高考生物二輪復(fù)習(xí) 第二單元 生命系統(tǒng)的代謝基礎(chǔ) 專題二 兩大基礎(chǔ)代謝——光合作用和細(xì)胞呼吸課件
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1、專題二兩大基礎(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)胞呼吸作用的過程,其中代表有關(guān)生理過程發(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.和所含酶的種類不同 C.和都能產(chǎn)生大量ATP
2、D.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),為線粒體基質(zhì),為線粒體內(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)有氧呼吸和無氧呼吸同時(shí)存在,
3、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(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)過一系列的變化形成糖類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,此過程中需要酶參與,C正確;光照
4、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(jìn)入線粒體被分
5、解,必須在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進(jìn)入線粒體被分解。(3)光合作用過程在葉綠體類囊體膜上消耗H 2O,在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生H 2O;有氧呼吸過程在線粒體基質(zhì)中(第二階段)消耗H 2O;在線粒體內(nèi)膜上(第三階段)產(chǎn)生H 2O。 (1)證明光合作用所釋放的O2來自于水與用紫外線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全國卷,2A)()(2)人體細(xì)胞內(nèi)O2/CO2的比值,線粒體內(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)
6、,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)胞呼吸的類型及過程 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
7、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)下圖表示糖類代謝的示意圖,相關(guān)敘述正確的是()A.過程需要水的參與,發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上B.過程產(chǎn)生少量的ATP,、產(chǎn)生大量的ATPC.過程可以發(fā)生在人體的肝臟或肌肉細(xì)胞中D.過程不發(fā)生在人體細(xì)胞中,是因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)的酶 解析圖中過程發(fā)
8、生在線粒體基質(zhì)中,過程發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上,產(chǎn)生大量的ATP,A錯(cuò)誤;圖中、過程均產(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,一定有無氧呼吸。(2)二看物質(zhì)的量的關(guān)系:無CO2產(chǎn)生只進(jìn)行無氧呼吸產(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)行無氧呼吸。 1.(2016全國課標(biāo)卷,4)
9、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光,可見光不包括紅外光和紫外光,C錯(cuò)誤;葉綠素的合成需要光,黑暗中生長的植物幼苗,因沒有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻,使類胡蘿卜
10、素的顏色顯現(xiàn)出來,因而葉片呈黃色,D正確。答案C 2.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(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,某陽生植物葉肉細(xì)胞光合作用過程中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)于曲線中的哪一段()A.
11、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)于曲線中的de段(X),而C5含量短時(shí)間下降,相當(dāng)于曲線中的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C
12、3、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)過程結(jié)合起來分析,從某物質(zhì)來源和去路的變化來確定其含量變化。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 慧
13、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)胞的部分代謝過程圖解,相關(guān)敘述正確的是()A過程表示光合作用暗反應(yīng),無光條件下能正常進(jìn)行B過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,所有活細(xì)胞都能進(jìn)行C過程表示有氧呼吸第二階段,無氧條件下能正常進(jìn)行D過程產(chǎn)生的H 、ATP、CO 2都用于過程 解析過程表示光合作用的暗反應(yīng)階段,有光和無光在短時(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)無法正常進(jìn)行,A錯(cuò)誤;過程表示細(xì)胞呼吸(有氧呼吸和無氧呼吸)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;過程表示有氧呼吸的第二階段,在無氧條件下,丙酮酸無法進(jìn)入線粒體,
14、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)回答以下問題: (1)最適宜在果樹林下套種的品種是,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
15、著提高,但S3的光飽和點(diǎn)卻沒有顯著改變,原因可能是:在超過原光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)下,S2的光反應(yīng)產(chǎn)生了過剩的,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)果樹林
16、下光照較弱,適合光補(bǔ)償點(diǎn)較低的植物生長。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P
17、1、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)光合作用過程中,CO2與C5結(jié)合生成,消牦的C5由經(jīng)過一系列反應(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
18、的釋放量或CO2的吸收量來表示,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)曲線或柱形圖模型
19、,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“長期浸于水中爛根或發(fā)黑等”現(xiàn)象,均由無氧呼吸產(chǎn)生酒精所致。CO2 2.在相對(duì)密閉的環(huán)境中晝夜CO2含量的變化曲線圖分析(O2變化與CO2相反)不生長 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如圖。據(jù)圖分析正確的是()命題
20、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)到類囊體薄膜B.分析兩條曲線的變化規(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;實(shí)驗(yàn)
21、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
22、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)氧氣線粒體基質(zhì)根細(xì)胞膜上載體的種類和數(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,植物生長取決于圖中虛線變化。)注:快速確認(rèn)曲線圖中“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)值開始,則描述指標(biāo)應(yīng)為凈光合速率。 1.(2015四川卷
23、,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
24、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(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
