1、光合作用与细胞呼吸第二轮复习构建框架考纲要求1.光合作用的基本过程()。2.影响光合作用速率的环境因素()。3.细胞呼吸()。1 2017全国卷 植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的高考真题回顾【答案】A【解析】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，A项错误。通过测量叶绿素对不同波长光的
2、吸收百分比，可以绘制吸收光谱，B项正确。由题干中信息“植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的”可知，光合作用的作用光谱可用O2的释放速率、CO2的吸收速率表示，C项正确。640660 nm波长的光为红光，叶绿素吸收的红光能用于水的光解，释放O2，D项正确。2 2017北京卷 某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图41所示。据此，对该植物生理特性理解错误的是()图41A呼吸作用的最适温度比光合作用的高B净光合作用的最适温度约为25 C在025 范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D适合该植物生长的温度范围是1050【答案】D【解析】本题考
3、查光合作用和细胞呼吸综合的有关知识及学生获取信息的能力。据图可知，该植物光合作用的最适温度在30 左右，而呼吸作用的最适温度在55 左右，净光合作用的最适温度约为25，A、B项正确。在025 范围内，随温度的升高，光合作用比呼吸作用增加明显，C项正确。净光合大于0时，植物才能正常生长，故适合该植物生长的温度范围约为845，D项错误。3 2017全国卷 植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降
4、低，原因是_。甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光_合速率_(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_。【答案】(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低大于0(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加【解析】(1)植物在适宜条件下照光，光合速率大于呼吸速率，植物光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放C
5、O2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低。甲种植物净光合速率为0时，此时的CO2浓度为甲种植物CO2补偿点，由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，也就是说此时CO2浓度高于乙种植物的CO2补偿点，所以乙种植物的净光合速率大于0。(2)将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，题目暗示了密闭小室中有CO2，并且给予了光照，植物可以进行光合作用，放出O2，使得小室中的O2浓度越来越高，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加。4 2016全国卷 BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增
6、高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*1008060402050 min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：(1)本实
7、验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是_(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为_(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_。【答案】(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黄色水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等【解析】本题考查光照强度对某种水草光合作用和呼吸作用的影响。(1)题中1号试管是对照组，与2
