專(zhuān)題二兩大基礎(chǔ)代謝光合作用和細(xì)胞呼吸考綱要求1.光合作用及其對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程（C）。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素（C）。3.細(xì)胞呼吸及其原理的應(yīng)用（C）。4.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離（b）。5.實(shí)驗(yàn)：探究酵母細(xì)胞的呼吸方式（c）。 葉綠體類(lèi)囊體薄膜上將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能 光、CO2、溫度等溫度、 O2、 H2O等 考點(diǎn)一光合作用與細(xì)胞呼吸的過(guò)程及內(nèi)在關(guān)系1.（2012江蘇單科，23）如圖表示細(xì)胞呼吸作用的過(guò)程，其中代表有關(guān)生理過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是（多選）（）A.和都具有雙層生物膜B.和所含酶的種類(lèi)不同 C.和都能產(chǎn)生大量ATPD.甲、乙分別代表丙酮酸、H 解析本題考查呼吸作用的相關(guān)知識(shí)。分析題圖可推測(cè)為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，為線(xiàn)粒體基質(zhì)，為線(xiàn)粒體內(nèi)膜；甲為丙酮酸，乙為H 。由上述分析可知A錯(cuò)；與中的反應(yīng)類(lèi)型不同，故所含酶也不同，B、D正確；中進(jìn)行有氧呼吸第三階段能產(chǎn)生大量ATP，中進(jìn)行有氧呼吸第二階段，產(chǎn)生少量ATP，故C錯(cuò)。答案BD 2.（2014全國(guó)課標(biāo)，6）關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)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(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量解析人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸此種情況下不再供能，C錯(cuò)誤。答案C 3.（2015安徽卷，2）如圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是（）ACO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能BCO 2可直接被H 還原，再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成糖類(lèi)C被還原的C3在相關(guān)酶的催化作用下，可再形成C5D光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高 解析在暗反應(yīng)中ATP中的能量轉(zhuǎn)化到有機(jī)物中，成為穩(wěn)定的化學(xué)能，不參與CO2的固定，A錯(cuò)誤；CO2必須先與C5反應(yīng)形成C3方可被H 還原，B錯(cuò)誤；C3化合物被H 還原后可再形成C5，此過(guò)程中需要酶參與，C正確；光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，會(huì)造成H 和ATP在短時(shí)間內(nèi)減少，C5的合成速率下降，而其消耗速率不變，所以C5的含量會(huì)下降，D錯(cuò)誤。答案C 高考對(duì)本知識(shí)點(diǎn)的考查側(cè)重于光合作用與細(xì)胞呼吸的過(guò)程，物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，對(duì)反應(yīng)場(chǎng)所及各階段反應(yīng)物、生成物確認(rèn)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究也常作為考查點(diǎn)，題型既有選擇題也有非選擇題。 1.光合作用與細(xì)胞呼吸關(guān)系圖解 2.光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化暗反應(yīng)丙酮酸光反應(yīng)H 2OH有氧呼吸、 (2)能量變化活躍穩(wěn)定光合作用細(xì)胞呼吸 (1)無(wú)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(xiàn)粒體內(nèi)膜上的第三階段。(2)葡萄糖分子不能直接進(jìn)入線(xiàn)粒體被分解，必須在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進(jìn)入線(xiàn)粒體被分解。(3)光合作用過(guò)程在葉綠體類(lèi)囊體膜上消耗H 2O，在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生H 2O；有氧呼吸過(guò)程在線(xiàn)粒體基質(zhì)中(第二階段)消耗H 2O；在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上(第三階段)產(chǎn)生H 2O。 (1)證明光合作用所釋放的O2來(lái)自于水與用紫外線(xiàn)等處理青霉素選育高產(chǎn)青霉素菌株所用核心技術(shù)相同(2016全國(guó)卷，2A)()(2)人體細(xì)胞內(nèi)O2/CO2的比值，線(xiàn)粒體內(nèi)比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)高(2015山東，4B)()(3)適宜條件下光合作用過(guò)程中C5/C3的比值，停止供應(yīng)CO2后比停止前高(2015山東卷，4D)()(4)大豆幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí)，若突然停止CO 2供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5和ATP含量都會(huì)升高(2013山東，25節(jié)選)() (5)在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是葉綠體基質(zhì)、線(xiàn)粒體基質(zhì)(2010天津，1改編)()答案(1)(2)(3)(4)(5)提示(1)前者所用方法是放射性同位素標(biāo)記法，后者所用方法為誘變育種技術(shù)。(2)人體細(xì)胞內(nèi)CO2最高處或O2最低處應(yīng)為線(xiàn)粒體。 1.（2016江蘇卷，23）突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型，常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用。如圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過(guò)程，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（多選）（）命題角度1細(xì)胞呼吸的類(lèi)型及過(guò)程 A.突變酵母乙醇代謝途徑未變B.突變酵母幾乎不能產(chǎn)生H C.氧氣充足時(shí)，野生型酵母種群增殖速率大于突變體D.通入氧氣后，突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是線(xiàn)粒體解析突變酵母細(xì)胞能進(jìn)行正常的乙醇代謝途徑，A正確；突變酵母細(xì)胞可通過(guò)乙醇代謝途徑產(chǎn)生H ，B錯(cuò)誤；氧氣充足時(shí)，野生型酵母可進(jìn)行正常的有氧呼吸，突變體不能進(jìn)行正常的有氧呼吸，前者釋放能量多，增殖速率大于后者，C正確，突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D錯(cuò)誤。答案BD 2.