 乙液滴 則只進行無氧呼吸 3 若甲液滴 乙液滴 則既進行有氧呼吸 又進行無氧呼吸 4 物理誤差的校正 除將裝置中換為外其余均與乙裝置相同 左移 不動 不動 右移 左移 右移 生物材料 殺死的等 量同種生物材料 2 光合速率與呼吸速率的測定 1 測定裝置 2 測定方法及解讀 測定呼吸強度a 裝置燒杯中放入適宜濃度溶液用于b 玻璃鐘罩處理 以排除光合作用干擾c 置于適宜溫度環(huán)境中d 紅色液滴向移動 代表呼吸 測定凈光合速率a 裝置燒杯中放入適宜濃度的溶液 用于保證容器內(nèi) 滿足光合需求b 必須給予處理 且溫度適宜c 紅色液滴向右移動 代表凈光合速率 NaOH 吸收CO2 遮光 左 耗氧量 NaHCO3 CO2濃度恒定 較強光照 判斷與光合作用 細胞呼吸相關實驗探究中的做法 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 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 細胞勻漿離心 9 保持容器中CO2濃度不變 NaOH溶液 錯混診斷 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 題組1與細胞呼吸相關實驗探究 1 2015 山東日照聯(lián)考 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 有關分析不正確的是 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行消毒處理 都需要設置對照實驗 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)的種子是否進行有氧呼吸 但不能說明種子萌發(fā)只進行有氧呼吸 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 微生物也會進行呼吸作用 所以三個裝置中的種子都必須進行消毒處理 都需要設置對照實驗 D正確 答案B 2 2013 廣東理綜 29 某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精 他們用酶將木薯淀粉降解成單糖 查閱資料后 安裝的酒精發(fā)酵裝置 采用的發(fā)酵條件如圖 某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精 他們用酶將木薯淀粉降解成單糖 查閱資料后 安裝的酒精發(fā)酵裝置 采用的發(fā)酵條件如圖 1 向發(fā)酵瓶中加入5g酵母菌開始實驗 發(fā)酵初期 通氣閥 需要偶爾短時間打開 并在A通氣口處打氣 以利于 實驗過程中 通氣閥 需要偶爾短時間打開 目的是 2 第3天 取出少量發(fā)酵液 滴加含有的濃硫酸溶液來檢測酒精 3 檢測后發(fā)現(xiàn) 盡管酵母菌菌種合適 淀粉酶解物充足 操作正確 發(fā)酵溫度和pH適宜 但酒精含量 比預期低 他們展開了討論 認為還有其他影響因素 如 請設計實驗對此因素進行探究并預測實驗結果 用表格形式呈現(xiàn) 用 表示酒精量 最高含量為 4 請對預測的結果進行分析 并得出結論 解析本題考查酵母菌呼吸方式探究及實驗探究的相關知識 1 由圖裝置可知酵母菌在發(fā)酵初期需進行有氧呼吸 提供大量能量以增加菌種的數(shù)量 故先通入O2 同時偶爾打開通氣閥 排出產(chǎn)生的CO2以保持裝置內(nèi)氣壓平衡 2 酒精的檢測方法是 橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應 變成灰綠色 3 酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精 錐形瓶中溶液量一定 隨著無氧呼吸的進行 酒精濃度不斷增大 推知酒精含量低于預期的原因可能是不斷增大的酒精濃度抑制了酵母菌的無氧呼吸 使酒精的生成量減少 由此可確定實驗目的為 探究酒精濃度對無氧呼吸所起的作用 其中自變量為酒精濃度 因變量為溶液中的酒精含量 須設置對照實驗 根據(jù) 最高含量為 的提示可知要設計5組實驗 加入等量的酵母菌及營養(yǎng)物質 用不同量的水進行稀釋即得5種不同濃度的溶液 菌種數(shù)量相同 開始產(chǎn)生的酒精總量相等 但酒精濃度不同 對酵母菌無氧呼吸的后續(xù)進行的影響將不相同 根據(jù)實驗結果即可得出結論 答案 1 提供O2使酵母菌大量繁殖排出產(chǎn)生的CO2以保持裝置內(nèi)氣壓平衡 2 重鉻酸鉀 3 酒精濃度實驗設計 取5只錐形瓶 標號為1 2 3 4 