8、至7号试管相比可知，水草的有无和光照强弱都会影响溶液中CO2的浓度，导致溶液的颜色发生变化。1号和7号试管光照强度相同，若它们的溶液均为蓝色，则有无水草对溶液的颜色没有影响，说明2至7号试管的实验结果不可靠。(2)2号试管遮光后，水草不进行光合作用而只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度增高，颜色变黄。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明溶液中CO2的浓度不变，此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度。考点一光合作用与细胞呼吸的过程及内在关系 主干整合1理清有氧呼吸“三”个阶段中的场所及物质和能量变化(1)第一阶段_：消耗葡萄糖，产生H和丙酮酸，释放少量能量。(2)第二阶段_：分解丙
9、酮酸，产生H和_，释放少量能量。(3)第三阶段线粒体内膜：_结合产生H2O，释放_能量。核心考点探究细胞质基质线粒体基质CO2H与O2大量2注意无氧呼吸的3点提醒(1)(1)产物不同的原因直接原因是_不同。根本原因是_不同。(2)只释放少量能量的原因：其余能量储存在_中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸产生的_对细胞有毒害作用。参与催化的酶控制酶合成的基因酒精或乳酸酒精 3综合分析光合作用与细胞呼吸过程图解图4-2H2OH(CH2O)H2OCO2C2H5OHCO24光合作用与有氧呼吸的物质转化与能量转化关系(1)都具有细胞膜，且膜的成分和结构相似。(1)物质转化关系元素转移途径
10、C：CO2固定C3还原(CH2O)呼吸丙酮酸呼吸CO2 O：H2O光反应O2呼吸H2O H：H2O光反应H暗反应(CH2O)呼吸、H H的来源和去路比较图4-3(2)能量转化关系能量形式的转变图44ATP的来源与去路比较图45【高分必知】1.正确的划“”，错误的划“”。(1)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP。()(2)ATP和H在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生。()(3)线粒体利用葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。()(4)有氧呼吸、无氧呼吸各阶段都产生H，都产生ATP。()(5)无氧呼吸不需要O2参与，最终有H的积累。()(6)人在剧
11、烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。()(7)消耗相同的葡萄糖时无氧呼吸比有氧呼吸产生ATP少是因为大量能量以热能形式散失。()(8)无水酒精在色素的提取和分离实验中起到分离色素的作用。()(9)暗反应中二氧化碳中的碳原子的转移途径是14CO214C314C5(14CH2O)。()(10)夏季晴天的植物光合作用的“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。()【答案】1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)【解析】(1)ATP是直接能源物质，而不是能量。(2)在线粒体中随水的生成，消耗H，产生ATP。(3)葡萄糖分解发生在细胞质基质中。(4)有氧呼吸第一、二阶段产生
12、H，第三阶段消耗H，三个阶段都产生ATP；无氧呼吸只在第一阶段产生H和ATP。(5)无氧呼吸第二阶段消耗H，无H的积累。(6)人的无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2。(7)消耗相同的葡萄糖时无氧呼吸比有氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量未释放出来。(8)无水酒精在色素的提取和分离实验中起到提取色素的作用，层析液起分离色素的作用。(9)暗反应中二氧化碳中的碳原子的转移途径是14CO214C3(14CH2O)。(10)光合“午休”现象是因为夏季中午温度高，引起气孔关闭，二氧化碳吸收减少，而不是环境中CO2浓度过低。2理性思维，规范表达。(1)春季种子萌发初期，细胞释放CO2与吸收O2的比值大于1，
13、此时细胞的呼吸方式为什么？_(2)给某植物提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O，原因是什么？_【答案】(1)有氧呼吸和无氧呼吸。(2)氧气中含有18O是由于C18O2中的氧转移到(CH218O)中，在呼吸作用中(CH218O)中的部分氧转移到H218O中，H218O又作为原料参与了光合作用。1图46表示有氧呼吸的过程，其中关于过程和过程的叙述，正确的是()葡萄糖 丙酮酸 CO2H2O能量图46A均需要酶的催化B均需要氧气的参与C均释放大量能量D均在线粒体中进行 考法提炼考法一考查细胞的多样性和统一性【答案】A【解析】过程为有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行，过程为有氧呼吸的第二、
