浙江专版2019版高考生物一轮复习热点题型突破一光合作用与细胞呼吸的综合应用课件.pdf
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1、热点题型突破一 光合作用与细胞呼吸的综合应用 第二单元 细胞的代谢 考情分析考情分析 光合作用与细胞呼吸是细胞代谢的核心知识,命题时往往把两 者结合起来考查,一般以坐标曲线图、表格和光合作用流程图为载体,选 择题与非选择题均有较大几率出现。主要考查角度有以下几点: (1)表观光合速率及其影响因素,如2015年浙江10月选考,26T等。 (2)光强度对光合速率的影响,如2015年浙江10月选考,30T;2017浙江4 月选考,30T等。 (3)光合作用与细胞呼吸的过程,如2015年浙江10月选考,30T;2016浙江 4月选考,17T等。 (4)光反应和碳反应的过程,如2016浙江4月选考,30
2、T。 (5)光合色素的种类及提取与分离,如2016浙江4月选考,30T;2017浙江4 月选考,30T等。 光合作用与细胞呼吸的综合应用 课时训练 内容索引 光合作用与细胞 呼吸的综合应用 题型一 表观题型一 表观(净净)光合速率和总光合速率光合速率和总光合速率(加试加试) 1.(2017嘉兴高三适应)科研人员用茶树离体叶片测定了气孔导度(指单位 时间、单位面积叶片通过气孔的气体量)、净光合速率的变化,结果如下 图所示。下列说法错误的是 答案解析 A.实验开始4 min时,水光解产生气体的去向有进入线粒体和释放到 细胞外 B.若茶树植株长期处于16 min时的状态,则其不能正常生长 C.与8
3、min时相比,4 min时叶绿体中的ADP、NADP含量较少 D.在最初04 min内,叶肉细胞净光合速率下降的主要原因是气孔 导度的下降,阻止了CO2的供应 解析 解析 由题图可知,48 min期间,气孔导度下降,导致CO2供应减少, 使叶肉细胞净光合速率下降,4 min时净光合速率大于8 min时,消耗的 ATP和NADPH多,故叶绿体中的ADP、NADP含量较多,C项错误。 2.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器将叶片打出若干圆片, 圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A, 乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内,丙组保持湿润且置于一个密 闭装置内并给予适宜
4、强度的光照。乙组和丙组其他条件一致,一小时后, 测得乙装置内圆片干重为B,丙装置内圆片干重为C。下列叙述正确的是 A.CA为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率 B.CB为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率 C.AB为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率 D.实验过程中,乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定 答案解析 解析 解析 CA为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率; CB为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率; AB为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率; 乙装置随着O2浓度下降,叶肉细胞呼吸速率也下降。 3.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
5、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.其他条件不变,光强度适当增强时,两曲线的交点将向左下方移动 答案解析 解析 解析 分析题意与图像可知,图中的虚线代表净光合作用,实线代表呼吸作用。 在光照下,光合作用制造的有机物总量(真正光合作用量)呼吸作用消耗的 有机物量(呼吸量)有机物的净积累量(净光合作用量),即某温度下图中实线 所对应的量加上虚线所对应的量就是真正光合作用量。读取图中20 、 25 、30 、35 等温度下对应的CO2的吸收
6、量与释放量,根据上面的等 式关系可以推断出: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;光照相同时间,在25 条件下植物积累的有机物的量最多; 温度高于25 时,有机物的净积累量开始减少;两曲线的交点表示某温度时, 有机物的净积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等,当其他条件不变,光 强度适当增强时,净光合作用量增大,两曲线的交点将向右上方移动。 题型二 密闭环境中昼夜题型二 密闭环境中昼夜CO2、O2含量变化过程分析含量变化过程分析(加试加试) 4.图甲中、曲线分别表示夏季某一天24小时的温度、某植物的总 光合速率、表观光合速率的变化,图乙中曲线表示某植物放在密闭玻璃罩 内
