2018年高考生物 母題題源系列 專題03 光合作用和細(xì)胞呼吸綜合題.doc

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母題03 光合作用和細(xì)胞呼吸綜合題 【母題原題】（2018江蘇卷，18）如圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是 A. 橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度 B. 橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度 C. 橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度 D. 橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度 【答案】D 【命題】本題綜合考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，屬于對(duì)生命觀念和理性思維層次的考查。 【解析】據(jù)圖分析，圖示縱坐標(biāo)的含義是凈光合速率，是光合速率與呼吸速率的差值，在橫坐標(biāo)以下表示光合速率小于呼吸速率，在橫坐標(biāo)以上表示光合速率大于呼吸速率，與橫坐標(biāo)相交的點(diǎn)表示光合速率與呼吸速率相等。若橫坐標(biāo)是CO2濃度，當(dāng)CO2濃度為0時(shí)，光合作用不能進(jìn)行，甲乙與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)代表呼吸速率，不同溫度下的呼吸速率不一樣，A錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是溫度，則隨著溫度的升高光合速率與呼吸速率都會(huì)表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，B錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，則凈光合曲線的變化趨勢(shì)為先升高后降低，與圖中甲乙曲線變化不符，C錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，較高濃度的二氧化碳有利于光合作用的進(jìn)行，因此甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度，D正確。 【名師點(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是掌握光合作用與呼吸作用的過程，明確縱坐標(biāo)的含義，確定圖中曲線不同段的生理意義，結(jié)合橫坐標(biāo)的不同含義進(jìn)行分析答題。 光合速率和呼吸速率關(guān)系 (1)綠色植物組織在黑暗條件下測(cè)得的數(shù)值表示呼吸速率。(2)綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)值表示凈光合速率。(3)真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。 【命題意圖】以曲線考查光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系，要求考生理解植物光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系，能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容。 【命題規(guī)律】通常以坐標(biāo)曲線考查真光合速率、呼吸速率、凈光合速率之間關(guān)系，考查學(xué)生對(duì)光合作用和有氧呼吸過程物質(zhì)和能量上的聯(lián)系，分析改變改變某個(gè)因素對(duì)光合作用或有氧呼吸的影響。 【答題模板】1.在不同的光照條件下，光合速率與呼吸速率的計(jì)算 (1)綠色植物組織在黑暗條件下測(cè)得的數(shù)值表示呼吸速率。 (2)綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)值表示凈光合速率。 (3)真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下： ①光合作用產(chǎn)生的O2量＝實(shí)測(cè)的O2釋放量＋細(xì)胞呼吸消耗的O2量。 ②光合作用固定的CO2量＝實(shí)測(cè)的CO2吸收量＋細(xì)胞呼吸釋放的CO2量。 ③光合作用產(chǎn)生的葡萄糖量＝葡萄糖的積累量(增重部分)＋細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量。 2.凈光合速率和總光合速率的判定方法 (1)若為坐標(biāo)曲線形式，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，CO2吸收值為0，則該曲線表示總(真)光合速率，若CO2吸收值為負(fù)值，則該曲線表示凈光合速率。 (2)若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物的測(cè)定值，則為凈光合速率。 (3)有機(jī)物積累量為凈光合速率，制造量為總(真)光合速率。 1．【安徽省宣城市2018屆高三年級(jí)第二次調(diào)研測(cè)試?yán)砭C生物試題】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)果如下圖。