14、第三阶段，依次在线粒体基质和线粒体内膜上进行，均需要酶的催化，A项正确，D项错误；只有有氧呼吸的第三阶段需要氧气的参与，释放大量能量，B、C项错误。2甲种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量，乙种子萌发时吸入O2的量大于释放CO2的量，最可能的原因是()A甲的呼吸底物有糖类和脂肪，乙的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存B甲的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存，乙的呼吸底物有糖类和脂肪C甲的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度，乙的呼吸消耗脂肪的量大于糖类D甲的呼吸消耗脂肪的量大于糖类，乙的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度【答案】B【解析】以糖类为底物进行有氧呼吸时，释放CO2的量等于吸入O2的量，无氧呼吸时
15、，不消耗O2，但会生成CO2。甲种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量，表明有氧呼吸和无氧呼吸并存；脂肪分子含氢多、含氧少，故以脂肪为底物进行有氧呼吸时，消耗O2的量大于释放CO2的量，乙种子萌发时吸入O2的量大于释放CO2的量，故乙的呼吸底物可能有糖类和脂肪。【技法提炼】“三看”法判断细胞呼吸的类型“一看”反应物和产物：“二看”物质的量的关系：“三看”场所：3苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用适量95%的乙醇提取苋菜叶片中的色素，然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上出现了不同的色素带，对色素带由上到下分析叙述正确的是()
16、A第一条色素带对应的色素是叶黄素B第二条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光C第三条色素带对应的色素是呈现红色的花青素D第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大考法二考查色素及光合作用过程【答案】B【解析】液泡中含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素，用95%的乙醇提取苋菜叶片中的色素时，只能提取到叶绿体中的色素。用层析液分离时，可以得到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。第一条色素带对应的色素是胡萝卜素，A错误；第二条色素带对应的色素是叶黄素，主要吸收蓝紫光，B正确；第三条色素带对应的色素是叶绿素a，C错误；色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，随着层析液扩散的速度越快
17、，所以第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小，D错误。4下列关于光合作用的叙述中正确的是()A突然停止光照，短时间内C3含量下降，C5含量升高B光反应产生的ATP、NADPH用于CO2的固定和C3的还原C酶的专一性决定了暗反应在叶绿体的基质中进行D光照总时间相同时，间隔一定时间照光与持续照光产生的(CH2O)一样多【答案】C【解析】突然停止光照，光反应阶段停止产生ATP和H，影响C3 的还原，导致短时间内C3含量升高，C5含量减少，A错误；光反应产生的H和ATP用于暗反应中的C3的还原过程，CO2的固定不需要提供H和ATP，B错误；进行暗反应的酶存在于叶绿体基质中，酶的专一性决定了暗反应在
18、叶绿体的基质中进行，C正确；在光照比较强的情况下，光照时间相同时，间隔一定时间照光，虽然照光结束，但是光反应产生的H和ATP还有，光反应产生的ATP和H可以不断用于暗反应，使暗反应进行的时间延长，因此产生的(CH2O)比一直光照多，D错误。【答案】C【解析】突然停止光照，光反应阶段停止产生ATP和H，影响C3 的还原，导致短时间内C3含量升高，C5含量减少，A错误；光反应产生的H和ATP用于暗反应中的C3的还原过程，CO2的固定不需要提供H和ATP，B错误；进行暗反应的酶存在于叶绿体基质中，酶的专一性决定了暗反应在叶绿体的基质中进行，C正确；在光照比较强的情况下，光照时间相同时，间隔一定时间照
19、光，虽然照光结束，但是光反应产生的H和ATP还有，光反应产生的ATP和H可以不断用于暗反应，使暗反应进行的时间延长，因此产生的(CH2O)比一直光照多，D错误。【技法提炼】C3和C5含量变化的分析方法当光照强度或CO2浓度改变后，短时间内C3和C5的含量均可发生变化。无论分析哪种物质的含量变化，都要从生成和消耗两个角度分析。C3产生于CO2的固定过程，消耗于C3的还原过程，C5产生于C3的还原过程而消耗于CO2的固定过程。光照二氧化碳较强弱(黑暗)弱较强较高低低较高C3增加减少减少增加C5减少增加增加减少ATP、H减少增加增加减少5图47表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径
