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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 细胞的代谢考考情情分分析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，30T。(5)光合色素的种
2、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 min时相比，4 min时叶绿体中的ADP、NADP含量
3、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
4、析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一天24小时的C
5、O2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
6、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
7、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”与与积累积累(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
8、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，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
9、案解析(1)图中绿色植物吸收的光能转化途径是_ 。解解析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：6CO212H2O C6H12O66O26H2O，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
10、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_ 。解解析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，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。答案解析解解析析瓶中液体改换为NaOH溶液，则装置内CO2完全被吸收，在无光条件下，
11、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。比较两个实验可以得出的结论是_ 。解解析析改变光强度，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
12、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_ 。解解析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、利用典型装置测定光合、呼吸速率呼吸速率(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
13、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，毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。课时训练12345一、学考选择题一、学考选择题1.如图为桑叶光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线、分别为降雨后第2
14、、8、15天测得的数据。若光强度的日变化相同，则据图判断不正确的是A.在水分充足时桑叶没有出现“午休”现象B.曲线双峰形成与光强度的变化有关C.导致曲线日变化的主要因素是土壤含水量D.适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度678910答案解析2.(2017石景山区一模)为探究不同光强度对羊草光合作用的影响，研究人员在种植羊草的草地上随机选取样方，用透明玻璃罩将样方中所有羊草罩住形成密闭气室，并与二氧化碳传感器相连，定时采集数据，结果如图。下列说法正确的是12345678910答案解析A.整个实验过程中密闭气室内温度必须保持一致B.四条曲线分别表示在夏季某天中不同时段采集到的数据C.四条曲线分别表
15、示羊草在不同光强度下的光合速率D.200 s时，曲线和曲线相应数值之差为净光合速率123456789103.如图是氢的载体随化合物在生物体内转移的过程，下列分析中错误的是A.产生的氢的载体可在过程中将三碳酸还原B.氢的载体经转移到水中，其过程需O2参与C.过程能生成ATP，过程会消耗ATPD.晴朗的白天，小麦的过程比过程进行旺盛，且通过过程在叶绿 体中积累多糖12345678910答案解析4.RuBP羧化酶催化RuBP与CO2结合生成三碳酸分子，将某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中RuBP的含量，得到如图所示的结果。据图作出的推测不合理是A.ab，
16、叶肉细胞吸收CO2速率增加B.ab，碳反应消耗ATP的速率增加C.bc，叶片的光合速率等于呼吸速率D.bc，RuBP羧化酶量限制了光合速率答案解析12345678910二、加试选择题二、加试选择题5.(2017天津，6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光强度下的CO2吸收速率，叙述错误的是答案解析12345678910A.光强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型B.光强度高于P时，突变型的碳反应强度高于野生型C.光强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光强度D.光强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是C