5 分別加入等量的酵母菌 葡萄糖培養(yǎng)液和緩沖液 向錐形瓶中分別加入0mL 20mL 40mL 60mL 80mL的蒸餾水進行稀釋 密封 置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)相同時間 一段時間后測定溶液中的酒精含量 結果如下 4 溶液稀釋倍數(shù)越高 產(chǎn)生的酒精量越大 說明酒精濃度越小 越有利于酵母菌進行無氧呼吸 1 教材中酵母菌呼吸方式探究實驗注意事項 通入A瓶的空氣中不能含有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 B瓶應封口放置一段時間 待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完后 再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶 確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中 2 呼吸狀況探究實驗材料的選擇 若探究 種子 呼吸狀況不必遮光 但需 死種子 作對照 若探究 植物 或幼苗 呼吸狀況 應做遮光處理 以防止光合作用干擾 同時可設置同種狀況但殺死的植株或幼苗作對照 題組2光合速率影響因素實驗探究 1 2015 安徽卷 29 科研人員探究了不同溫度 25 和0 5 條件下密閉容器內(nèi)藍莓果實的CO2生成速率的變化 結果見圖1和圖2 1 由圖可知 與25 相比 0 5 條件下果實的CO2生成速率較低 主要原因是 隨著果實儲存時間的增加 密閉容器內(nèi)的濃度越來越高 抑制了果實的細胞呼吸 該實驗還可以通過檢測濃度的變化來計算呼吸速率 2 某同學擬驗證上述實驗結果 設計如下方案 稱取兩等份同一品種的藍莓果實 分別裝入甲 乙兩個容積相同的瓶內(nèi) 然后密封 將甲 乙瓶分別置于25 和0 5 條件下儲存 每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度 記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2生成速率 為使實驗結果更可靠 請給出兩條建議 以完善上述實驗方案 不考慮溫度因素 a b 解析 1 由圖可知 與25 相比 0 5 條件下的CO2生成速率較低 主要原因是溫度較低 導致酶的活性較低 呼吸速率較慢 所以其主要原因是 低溫降低了細胞呼吸相關酶活性 隨著果實儲存時間的增加 密閉容器內(nèi)的CO2濃度越來越高 抑制了果實的細胞呼吸 該實驗還可以通過檢測O2濃度變化來計算呼吸速率 2 根據(jù)單一變量原則 控制唯一變量而排除其他無關變量的干擾從而驗證唯一變量的作用 所以 選取的果實成熟度還應一致 根據(jù)可重復性原則 同一處理在實驗中出現(xiàn)的次數(shù)稱為重復 重復的作用有二 一是降低實驗誤差 擴大實驗的代表性 二是估計實驗誤差的大小 判斷實驗可靠程度 所以 每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗 答案 1 低溫降低了細胞呼吸相關酶活性CO2O2 2 a 選取的果實成熟度還應一致b 每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗 2 2015 北京卷 31 研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光 暗轉換條件下CO2吸收量的變化 每2s記錄一個實驗數(shù)據(jù)并在圖中以點的形式呈現(xiàn) 1 在開始檢測后的200s內(nèi) 擬南芥葉肉細胞利用光能分解 同化CO2 而在實驗的整個過程中 葉片可通過將儲藏在有機物中穩(wěn)定的化學能轉化為和熱能 2 圖中顯示 擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在 mol m 2 s 1 范圍內(nèi) 在300s時CO2達到2 2 mol m 2 s 1 由此得出 葉片的總 真正 光合速率大約是 molCO2 m 2 s 1 本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點后一位 3 從圖中還可看出 在轉入黑暗條件下100s以后 葉片的CO2釋放 并達到一個相對穩(wěn)定的水平 這提示在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程 4 