高考生物一轮复习学案 专项突破

高考生物一轮复习学案 专项突破

重点题型研析3——聚焦细胞代谢相关题型 题型1　光合作用与有氧呼吸的关系 ‎1．区别 光合作用 有氧呼吸 物质变化 无机物有机物 有机物无机物 能量变化 光能―→化学能(储能)‎ 化学能―→ATP中活跃的化学能、热能(放能)‎ 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物、释放能量，供细胞利用 场所 叶绿体 活细胞(主要在线粒体)‎ 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 ‎2. 联系 ‎(1)物质方面 C：CO2(CH2O)C3H4O3CO2‎ O：H2OO2H2O H：H2O[H](CH2O)[H]H2O ‎(2)能量方面 光能ATP中活跃化学能(CH2O)‎ ‎3．光合作用与细胞呼吸的关系图示 ‎4．细胞内[H]、ATP来源、去路的比较 比较项目 来源 去路 ‎[H]‎ 光合作用 光反应中水的光解 作为暗反应阶段的还原剂，用于还原三碳化合物合成有机物等 有氧呼吸、无氧呼吸 有氧呼吸第一阶段、第二阶段及无氧呼吸第一阶段产生 有氧呼吸用于第三阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量；无氧呼吸用于第二阶段还原丙酮酸生成相应产物 ATP 光合作用 在光反应阶段合成ATP，其合成所需能量来自色素吸收转化的太阳能 用于暗反应阶段三碳化合物的还原，并以稳定的化学能形式储存在有机物中 有氧呼吸、无氧呼吸 有氧呼吸第一、二、三阶段均产生，其中第三阶段产生最多，能量来自有机物的分解；无氧呼吸第一阶段 直接用于各项生命活动 典例剖析 如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是 ‎(　　)‎ A．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5‎ B．各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3‎ C．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水 D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能 解析　据图可知，1、2、3、4、5分别是光反应、暗反应、有氧呼吸第一、第二、第三阶段。五个过程中，1、3、4、5都能合成ATP，但1过程合成的ATP只能用于光合作用的暗反应；有氧呼吸合成的ATP可供给各种生命活动所需能量，其中5过程产生最多，故A正确；1、2过程表示光合作用，4、5过程属于有氧呼吸过程，并不是所有细胞都能进行光合作用和有氧呼吸，因此只有3过程在具有细胞结构的生物体内都能进行，故B正确。1、3和4过程都有[H]的产生，其中1过程产生的[H]在暗反应阶段用于还原三碳化合物，3、4过程产生的[H]在5过程中与氧结合产生水，故C错误。光合作用的暗反应除需要光反应提供ATP和[H]外，还需要多种酶参与，故D正确。‎ 答案　C 跟踪训练 　‎ ‎1．下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是 (　　)‎ A．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ、Ⅲ B．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水 C．过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2＋等提供动力 D．过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体 答案　A 解析　据图可知，阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，①表示光反应产生ATP，②表示三碳化合物的还原，③～⑤分别表示二氧化碳的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ(光反应发生于类囊体的薄膜上)、Ⅲ中的⑤(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)，故A正确；阶段Ⅰ生成的[H]将作为还原剂还原三碳化合物，故B错误；过程④和⑤都合成ATP，为细胞吸收Mg2＋等提供动力，①过程产生的ATP只能用于暗反应，故C错误；过程③进行的场所是叶绿体基质，过程④进行的场所是细胞质基质，过程⑤进行的场所是细胞质基质和线粒体，D错误。‎ ‎2．如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～③代表过程。据图回答下列问题：‎ ‎(1)将该植物由光下突然置于黑暗中，甲图中的三碳化合物的含量将 ，五碳化合物的含量将 。‎ ‎(2)与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比，乙图特有的步骤是 (填数字)，这些过程发生在 中。