2022年人教版生物高考總復(fù)習(xí)第四部分高考熱點(diǎn)題型一 細(xì)胞代謝的綜合分析

高考熱點(diǎn)題型

一細(xì)胞代謝的綜合分析

【考向突破?對(duì)點(diǎn)精練】

考向一真正光合速率、凈光合速率與呼吸速率的判斷及相關(guān)計(jì)算

C____表觀光合速率

實(shí)際光合速率

光照強(qiáng)康

呼吸速率

圖1圖2

(

一

上

3.4.00/d

一)3.00

、—光照下CO?的吸收量

側(cè)2.00

超—黑暗下CO2的釋放量

壁1.00

0

1()203()溫度/t

圖3

1.“三率”的表示方法：

(1)呼吸速率：綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織一定時(shí)間內(nèi)C0,釋放量或。2吸收量，即圖

1中A點(diǎn)。

(2)凈光合速率：綠色組織在有光條件下測(cè)得的一定時(shí)間內(nèi)釋放量、CO?吸收量或有機(jī)物積

累量，即圖1中的C'C段對(duì)應(yīng)CO2量，也稱為表觀光合速率。

(3)總(實(shí)際)光合速率=凈光合速率+呼吸速率，即圖1中的AD段對(duì)應(yīng)的CO?總量。

2.圖2中曲線I表示總光合量，曲線III表示呼吸量，曲線H表示凈光合量。交點(diǎn)D對(duì)應(yīng)點(diǎn)E,

此時(shí)凈光合量為0,B點(diǎn)時(shí)植物生長(zhǎng)最快。

3.圖3中曲線c表示凈光合速率，d表示呼吸速率，c+d表示總光合速率。在G點(diǎn)時(shí)，總光

合速率是呼吸速率的2倍。

4.圖1中B點(diǎn)對(duì)整個(gè)植株而言，光合速率=呼吸速率，而對(duì)于葉肉細(xì)胞來(lái)說(shuō)，光合速率〉呼

吸速率。

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】

1.設(shè)置不同C0?濃度，分組光照培養(yǎng)藍(lán)細(xì)菌，測(cè)定凈光合速率和呼吸速率(光合速率=凈光合

速率+呼吸速率)，結(jié)果見(jiàn)圖，下列敘述正確的是()

;B。

濃；：，呼產(chǎn)合進(jìn)均據(jù)

d確，

正少下用光平數(shù)

于P度及其響

AT作的示

大，A濃為合對(duì)影量

物系所1

率多的山光度的質(zhì)表01

生H，關(guān)T3+

速P生行溫用片下-

氧D出小作

吸A產(chǎn)進(jìn)究葉到

厭呼N程看大能研合位

多多性值得

HP及的的過(guò)以菌為光部，933

PT＞兼度成可《細(xì)，其同丙2-+

DA%為吸的化

A濃生呼中藍(lán)組對(duì)相

N的＞否應(yīng)五變

的生小應(yīng)胞圖是足量均

用是，對(duì)戊3

成產(chǎn)則但反細(xì)但?不測(cè)平82

其，光少群，碳,乙2-+

生程，斷菌。甲h的

及等胞細(xì)多種換化1

應(yīng)過(guò)判菌交誤成量

、相細(xì)藍(lán)的分氧理。

反吸可細(xì)體錯(cuò)質(zhì)3

4率菌內(nèi)量D物二處變71

光呼即藍(lán)氣片甲2+

、速細(xì)間數(shù)，植、暗不-

胞胞其物此行葉

合藍(lán)時(shí)群物種足行驗(yàn)本

細(xì)細(xì)為產(chǎn)種因進(jìn)不

菌菌光內(nèi)位生某進(jìn)實(shí)基

別謝間映，境氧照率

細(xì)細(xì)代凈單的均量

分，時(shí)此反度環(huán)厭光速gm

藍(lán)藍(lán)及界同株測(cè)/

值比位因上濃；：性相證,吸

內(nèi)內(nèi)｛度度d外兼驗(yàn)植hg化

間間相單，況呼m

的密，程于與為為組1胞/變

時(shí)時(shí)群度慢狀

群濃強(qiáng)率定大法否:四射細(xì)化量

位位種無(wú)理1丁變重

種&用速一率是?照的℃

單單菌定下生驗(yàn)光/量前

)和作吸在速菌片別

.繇噬去Ilu).ooUIa甲

(q5!下下細(xì)測(cè)合以件且實(shí)的組度質(zhì)理

，度呼吸細(xì)對(duì)葉

度度藍(lán)光可條藍(lán)盛下度溫后處

菌濃下呼，組

濃濃3下際度閉斷旺如強(qiáng)各理暗

&d細(xì)小度的長(zhǎng)下

度實(shí)強(qiáng)度密判了宜，處與

，，藍(lán)中濃h生度暗后

濃下c的濃然法行。適中

比比h養(yǎng)圖雖將溫照

c。度，率&無(wú)進(jìn)2同等程

相相、培A比；組驗(yàn)光

度度濃速，此，不同過(guò)