(2016山東臨沂模擬)下圖表示糖類(lèi)代謝的示意圖，相關(guān)敘述正確的是()A.過(guò)程需要水的參與，發(fā)生在線(xiàn)粒體的內(nèi)膜上B.過(guò)程產(chǎn)生少量的ATP，、產(chǎn)生大量的ATPC.過(guò)程可以發(fā)生在人體的肝臟或肌肉細(xì)胞中D.過(guò)程不發(fā)生在人體細(xì)胞中，是因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)的酶 解析圖中過(guò)程發(fā)生在線(xiàn)粒體基質(zhì)中，過(guò)程發(fā)生在線(xiàn)粒體的內(nèi)膜上，產(chǎn)生大量的ATP，A錯(cuò)誤；圖中、過(guò)程均產(chǎn)少量ATP，B錯(cuò)誤；肌肉細(xì)胞中不能發(fā)生糖原向葡萄糖的轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；產(chǎn)乳酸還是產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸取決于相應(yīng)酶，故D項(xiàng)正確。答案D “三看法”判斷細(xì)胞呼吸的類(lèi)型(1)一看反應(yīng)物和產(chǎn)物：消耗O2或產(chǎn)物中有H 2O，一定存在有氧呼吸。產(chǎn)物中有酒精或乳酸，一定有無(wú)氧呼吸。(2)二看物質(zhì)的量的關(guān)系：無(wú)CO2產(chǎn)生只進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸。不耗O2，但產(chǎn)生CO2只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸。消耗O 2等于釋放CO2只進(jìn)行以葡萄糖為底物的有氧呼吸。CO2釋放量大于O2吸收量既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸。 1.(2016全國(guó)課標(biāo)卷，4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是()命題角度2考查光合作用色素、結(jié)構(gòu)及過(guò)程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(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 解析葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中，A正確；鎂作為細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽，可以離子狀態(tài)由植物的根從土壤中吸收，進(jìn)而參與葉綠素的合成，B正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光，可見(jiàn)光不包括紅外光和紫外光，C錯(cuò)誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗，因沒(méi)有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻，使類(lèi)胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來(lái)，因而葉片呈黃色，D正確。答案C 2.下面為光合作用的過(guò)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(huì)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(duì)H 和ATP的利用量減少，使得H 和ATP的含量都上升。答案B 3.如圖表示在夏季的一個(gè)晴天，某陽(yáng)生植物葉肉細(xì)胞光合作用過(guò)程中C3、C5的含量變化，若某一天中午天氣由晴轉(zhuǎn)陰，此時(shí)細(xì)胞中C3、C5含量的變化分別相當(dāng)于曲線(xiàn)中的哪一段()A.de段(X)，de段(Y) B.cd段(X)，bc段(Y)C.de段(Y)，cd段(X) D.bc段(Y)，bc段(X) 解析題干信息“由晴轉(zhuǎn)陰”是解題的關(guān)鍵。光照強(qiáng)度下降，植物葉肉細(xì)胞光反應(yīng)速率下降，H 和ATP含量下降，導(dǎo)致C3還原過(guò)程減弱，短時(shí)間內(nèi)C3消耗量下降、生成量不變而有所積累，C5的生成量下降；另一方面，CO2繼續(xù)與C5生成C3，C5消耗量短時(shí)間不變。故C3含量短時(shí)間上升，相當(dāng)于曲線(xiàn)中的de段(X)，而C5含量短時(shí)間下降，相當(dāng)于曲線(xiàn)中的de段(Y)。綜上所述，A正確。答案A 改變條件后C3、C5、H 、ATP的含量及(CH 2O)合成速率變化分析光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度突然改變后C3、C5、H 、ATP的含量及(CH 2O)合成速率的動(dòng)態(tài)變化時(shí)，要將光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程結(jié)合起來(lái)分析，從某物質(zhì)來(lái)源和去路的變化來(lái)確定其含量變化。如下面四幅模型圖： 【典例】(2016山東棗莊模擬)圖1中，表示某植物細(xì)胞某些代謝過(guò)程，ae表示相關(guān)物質(zhì)，圖2表示在不同溫度下，測(cè)定該植物葉片1 cm2重量變化情況的操作流程及結(jié)果，以下分析錯(cuò)誤的是()命題角度3光合作用與細(xì)胞呼吸的內(nèi)在關(guān)系 A.圖1中，過(guò)程，能產(chǎn)生ATP的是、B.物質(zhì)a、b分別是氧氣、二氧化碳C.從圖2分析，該植物的呼吸速率為X，實(shí)際光合速率可表示為Y2XD.從圖2分析，維持12 h光照，12 h黑暗，溫度維持16 ，植物不能生長(zhǎng) 慧眼識(shí)圖答案D 【對(duì)點(diǎn)小練】（2016南通第一次調(diào)研）下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過(guò)程圖解，相關(guān)敘述正確的是（）A過(guò)程表示光合作用暗反應(yīng)，無(wú)光條件下能正常進(jìn)行B過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，所有活細(xì)胞都能進(jìn)行C過(guò)程表示有氧呼吸第二階段，無(wú)氧條件下能正常進(jìn)行D過(guò)程產(chǎn)生的H 、ATP、CO 2都用于過(guò)程 解析過(guò)程表示光合作用的暗反應(yīng)階段，有光和無(wú)光在短時(shí)間內(nèi)都可以進(jìn)行，但是當(dāng)暗反應(yīng)將光反應(yīng)提供的ATP和H 消耗盡后，暗反應(yīng)無(wú)法正常進(jìn)行，A錯(cuò)誤；過(guò)程表示細(xì)胞呼吸（有氧呼吸和無(wú)氧呼吸）的第一階段，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，所有活細(xì)胞都能進(jìn)行，B正確；過(guò)程表示有氧呼吸的第二階段，在無(wú)氧條件下，丙酮酸無(wú)法進(jìn)入線(xiàn)粒體，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被還原為酒精和H 2O或乳酸，C錯(cuò)誤；過(guò)程產(chǎn)生的H 在有氧呼吸第三階段與氧氣結(jié)合生成水，ATP供給各種生命活動(dòng)所需要的能量，而CO 2則一部分供給光合作用，一部分釋放到空氣中，D錯(cuò)誤。答案B 光合作用中H 為NADPH，細(xì)胞呼吸中H 為NADH，二者不是同種物質(zhì)。 考點(diǎn)二光合作用與細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用1.（2016江蘇卷，32）為了選擇適宜栽種的作物品種，研究人員在相同的條件下分別測(cè)定了3個(gè)品種S1、S2、S3的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)，結(jié)果如圖1和圖2。