‎ ‎(3)若用18O标记甲图中的H2O，则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的物质是 ，甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是 。‎ ‎(4)根据上图写出根吸收无机盐离子所需能量的形成过程：光能→ → ‎ ‎→ →用于吸收无机盐离子的能量。‎ 答案　(1)增多　减少　(2)②③　线粒体的基质和内膜(或线粒体)　(3)水　Ⅰ与Ⅴ、Ⅱ与Ⅵ、Ⅲ与Ⅶ　(4)活跃的化学能　葡萄糖等有机物中稳定的化学能　ATP中活跃的化学能 解析　(1)将植物由光下突然置于黑暗环境中，光反应停止，不能合成[H]和ATP，三碳化合物还原过程减慢，三碳化合物含量增多，五碳化合物含量减少。(2)乙图表示有氧呼吸过程，马铃薯块茎在缺氧条件下进行无氧呼吸，与无氧呼吸相比，有氧呼吸特有的阶段是第二、三阶段，即乙图中的②③过程，分别发生在线粒体基质中和线粒体内膜上。(3)甲图中的HO通过光解产生18O2，在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成HO。甲、乙两图分别表示光合作用和有氧呼吸，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ分别表示[H]、O2、CO2、(CH2O)、[H]、O2、CO2，Ⅰ与Ⅴ都表示[H]，Ⅱ、Ⅵ都表示O2，Ⅲ、Ⅶ都表示CO2。‎ 题型2　光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下的气体变化 观察下面的图示，确定相应点、段的含义及相应的气体交换图示。‎ ‎1．A点时，只进行呼吸作用，如图甲。‎ ‎2．AB段，呼吸作用强度大于光合作用强度，如图乙。‎ ‎3．B点时，呼吸作用强度等于光合作用强度，如图丙。‎ ‎4．BC段及C点以后，呼吸作用强度小于光合作用强度，如图丁。‎ ‎5．甲、乙、丙、丁所处的条件分别为黑暗、弱光照、中性光照、强光照。‎ 典例剖析 　如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是 ‎(　　)‎ A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程 B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程 C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b 解析　a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸强度下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。‎ 答案　C 跟踪训练 ‎ ‎3．下图甲表示某种植物光合作用强度(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸) (　　)‎ A．图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4‎ B．处于图甲中a、b、c、d、e任意一点，图乙中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0‎ C．图甲中e点以后，图乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低 D．图甲中c点时，图乙中有m1＝n1＝m4＝n4‎ 答案　D 解析　图乙中m1～m4分别表示线粒体产生、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，n1～n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体产生的O2量。图甲中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为图乙中的m3，A错误；若在e点时，叶绿体产生的O2足够线粒体呼吸消耗，n2＝0，B错误；图甲中e点以后，图乙中n4‎ 不再增加，即达到光饱和点，其主要原因是叶绿体中的色素等有限，来不及吸收和利用那么多的光能，C错误；图甲中c点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，故有m1＝n1＝m4＝n4，D正确。‎ ‎4．如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a～f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜条件下O2净产量(光合作用的O2产生量－呼吸作用的O2消耗量)与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：‎ ‎(1)在图甲中，b可代表 ，物质b进入箭头所指的结构后与 结合，生成大量的 。‎ ‎(2)在适宜的条件下，若用CO2、HO供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是 。‎ ‎(3)在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有 ，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是　　 ‎ ‎ 　　　、　　　　 　　。