25、蘇揚(yáng)、通、泰第二次調(diào)研,27)菹草是一種沉水植物,是草食性魚類的良好天然餌料。為了能充分利用和開發(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)線表示凈光合速率,虛線表示真正光合速率)。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)通過研究,科研人員建議在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)通過調(diào)節(jié)水量使菹草生長于水深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)過程中,由于水體流動(dòng)不暢,生長旺盛的菹草有時(shí)突然
26、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)所是葉綠體的類囊體薄膜,在葉綠體的類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)水深主要通過影響光照強(qiáng)度來影響光合作用,要使菹草生長最好,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
27、圖2分析,通過調(diào)節(jié)水量使菹草生長于水深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 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)
28、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
29、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
30、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
31、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狀況(包括株型、長勢(shì)、葉片等)應(yīng)基本一致。通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線
32、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囊體。ATP合成加快,從而促進(jìn)了暗反應(yīng)過程,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),也無抑制效應(yīng),說明了該實(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
33、.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)類囊體A、B、D(3)見圖 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
34、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
35、無氧呼吸特別提醒為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確,除減少無關(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
36、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.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照
37、C.色素、吸收光譜的吸收峰波長不同D.畫濾液細(xì)線時(shí),濾液在點(diǎn)樣線上只能畫一次解析由圖示可知,強(qiáng)光下,、表示的葉綠素色素帶變窄,說明葉綠體含量降低,A正確;類胡蘿卜素可保護(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不同,C正確;畫濾液細(xì)線時(shí),濾液在點(diǎn)樣線上畫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水乙醇中的溶解度不同C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說明葉綠素合成需要光照D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明
38、韭菜中提取的色素吸收光的種類更多 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
39、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)間長短,來檢測(cè)CO2
40、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,有氧和無氧條件的兩組都是實(shí)驗(yàn)組,通過對(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)液過濾后取等量濾液加入兩只試管中;E瓶中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,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瓶進(jìn)行有氧呼吸,不生成酒精,無灰綠色出現(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。因有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2使澄清的石灰水變渾濁,但兩者的渾濁程度
41、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來自無氧呼吸所產(chǎn)生。 1.(2014江蘇卷,31)為研究浮游藻類的光合作用,將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長期,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曲線圖。請(qǐng)回答下列問題
42、:命題角度3光合、呼吸速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 解析(1)通過圖可知,可以通過調(diào)節(jié)光源改變光照強(qiáng)度、光的波長(光質(zhì)),從而研究光強(qiáng)和光質(zhì)對(duì)光合作用的影響。(2)溫度是無關(guān)變量,溫度過高或過低都會(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)過程中要遵循單一變量原則,使無關(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)裝置來探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問題。(1)若要探究植物呼吸作用的類型,選取的實(shí)驗(yàn)裝置有,為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué),
43、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_。解析(1)若要探究植物呼吸作用的類型,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
44、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(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
45、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吸收量或線粒體CO2釋放量或線粒體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
46、光合量” 2.高考??嫉闹参铩叭省眴栴}歸納 3.密閉裝置中氣體變化曲線“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)得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線;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,據(jù)圖分析,下列說法中錯(cuò)誤的是() A.圖1中,當(dāng)溫度達(dá)到55 時(shí),植物光
47、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,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
48、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
49、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)回答下列問題:(1)圖1中所測(cè)氣體為;該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過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
50、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
51、、E;DB段光合速率大于呼吸速率,對(duì)于葉肉細(xì)胞來說,葉綠體消耗CO2和產(chǎn)生O2的速率均大于線粒體產(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)減少增加光照過強(qiáng),使溫度過高,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
52、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)胞線粒體消耗氧氣的量。 (3)若植物長期處于這種自然狀況下,能否正常生長?,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)
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