7、一天24小时的CO2浓度的变化,以下分析错误的是 A.甲图曲线中12点左右d点下降的原因是温度过高,气孔关闭 B.乙图曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光强度增加 C.植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是e点,在乙图中则是H点 D.植物在甲图中的c、e两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同 答案解析 解析 解析 甲图曲线中12点左右d点下降,对应的是表观光合速率下降,但植 物的总光合速率较大,因此表明此时温度高,导致细胞呼吸较强进而导 致d点下降,A项错误; 乙图曲线中EF段光强度增加,光合速率增强,玻璃罩内CO2浓度下降加快, B项正确; 植物一天中含有机物最多的时刻在甲
8、图中是e点,在乙图中则是H点,也 就是净光合速率为0时,C项正确; 植物在甲图中的c、e两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同, 都是光合速率等于呼吸速率,D项正确。 5.某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验,连续48小时 测定温室内CO2浓度及植物的CO2吸收速率,得到如图所示曲线(整个过程 呼吸速率恒定),据图分析正确的是 答案解析 A.图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个 B.绿色植物吸收CO2速率达到最大的时刻是第45小时 C.实验开始的前24小时比后24小时的平均光强度弱 D.实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体和叶绿体 解析 解析 图中细线是在
9、恒温密闭环境中测得的二氧化碳吸收速率,当吸收 速率为零时,表示植物不从外界吸收二氧化碳,此时光合作用所需的所 有二氧化碳全由细胞呼吸提供,即此时呼吸速率与光合速率相等。根据 图解可知,呼吸速率与光合速率相等的点有4个,分别在第6、18、30、 42小时,A项错误; 据曲线分析,CO2吸收速率最大时对应的时间是第36小时,B项错误; 由曲线图看出,前24小时比后24小时的平均CO2吸收速率低,因此, 前24小时比后24小时的平均光强度弱,C项正确; 实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所包括细胞溶胶、线粒体和叶绿体, D项错误。 答案解析 题型三 大田野生状态下题型三 大田野生状态下CO2、O2含
10、量变化过程分析含量变化过程分析 6.夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在 相同条件下CO2吸收速率的变化如右图所示。 下列说法正确的是 A.甲植株在a点开始进行光合作用 B.乙植株在e点有机物积累量最多 C.曲线bc段和de段下降的原因相同 D.两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 解析 解析 由图可知,a点是光合速率和呼吸速率相等的点,甲植株在a点之 前就进行光合作用,A项错误; CO2的吸收速率(净光合速率)大于零,说明植物在积累有机物,618时, 植物一直在积累有机物,所以有机物积累量最多是在18时,B项错误; bc段的变化是由于温度高,蒸腾作用旺盛,植物为了减少水分的散失 而
11、关闭气孔,致使植物吸收CO2量减少,de段的变化由光强度减弱引起, C项错误; 在bc段,甲植株没有出现CO2吸收速率下降,有可能是某种原因导致其 叶片的气孔无法关闭,D项正确。 7.(2016台州9月选考模拟)下图是某植物在晴天和阴天两种不同的环境 条件下,净光合速率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是 A.由ab段可以看出,此时限制叶片光合速率的主要环境因素是光强度 和CO2浓度 B.在fh对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加 C.hi段的变化可能与植物体内脱落酸的含量增加有关 D.j点时,叶肉细胞内光合速率等于呼吸速率 答案解析 解析 解析 ab段是在阴天环境下,限制叶片光
12、合速率的主要环境因素是光 强度,A项错误; fh对应时段,净光合速率先减少后增加,但一直大于0,所以有机物总 量一直增加,B项错误; 晴天时净光合速率由h点急剧下降到i点的主要原因是气孔关闭,CO2减少 影响了碳反应。脱落酸能导致气孔关闭,所以hi段的变化可能与植物 体内脱落酸的含量增加有关,C项正确; j点时,整个植物的光合速率等于呼吸速率,则叶肉细胞内光合速率大于 呼吸速率,D项错误。 方法技巧方法技巧 绿色植物绿色植物24 h内有机物的内有机物的“制造制造”“”“消耗消耗”与积累与积累 (1)典型图示 (2)曲线解读 积累有机物时间段:CE段。 制造有机物时间段:BF段。 消耗有机物时间
13、段:OG段。 一天中有机物积累最多的时间点:E点。 一昼夜有机物的积累量:SPSMSN(SP、SM、SN分别表示P、M、N 的面积)。 题型四 光合、呼吸速率的测定题型四 光合、呼吸速率的测定(加试加试) 8.如图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和细胞呼吸过程中气体 产生情况的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳 浓度在恒定水平。下列几种实验结果(给予相同的环境条件),你觉得不可 能出现的是 A.甲、乙装置水滴都左移 B.甲、乙装置水滴都右移 C.甲装置水滴不动,乙装置水滴左移 D.甲装置水滴右移,乙装置水滴左移 答案解析 解析 解析 在黑暗条件下,甲、乙装置都只进行细胞