山照相大誤小響實(shí)

濃濃、選小吸因在用驗(yàn)

,光】度呼最錯(cuò)，物影下實(shí)

d小&閉此C：再

析因濃；率氣生的如1；在

與與若密?d,某驗(yàn)

....解，誤速K氧.用了化設(shè)

ABCD【度與錯(cuò)吸＞生2作行實(shí)變假

實(shí)驗(yàn)2：①用打孔器從戊組植株葉片上取葉圓片數(shù)片，抽取葉圓片內(nèi)的氣體，使之下沉于涼

開(kāi)水中并置于黑暗處備用。

②取燒杯A,加入一定量的涼開(kāi)水和一定量適宜濃度的NaHCOs溶液；用紗布包裹燒杯后，置

于適宜溫度下水浴保溫；放入經(jīng)步驟①處理的葉圓片10片，待葉圓片下沉于水底，給予適宜

強(qiáng)度的光照射；記錄葉圓片上浮所需要的時(shí)間。

(說(shuō)明：加入涼開(kāi)水是為了保證C0?只來(lái)源于NaHCOs溶液，用紗布包裹燒杯是創(chuàng)造光照不足這

一條件)

回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果顯示，組實(shí)驗(yàn)葉片細(xì)胞呼吸速率最快；乙組實(shí)驗(yàn)葉片的光合速率

為mg?h-'o

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果可知，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2的最適溫度為°C。

(3)實(shí)驗(yàn)2應(yīng)至少設(shè)置兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組，參照步驟②按要求寫出完整實(shí)驗(yàn)步驟：對(duì)照

組應(yīng)變化的條件為，其余同步驟②；另一實(shí)驗(yàn)組應(yīng)變化的條件

為，其余同步驟②。

【解析】(1)暗處理后的質(zhì)量變化表示呼吸速率，丙組葉片干重減少最多，說(shuō)明此時(shí)葉片細(xì)胞

呼吸速率最快：四組實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行了2h,實(shí)驗(yàn)期間細(xì)胞呼吸的時(shí)間是2h,光合作用的時(shí)間僅

有1h,因此乙組實(shí)驗(yàn)葉片的光合速率=凈光合速率+呼吸速率=3+2+2=7(mg?h)。

(2)實(shí)驗(yàn)2中，溫度是無(wú)關(guān)變量，無(wú)關(guān)變量應(yīng)相同且適宜，丙組實(shí)驗(yàn)葉片凈光合速率最快，為

3+3=6(mg?h7),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯，因此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2的最適溫度為29°C。

(3)實(shí)驗(yàn)2的目的是要探究光照和CO,的不足對(duì)光合作用的影響，應(yīng)至少設(shè)置兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組和一

個(gè)對(duì)照組，對(duì)照組的光照和CO?都應(yīng)保持充足，即加入一定量涼開(kāi)水和適宜濃度的NaHCO：,溶

液，不用紗布包裹燒杯；實(shí)驗(yàn)組的條件應(yīng)為加入一定量涼開(kāi)水和一定量適宜濃度的NaHCOs溶

液，用紗布包裹燒杯，目的是要?jiǎng)?chuàng)造光照不足這一條件；要驗(yàn)證CO?不足對(duì)光合作用的影響，

另一實(shí)驗(yàn)組的條件應(yīng)為只加一定量涼開(kāi)水不加NaHCQ,溶液，不用紗布包裹燒杯。

答案：(1)丙7(2)29(3)不用紗布包裹燒杯

用等量涼開(kāi)水代替NaHCOs溶液，不用紗布包裹燒杯

考向二以葉綠體和線粒體為載體分析光合作用和細(xì)胞呼吸

細(xì)胞灰基灰

C%2

⑦

最先出現(xiàn)同位素的“對(duì)已的示蹤分析”的

提供的標(biāo)記物最終出現(xiàn)同位素的物質(zhì)

物質(zhì)注意點(diǎn)

①f水f②一二氧化碳f⑦

/水（①途徑）f⑤f三碳化合物f葡萄糖如果分析“首先出現(xiàn)在”