請(qǐng)回答以下問(wèn)題： （1）最適宜在果樹(shù)林下套種的品種是，最適應(yīng)較高光強(qiáng)的品種是。（2）增加環(huán)境中CO2濃度后，測(cè)得S2的光飽和點(diǎn)顯著提高，但S3的光飽和點(diǎn)卻沒(méi)有顯著改變，原因可能是：在超過(guò)原光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)下，S2的光反應(yīng)產(chǎn)生了過(guò)剩的，而S3在光飽和點(diǎn)時(shí)可能（填序號(hào)）。光反應(yīng)已基本飽和暗反應(yīng)已基本飽和光、暗反應(yīng)都已基本飽和（3）葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的能量既用于固定CO 2，也參與葉綠體中生物大分子的合成。 （4）在光合作用過(guò)程中，CO2與RuBP（五碳化合物）結(jié)合的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三個(gè)。下圖為葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖。淀粉是暫時(shí)存儲(chǔ)的光合作用產(chǎn)物，其合成場(chǎng)所應(yīng)該在葉綠體的。淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)先水解成TP或，后者通過(guò)葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，合成由構(gòu)成的蔗糖，運(yùn)出葉肉細(xì)胞。 解析（1）果樹(shù)林下光照較弱，適合光補(bǔ)償點(diǎn)較低的植物生長(zhǎng)。最適應(yīng)較高光強(qiáng)的品種光飽和點(diǎn)較高。（2）光反應(yīng)的產(chǎn)物為H 和ATP；增加環(huán)境中CO2濃度后，S3的光飽和點(diǎn)卻沒(méi)有顯著改變，可能是光反應(yīng)已基本飽和、暗反應(yīng)已基本飽和，或二者已基本飽和。（3）葉綠體中有機(jī)物大分子如核酸、蛋白質(zhì)的合成需要消耗ATP。（4）淀粉合成場(chǎng)所位于葉綠體基質(zhì)，根據(jù)圖示，葉綠體膜上存在六碳糖載體，淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)先水解成TP或六碳糖，后者通過(guò)葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中。蔗糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成。答案（1）S 2S3（2）H 和ATP（3）核酸、蛋白質(zhì)（4）基質(zhì)中葡萄糖葡萄糖和果糖 2.（2015江蘇單科，27）為了研究2個(gè)新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人員分別測(cè)定了新育品種與原種（對(duì)照）葉片的凈光合速率、蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量，結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)得的單位時(shí)間、單位葉面積的釋放量。（2）光合作用過(guò)程中，CO2與C5結(jié)合生成，消牦的C5由經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)再生。（3）由圖可知，P1的葉片光合作用能力最強(qiáng)，推斷其主要原因有：一方面是其葉綠素含量較高，可以產(chǎn)生更多的；另一方面是其蛋白質(zhì)含量較高，含有更多的_。（4）栽培以后，P2植株干重顯著大于對(duì)照，但籽實(shí)的產(chǎn)量并不高，最可能的生理原因是_。 解析（1）凈光合速率可用單位時(shí)間、單位葉面積O2的釋放量或CO2的吸收量來(lái)表示，一般選用葉齡一致的葉片在相同的光照強(qiáng)度、CO2濃度下進(jìn)行測(cè)定。（2）光合作用暗反應(yīng)中，CO2首先與C5結(jié)合生成C3，而后C3在H 和ATP的作用下生成（CH 2O）和C5。（3）由圖可知，P1葉片光合作用能力最強(qiáng)，原因有兩個(gè)方面：一是其葉綠素含量較高，可產(chǎn)生更多的H 和ATP；二是其含有更多與光合作用有關(guān)的酶。（4）P2植株干重顯著大于對(duì)照，但由于向籽實(shí)運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物較少，最終獲得的籽實(shí)產(chǎn)量并不高。答案（1）光照強(qiáng)度、CO 2濃度O2（2）C3C3（3）H 和ATP參與光合作用的酶（4）P2光合作用能力強(qiáng)，但向籽實(shí)運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物少 高考常結(jié)合坐標(biāo)曲線(xiàn)或柱形圖模型，考查光合作用、細(xì)胞呼吸的影響因素及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，對(duì)總光合速率、凈光合速率與呼吸速率的考查也較多，尤其是光合速率曲線(xiàn)中不同區(qū)段限制因子分析，光飽和點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)等問(wèn)題。 1.影響細(xì)胞呼吸的4大外界因素適當(dāng)降溫低氧 注：涉及“長(zhǎng)期浸于水中爛根或發(fā)黑等”現(xiàn)象，均由無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精所致。CO2 2.在相對(duì)密閉的環(huán)境中晝夜CO2含量的變化曲線(xiàn)圖分析(O2變化與CO2相反)不生長(zhǎng) 3.解讀真正(總)光合速率、表觀(凈)光合速率與呼吸速率的關(guān)系 【典例】為研究提高大棚內(nèi)CO2濃度對(duì)油桃光合作用的影響，測(cè)得自然種植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚內(nèi)油桃光合速率變化曲線(xiàn)如圖。據(jù)圖分析正確的是()命題角度1以坐標(biāo)圖為載體考查影響光合與呼吸速率的因素 A.光照時(shí)H 的運(yùn)動(dòng)方向是從葉綠體基質(zhì)到類(lèi)囊體薄膜B.分析兩條曲線(xiàn)的變化規(guī)律可知人工施加CO2的最佳時(shí)間是10時(shí)C.兩大棚同時(shí)通風(fēng)時(shí)間為10時(shí)D.圖中陰影部分面積表示813點(diǎn)的有機(jī)物積累量 慧眼識(shí)圖答案C 【對(duì)點(diǎn)小練】(2016成都樹(shù)德中學(xué)模擬)將兩株植物放在封閉的玻璃罩內(nèi)，用全素營(yíng)養(yǎng)液置于適宜光照下進(jìn)行培養(yǎng)(如甲圖所示)，假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中的生理狀態(tài)相同，且空氣濕度對(duì)植物蒸騰作用的影響、微生物對(duì)CO2濃度影響均忽略不計(jì)。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)定了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如乙圖所示曲線(xiàn)；實(shí)驗(yàn)二：利用甲裝置研究該植物在適宜光照下、不同溫度下分別暗處理1 h，再光照1 h(光照強(qiáng)度相同)，測(cè)其有機(jī)物變化，得到數(shù)據(jù)如圖丙所示。請(qǐng)據(jù)圖分析回答： (1)圖甲中在植物的全素營(yíng)養(yǎng)液中加入 ，在鐘罩內(nèi)最初檢測(cè)到的放射性物質(zhì)是。