20、，其中代表有关生理过程。相关叙述不正确的是()图47考法三综合考查光合作用与细胞呼吸的内在关系A过程不在生物膜上进行B参与过程的酶种类相同C过程都有ATP产生D过程产生的H不全都来自于丙酮酸【答案】B【解析】过程分别为C3的还原、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段，三者进行的场所分别为叶绿体基质、细胞质基质、线粒体基质，A项正确；过程为光反应，参与过程的酶种类不同，B项错误；过程为有氧呼吸第三阶段，过程都有ATP产生，C项正确；过程产生的H还来自于参加反应的水，D项正确。62017全国卷 图48是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。图48据图回答下列问题：(1)图中代表的物质依次是_
21、、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C 中 的 丙 酮 酸 可 以 转 化 成 酒 精，出 现 这 种 情 况 的 原 因 是_。【答案】(1)O2NADPADPPiC5NADH(或还原型辅酶)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸【解析】(1)图中由H2O光解生成，同时转化生成了NADPH，转化生成了ATP，所以分别代表O2、NADP、ADPPi；可以将CO2固定成C3，所以代表C5(五碳化合物)；D中H代表的物质主要是还原型辅酶，即NADH。(2)
22、B为暗反应阶段，消耗ATP；C代表细胞质基质，是进行有氧呼吸第一阶段的场所；D代表线粒体，是进行有氧呼吸第二、三阶段的场所。有氧呼吸的三个阶段均有ATP生成。(3)在缺氧条件下，丙酮酸在酶的催化下会转变为酒精，并放出二氧化碳。主干整合1把握影响细胞呼吸的“四类”曲线图49考点二光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关_来影响呼吸速率。(2)乙图：O2浓度0时，只进行_。0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。随O2浓度增大，_逐渐被抑制，_不断加强。O2浓度10%时，只进行_。CO2释放总量最小时，有机物消耗_。(3)丙图：在一定范围内，细胞呼吸速率随含
23、水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有_作用。2把握影响光合作用因素的3类曲线影响因素原理图像图像解读光照强度影响_阶段ATP、H的产生P点的限制因素外因：_等内因：色素含量、酶的数量和活性、C5的含量等CO2浓度影响_阶段C3的生成P点的限制因素外因：_等内因：酶的数量和活性、色素含量、C5的含量等温度通过影响_来影响光合作用P点对应的温度为进行光合作用的_3光合作用曲线中特殊点含义及移动情况分析图410(1)B点的光照强度称为光补偿点，该光照条件下，植物的光合速率等于呼吸速率。C点的光照强度称为光饱和点，该光照条件下，植物的光合速率达到最
24、大。(2)增加CO2浓度，B点向_移动，C点向_移动，D点向_移动。(3)若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向_移动，通过增加光照强度来提高光合速率，使光合速率等于呼吸速率。4图解光合速率与呼吸速率的关系图411【高分必知】1理性思维，规范表达。(1)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的低，其原因是什么？_(2)冬季，应及时清理大棚膜上的水珠，目的是什么？_【答案】(1)CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和H少。(2)增大光照强度和升高温度，以提高作物产量。1呼吸商(RQ放出的CO2量/吸收的O2量
25、)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图412是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系，以下叙述正确的是()图412 考法提炼考法一考查影响光合与呼吸速率的因素A呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱Bb点有氧呼吸强度大于a点C为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点Dc点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化【答案】B【解析】由于有氧呼吸吸收氧气量与释放的二氧化碳量相等，无氧呼吸不吸收氧气，只释放二氧化碳，所以放出的CO2量/吸收的O2量1时，只进行有氧呼吸，放出的CO2量/吸收的O2量1时，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，呼吸商越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强，