等有機(jī)物f③f丙酮酸“短時(shí)間出現(xiàn)在“，一般

④f氧氣f⑥f①f水f②是要求分析第一步反

18氧氣（④途徑）；水f二氧化碳一⑦f⑤f三碳應(yīng)，不必沿箭頭所指路

H0

2（蒸騰作用）化合物f葡萄糖等有機(jī)物f線過(guò)多分析；如果是分

③f丙酮酸析“在哪些物質(zhì)中出

三碳化合物（⑤途⑤f三碳化合物一葡萄糖等現(xiàn)”，則需要沿箭頭所指

Cl80,

徑）有機(jī)物一③一丙酮酸路線將所有可能出現(xiàn)的

三碳化合物（⑤途⑤一三碳化合物一葡萄糖等情況分析出來(lái)

r,

co2

徑）有機(jī)物f③f丙酮酸

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】

3.仔細(xì)分析下列四圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

圖1圖2

8<

^要9②

鎏

12產(chǎn)③畫標(biāo)幽丙$酸俚停函

_（乙醇1cc>2）

酶濃度

圖3圖4

A.圖1中的兩種細(xì)胞器，在光照充足時(shí)，乙光合作用所需的原料都來(lái)自細(xì)胞外

B.若植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30°C,在其他條件充足且適宜的

情況下，將溫度由30C調(diào)至25°C,圖2中A點(diǎn)上移，C點(diǎn)將左移，E點(diǎn)將向左下移動(dòng)

C.在其他條件適宜、底物充足的情況下，酶的濃度與酶作用底物的消耗速率之間的關(guān)系符合

圖3中曲線③

D.圖4表示細(xì)胞呼吸相關(guān)過(guò)程，在乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程①產(chǎn)生［H］和ATP,過(guò)程③消耗［H］,

但不產(chǎn)生ATP

【解析】選D。在光照充足時(shí)，葉綠體光合作用所需的原料，既來(lái)自細(xì)胞外吸收的C0?,也來(lái)

自線粒體釋放的CO”A錯(cuò)誤；在其他條件充足且適宜的情況下，將溫度由30℃調(diào)至25°C,

光合強(qiáng)度增強(qiáng)，呼吸強(qiáng)度減弱，A點(diǎn)上移，C點(diǎn)將左移，E點(diǎn)將向右上移動(dòng)，B錯(cuò)誤；隨著酶

濃度的增加，在底物充足時(shí)，底物的消耗量逐漸增大，消耗速率也增大，符合圖3中曲線①,

C錯(cuò)誤；乳酸菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生乳酸，細(xì)胞內(nèi)過(guò)程①產(chǎn)生［H］和ATP,過(guò)程③消耗［H］,D

正確。

4.圖1是某高等植物葉肉細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中a?h為氣體的相對(duì)值；圖2為光照強(qiáng)

度對(duì)該葉肉細(xì)胞C0?吸收量的影響，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

大氣中的C02

圖1

A.在圖2甲時(shí)，圖1中b、c、d、e的值均為零

B.在圖2乙時(shí)，圖1中該葉肉細(xì)胞中h=c

C.圖2中光照強(qiáng)度在丁點(diǎn)及之后，光合速率與呼吸速率相等

D.圖1中當(dāng)b、e為零且a、f不為零時(shí)，該葉肉細(xì)胞呼吸速率大于光合速率

【解析】選C。圖2的甲只有呼吸作用，葉綠體不能吸收C0?和釋放02,只有線粒體吸收02

和釋放CO2,因此圖1中只有h、a、f、g,而b、c、d、e的值均為零，A正確；在圖2的乙

時(shí)，光合作用=呼吸作用，因此線粒體釋放的CO?被葉綠體剛好全部吸收，即11=的B正確;

圖2中光照強(qiáng)度在丁點(diǎn)及之后，光合作用達(dá)到飽和，此時(shí)光合速率大于呼吸速率，C錯(cuò)誤；

圖1中當(dāng)b、e為零且a、f不為零時(shí)，說(shuō)明線粒體除了吸收葉綠體產(chǎn)生的Oz，還需要從外界

吸收。2，因此葉肉細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，D正確。

考向三光合速率與呼吸速率的常用測(cè)定方法

1.液滴移動(dòng)法一一測(cè)光合作用產(chǎn)生的體積或CO?消耗的體積：

［實(shí)驗(yàn)原理］

⑴甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO?,所

以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的02吸收速率，可代表呼吸速率。

(2)乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCOs溶液保證了容器內(nèi)CO?濃

度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的6釋放速率，可代表凈光合速率。

2.半葉法——測(cè)定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量：

［實(shí)驗(yàn)原理］將植物對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光或取下置于暗處，另一部分(B)則留在光下進(jìn)行

光合作用（即不做處理），并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時(shí)間后，在

這兩部分葉片的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為屈、肱，開(kāi)始時(shí)二者相

應(yīng)的有機(jī)物含量應(yīng)視為相等，光照后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超過(guò)部分即為光合作

用產(chǎn)物的量，再通過(guò)計(jì)算可得出光合速率。

3.黑白瓶法一一測(cè)溶氧量的變化：

［實(shí)驗(yàn)原理］將裝有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水層中，測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)瓶中溶解氧含