在鐘罩內(nèi)的CO2中檢測(cè)到放射性的18O，這是因?yàn)樗畢⑴c了中的反應(yīng)；植物對(duì)全素營(yíng)養(yǎng)液中礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性，這取決于_。( 2 )圖乙曲線(xiàn)中E F段C O 2濃度降低速率緩慢，是因?yàn)?，影響CD段CO2相對(duì)含量下降的主要環(huán)境因素是，若D點(diǎn)和H點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的呼吸強(qiáng)度相等，則D點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度(大于、等于、小于)H點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度。(3)由圖丙可知，該植物呼吸作用和光合作用的最適溫度在所給的四個(gè)溫度中分別是、；在光合作用的最適溫度下，該植物每天光照11 h，則該植物一天增重。 答案(1)氧氣線(xiàn)粒體基質(zhì)根細(xì)胞膜上載體的種類(lèi)和數(shù)量(2)正午時(shí)環(huán)境溫度較高，葉片上的氣孔關(guān)閉，CO2吸收速率降低光照強(qiáng)度大于(3)29 2927 mg 植物生長(zhǎng)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(shí)，光合速率呼吸速率，植物生長(zhǎng)取決于圖中虛線(xiàn)變化。)注：快速確認(rèn)曲線(xiàn)圖中“總光合速率”與“凈光合速率”：若光照強(qiáng)度為“0”時(shí)，CO 2吸收量(或光合速率)從“0”開(kāi)始，則描述指標(biāo)為“總光合速率”，若此時(shí)CO2吸收量從負(fù)值開(kāi)始，則描述指標(biāo)應(yīng)為凈光合速率。 1.(2015四川卷，4)在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測(cè)得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo)(見(jiàn)下表)。下列分析正確的是()命題角度2以數(shù)據(jù)信息為載體考查兩大代謝的影響因素物種指標(biāo)馬尾松苦櫧石櫟青岡光補(bǔ)償點(diǎn)/(molm2s1) 140 66 37 22光飽和點(diǎn)/(molm 2s1) 1 425 1 255 976 924(光補(bǔ)償點(diǎn)：光合速率等于呼吸速率時(shí)的光強(qiáng)；光飽和點(diǎn)：達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng)) A.光強(qiáng)大于140(molm2s1)，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2全部進(jìn)入線(xiàn)粒體B.光強(qiáng)小于1 255(molm2s1)，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(jī)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(guò)程中，隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會(huì)增加 解析由表格可知光強(qiáng)140(molm2s1)正好是馬尾松的光補(bǔ)償點(diǎn)，當(dāng)光強(qiáng)大于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，光合速率大于呼吸速率，此時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的O2不僅進(jìn)入線(xiàn)粒體參與有氧呼吸，還有多余的O2釋放到細(xì)胞外，A錯(cuò)誤；由表格可知光強(qiáng)1255(molm2s1)正好是苦櫧的光飽和點(diǎn)，當(dāng)光強(qiáng)小于光飽和點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，當(dāng)光強(qiáng)大于光飽和點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度，B錯(cuò)誤；輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，而非生產(chǎn)者積累的有機(jī)物的能量總和，C 錯(cuò)誤。答案D 2.（2016江蘇揚(yáng)、通、泰第二次調(diào)研，27）菹草是一種沉水植物，是草食性魚(yú)類(lèi)的良好天然餌料。為了能充分利用和開(kāi)發(fā)菹草資源，科研人員研究了不同因素對(duì)菹草光合作用的影響，結(jié)果如下圖（圖中實(shí)線(xiàn)表示凈光合速率，虛線(xiàn)表示真正光合速率）。分析回答： （1）菹草葉肉細(xì)胞中含較多葉綠素，葉綠素分布在葉綠體的，其作用是_。 （2）由圖1可知，菹草生長(zhǎng)的最適溫度在左右；在35時(shí)，菹草每小時(shí)呼吸作用耗氧量約為mgg1L1。（3）通過(guò)研究，科研人員建議在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)水量使菹草生長(zhǎng)于水深2 m左右。結(jié)合圖2分析其依據(jù)是。若將水深增加到3m以上，菹草的呼吸速率將。（4）在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于水體流動(dòng)不暢，生長(zhǎng)旺盛的菹草有時(shí)突然光合作用能力明顯降低，甚至衰亡。結(jié)合圖3分析，出現(xiàn)這一現(xiàn)象原因可能是_。 解析（1）光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上分布著與光反應(yīng)有關(guān)的葉綠素；葉綠素的作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能。（2）實(shí)線(xiàn)表示凈光合速率，從圖1可以看出，在20左右時(shí)菹草凈光合速率最大，所以菹草生長(zhǎng)的最適溫度在20左右。呼吸速率真正光合速率凈光合速率，從圖1可以看出，35時(shí)凈光合速率是0.2/（mgg1L1h1），真正光合速率是0.8（mgg1L1h1），所以呼吸速率是1.0（mgg 1L1h1）。（3）水深主要通過(guò)影響光照強(qiáng)度來(lái)影響光合作用，要使菹草生長(zhǎng)最好，應(yīng)選擇凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度。結(jié)合圖2分析，通過(guò)調(diào)節(jié)水量使菹草生長(zhǎng)于水深2m左右，是由于水深2m處，光照強(qiáng)度適宜，菹草凈光合速率接近最高。水深超過(guò) 2m，真正光合速率和凈光合速率的差值在減小，即呼吸速率在降低。（4）結(jié)合圖3，在一定范圍內(nèi)pH升高菹草光合速率降低，菹草生長(zhǎng)旺盛時(shí)，水中大量CO2被利用，由于水體流動(dòng)不暢CO2得不到及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致pH升高，菹草光合速率降低（堿中毒）。答案（1）類(lèi)囊體薄膜吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能（2）201.0（3）水深2m處，光照強(qiáng)度適宜，菹草凈光合速率接近最高降低（4）菹草生長(zhǎng)旺盛時(shí)，水中大量CO2被利用，由于水體流動(dòng)不暢CO 2得不到及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致pH升高，菹草光合速率降低（堿中毒） (1)光照強(qiáng)度為“0”意味著光合作用不能進(jìn)行，此時(shí)氣體變化量全由細(xì)胞呼吸引起，可作為呼吸強(qiáng)度指標(biāo)。