26、A错误。分析题图可知，b点氧分压大于a点，所以b点有氧呼吸强度大于a点，B正确。由题图可知，c点是只进行有氧呼吸的最低氧分压点，不是呼吸作用最弱的点，若要延长水果的保存时间，不能将氧分压调至c点，C错误。由题图可知，c点是只进行有氧呼吸的最低氧分压点，不是有氧呼吸氧气的饱和点，c点以后细胞呼吸强度在一定的范围内会随氧分压变化而变化，D错误。2用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图413所示，下列相关叙述错误的是()图413A叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质BOA段叶肉细胞中五碳化
27、合物浓度有所下降CAB段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽DB点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无H和ATP的供应【答案】B【解析】叶肉细胞光合作用暗反应阶段利用14CO2，其场所是叶绿体基质，A正确；题图中，OA段叶肉细胞中三碳化合物浓度上升，说明消耗的五碳化合物增加，故五碳化合物浓度有所下降，B正确；AB段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽，而是由于CO2被C5固定形成C3，以及C3的还原过程保持相对稳定，C错误；B点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶绿体类囊体薄膜不能继续产生H和ATP，D正确。考法二考查坐标图中光补偿点、光饱和点的移动3如图甲表示某植物CO2吸收
28、量随光照强度改变的变化曲线；图乙表示将该植物放在不同浓度CO2的环境条件下，光合作用速率受光照强度影响的变化曲线。下列叙述正确的是()图414A若在缺镁环境中培养，图甲中B点右移，C点左下移B图甲中A点产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质C阴生植物与阳生植物相比，B点左移，C点右下移D图乙曲线中d点到e点，叶绿体中三碳化合物浓度降低，e点到f点，叶绿体中五碳化合物浓度降低【答案】A【解析】图甲中，B点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度，C点对应的光照强度下光合速率达到最大值。镁元素是合成叶绿素的重要元素，缺镁时，叶绿素的合成受阻，光合速率降低。要想光合速率等于呼吸速率，只有增大光照强度，因此
29、B点向右移，C点向左下移，A项正确；图甲中A点时的光照强度为0，植物细胞只进行呼吸作用，有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸都能产生CO2，所以此时产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质或细胞质基质，B项错误；由于阴生植物适宜生活在较弱光照条件下，因此光补偿点和光饱和点均低于阳生植物，故阴生植物与阳生植物相比，B点左移，C点左下移，C项错误；图乙曲线中e点与d点相比较，e点时光照强度增强，光反应产生的H和ATP增加，三碳化合物被还原加快，所以叶绿体中三碳化合物浓度降低。e点与f点相比较，f点CO2浓度降低，所以暗反应消耗的五碳化合物减少，导致叶绿体中五碳化合物浓度升高，D项错误。4在CO2浓度为0.03%
30、和恒温条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图415。据图分析下列叙述正确的是()图415A降低二氧化碳浓度，d点向右上方移动B限制植物乙d点光合作用的因素可能有二氧化碳浓度、温度等C若温度升高，植物甲曲线a点会向左移动Db点时，限制两种植物光合作用的主要因素相同【答案】B【解析】二氧化碳浓度降低，暗反应所需的H和ATP减少，d点向左下方移动，A项错误；d点为植物乙的光饱和点，此时限制光合作用速率提高的主要因素有二氧化碳浓度、温度等，B项正确；由于题目中只说是“恒温条件下”实验，若温度升高，不能确定对呼吸作用和光合作用各有怎样的影响，所以也就不能确定植物甲曲线a点的移动方
31、向，C项错误；据题图可知，b点是植物乙的光补偿点，此时限制植物乙光合作用的主要因素是光照强度。但b点所对应的光照强度对植物甲来说已大于其光饱和点，此时限制植物甲光合作用的主要因素不是光照强度，而可能是二氧化碳浓度、温度等，D项错误。考法三自然环境和密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化3两棵同种生长状况基本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示；在相同自然条件下，测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲线所示。回答下列问题：图416(1)ab段和cd段，引起曲线下降的主要环境因素分别是_和_。(2)一昼夜中，装置甲、乙中植物积累的有机物较多的是_(填“甲”或“乙”)。(3)导