‎ ‎(4)在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向 (左、右)移动。‎ ‎(5)在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是 。‎ 答案　(1)O2　[H]　ATP和水　(2)18O2　(3)CO2和H2O　叶绿体的数量等　二氧化碳浓度(或温度)等　(4)左 ‎(5)从类囊体的薄膜到叶绿体基质 解析　该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、呼吸作用的过程。两者互相提供原料，光合作用需要线粒体中呼吸作用释放的CO2来合成有机物，线粒体中呼吸作用要消耗光合作用产生的O2，同时会分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供直接的能源物质。曲线的A点光照强度为零，此时只进行呼吸作用，P点表示光合作用强度等于呼吸作用强度。‎ 题型3　光合作用、细胞呼吸的测定方法及实 验装置 ‎1．实验装置 ‎2．实验原理：因呼吸作用类型不同，瓶内气压增大、减小或不变，可通过液滴的右移、左 移或不动来呈现；也可根据光照强度不同，通过光合作用与呼吸作用的大小导致瓶内气压变化而引起液滴位置的变化来呈现。‎ ‎3．装置比较——单一变量的控制及作用 装置1‎ 装置2‎ 装置3‎ 材料 发芽种子 发芽种子 煮熟的种子 试剂 ‎20%NaOH 溶液5 mL 蒸馏水5 mL 蒸馏水5 mL 导致瓶内气压变化的气体 O2(因CO2被吸收)(呼吸引起)‎ CO2—O2(差值)(呼吸引起)‎ CO2—O2(差值)(环境引起)‎ 作用 ‎——‎ ‎——‎ 物理误差的校正 对照 ‎(装置1和2)‎ 等量NaOH溶液和蒸馏水单一变量控制 ‎——‎ 对照 ‎(装置2和3)‎ ‎——‎ 等量萌发的种子和煮熟的种子，单一变量控制 ‎4. 若将装置1改为探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系，则：‎ ‎(1)装置需改动的地方有三处 ‎①将“发芽种子”换成“能进行光合作用的材料”。‎ ‎②将“NaOH溶液”换成“Na2CO3/NaHCO3缓冲液”，保证CO2的相对稳定。‎ ‎③置于不同的光照强度下，观察液滴移动。‎ ‎(2)结果分析：①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大；②若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小；③若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶内气压不变。‎ ‎5．探究细胞呼吸状况的实验装置及结果分析 ‎(1)欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，即装置1和装置2。‎ ‎(2)结果与分析 ‎①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。‎ ‎②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)。‎ ‎③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。‎ ‎④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。(与糖类相比，脂肪C、H比例高，O的比例低，故氧化分解时释放相同CO2时，脂肪消耗的O2多，故CO2/O2<1，而葡萄糖只进行有氧呼吸时，CO2/O2＝1；若有氧和无氧呼吸同时进行，则CO2/O2>1。)‎ a．为使实验结果精确，排除实验误差还应设置装置3，以便校正。‎ b．进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。‎ 典例剖析 　取一植物形态、大小、生长发育状况相同的4张叶片按如图所示的装置进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体的体积变化可以通过观察油滴的运动进行判断。(不考虑气体在水中的溶解、外界气压的变化和蒸腾作用的影响)‎ ‎(1)适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是　　 　　，‎ 原因是 。‎ ‎(2)适宜的光照下短时间内(装置内仍有O2存在)装置B中油滴的移动情况是　　　　　　　　。放置一段时间后，装置中的O2消耗完毕，这时油滴的移动方向 是　　 　　，写出此时的反应方程式： 。‎ ‎(3)分析装置C中的油滴移动情况与光合作用和细胞呼吸的关系： ‎ ‎ 。‎ ‎(4)能否直接用装置C、D证明光合作用需要CO2，为什么？　　　　　　　　　　‎ ‎　 　　　。如果用装置B、C证明光合作用需要CO2，实验前应该将叶片进行怎样的处理？ 。‎ ‎(5)要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置 。