(2)光照下植物吸收CO2量或“測(cè)定的”CO2吸收量應(yīng)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(yīng)為光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度間的“差值”，切不可僅答成“光合作用消耗”導(dǎo)致裝置中CO2濃度下降。 考點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn)1.（2016江蘇卷，17）下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（）A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10mL提取液，研磨時(shí)一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶液揮發(fā)而消失 解析CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應(yīng)在研磨時(shí)加入，A錯(cuò)誤；即使菜中葉剪碎不夠充分，但色素并沒(méi)有減少，也可提取出4種光合作用色素，B正確；由于研磨時(shí)乙醇揮發(fā)，故為獲得10mL提取液，研磨時(shí)加入多于10mL乙醇，C錯(cuò)誤；葉綠素條帶不會(huì)隨層析液揮發(fā)而消失，D錯(cuò)誤。答案B 2.（2013江蘇卷，17）將圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)操作錯(cuò)誤的是（）A.探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時(shí)打開(kāi)閥aB.經(jīng)管口3取樣檢測(cè)酒精和CO2的產(chǎn)生情況C.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)改裝后整個(gè)裝置進(jìn)行氣密性檢查D.改裝時(shí)將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通解析管口3只能檢測(cè)非氣態(tài)的產(chǎn)物，如酒精等，B錯(cuò)誤。 答案B 3.（2012江蘇，33）為探究低濃度NaH SO3溶液對(duì)水稻光合速率的影響，某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并回答下列問(wèn)題。（1）實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料用具：乳熟期的溫室盆栽水稻，1（mmolL 1）NaH SO3溶液，蒸餾水，噴壺，光合分析測(cè)定儀等。 實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：選取若干的水稻植株隨機(jī)平均分成甲、乙兩組，甲組為對(duì)照組，乙組為實(shí)驗(yàn)組。第二步：每天傍晚分別將等量的、噴灑在甲、乙兩組的水稻葉片上，次日上午測(cè)定光合速率。結(jié)果與分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1，經(jīng)分析可以得出的結(jié)論是_。 （2）研究發(fā)現(xiàn)NaH SO3增加了葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力，推測(cè)其作用部位是葉綠體的，進(jìn)而加快對(duì)圖2中（填字母AD）物質(zhì)的利用。（3）研究小組利用上述條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明了0.2mol/L硫酸甲酯吩嗪（PMS）和1mmol/LNaH SO3效應(yīng)相同，兩者共同處理既不存在累加效應(yīng)，也無(wú)抑制效應(yīng)。請(qǐng)用柱形圖繪制出實(shí)驗(yàn)結(jié)果（實(shí)驗(yàn)光照強(qiáng)度為1000molm2s1）。 解析該題主要考查了光合作用的過(guò)程以及光合速率影響因素的實(shí)驗(yàn)探究方法。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟⒔Y(jié)合所給實(shí)驗(yàn)材料，可以確定對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組應(yīng)分別用蒸餾水和1mmol/NaH SO3溶液處理。為減少無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，所選的水稻植株的生長(zhǎng)狀況（包括株型、長(zhǎng)勢(shì)、葉片等）應(yīng)基本一致。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線(xiàn)可以看出，用1mmol/LNaH SO3溶液處理的實(shí)驗(yàn)組水稻在不同光照強(qiáng)度下光合速率均提高。（2）NaH SO3可增加葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力，所以該物質(zhì)作用于光反應(yīng)階段，作用部位是葉綠體的類(lèi)囊體。ATP合成加快，從而促進(jìn)了暗反應(yīng)過(guò)程，加快了對(duì)C 3（B）、C5（D）、CO2（A）等物質(zhì)的利用。（3）分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，應(yīng)注意該實(shí)驗(yàn)不僅證明了0.2mol/L的PMS和1mol/LNaH SO3溶液效應(yīng)相同，還得出了兩者既不存在累加效應(yīng)，也無(wú)抑制效應(yīng)，說(shuō)明了該實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)計(jì)為四組實(shí)驗(yàn)，其中對(duì)照組用蒸餾水處理，實(shí)驗(yàn)組分三組：用0.2mol/L的PMS處理、用1mol/LNaH SO 3溶液處理、用0.2mol/L的PMS和1mmol/LNaH SO3溶液共同處理。四組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為三組實(shí)驗(yàn)組促進(jìn)效果相同，且均高于對(duì)照組。繪制柱形圖時(shí)，還應(yīng)結(jié)合第（1）小題的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：光照強(qiáng)度為1000molm 2s1時(shí)，對(duì)照組和1mmol/LNaH SO3溶液處理的水稻凈光合速率分別為20和25（molm2s1）。 答案（1）株型、長(zhǎng)勢(shì)、葉片均一蒸餾水1mol/LNaH SO3溶液不同光照強(qiáng)度下低濃度NaH SO3溶液均可提高水稻光合速率（2）類(lèi)囊體A、B、D（3）見(jiàn)圖 葉綠體中色素提取與分離實(shí)驗(yàn)常滲入到實(shí)驗(yàn)選擇題中作選項(xiàng)考查，準(zhǔn)確記憶色素提取、分離原理、相關(guān)試劑作用及色素帶分離結(jié)果是解題關(guān)鍵。對(duì)于呼吸、光合實(shí)驗(yàn)探究的考查則常側(cè)重條件(如光照)控制，實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與分析，物理誤差校正，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論推導(dǎo)，同時(shí)應(yīng)注意分析NaOH、NaH CO3、蒸餾水等試劑的作用。 1.色素提取、分離無(wú)水乙醇溶解度溶解度胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b藍(lán)紫光藍(lán)綠 2.