14、呼吸,细胞呼吸消耗氧气, 而装置中二氧化碳量保持平衡,因此水滴都左移,A项正确; 如果甲、乙装置水滴都右移,说明装置中气体量会增多,青蛙细胞呼吸 不可能使气体量增多,B项错误; 甲装置中的绿色植物光合作用等于细胞呼吸时水滴不动,乙装置青蛙需 氧呼吸消耗O2,水滴应向左移,C项正确; 甲装置中的绿色植物光合作用大于细胞呼吸时装置中水滴向右移,乙装 置水滴应向左移,D项正确。 9.如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠 溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度,该装置置于一定的光照条件且温度为 20 环境中。实验开始时,针筒的读数是0.2 mL,毛细管内的水滴在位 置X。20 min后,
15、针筒的容量需要调至0.6 mL的读数,才能使水滴仍维持 在X的位置。据此回答下列问题: 答案解析 (1)图中绿色植物吸收的光能转化途径是_ 。 解析 解析 光能被绿色植物吸收以后,转变成电能,电能再转变成化学能贮存 在NADPH和ATP中,贮存在NADPH和ATP中的是活跃的化学能,经过碳反 应以后,NADPH和ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能。 光能ATP和NADPH中活跃化学能 有机物中稳定化学能 (2)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水,重复上述实验,20 min后, 要使水滴维持在X的位置上,针筒的容量 (填“需要”或“不需 要”)调节。 解析 解析 由光合作用的总反应式
16、:6CO212H2O C6H12O66O2 6H2O,可知反应前后气体体积不变,所以若将NaHCO3溶液换成等量清水, 不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X处。 答案解析 不需要 (3)与植物的实际光合速率相比,用上述装置所测得的光合作用速率数值 (填“偏高”“偏低”或“相同”),原因是_ 。 解析 解析 上述实验装置是测量氧气的释放量,而植物进行呼吸作用会消耗 部分氧气,所以测得的数值与实际光合速率相比偏低。 答案解析 偏低植物同时进行呼吸 作用,消耗了部分氧气 (4)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等浓度的氢 氧化钠溶液,在20 、无光条件下30 min后, 针筒的容量需要调至0.1 mL的读数
17、,才能使 水滴仍维持在X的位置,则该植物的实际光 合速率是 mL/h。 答案解析 解析 解析 瓶中液体改换为NaOH溶液,则装置内CO2完全被吸收,在无光条 件下,植物体不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,瓶中气体的变化 即呼吸消耗的O2的变化。则在有光条件下该植物的真正光合速率表观 光合速率呼吸速率,即(0.43)(0.12)1.4(mL/h)。 1.4 (5)如果在另一相同实验装置中,其他条件不变,只增加光强度,结果 20 min后针筒的容量也维持在0.6 mL读数处。但若只将温度提升至30 , 20 min后针筒容量需要调至0.8 mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。 比较两个实验可以
18、得出的结论是_ 。 解析 解析 改变光强度,光合作用强度不改变,说明光强度不影响光合作用 强度;改变温度影响了光合作用强度,说明温度会影响光合作用强度。 答案解析 在上述条件下,限制光合作用的主要因 素不是光照,而是温度(只要体现出温度是限制因素即可) (6)如果在该植物的叶片上涂上一层凡士林,针筒的读数大幅度变小, 原因是_ 。 解析 解析 二氧化碳主要是通过叶片上的气孔进行吸收,叶片上涂上一层 凡士林会导致叶片无法吸收二氧化碳,限制了光合作用的碳反应。 答案解析 凡士林阻塞部分气孔,使供应叶肉细胞的CO2减少,限制了光 合作用的碳反应 方法技巧方法技巧 利用典型装置测定光合、呼吸速率利用典
19、型装置测定光合、呼吸速率 (1)表观光合速率的测定(如图) NaHCO3溶液的作用:保证了容器内CO2浓度的恒定,满足了绿色植物 光合作用的需求。 植物光合速率指标:植物光合作用释放O2,使容器内气体压强增大, 毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是表观光合速率。 条件:整个装置必须在光照条件下,光是植物进行光合作用的条件。 (2)呼吸速率的测定 表观光合速率的测定图同样可以用于呼吸速率的测定,但要把 NaHCO3溶液换成NaOH溶液,用于吸收植物呼吸作用释放的CO2。 植物呼吸速率指标:植物呼吸作用吸收氧气,释放CO2,CO2被NaOH 溶液吸收,使容器内气体压强减小,毛细管内的水
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