‎ 解析　(1)由于装置A处于适宜的光照下，再根据光合作用和有氧呼吸的总反应式，可知消耗的气体量与产生的气体量相等，而装置A内的清水不影响气压变化，则压强不变，故油滴不移动。(2)装置B内的NaOH溶液能吸收CO2，有氧呼吸消耗O2使压强减小，则油滴向左移动。装置B中的O2消耗完毕时，则叶片只能进行无氧呼吸产生酒精和CO2，而CO2又被NaOH溶液吸收，压强不变，油滴不移动。(3)装置C中CO2缓冲液提供一定浓度的CO2，且保持不变，若光合作用产生的O2量大于细胞呼吸消耗的O2量，则压强增大，油滴向右移动；若光合作用产生的O2量等于细胞呼吸消耗的O2量，则压强不变，油滴不移动；若光合作用产生的O2量小于细胞呼吸消耗的O2量，则压强减小，油滴向左移动。(4)要证明光合作用需要CO2，则自变量为CO2的有无，其他条件都相同，但装置C、D不符合单一变量原则。对叶片进行饥饿处理消耗原有淀粉，有利于检测是否新产生了淀粉。(5)测定叶片细胞呼吸的强度，需要排除光合作用的干扰，所以装置应遮光。‎ 答案　(1)不移动　光合作用吸收的CO2体积等于释放出的O2体积，细胞呼吸吸收的O2体积等于释放出的CO2体积　(2)向左移动　不移动　C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2＋少量能量　(3)①当光合作用强度大于细胞呼吸强度时，油滴向右移动；②当光合作用强度等于细胞呼吸强度时，油滴不移动；③当光合作用强度小于细胞呼吸强度时，油滴向左移动(因为CO2缓冲液在CO2浓度低时可以释放出CO2，而在浓度高时要吸收CO2，从而保证装置内CO2浓度的稳定)　(4)不能。因为二者不符合单一变量原则　饥饿处理　(5)D 跟踪训练 ‎ ‎5．选用甲、乙两种植物进行光合作用的探究实验，测定两种植物在不同条件下单位时间内的O2释放量(mL)，实验结果如下表。下列说法正确的是 (　　)‎ 灯泡的功率(单位：W)‎ ‎20‎ ‎50‎ ‎75‎ ‎100‎ ‎200‎ ‎300‎ ‎0.1%‎ CO2浓度 甲植物 ‎3.4‎ ‎16.0‎ ‎28.2‎ ‎40.5‎ ‎56.5‎ ‎56.5‎ 乙植物 ‎2.6‎ ‎9.1‎ ‎19.2‎ ‎55.7‎ ‎75.6‎ ‎102.6‎ ‎0.03%‎ CO2浓度 甲植物 ‎2.3‎ ‎11.2‎ ‎19.8‎ ‎27.6‎ ‎27.5‎ ‎27.6‎ 乙植物 ‎1.8‎ ‎8.4‎ ‎18.9‎ ‎54.2‎ ‎75.2‎ ‎101.8‎ A.在阳光不充足的地区，甲植物与乙植物相比，光照强度最可能限制甲植物的正常生长 B．在100 W、CO2浓度为0.03%的条件下，提高光照强度能提高甲植物的光合作用强度 C．光照强度由300 W逐渐增大至400 W的过程中，甲植物CO2吸收量可能保持相对稳定 D．光照强度由300 W逐渐增大至400 W的过程中，乙植物O2释放量保持相对稳定 答案　C 解析　甲植物的光饱和点小于乙植物，因此光照强度弱最可能限制乙植物的正常生长。在光照强度为100 W、CO2浓度为0.03%时，甲植物的光合作用已经达到最大，光照强度再增大时，光合速率基本不变。光照强度由300 W逐渐增大至400 W的过程中，乙植物的光合作用强度可能进一步增强，O2释放量可能进一步上升，但甲植物光合作用强度基本不变，CO2吸收量可能会保持相对稳定。‎ ‎6．如图甲所示为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积变化如图乙所示。‎ ‎(1)标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是　　　　　 　。‎ ‎(2)若此时图甲植物光照强度为15千勒克司，则1小时光合作用产生的气体量为　　　　毫升。若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/ O2)为0.8(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸收　　　 　毫升CO2。‎ ‎(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组实验装置的区别是　　　　　　　　　　　　　　。如果对照组在相同光照条件下，毛细刻度管中的红色液滴较实验组向右移了5毫升，其原因是　 　　‎ ‎　　　　　　　　　 　。‎ ‎(4)如果将试管中的CO2缓冲液改为无菌水，则实验测得的数据指标是 　 值。该方法测得的实验数据不能较准确地说明光合作用速率变化，原因是 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ 答案　(1)O2　(2)200　160　(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片　环境因素(如温度变化等)对实验的影响　(4)释放的CO2与吸收O2量的差　光合作用强度大于细胞呼吸强度，使光合作用所需CO2不够或光合作用吸收和产生的气体量相等，变化量与细胞呼吸强度相关 解析　本题考查细胞呼吸和光合作用的实验探究，明确“红色液滴移动”的实质是正确解题的关键。由于图甲中存在CO2缓冲液，所以在不同光照强度下，液滴位置改变的本质是O2的消耗和释放。光合作用产生O2‎ 的气体量应包括积累量和叶片消耗量(15千勒克司时为150+50=200毫升)，同时，植物自身呼吸作用产生的CO2为0.8×50=40(毫升)，植物光合作用产生的O2量等于消耗的CO2量，故植物还需从外界吸收160毫升CO2。