32、致 e 点(1 2 时 左 右)时 光 合 作 用 强 度 明 显 减 弱 的 主 要 原 因 是_。(4)装置甲的植物叶绿体中，在14时C5含量比10时_(填“高”或“低”)。【答案】(1)二氧化碳浓度光照强度 (2)乙(3)温度高，导致气孔关闭，二氧化碳供应减少 (4)高【解析】(1)图丙中，ab段下降的原因是密闭装置中二氧化碳被光合作用消耗，浓度降低；图丁中cd段下降的原因是光照减弱。(2)根据图丙和图丁可知，一昼夜中，图丁中曲线和横轴围成的面积，上部与下部的差值远大于图丙，说明装置乙中植物积累的有机物较多。(3)e点(12时左右)时，温度高，蒸腾作用强，为减少水分散失，气孔大量关闭，二
33、氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。(4)装置甲中14时比10时CO2浓度低，消耗的C5少，因此14时植物叶绿体中C5含量高。【题后归纳】1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线图417(1)a点：夜温降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。(2)开始进行光合作用的点：b，结束光合作用的点：m。(3)光合速率与呼吸速率相等的点：c、h，有机物积累量最大的点：h。(4)de段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，fh段下降的原因是光照减弱。2密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化 图418(1)光合速率等于呼吸速率的点：C、E。(2)图(一)中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于
34、M点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。(3)图(二)中N点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O2浓度减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。考法四光合速率与呼吸速率的相关计算6在一定浓度的CO2和一定的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表。以下有关说法正确的是()植物种类光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)光饱和时光照强度(klx)光饱和时CO2吸收量mg/(100 cm2叶小时)黑暗条件下CO2释放量mg/(100 cm2叶/小时)A植物13115.5B植物393015A由
35、实验结果可以断定A是阴生植物，B是阳生植物B当光照强度超过9 klx时，B植物光合速率的限制因素主要是H2OC当光照强度为9 klx时，B植物固定CO2的速率是30 mg/(100 cm2叶小时)D当光照强度为3 klx时，A植物的真光合速率比B植物高【答案】D【解析】虽然光合速率与呼吸速率相等时，A植物的光照强度比B植物的光照强度小，但本题没有给出界定阴生植物和阳生植物的光照强度标准，所以A错误；B植物光合作用的光饱和点为9 klx，如果再增加光照强度，也不会增大光合作用速率，因为此时限制光合作用强度的因素是二氧化碳浓度或温度等，B错误；根据植物总光合作用速率净光合作用速率呼吸作用速率。当光
36、照强度为9 klx时，B植物的总光合作用速率301545 mg/(100 cm2叶小时)，C错误；当光照强度为3 klx时，A植物固定的二氧化碳的量为115.516.5 mg/(100 cm2叶小时)，而B植物此时光合速率等于呼吸速率，固定的二氧化碳的量为15 mg/(100 cm2叶小时)，D正确。【技法提炼】1.总光合速率、净光合速率与呼吸速率常用表示方法项目表示方法净光合速率植物CO2吸收量或小室中CO2减少量、植物O2释放量或小室中O2增加量、C6H12O6积累量总光合速率CO2固定量、O2产生量或叶绿体CO2吸收量或叶绿体O2释放量、C6H12O6制造量呼吸速率(遮光条件下测得)CO
37、2释放量、O2吸收量或线粒体CO2释放量或线粒体O2吸收量、C6H12O6消耗量2.有关光合作用和呼吸作用的计算(1)光合作用实际产O2量实测O2释放量呼吸作用耗O2量。(2)光合作用实际CO2消耗量实测CO2吸收量呼吸作用CO2释放量。(3)光合作用有机物制造量实测有机物增加量呼吸作用有机物消耗量，因此：总光合量净光合量呼吸量(净光合速率可以为负值，总光合速率0)。主干整合1理清光合作用与呼吸作用实验设计中实验条件的控制方法(1)增加水中氧气泵入空气或放入绿色水生植物。(2)减少水中氧气容器密封或油膜覆盖。(3)除去容器中的二氧化碳氢氧化钠溶液。(4)保持容器中二氧化碳浓度不变NaHCO3溶