生物呼吸類(lèi)型判定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)裝置欲確認(rèn)某生物的呼吸類(lèi)型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)： (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論甲液滴不動(dòng)，乙液滴不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸或種子已死亡甲液滴 ，乙液滴 只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸甲液滴左移，乙液滴右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸甲液滴 ，乙液滴 只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸特別提醒為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，除減少無(wú)關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置。對(duì)照裝置與裝置二相比，不同點(diǎn)是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。不動(dòng)右移左移不動(dòng) 3.光合速率與呼吸速率的測(cè)定(1)呼吸速率和凈光合速率的測(cè)定方法(如下圖)(2)真正光合速率的計(jì)算總光合速率呼吸速率NaOH NaH CO 3凈光合速率 判斷與光合作用、細(xì)胞呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)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(kāi)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(duì)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(xiàn)粒體提取細(xì)胞勻漿離心()(9)保持容器中CO2濃度不變NaOH溶液()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NaH CO3溶液。 1.（2015江蘇卷，21）為研究高光強(qiáng)對(duì)移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果（、為色素條帶）。下列敘述正確的是（多選）（）命題角度1葉綠體中色素的提取與分離 A.強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低B.類(lèi)胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照C.色素、吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同D.畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)時(shí)，濾液在點(diǎn)樣線(xiàn)上只能畫(huà)一次解析由圖示可知，強(qiáng)光下，、表示的葉綠素色素帶變窄，說(shuō)明葉綠體含量降低，A正確；類(lèi)胡蘿卜素可保護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光降解，B正確；是葉綠素a，是葉綠素b，都是主要吸收藍(lán)紫光和紅光，但吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同，C正確；畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)時(shí)，濾液在點(diǎn)樣線(xiàn)上畫(huà)23次，D錯(cuò)誤。答案ABC 2.(2016山東臨沂一模)下圖表示用韭菜宿根進(jìn)行的相關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)流程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.提取色素時(shí)，要加入SiO2和CaCO3進(jìn)行充分研磨B.色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無(wú)水乙醇中的溶解度不同C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說(shuō)明葉綠素合成需要光照D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明韭菜中提取的色素吸收光的種類(lèi)更多 解析色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中溶解度不同。答案B 關(guān)注幾種試劑作用無(wú)水乙醇提取色素；層析液分離色素；CaCO3保護(hù)葉綠素；SiO2研磨充分 1.下面三個(gè)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(guān)分析不正確的是()命題角度2與細(xì)胞呼吸相關(guān)的實(shí)驗(yàn)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(dòng)，說(shuō)明種子萌發(fā)只進(jìn)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(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理，都需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 解析甲裝置中含有溫度計(jì)，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(dòng)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(jìn)行有氧呼吸，但不能說(shuō)明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸，B錯(cuò)誤；丙裝置中澄清石灰水可檢測(cè)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(huì)進(jìn)行呼吸作用，所以三個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理，都需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，D正確。答案B 2.如圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置，有關(guān)敘述正確的是() A.該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其中乙組作為對(duì)照組B.若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則E瓶?jī)?nèi)的溶液會(huì)變黃C.可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間長(zhǎng)短，來(lái)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生速率D.若C瓶和F瓶中溶液都變渾濁，不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式 解析探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，有氧和無(wú)氧條件的兩組都是實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)比可以看出O2對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。檢測(cè)時(shí)需將B瓶和E瓶中培養(yǎng)液過(guò)濾后取等量濾液加入兩只試管中；E瓶中酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，生成酒精，酒精在酸性條件下與重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色，而B(niǎo)瓶進(jìn)行有氧呼吸，不生成酒精，無(wú)灰綠色出現(xiàn)。