设置对照时可将新鲜叶片改为经消毒的死叶片；除叶片本身会影响实验外，环境因素也可能影响实验结果。若改装置中的缓冲液为无菌水，则测得值为释放的CO2与吸收O2量的差。‎ 题型4　光合作用与细胞呼吸的相关计算 总结下列相关概念的含义与它们之间的关系 ‎1．呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。‎ ‎2．净光合速率和真正光合速率 ‎(1)净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。‎ ‎(2)真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。‎ ‎3．光合速率与呼吸速率的关系 ‎4．相关计算 植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：‎ ‎(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。‎ ‎(2)光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2消耗量＋细胞呼吸CO2释放量。‎ ‎(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。‎ ‎5．以净光合速率的大小来判断植物能否正常生长(自然状态下以一天24小时为单位)‎ ‎(1)净光合速率大于0时，植物因积累有机物而正常生长。‎ ‎(2)净光合速率等于0时，植物因无有机物积累不能生长。‎ ‎(3)净光合速率小于0时，植物因有机物量减少而不能生长，且长时间处于此种状态下植物将死亡。‎ 易错警示　植物进行光合作用的同时，一定进行着呼吸作用，但在进行呼吸作用时不一定进行光合作用，因为光合作用只有在有光存在时才能进行，而呼吸作用无时无刻不在进行着。因此在计算时不要忽略无光照时呼吸作用也存在。‎ 典例剖析 　以测定的CO2吸收量与释放量为指标，‎ 研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 (　　)‎ A．光照相同时间，‎35 ℃‎时光合作用制造的有机物的量与‎30 ℃‎时相等 B．光照相同时间，在‎20 ℃‎条件下植物积累的有机物的量最多 C．温度高于‎25 ℃‎时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 解析　该图纵坐标分别表示光照下二氧化碳的吸收量(即植物积累的有机物量)和黑暗中二氧化碳的释放量(即呼吸作用)，因此，光合作用制造的有机物应该是两条曲线的数值之和。‎35 ℃‎时光合作用制造的有机物的量为(3.5＋3)mg/h,‎30 ℃‎时光合作用制造的有机物的量为(3.5＋3)mg/h，故光照相同时间，‎35 ℃‎时光合作用制造的有机物的量与‎30 ℃‎时相等；制造有机物最多的应该不是‎25 ℃‎而是30～35 ℃，积累量最多的才是‎25 ℃‎；光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应该是光照下植物不吸收二氧化碳的点，而不是图中二者曲线的交点。‎ 答案　A 跟踪训练 　‎ ‎7．用大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照1 h(光照强度相同、保持相应温度不变)，‎ 再测其质量变化。得到如下表结果：‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 温度/℃‎ ‎27‎ ‎28‎ ‎29‎ ‎30‎ 暗处理后质量变化/mg ‎－1‎ ‎－2‎ ‎－3‎ ‎－1‎ 光照后与暗处理前质量变化/mg ‎＋3‎ ‎＋3‎ ‎＋3‎ ‎＋1‎ 以下说法错误的是 (　　)‎ A．光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为3 mg B．光照1 h内，第1、2、3组轮藻释放的O2量相等 C．光照1 h内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度 D．该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在‎28 ℃‎至‎30 ℃‎之间 答案　B 解析　光照后与暗处理前质量变化中包含的是“1 h光合作用制造有机物的量－2 h呼吸作用消耗有机物的量”，故光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为1＋2×‎ ‎1＝3(mg)，A项正确；光照1 h内释放的O2量代表的是净光合速率，也可用光照1 h内积累的有机物量来表示，故第1、2、3组轮藻光照1 h内积累的有机物量分别为4(3＋1)、5(3＋2)、6(3＋3)，B项错误；光照1 h内，四组轮藻光合作用强度分别是5 mg/h，7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h，四组轮藻呼吸作用强度分别是1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，C项正确；从暗处理后1 h的质量变化可知，该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在‎29 ℃‎左右，即‎28 ℃‎至‎30 ℃‎之间，D项正确。