為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來自于葉綠體中的五碳化合物 可利用技術進行研究 解析 1 光合作用是綠色植物通過葉綠體利用光能 把水和二氧化碳轉變成儲存能量的有機物 同時釋放出氧氣的過程 而細胞呼吸是把有機物進行氧化分解 把有機物中穩(wěn)定的化學能轉變成活躍的化學能 ATP中的 和熱能供生命活動利用 2 由圖分析可以得到在前200s有光照時CO2的吸收維持在0 2 0 6 mol m 2 s 1 之間 此時為光合作用的測量值 是植物光合作用對CO2吸收真實值與細胞呼吸作用釋放CO2的差值 在300s時為黑暗環(huán)境中 植物只進行細胞呼吸作用 所以植物的真實光合作用應該是光合作用CO2的測量值與細胞呼吸作用CO2的釋放量之和 3 轉入黑暗條件下100s以后 也就是在300s以后 可以看到 點 的重心逐漸上升 也就是說明葉片釋放的CO2量在逐步減少 4 探究碳元素的去向 往往采用的是14C同位素示蹤技術 答案 1 水細胞呼吸ATP中的化學能 2 0 2 0 6釋放量2 4 2 8 3 逐漸減少 4 14C同位素示蹤 3 2015 海南名校摸底 某同學設計了一個探究實驗 把培養(yǎng)在完全營養(yǎng)液中 生長狀態(tài)一致的3組某種植物幼苗分別放入A B C三個完全相同的玻璃罩內(nèi) 如圖所示 其中每個裝置中培養(yǎng)皿中溶液的體積相等 每個裝置都是密封的 放置在光照和其他條件都適宜的地方 請回答下列問題 1 該實驗的目的是 其中NaHCO3的作用是 2 如果某同學誤將NaOH溶液當做NaHCO3加入了培養(yǎng)皿中 每組濃度不變 則三組幼苗中光合作用下降速度最快的是 3 如果用這三套裝置驗證光照強度可以影響光合作用速率 請簡述實驗改進的方法 不必答出實驗結果 4 如果將某個裝置從適宜光照下突然移到黑暗處 則上圖中能表示葉肉細胞中C3變化趨勢的是 理由是 解析 1 三套裝置不同的是NaHCO3的濃度 由于NaHCO3的作用是維持裝置中CO2濃度的相對穩(wěn)定 NaHCO3濃度越高的裝置中CO2濃度也越大 所以該實驗探究的是CO2濃度對光合作用 或植物生長 的影響 2 NaOH溶液的作用是吸收裝置中的CO2 NaOH濃度越高吸收速率越快 所以C裝置中CO2濃度下降速率最快 所以該裝置中幼苗光合作用的下降速率也最快 3 驗證光照強度可以影響光合作用速率 則光照強度就是實驗的自變量 其他則為無關變量 需要保持一致 因此要使三套裝置中NaHCO3溶液濃度保持一致 光照強度可以通過不同功率的白熾燈進行控制 4 光反應為暗反應階段中的C3的還原提供 H 和ATP 所以突然停止光照后 由于缺乏 H 和ATP 導致C3還原速率變慢而CO2固定速率不變 所以短時間內(nèi)C3含量升高 隨著時間的延長 暗反應停止 C3含量又下降 答案 1 探究CO2濃度對光合作用 或植物生長 的影響維持裝置中CO2濃度的相對穩(wěn)定 其他合理答案也可 2 C 3 三套裝置中NaHCO3溶液濃度相同 用功率不同的白熾燈照射每套裝置 其他條件適宜 其他合理答案也可 4 A停止光照后 由于缺乏 H 和ATP 導致C3還原速率變慢而CO2固定速率暫時不變 所以短時間內(nèi)C3含量升高 時間再長 暗反應停止 C3含量又下降 題組3光合速率與呼吸速率的測定 1 2015 遼寧沈陽四校聯(lián)考 某生物科研小組 從鴨綠江的某一深度取得一桶水樣 分裝于六對黑白瓶中 剩余的水樣測得初始溶解氧的含量為10mg L 白瓶為透明玻璃瓶 黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶 將它們分別置于六種不同的光照條件下 溫度保持不變 24h后 實測獲得六對黑白瓶中溶解氧的含量 請根據(jù)其記錄數(shù)據(jù) 如下圖 判斷下列選項中錯誤的是 A 黑瓶中的生物呼吸消耗氧氣 但沒有光照 植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧B 光照強度為a時 白瓶中溶解氧的含量與初始溶解氧量相等 說明此光照強度下植物不能進行光合作用C 當光照強度為c時 白瓶中植物產(chǎn)生的氧氣量為21mg L 24h D 當光照強度為d時 再增加光照強度 白瓶中植物的光合作用速率不會增加 解析黑瓶中的生物呼吸消耗氧氣 但沒有光照 植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧 A正確 光照強度為a時 白瓶中溶解氧的含量與初始溶解氧量相等 說明植物光合作用產(chǎn)生的氧剛好用于所有生物的呼吸作用消耗 B錯誤 當光照強度為c時 