38、液。(5)除去叶片中原有的淀粉置于黑暗环境中一段时间。(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光。考点三光合作用与细胞呼吸实验探究及结果分析(7)消除种子表面微生物对种子细胞呼吸速率测定的影响消毒。(8)探究酵母菌的呼吸方式，检测产生的CO2情况用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。(9)除去叶中叶绿素酒精隔水加热。(10)如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光。2光合作用、细胞呼吸实验的设计技巧(1)变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，若要确认CO2是光合作用的原料，应以CO2有无(如添加NaHCO3，还是
39、添加NaOH设置对照实验)为变量，若要确认CO2浓度对光合速率的影响，则应以不同浓度的CO2缓冲液为变量。(2)典型的方法“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度，综合两者即可得到真光合作用强度。梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。1如图419是一种可测定呼吸速率的密闭实验装置，把装置放在隔热且适宜的条件下培养。下列分析不合理的是()图419 考法提炼考法一考查与细胞呼吸有关的实验探究A该装置可用来测定小麦种子有氧呼吸速率B若将NaOH溶液换为清水，可用来测定小
40、麦种子无氧呼吸速率C若把小麦种子换为死种子，可作为该装置的对照，排除无关变量的影响D在实验全过程中温度计的示数不变【答案】D【解析】试管中的液体是NaOH，NaOH溶液能吸收二氧化碳，所以该装置可用来测定小麦种子有氧呼吸速率，A项正确。无氧呼吸有气体的释放，所以若将NaOH溶液换为清水，可用来测定小麦种子无氧呼吸速率，B项正确。为排除无关变量的影响，可把小麦种子换为死种子，作为该装置的对照，C项正确。呼吸作用释放的部分能量会以热能形式散失，所以在实验全过程中温度计的示数会发生改变，D项错误。2某小组同学利用图420中装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验，取200 mL不同温度的无菌水倒入培养瓶
41、，然后加入15 g葡萄糖及5 g干酵母，混匀后放在相应温度下水浴保温，实验进行20 min，观察现象如下表。回答下列问题：图420(1)分析表格中的实验现象，其根本原因是温度影响了_，从数据中分析_(填“能”或“不能”)得到酵母菌发酵的最适温度。(2)实验组3的装置中最初液滴未移动，在15 min后液滴缓慢向_(填“左”或“右”)移动，整个过程细胞中产生该气体的场所有_。(3)有的同学认为，实验组1和实验组4现象虽然相同，但原理不同，老师建议他进行实验验证，请简要写出实验思路：_。若_，则证明他的观点是正确的。【答案】(1)酵母细胞内酶的活性不能(2)右线粒体基质和细胞质基质(3)将实验组1和
42、实验组4放在30 水浴中保温，一段时间后，观察气泡产生情况若实验组1产生气泡，实验组4仍然没有气泡产生【解析】(1)细胞呼吸属于酶促反应，而酶的活性受温度和pH影响。分析表格中的实验现象，其根本原因是温度影响了酵母细胞内酶的活性。从数据中分析不能得到酵母菌发酵的最适温度，只能说明实验数据中，第3组在30 条件下，酵母菌呼吸强度较高。(2)实验组3的装置中最初酵母菌进行有氧呼吸，消耗的氧气与产生的二氧化碳量相等，所以液滴未移动。在15 min后，酵母菌进行无氧呼吸，没有氧气消耗，却产生了二氧化碳，所以液滴缓慢向右移动，整个过程细胞中产生二氧化碳的场所有线粒体基质和细胞质基质。(3)实验组1和实验
43、组4都没有气泡产生，但原理不同，前者酶的结构没有被破坏，而后者酶的结构已被破坏。可用如下实验进行验证：将实验组1和实验组4放在30 水浴中保温，一段时间后，观察气泡产生情况。若实验组1产生气泡，实验组4仍然没有气泡产生，则证明题中观点是正确的。【归纳提炼】探究呼吸方式的实验材料的选择(1)若探究种子呼吸状况，不必遮光，但需死种子作对照，还需对种子表面消毒。(2)若探究植物(或幼苗)呼吸状况，应遮光处理，以防止光合作用干扰，同时可设置同种状况但被杀死的植物或幼苗作对照。3某同学选取甲、乙两个相同的透明玻璃缸，同时都加入等量的池塘水、小球藻、水草及小鱼等，随即均被密封，实验在温度适宜的暗室中进行。
44、从距玻璃缸0.5 m处先后用不同功率的灯泡给予1 h光照，下表为不同光照下1 h后缸内氧气浓度的相对变化量。考法二考查与光合作用有关的实验探究15 w20 w25 w30 w35 w40 w45 w甲缸(不遮光)64202510乙缸(完全遮光)10101010101010下列有关叙述，错误的是()A该实验的目的是探究不同光强对光合作用的影响B甲缸在30 w灯泡照光时氧气产生量与消耗量相等C随光照增强，甲缸内生产者的光合作用不断增强D乙缸用来测定玻璃缸内生物细胞呼吸的耗氧量【答案】C【解析】由题意知，本实验的自变量是光照强度，因变量为氧气浓度，甲缸由于不遮光，属于实验组，乙缸由于完全遮光，属于对