17、O2浓度6.(2017东城区二模)科研人员探究了不同氮素水平对青花菜叶片光合作用的影响。实验结果如表所示，下列分析不正确的是12345678910组别氮素水平(mmolL1)叶绿素含量(gcm2)气孔导度(mmolm2s1)胞间CO2浓度(LL1)净光合速率(molm2s1)15(低氮)860.6830819.4210(中氮)990.8430420.7315(偏高)1030.8530121.4420(高氮)1030.8429522.0A.氮是叶绿素的组成元素，适当增施氮肥有利于叶绿素的合成B.在2、3、4组中，气孔导度不是限制净光合速率升高的因素C.第4组的净光合速率高于第3组，与胞间CO2浓
18、度下降密切相关D.一定范围内增大氮素浓度，可提高青花菜叶片的净光合速率答案解析123456789107.(2017浙江模拟)科研人员研究了土壤含水量对番茄品种甲和乙光合作用速率的影响(图1)，以及番茄品种甲的叶片气孔导度、胞间CO2浓度与土壤含水量的关系(图2)。(注：光补偿点指植物在一定的温度下，光合作用吸收CO2和细胞呼吸释放CO2数量相等时的光强度)下列叙述错误的是12345678910A.土壤含水量对甲、乙两种番茄光合作用速率的影响基本相同B.气孔导度的变化与番茄光合速率的变化趋势基本相同C.番茄在土壤含水量为50%的条件下，比含水量在90%条件下的光补偿 点低D.土壤含水量降低，气孔
19、导度降低，胞间CO2浓度逐渐升高，可能是因 为水分亏缺导致类囊体结构破坏答案解析12345678910三、非选择题三、非选择题8.图甲为探究环境因素对光合作用强度影响的实验装置。实验材料和用具：20 mL移液管、20 W、50 W、100 W和200 W的台灯、冷开水、NaHCO3溶液、水草等。图乙是光合作用碳反应示意图。据图回答下列问题：12345678910(1)图甲中探究 对水草光合作用的影响。解析解析根据提供的实验材料“20 W、50 W、100 W和200 W的台灯”，可知实验的自变量为光强度，即图甲中探究光强度对水草光合作用的影响。答案解析12345678910光强度(2)图甲中氧
20、气的产生量可以用_ 表示，NaHCO3溶液的作用是 ，如果NaHCO3溶液改为NaOH溶液，该装置可以做_ 实验，这时该装置还要进行 处理。答案解析12345678910解析解析图甲中氧气的产生量可以用移液管液面变化的体积表示，NaHCO3溶液可以为植物光合作用提供CO2；如果NaHCO3溶液改为NaOH溶液，该溶液可以吸收二氧化碳，则植物不能进行光合作用，因此该装置可以做测绿色植物细胞呼吸消耗O2的体积实验，这时该装置还要进行遮光处理。移液管液面变化的体积提供CO2测绿色植物细胞呼吸消耗O2的体积遮光(3)当植物气孔关闭的时候，RuBP的再生速率 (填“降低”“升高”或“不变”)，光反应速率
21、会 (填“降低”“升高”或“不变”)。解解析析当植物气孔关闭的时候，二氧化碳吸收减少，二氧化碳固定受到抑制，3磷酸甘油酸减少，因此RuBP的再生速率降低，由于碳反应产生的ADP、Pi和NADP减少，光反应速率会降低。答案解析12345678910降低降低9.研究人员在密闭广口瓶中用二氧化碳缓冲液培养小球藻，在适宜温度条件下，先给予6小时适宜光照然后再置于黑暗条件下6小时，溶液pH的变化情况如图所示，请回答下列有关问题：12345678910答案(1)AC段与CE段比较，小球藻细胞中直接产生ATP的不同部位是_ 。解解析析根据题干信息可知，AC段同时进行光合作用和细胞呼吸，CE段只进行细胞呼吸，
22、光合作用的光反应阶段能够产生ATP，对应的场所为叶绿体的类囊体膜。解析12345678910叶绿体的类囊体膜答案(2)AB、BC段 的 斜 率 不 同，造 成 这 种 差 异 的 主 要 影 响 因 素 有 两 种，外 因 是 ，内因是pH的变化会影响 。解解析析AB、BC段的“斜率”不同，根据曲线信息可知，主要的影响因素有二氧化碳浓度和pH，其中pH是通过影响一些酶的活性来影响光合作用和细胞呼吸的。解析12345678910二氧化碳浓度酶活性答案解析12345678910(3)在小球藻的叶绿体基质中，AB、BC、CD对应的时间段内，时间段内三碳酸分子的相对含量最多。解析解析在小球藻的叶绿体基
23、质中，AB、BC、CD三线段对应的时间段内，CD时间段内光照停止，光反应产生的ATP和NADPH逐渐下降至0，导致三碳酸的还原不能进行，而二氧化碳的固定达到最大限度，因此该区段内三碳酸分子的相对含量最多。CD12345678910(4)研究人员增大二氧化碳缓冲液的浓度(仍将pH调到7)，结果发现小球藻的光合速率并没有提高反而降低，造成该现象的主要原因可能是_ 。解解析析研究人员加大二氧化碳缓冲液的浓度(仍将pH调到7)，结果发现小球藻的光合速率并没有提高反而降低，造成该现象的主要原因可能是二氧化碳缓冲液的浓度过高，导致细胞失水。(5)如 果 继 续 延 长 实 验 时 间，最 终 细 胞 中
24、产 生 二 氧 化 碳 的 主 要 场 所 是 。解解析析如果继续延长实验时间，密闭装置内的氧气逐渐消耗，最终植物细胞只能进行厌氧呼吸，产生乙醇和二氧化碳，植物细胞厌氧呼吸的场所为细胞溶胶。答案解析液的浓度过高，导致细胞失水细胞溶胶二氧化碳缓冲10.(加试)自然界中，玉米比花生更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境。玉米利用CO2的能力也远远高于花生。某科研小组选取玉米和花生为实验材料做了有关光合作用的实验。甲图表示光合作用部分过程。12345678910乙图表示夏季白天两种植物叶片光合作用强度的曲线，丙图表示在适宜温度、水分和一定的光强度下，两种植物的叶片在不同CO2浓度下的CO2吸收速率，
25、请结合图形回答下列问题：12345678910答案(1)甲图表示光合作用的 过程，此过程中三碳酸被 还原，发生的场所是 。解解析析甲图表示光合作用的碳反应，三碳酸被NADPH还原，碳元素的转移途径：二氧化碳三碳酸糖类，发生的场所是叶绿体基质。解析12345678910碳反应NADPH叶绿体基质答案(2)乙图中d曲线表示 (填“玉米”或“花生”)光合作用强度的曲线。8点到10点，植物叶肉细胞中产生ATP的场所有_ 。12点到14点光合作用强度下降的原因是_ 。解析12345678910花生叶绿体、细胞溶胶、线粒体(全对才可)气孔关闭，CO2不足，光合作用强度降低答案(3)丙图中植物A是 (填“玉米”或“花生”)，如缺乏Mg，植物A的CO2补偿点应向 移动。在CO2浓度100 mol/mol时，植物B叶肉细胞中光合作用强度 (填“”“”或“”)呼吸强度。如果把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中，(填“植株A”或“植株B”)先死亡。解析12345678910玉米右植株B