白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量即為總光合作用量 凈光合作用量 呼吸作用消耗量 24 10 10 3 21mg L 24h C正確 當光照強度為d時 再增加光照強度 瓶中溶解氧的含量也不會增加 即白瓶中植物的光合作用速率不會增加 D正確 答案B 2 2015 浙江省嘉興等五校聯(lián)考 下圖是測定綠色植物光合作用速率的實驗裝置示意圖 廣口瓶裝有碳酸氫鈉溶液以維持溶液中二氧化碳濃度 請回答下列問題 1 某興趣小組利用上述裝置探究不同波長的光對光合作用速率的影響 準備了3套裝置 在暗室中用等強度 小于光飽和點 的綠光 藍光 紅光的燈源等距離地分別照射1 3號裝置 30min后停止光照 測量光合作用釋放的O2體積 mL 實驗結果如下表 O2釋放量 mL 1 用這一方法測量得到的為光合作用速率 由于各組呼吸速率相同 故單位時間內(nèi)收集的水量可作為光合速率的指標 2 由于二氧化碳濃度和光強度相同 故成為實驗結果不同的限制因素 請比較3組葉綠體中ATP和NADPH濃度大小關系 用組別編號比較 3 本實驗將3套裝置放入暗室的目的是 4 該實驗設計存在不合理之處 請指出其中一處 5 下圖為紅 綠 藍三種光的不同光強度和光合速率的關系 若以上述實驗結果為依據(jù) 可知曲線為藍光 解析該方法測定的是氧氣釋放量 它影響到排水量 它反映植物凈光合速率 由于二氧化碳濃度和光強度相同 故不同波長的光成為實驗結果不同的限制因素 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知 紅光效果好于藍光好于綠光 因而葉綠體中ATP和NADPH濃度大小關系是3 2 1 本實驗將3套裝置放入暗室的目的是排除室內(nèi)其他波長的光對實驗結果的干擾 該實驗設計不合理之處是沒有黑暗的對照組 根據(jù)表中結果可知曲線 表示藍光 答案 1 表觀 凈 真正 總 2 不同波長的光 光的波長 3 2 1 3 排除室內(nèi)其他波長的光對實驗結果的干擾 4 沒有黑暗的對照組 不同波長的光熱效應不同 導致溫度難控制或其他合理答案 5 光合作用 細胞呼吸實驗的設計技巧 1 實驗設計中必須注意三點 變量的控制手段 如光照強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 進行控制 不同溫度可用不同恒溫裝置控制 CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié) 對照原則的應用 不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進行實驗 而應該用一系列裝置進行相互對照 無論哪種裝置 在光下測得的數(shù)值均為 凈光合作用強度 值 2 典型的方法 黑白瓶法 用黑瓶 無光照的一組 測得的為呼吸作用強度值 用白瓶 有光照的一組 測得的為凈光合作用強度值 綜合兩者即可得到真光合作用強度值 梯度法 用一系列不同光照強度 溫度或CO2濃度的裝置 可探究光照強度 溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響 3 解答光合作用與細胞呼吸實驗探究題時務必要關注的信息是加 NaOH 還是 NaHCO3 給予 光照 處理還是 黑暗 處理 是否有 在溫度 光照最適宜條件下 等信息 影響兩大基礎代謝的因素及相關曲線模型辨析 1 高考?？嫉闹参?三率 總光合速率 凈光合速率 呼吸速率 問題歸納 研判規(guī)律 1 植物 三率 間的內(nèi)在關系 呼吸速率 植物非綠色組織 如蘋果果肉細胞 或綠色組織在黑暗條件下測得的值 CO2釋放量或O2吸收量 凈光合速率 植物綠色組織在 有光 條件下測得的值 小室內(nèi)CO2減少 或增加 量或小室內(nèi)O2增加 或減少 量 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 2 植物 三率 的常用表示方法在有光條件下 植物同時進行光合作用和細胞呼吸 實驗容器中O2增加量 CO2減少量或有機物的增加量 用于表示凈光合速率 而真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 表示方法如下表 2 高考?？嫉?