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C02濃度是無(wú)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6 D. 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 【答案】A 2．【浙江省溫州市2018屆高三第二次模擬考試生物試題】為研究草甘膦（一種除草劑）對(duì)入侵植物加拿大一枝黃花的防治效果以及對(duì)本土植物白茅的影響，某研究團(tuán)隊(duì)對(duì)加拿大一枝黃花和白茅在單種與混種兩種情況下，施以不同濃度的草甘膦，并測(cè)定各組的凈光合速率（凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率），結(jié)果如下（其中P組凈光合速率為0)。 據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是（ ） A. 0.6mL/L的草甘膦對(duì)單種與混種白茅凈光合速率的下降量相同 B. P組白茅產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞溶膠 C. 實(shí)驗(yàn)中，受草甘膦影響較小的是混種的加拿大一枝黃花 D. 據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，草甘膦可能會(huì)降低這兩種植物的光飽和點(diǎn) 【答案】A 【解析】對(duì)照曲線圖，單種與混種中，左右兩側(cè)的凈光合速率單位不一致，因此0.6moL/L的草甘膦對(duì)單種與混種白茅凈光合速率的下降量不相同，A錯(cuò)誤。P組白茅的凈光合速率為0，代表其真光合速率與呼吸速率相等，其產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所包括光合作用產(chǎn)生的和呼吸作用產(chǎn)生的，即場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞溶膠，B正確。根據(jù)矩形圖，施以不同濃度的草甘膦后，混種的加拿大一枝黃花的矩形下降得最少，說明受草甘膦影響較小的是混種的加拿大一枝黃花，C正確。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，施以不同濃度的草甘膦后，其凈光合速率均有不同程度的下降，說明草甘膦可能會(huì)降低這兩種植物的光飽和點(diǎn)，D正確。 3．【浙江省臺(tái)州市2017-2018學(xué)年高二3月選考科目教學(xué)質(zhì)量評(píng)估生物試題】為研究高溫對(duì)不同植物光合速率的影響，研究者將甲、乙、丙三種植物從25℃環(huán)境移入40℃環(huán)境中培養(yǎng)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列結(jié)論正確的是（ ） A. 40℃環(huán)境下三種植物的光合速率均下降 B. 與處理前相比，甲植物光反應(yīng)速率加快，C02吸收速率幾乎不變 C. 處理后，丙植物光合作用時(shí)吸收C02的速率最慢 D. 與乙植物相比，丙植物光合速率降低的原因主要是光反應(yīng)受到了限制 【答案】D 【解析】據(jù)圖可知，甲植物40℃環(huán)境下的光合速率上升，A項(xiàng)錯(cuò)誤；與處理前相比，甲植物光合速率上升，甲植物C02吸收速率應(yīng)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；處理后，乙植物氣孔導(dǎo)度最小，光合作用時(shí)吸收C02的速率最慢，C項(xiàng)錯(cuò)誤；丙植物40℃環(huán)境下光能捕獲效率明顯低于乙植物，說明其光反應(yīng)受到了限制，D項(xiàng)正確。 4．【廣西欽州市2018屆高三第三次質(zhì)量檢測(cè)試卷理科生物試題】下圖表示某大棚種植的蔬菜在一定的條件下，O2凈產(chǎn)量（光合作用O2的產(chǎn)量-呼吸作用O2的消耗量）與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： （1）研究發(fā)現(xiàn)，Rubisco蛋白酶是植物光合作用過程中的一個(gè)關(guān)鍵酶，它所催化的反應(yīng)是無(wú)機(jī)碳進(jìn)入生物群落的主要途徑，由此可知它應(yīng)存在的場(chǎng)所是_____________，它參與催化的過程是_____________。 （2）圖中B點(diǎn)所處的狀態(tài)時(shí)，葉綠體內(nèi)ATP的移動(dòng)方向是_____________，此時(shí)對(duì)蔬菜所有能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞來說，葉綠體消耗的CO2量_____________（填“大于”、“等于”或“小于”）細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量。 （3）圖中C點(diǎn)后O2凈產(chǎn)量的增長(zhǎng)逐漸減慢并趨向平衡，限制其增長(zhǎng)的環(huán)境因素主要是______________。 【答案】 （1）葉綠體基質(zhì) CO2的固定 （2） 從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì) 大于 （3） 二氧化碳濃度和溫度 （3）結(jié)合前面的分析可知，C點(diǎn)光照強(qiáng)度后，蔬菜凈O2釋放量逐漸減少并趨于穩(wěn)定，說明之后蔬菜光合作用達(dá)到飽和，此時(shí)影響光合作用強(qiáng)度的外在因素主要是二氧化碳濃度或溫度。 5．