‎ ‎8．下列对该表数据分析正确的是 (　　)‎ 温度(℃)‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ ‎35‎ 光照下吸收CO2(mg/h)‎ ‎1.00‎ ‎1.75‎ ‎2.50‎ ‎3.25‎ ‎3.75‎ ‎3.50‎ ‎3.00‎ 黑暗中释放CO2(mg/h)‎ ‎0.50‎ ‎0.75‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.25‎ ‎3.00‎ ‎3.50‎ A.昼夜不停地光照，在‎35 ℃‎时该植物不能生长 B．昼夜不停地光照，在‎15 ℃‎时该植物生长得最快 C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在‎20 ℃‎时该植物积累的有机物最多 D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在‎30 ℃‎时该植物积累的有机物是‎10 ℃‎时的2倍 答案　C 解析　光照下吸收CO2的量代表的是有机物的积累量，黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量。‎35 ℃‎时该植物的有机物积累量为3，能正常生长。植物生长最快时的温度为‎25 ℃‎。每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在‎20 ℃‎时该植物积累的有机物为：3.25×12－1.5×12＝21 mg；同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有的温度中‎20 ℃‎时有机物积累量最多。每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在‎10 ℃‎时该植物积累的有机物为：1.75×12－0.75×12＝12 mg；在‎30 ℃‎时该植物积累的有机物为：3.5×12－3.0×12＝6 mg；在‎10 ℃‎时该植物积累的有机物是‎30 ℃‎时的2倍。‎ 题型5　光合作用速率关系曲线图中各点移动问题 ‎1．CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2‎ 浓度(或光照强度)，位于横轴上。‎ ‎(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。‎ ‎(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。‎ ‎(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。‎ ‎2．曲线上其他点(补偿点之外的点)的移动方向：在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向。‎ ‎(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，曲线上的A点下移、其他点向左下方移动，反之A点上移、其他点向右上方移动。‎ ‎(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，曲线上的A点不动，其他点向左下方移动，反之向右上方移动。‎ 典例剖析 如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是 (　　)‎ A．CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B．适当增加光照强度，a点将左移 C．CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D．甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强 解析　对于甲植物而言，a点时CO2净吸收速率为0，说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，故在a点之前，甲植物已经开始进行光合作用；适当增加光照强度，光合速率增大，a点将左移；CO2浓度为b时，甲、乙的净光合作用强度相等，而总光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，由图可知，甲的呼吸作用强度大于乙，故b点时，甲的总光合作用强度大于乙；在一定范围内随CO2浓度的增大，甲、乙的光合作用强度增强，超过这一范围，随CO2浓度的增大，光合作用强度不再增强。‎ 答案　B 跟踪训练 ‎ ‎9．下列是四幅关于光合作用和细胞呼吸的图，有关叙述正确的是 (　　)‎ A．图甲中O2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸的强度相同 B．图乙中如果再提高CO2浓度，则b点一定上移 C．图丙中，温度为t‎4℃‎时，植物净光合作用强度最大 D．