B瓶中進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2的速率較快，溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃所需的時(shí)間較短；E瓶中酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生CO 2的速率較慢，溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃所需時(shí)間較長(zhǎng)。因有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都能產(chǎn)生CO2使澄清的石灰水變渾濁，但兩者的渾濁程度不同，故可據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式。答案C 實(shí)驗(yàn)成功關(guān)鍵點(diǎn)(1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2，(故用NaOH除CO2)以保證使第三個(gè)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。(2)E瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將E瓶中的氧氣消耗完后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入澄清的石灰水中的CO2來(lái)自無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生。 1.（2014江蘇卷，31）為研究浮游藻類(lèi)的光合作用，將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長(zhǎng)期，并以此為材料，測(cè)定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率（Pn）。圖1為光合放氧測(cè)定裝置的示意圖；圖2是不同NaH CO3濃度（pH 8.5，25）條件下測(cè)得的Pn曲線(xiàn)圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：命題角度3光合、呼吸速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 解析（1）通過(guò)圖可知，可以通過(guò)調(diào)節(jié)光源改變光照強(qiáng)度、光的波長(zhǎng)（光質(zhì)），從而研究光強(qiáng)和光質(zhì)對(duì)光合作用的影響。（2）溫度是無(wú)關(guān)變量，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度，使得難以確定光照對(duì)Pn影響，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要遵循單一變量原則，使無(wú)關(guān)變量相同且適宜，以便排除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。（3）由圖可以看出，達(dá)到最大Pn值的最低NaH CO3濃度為120mgL1；在更高NaH CO3濃度下，外界因素 2.某生物興趣小組利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問(wèn)題。(1)若要探究植物呼吸作用的類(lèi)型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置。若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。 (2)若要驗(yàn)證CO2是植物光合作用的必需原料，選取的最佳實(shí)驗(yàn)裝置是，實(shí)驗(yàn)中給植物提供C18O2后，在玻璃罩內(nèi)檢測(cè)到含18O的氧氣，其產(chǎn)生的途徑為_(kāi)。解析(1)若要探究植物呼吸作用的類(lèi)型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有裝置一和裝置二，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置沒(méi)有植物的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，排除物理因素的影響。若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則裝置一燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，有氧呼吸消耗氧氣，則紅色液滴向左移；裝置二燒杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于產(chǎn)生的二氧化碳量，則紅 色液滴右移。 光合作用、細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)技巧(1)變量的控制手段，如光照強(qiáng)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(jìn)行控制，不同溫度可用不同恒溫裝置控制，若確認(rèn)CO2是光合作用的原料，應(yīng)以CO2有無(wú)(如添加NaH CO3，還是添加NaOH設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn))為變量，若確認(rèn)CO2濃度對(duì)光合速率的影響，則應(yīng)以不同濃度的CO2緩沖液為變量。 (2)典型的方法“黑白瓶法”：用黑瓶(無(wú)光照的一組)測(cè)得的為呼吸作用強(qiáng)度值，用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真光合作用強(qiáng)度值。梯度法：用一系列不同光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度的裝置，可探究光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。 密閉小室中氣體變化“拐點(diǎn)處”葉肉細(xì)胞代謝狀況辨析 1.總光合速率、凈光合速率與呼吸速率常用表示方法項(xiàng)目表示方法凈光合速率植物CO2吸收量或小室中CO2減少量、植物O2釋放量或小室中O2增加量、C6H 12O6積累量總光合速率CO2固定量、O2產(chǎn)生量或葉綠體CO2吸收量或葉綠體O2釋放量、C6H 12O6制造量呼吸速率(遮光條件下測(cè)得) CO 2釋放量、O2吸收量或線(xiàn)粒體CO2釋放量或線(xiàn)粒體O2吸收量、C6H 12O6消耗量注：在有光條件下，植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，實(shí)驗(yàn)“容器”中O2增加量、CO2減少量應(yīng)代表“凈光合量” 2.高考?？嫉闹参铩叭省眴?wèn)題歸納 3.密閉裝置中氣體變化曲線(xiàn)“拐點(diǎn)”處含義 1.在某一光照條件下，一株植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。以下示意圖能代表該光照條件下，該植物葉肉細(xì)胞中發(fā)生的情況的是()解析整株植物光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，則葉肉細(xì)胞中光合速率呼吸速率。答案D 2.(2016山東棗莊模擬)某研究小組進(jìn)行某植物的栽培試驗(yàn)，圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測(cè)得的光合曲線(xiàn)和黑暗條件下的呼吸曲線(xiàn)；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)24 h測(cè)定的溫室內(nèi)CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線(xiàn)，據(jù)圖分析，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是() A.