【廣東省肇慶市2018屆高三第三次模擬理科綜合生物試題】如圖表示在25℃時(shí),a、b兩種植物隨著光照強(qiáng)度的變化CO2吸收量的變化曲線圖。回答下列問題。 （1）P點(diǎn)表示a植物的________，該植物有氧呼吸的反應(yīng)式為____________________________。 （2）在光照強(qiáng)度達(dá)到Z點(diǎn)之前，限制a植物光合作用的因素是__________________ （3）對(duì)b植物而言，假如白天和黑夜的時(shí)間各為12h，平均光照強(qiáng)度不能低于______klx，才能保證當(dāng)天的CO2的吸收量超過CO2的釋放量。 （4）已知a植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是25℃和30℃,若將溫度提高到30℃(其他條件不變),理論上圖中P、M點(diǎn)的位置變化是_____________________ 【答案】 （1）光補(bǔ)償點(diǎn) C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 （2）光照強(qiáng)度 （3） X （4） P點(diǎn)向右移，M點(diǎn)向左下方移 【解析】（1）據(jù)圖可知，P點(diǎn)時(shí)a植物的CO2吸收量為0，即此光照強(qiáng)度下，a植物的光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，所以P點(diǎn)表示a植物的光補(bǔ)償點(diǎn)；有氧呼吸是指細(xì)胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和水，釋放能量，生成大量ATP的過程，其反應(yīng)物有C6H12O6+H2O+O2，生成物有CO2+H2O，具體反應(yīng)式見答案。 （2）在光照強(qiáng)度達(dá)到Z點(diǎn)之前，a植物的光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快，所以此時(shí)限制a植物光合作用的因素是光照強(qiáng)度。 （3）據(jù)圖可知，b植物呼吸速率為1mgm-2h-1，假如白天和黑夜的時(shí)間各為12h，則夜晚CO2的釋放量為112＝12 mgm-2h-1，要使當(dāng)天的CO2的吸收量超過CO2的釋放量，則b植物的凈光合速率應(yīng)大于1212＝1 mgm-2h-1，所以平均光照強(qiáng)度不能低于X klx。 （4）曲線圖是在25℃條件下測(cè)定的，此時(shí)是光合作用的最適溫度，若將溫度提高到30℃，則光合速率將下降，呼吸速率上升，導(dǎo)致曲線上P點(diǎn)（a植物的光補(bǔ)償點(diǎn)）右移，M點(diǎn)（光飽和點(diǎn)）向左下方移。 6．【廣東省江門市2018屆高三3月模擬（一模）考試?yán)砭C生物試題】玉米-花生間作體系在總產(chǎn)量上優(yōu)于玉米單作、花生單作，某科研團(tuán)隊(duì)為探究玉米-花生間作體系實(shí)現(xiàn)間作優(yōu)勢(shì)的機(jī)理，開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1、2。 (1) 實(shí)驗(yàn)者選取土壤等環(huán)境條件相近且適宜的三個(gè)組別實(shí)驗(yàn)田，分別進(jìn)行__________種植，均作合理密植、適當(dāng)田間管理。在自然CO2濃度下，人工控制_______________，一定時(shí)間后測(cè)定各組別葉片光合速率 (Pn)。. (2) 測(cè)定光合速率時(shí)所選取葉片要_________________________________等大致相等。 (3) 實(shí)驗(yàn)者分析各組別光合速率時(shí)發(fā)現(xiàn)，在玉米-花生間作體系中，玉米、花生的光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)也發(fā)生了適應(yīng)性的變化。其中玉米通過________________________，而花生通過_______________，從而提高對(duì)強(qiáng)光和弱光的利用，提升產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)間作優(yōu)勢(shì)。 【答案】（1） 玉米單作、花生單作、玉米-花生間作 不同的光照強(qiáng)度 （2） 葉齡、葉面積、接受光照部位 （3）提高玉米的光飽和點(diǎn)和提高強(qiáng)光時(shí)玉米光合速率 降低花生的光補(bǔ)償點(diǎn)和提高弱光時(shí)花生光合速率 (3)圖1顯示：玉米單作的光補(bǔ)償點(diǎn)（與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)）和光飽和點(diǎn)（曲線上的最大值所對(duì)應(yīng)的最小光照強(qiáng)度）均低于間作，說明玉米是通過提高其光飽和點(diǎn)和提高強(qiáng)光時(shí)的光合速率來提高對(duì)強(qiáng)光的利用，提升產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)間作優(yōu)勢(shì)；圖2顯示：花生單作的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均高于間作，說明花生是通過降低其光補(bǔ)償點(diǎn)和提高弱光時(shí)的光合速率來提高對(duì)強(qiáng)光的利用，提升產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)間作優(yōu)勢(shì)。