图丁代表两类色素的吸收光谱，其中e代表类胡萝卜素 答案　D 解析　图甲中O2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同，但消耗葡萄糖的量为3∶1，故A错误；若图乙曲线是在CO2浓度适宜的情况下测得的，再提高CO2浓度，b点不会上移，故B错误；图丙中，温度为t‎4 ℃‎时，植物净光合作用强度为0，故C错误；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其波长较短，对应曲线e，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对应曲线f，故D正确。‎ ‎10．植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是 (　　)‎ A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体 B．该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(‎100 cm2叶·小时)‎ C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每‎100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mg D．已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为‎25 ℃‎和‎30 ℃‎。若将温度提高到‎30 ℃‎的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点将下移 答案　A 解析　‎ 由题图可知，在a点时该植物只进行细胞呼吸，不能进行光合作用，所以在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。将该植物叶片置于c点光照强度条件下11小时，每‎100 cm2叶片CO2的净吸收量为10×11＝110(mg)；其余时间置于黑暗中，每‎100 cm2叶片CO2的释放量为5×13＝65(mg)，故每‎100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为110－65＝45(mg)。若将温度升高到‎30 ℃‎，则细胞呼吸强度会增大，光合作用强度会减小，故b点将右移，c点将下移。‎ 实验技能突破3——实验中对照的设置与变量的控制 技能归纳 　实验中变量和对照的设计 实验项目名称 实验项目内容 实验项目作用 自变量 实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量或实验变量 针对实现实验目的而确立的可行性的措施，通过自变量直接达到预期效果 因变量 随着自变量的变化而变化的变量称为因变量，又称反应变量 是实际发生的实验现象，能直观呈现出实验结果 无关变量 除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，又称控制变量 对预期结果产生干扰即产生误差，并有对误差产生校正的效果 对照实验 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫对照实验 在实验室条件下，把自然发生的变化，科学地、直观地、理想化地进行再现 对照组和实验组 对照实验一般要设置对照组和实验组，在对照实验中，除了观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同 对照组：能排除无关变量产生的误差，使实验结果更具有真实性；‎ 实验组：得出实验的实际结果 典例剖析 如图甲是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答：‎ ‎(1)图1装置中隔在灯与反应瓶之间的盛水玻璃柱的具体作用是　　　　　　　　 　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　，此种处理是在调整实验的 　　　 　变量。‎ ‎(2)若实验中每隔5 min缩短一次反应瓶与盛水玻璃柱之间的距离，随着两者间距离的减小，水银柱的高度 ，产生这一结果的原因可能是 ‎ ‎ 。‎ ‎(3)某同学利用两套图甲所示装置中的部分器材进行了如图乙所示的实验(两装置内的小麦种子质量相等；开始时两个水银流体压力计的水银柱a、b高度一致)。将装置放在适宜的条件下使种子萌发，一段时间后，会发现a与b的高度关系是 。‎ 解析　(1)影响光合作用的主要因素有光照强度、温度和CO2浓度等，根据对实验装置的分析可以推测，盛水玻璃柱的具体作用是避免光照引起温度的改变而违背单一变量原则；若温度不是人为控制的自变量，又与光合作用有关，则温度就是实验的无关变量。(2)反应瓶中有NaHCO3溶液，可以为植物提供光合作用所需要的CO2，释放的O2造成了反应瓶中气体体积的增加，最终使水银柱的高度下降；光合作用的强度越大，水银柱的高度下降的速度越快。(3)图乙中左边装置测量的呼吸作用消耗的O2量与产生的CO2量的差值，右边装置测量的是呼吸作用消耗的O2量，故一段时间后两者水银柱高度的关系是a

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