圖1中，當(dāng)溫度達(dá)到55 時(shí)，植物光合作用相關(guān)的酶失活B.6 h時(shí)，圖2葉肉細(xì)胞產(chǎn)生H 的場(chǎng)所有葉綠體、線(xiàn)粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等C.18 h時(shí)，圖2葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的O2量大于線(xiàn)粒體消耗的O2量D.該植株在進(jìn)行光合作用且吸收CO2的量為0時(shí)，在兩圖中的描述點(diǎn)共有4個(gè)解析圖1中的虛線(xiàn)始終為二氧化碳的釋放，因此表示呼吸速率隨溫度變化的情況，而實(shí)線(xiàn)有時(shí)高于0，有時(shí)低于0，因此表示凈光合速率隨溫度變化的情況，圖中顯示，當(dāng)溫度達(dá)到55 時(shí)，光合作用不再吸收二氧化碳，只剩下呼吸作用消耗二氧化碳的曲 線(xiàn)，表明植物不再進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，A正確；分 析圖2可知，6 h時(shí)，二氧化碳的吸收速率為0，此時(shí)密閉小室內(nèi)二氧化碳濃度達(dá)到最大值，此時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，因此葉肉細(xì)胞產(chǎn)生H 的場(chǎng)所有葉綠體、線(xiàn)粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等，B正確；分析圖2可知，18時(shí)，二氧化碳的吸收速度等于0，說(shuō)明此時(shí)整棵植株的光合作用強(qiáng)度等于有氧呼吸的強(qiáng)度，所以植株的“葉肉”細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生的O2量就必須大于線(xiàn)粒體消耗的O2量，這樣才能保證對(duì)非葉肉細(xì)胞的O2供應(yīng)，而使植株的光合作用強(qiáng)度等于有氧呼吸的強(qiáng)度，C正確；圖2中當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí)，凈光合速率為0，處于室內(nèi)二氧化碳濃度曲線(xiàn)的拐點(diǎn)，因此圖2中光合速率和呼吸速率相等的時(shí)間點(diǎn)有2個(gè)，圖1中，光合作用與呼吸作用相等的溫度條件是40 ，共3個(gè)，D錯(cuò)誤。答案D 3.夏季某晴朗的一天對(duì)一密閉蔬菜大棚中的某種氣體的含量進(jìn)行24 h的檢測(cè)，結(jié)果如下圖1。下圖2是葉肉細(xì)胞內(nèi)兩種細(xì)胞器間的氣體關(guān)系圖解。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖1中所測(cè)氣體為；該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過(guò)一晝夜后是否積累有機(jī)物？。原因是_。(2)與它們各自的前一階段相比，EC段和DB段葉肉細(xì)胞內(nèi)的C 3含量的變化趨勢(shì)分別是、，圖1中CD段變化的原因可能是_。 (3)處于圖1中的B點(diǎn)時(shí)，圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有；而處于圖1中的DB段，圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有。解析(1)密閉大棚內(nèi)氣體含量發(fā)生變化的主要是O2和CO2，圖中E、B兩點(diǎn)氣體變化量為0，說(shuō)明E、B兩點(diǎn)的光合速率等于呼吸速率。7點(diǎn)之前呼吸速率大于光合速率，O2含量下降、CO2含量上升，故圖1所測(cè)氣體為O2。F點(diǎn)的O2含量高于A點(diǎn)，表明一晝夜內(nèi)O 2的凈積累量大于0，即有機(jī)物有積累。(2)EC段，光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的H 和ATP增多，C3被還原的量就會(huì)增多，故C3含量的變化趨勢(shì)為減少；DB段，光照強(qiáng)度逐漸降低，光反應(yīng)產(chǎn)生的H 和ATP減少，C3被還原的量就會(huì)減少，故 C3含量的變化趨勢(shì)為增加；CD段，光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)，使氣溫偏高，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)減弱，限制了光反應(yīng)的進(jìn)行。(3)B點(diǎn)的光合速率等于呼吸速率，但一般植物只有綠色部分進(jìn)行光合作用，在整體光合速率等于呼吸速率時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)肯定是光合速率大于呼吸速率，則圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有A、C、D、E；DB段光合速率大于呼吸速率，對(duì)于葉肉細(xì)胞來(lái)說(shuō)，葉綠體消耗CO2和產(chǎn)生O2的速率均大于線(xiàn)粒體產(chǎn)生CO2和消耗O2的速率，則圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有A、C、D、E。答案(1)O 2是F點(diǎn)的O2含量高于A點(diǎn)(一天內(nèi)光合作用產(chǎn)生的O2量多于呼吸作用消耗的O2量)(2)減少增加光照過(guò)強(qiáng)，使溫度過(guò)高，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)減弱，限制了光反應(yīng)的進(jìn)行(3)A、C、D、E A、C、D、E 4.(2016四川遂寧二診)如圖表示某處于密閉狀態(tài)的蔬菜大棚自然狀況下一天內(nèi)CO2濃度的變化情況，請(qǐng)據(jù)此回答：(1)CO2被固定后還原時(shí)還需光反應(yīng)提供。A點(diǎn)時(shí)植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有_。(2)圖中植物光合作用等于呼吸作用的點(diǎn)有(填圖中字母)，此時(shí)葉綠體產(chǎn)生氧氣的量(填“”“”或“”)葉肉細(xì)胞線(xiàn)粒體消耗氧氣的量。 (3)若植物長(zhǎng)期處于這種自然狀況下，能否正常生長(zhǎng)？，為什么？_。(4)為探究高溫(30 )、強(qiáng)光照(15klx)對(duì)小麥葉片與玉米葉片光合作用影響的差異，研究小組設(shè)計(jì)了下表所示的實(shí)驗(yàn)方案。組別材料條件1小麥葉片25、9klx a2 30、15klx b 3玉米葉片25、9klx c4 30、15klx d 若實(shí)驗(yàn)測(cè)得cd，則說(shuō)明_。有人認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)方案可去掉1、3組，由2、4組直接比較就能得出結(jié)論。這種做法(填“可行”或“不可行”)，理由是_。答案(1)ATP、H 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體(2)DH(3)不能一天內(nèi)植物光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量小于呼吸作用消耗有機(jī)物的量(或一天中植物積累有機(jī)物的量小于零，其他表述合理也可)(4)高溫、強(qiáng)光照對(duì)玉米光合作用影響不大(或無(wú)影響)不可行缺乏自身對(duì)照(或?qū)φ赵O(shè)計(jì)不科學(xué))不能得出高溫、強(qiáng)光照對(duì)兩種植物光合速率影響的差異(其他表述合理也可)