45、照组，实验目的应为探究不同光强对光合作用的影响，A项正确。甲缸在30 w灯泡照光时，氧气浓度相对变化量为0，说明光合作用产生氧气量与有氧呼吸消耗量相等，B项正确。从题表中可以看出，随光照增强，甲缸内生产者的光合作用不断增强，但由于这属于生态缸，无法与自然环境比较，当最终营养物质消耗完，代谢废物也不断增加，故最终所有生物将死亡，C项错误。乙缸由于完全遮光，属于对照组，故可以用来测定玻璃缸内生物细胞呼吸的耗氧量，D项正确。4为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了实验研究，实验结果数据表示测得植株在不同条件下二氧化碳的吸收速率(mg/h)如图421所示。则据图分析正确的是(
46、)图421A图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素有CO2浓度和温度B在弱光、CO2浓度为0.03%、20 条件下，马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无ATP产生C马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0.03%、45 条件下，光照强度不是限制因素D实验中马铃薯植株二氧化碳固定速率最大所需的条件是全光照、CO2浓度为1.22%和35【答案】D【解析】根据对题中曲线的分析可知，实验中影响光合作用速率的因素有温度、光照强度和CO2浓度，A错误；根据曲线在弱光、CO2浓度为0.03%、20 条件下，马铃薯植株净光合速率为0，可知此时总光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞的叶绿体中仍有ATP产生，B错误；根据曲线可知，
47、适当遮阴、0.03%的CO2浓度、45 时的净光合速率小于全光照、0.03%的CO2浓度、45 时的净光合速率，因此，光照强度仍是限制因素，C错误；马铃薯植株二氧化碳的固定速率为吸收CO2速率(净光合速率)与呼出CO2的速率(呼吸速率)的总和，实验中马铃薯植株二氧化碳固定速率最大所需的条件是全光照、CO2浓度为1.22%和35，D正确。5为了探究不同遮光和温度处理对水稻光合作用的影响，研究小组将生长发育状况一致的A品种水稻均分为6组并置于人工气室中培养。1组模拟田间环境(对照组)，另5组分别如下表处理(实验组)，在维持CO2浓度等条件与对照组相同的条件下培养一段时间。测定各组叶片的净光合速率结
48、果如下：实验编号对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验组五实验处理遮光比例不遮光不遮光遮光30%遮光30%遮光50%遮光50%温度()253025302530实验结果净光合速率(mg CO2dm2h1)11.259.1224.9021.5013.5110.40回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测对水稻光合速率影响较大的环境因素是_，其依据是_。(2)在实验中，为使实验组三的水稻光合强度升高，可考虑的措施是适当提高_(填“光照强度”“CO2浓度”或“温度”)。(3)从细胞代谢角度分析，在遮光比例相同时，温度由25 升高到30 时净光合速率降低的原因是_。【答案】(1)光照强度在温度不
49、变的情况下，改变遮光比例时净光合速率变化较大(2)CO2浓度(3)温度影响了酶的活性，光合作用速率(强度)减弱，呼吸作用速率(强度)增强【解析】(1)根据本实验结果可知，相同温度条件下，水稻净光合速率随遮光比例的不同而发生改变，而且变化明显；但遮光比例相同的条件下，不同温度时，水稻的净光合速率变化不明显，由此可推知：对水稻光合速率影响较大的环境因素是光照强度。(2)比较实验组二、三可知，为使实验组三的水稻光合强度升高，可以降低温度；对照实验一、三、五，可以推知：为使实验组三的水稻光合强度升高，不能提高光照强度和降低光照强度；综合分析推知：在实验组中，若为使实验组三的水稻光合强度升高，可考虑适当
50、提高二氧化碳浓度。(3)在遮光比例相同时，温度由25 升高到30 时，温度影响酶的活性，光合作用速率(强度)减弱，呼吸作用速率(强度)增强，因此净光合速率降低。5某研究小组为探究不同光照强度和CO2浓度对大豆植株光合作用的影响，设置了3个不同强度的冷光源并用不同浓度的CO2处理大豆植株，温度等其他条件适宜，培养一段时间后，测定大豆植株的CO2吸收量，结果如图。(1)该实验的自变量是_。(2)光合色素分布于_，n点时大豆植株叶肉细胞产生ATP的细胞器有_。bc段限制光合作用的主要外界因素是_。(3)d点净光合速率大于c点，原因是_。【答案】(1)CO2浓度和光照强度(2)(叶绿体)类囊体薄膜线粒