三率 相關模式圖整合 注 上圖2中F點 圖3中D點 E點 圖4中B點均與圖6對應 即光合速率 呼吸速率 1 圖甲表示植物在不同光照強度下單位時間內(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度的關系曲線 假設不同光照強度下細胞呼吸強度相等 下列說法正確的是 趁熱打鐵 A 若圖甲代表水稻 圖乙代表藍藻 則圖甲的c時與圖乙的C時細胞中產(chǎn)生ATP的場所都有細胞質基質 線粒體和葉綠體B 若圖甲與圖乙為同一植物 則相同溫度下 圖甲的b相當于圖乙的B點C 圖甲植物在d時單位時間內(nèi)細胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2D 圖乙的A B C點光合作用限制因素只有光照強度 解析藍藻沒有葉綠體和線粒體 A錯 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)生總量 CO2產(chǎn)生總量 光合作用量 呼吸量 而乙圖中的B是光補償點 表示光合作用量 呼吸量 B錯 圖甲中 植物在d時 O2產(chǎn)生總量為8 光合作用量為8 呼吸量為6 所以細胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2 C正確 圖乙的C點光合作用限制因素不是光照強度 D錯誤 答案C 2 右圖表示20 時玉米光合作用強度與光照強度的關系 S1 S2 S3表示圖中所示區(qū)域的面積 下列說法中錯誤的是 A S1 S3表示玉米呼吸消耗的有機物量B S2 S3表示玉米光合作用產(chǎn)生的有機物總量C 若土壤中缺Mg 則B點右移 D點左移D S2 S3表示玉米光合作用有機物的凈積累量 解析題圖所示 縱坐標CO2吸收量表示凈光合作用強度 CO2吸收量為負值表示光合作用強度小于呼吸強度 則S1 S2表示玉米呼吸消耗的有機物量 S2 S3表示玉米光合作用產(chǎn)生的有機物總量 玉米光合作用有機物的凈積累量為 S2 S3 S1 S3 S2 S1 B點為光補償點 D點為光飽和點 缺Mg條件下 植物光合作用強度低 達到最大光合強度時 光照強度較低 D點左移 B點右移 答案D 3 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 獲得實驗結果如下圖 下列有關說法不正確的是 A 圖乙中的C點對應圖甲中的C點 此時細胞內(nèi)的氣體交換狀態(tài)對應圖丙中的 B 圖甲中的F點對應圖乙中的H點 此時細胞內(nèi)的氣體交換狀態(tài)對應圖丙中的 C 到達圖乙中的D點時 玻璃罩內(nèi)CO2濃度最高 此時細胞內(nèi)氣體交換狀態(tài)對應圖丙中的 D 經(jīng)過這一晝夜之后 植物體的有機物含量會增加 解析圖乙中C D分別表示光合作用即將開始 光合作用速率等于呼吸作用速率 分別對應圖甲的B點和C點 細胞內(nèi)的氣體交換狀態(tài)分別為圖丙的 到達圖乙中D點時 玻璃罩內(nèi)的CO2濃度最高 圖甲中的F點是一天中第二次光合速率等于呼吸速率 對應圖乙中的H點 圖丙中的 圖甲中經(jīng)過一晝夜后玻璃罩內(nèi)的CO2濃度降低 說明植物體內(nèi)的有機物含量增加 答案A 4 某校生物興趣小組以玉米為實驗材料 研究不同條件下細胞光合作用速率和呼吸速率的關系 并繪制了甲 乙 丙 丁四幅圖 其中圖中 A 點不能表示光合作用速率與細胞呼吸速率相等的是 解析圖甲中A點代表凈光合速率與呼吸速率相等 其余各圖的A點均代表總光合速率與呼吸速率相等 答案A 5 將長勢相同的番茄幼苗分成若干等份 在不同的溫度下先暗處理1h 測得其干重即葡萄糖的量 單位g 的變化如甲曲線所示 再分別置于同一光照強度下照射1h后 測得其干重與暗處理前的變化如乙曲線所示 請據(jù)圖回答 1 A點和B點相比 小麥合成葡萄糖的速率是否相等 原因是 2 在此光照條件下照射 植物若能生長 30 條件下光照時間應不低于 3 在此光照條件下 四個溫度組下總光合量依次為多少 最適合植物生長的溫度是 解析設幼苗暗處理前質量為m 則27 時 暗處理1h后重量為m 1 光照1h后重量為m 3 故1h內(nèi)凈光合量為m 3 m 1 4 總光合量為4 1 5 29 時 暗處理1h后重量為m 3 光照1h后重量為m 3 1h內(nèi)凈光合量為m 3 m 3 6 總光合量為6 3 9 故A點與B點相比 小麥合成葡萄糖的速率 總光合量 并不相等 3 30 時 凈光合量為1 1 2 呼吸量為1 設光照時間為x 則凈光合量與呼吸量相等時 x 2 24 x 1 即3x 24 x 8 3 最適合植物生長的溫度應為凈光合量最大時的溫度 圖示信息表明 在27 30 四個溫度組下總光合量依次為3 1 1 5 3 2 2 7 3 3 3 9及1 1 1 3 凈光合量依次為3 1 4 3 2 5 3 3 6及1 1 2 則凈光合量最大時對應的溫度應為29 答案 1 不相等 A B兩點時對應的呼吸速率并不相等 2 8h 3 5 7 9 329