量的變化，借此測(cè)定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物僅能進(jìn)行細(xì)胞呼吸；白瓶

透光，瓶中生物可進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸。因此，真光合作用量（光合作用總量）=白瓶中

氧氣增加量+黑瓶中氧氣減少量。

4.葉圓片稱重法一一測(cè)有機(jī)物的變化量：

［實(shí)驗(yàn)原理］本方法通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間、單位葉面積葉片中淀粉的生成量測(cè)定光合速率，如圖

所示以有機(jī)物的變化量測(cè)定光合速率（S為葉圓片面積）。

在上午10時(shí)將葉《因在中午12時(shí)將叱（召

片置于黑暗中/V片置于光照中zv

在上%10時(shí)在中午12時(shí)在下午14時(shí)

取走的葉圓取走的葉圓取走的葉圓

片X（干重xg）片Y（干重yg）片Z（干重zg）

凈光合速率=（z—y）/2S；呼吸速率=（x—y）/2S；總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=（x

+z-2y）/2So

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】

5.某同學(xué)為研究某池塘（溶氧充足）中2米深處生物的光合作用和有氧呼吸，設(shè)計(jì)了黑白瓶

實(shí)驗(yàn)：取三個(gè)大小相同、體積適宜的透明玻璃瓶，標(biāo)號(hào)1、2、3,其中1號(hào)瓶用錫箔紙包住

遮光。用三個(gè)瓶子在池塘2米深的相同位置取滿水，測(cè)3號(hào)瓶的溶氧量，記為a。然后將1、

2號(hào)瓶放回取水處，24h后取出，測(cè)1、2號(hào)瓶的溶氧量記作Ac。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.c-a可用來(lái)表示該處植物24h的光合作用凈值

B.該處生物24h內(nèi)呼吸作用氧氣的消耗量可表示為8—a

C.8可用來(lái)表示該處植物24h的光合作用總值

D.如果沒(méi)有3號(hào)瓶，也可以計(jì)算出該處植物24h內(nèi)光合作用產(chǎn)生的氧氣量

【解析】選B。據(jù)題意可知，3號(hào)瓶溶氧量a為3個(gè)瓶的初始溶氧量。1號(hào)瓶遮光只進(jìn)行細(xì)胞

呼吸，初始溶氧量為a,24h后溶氧量為8,故（a—6）表示24h細(xì)胞呼吸耗氧量，2號(hào)瓶進(jìn)

行光合作用和細(xì)胞呼吸，氧氣增加值為凈光合作用，初始溶氧量為a,24h后2號(hào)瓶溶氧量

為c,故(。一a)表示24h細(xì)胞凈光合釋放氧量，A正確，B錯(cuò)誤；總光合作用=凈光合作用

十呼吸作用，因此24h總光合作用為c—a+a—6=c-8,因此沒(méi)有3號(hào)瓶，也可以計(jì)算出

該處植物24h內(nèi)光合作用產(chǎn)生的氧氣量，C、D正確。

6.某同學(xué)利用黑藻探究“光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。請(qǐng)回答下

列問(wèn)題：

,橡膠塞卜液滴

一廣口瓶三二三一CO2緩沖液

黑藻一

I

變距裝置(長(zhǎng)度可調(diào)節(jié))

(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量如何控制?o

(2)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)變距裝置調(diào)節(jié)成a厘米時(shí)，氣泡產(chǎn)生速率最快。此時(shí)，黑藻葉肉細(xì)胞合

成ATP的場(chǎng)所有。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，有色小液滴右移,

移動(dòng)距離的數(shù)值表示的含義是

⑶在另一組相同實(shí)驗(yàn)裝置中，將變距裝置調(diào)節(jié)成2a厘米時(shí)，氣泡產(chǎn)生速率下降，原因是

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，據(jù)圖可知，可調(diào)節(jié)變距裝置的長(zhǎng)度，改變光源與廣

口瓶之間的距離，實(shí)現(xiàn)控制光照強(qiáng)度的大小。

(2)據(jù)分析可知，有色小液滴右移，移動(dòng)距離的數(shù)值表示的含義是一定時(shí)間內(nèi)，凈光合作用釋

放的的量。故當(dāng)變距裝置調(diào)節(jié)成a厘米，氣泡產(chǎn)生速率最快時(shí)，黑藻既進(jìn)行光合作用又進(jìn)

行呼吸作用，葉肉細(xì)胞合成ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。

(3)在另一組相同實(shí)驗(yàn)裝置中，將變距裝置調(diào)節(jié)成2a厘米時(shí)，光源與廣口瓶之間距離變大，

光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)減弱，從而導(dǎo)致光合速率減小，使氣泡產(chǎn)生速率下降。

答案：(1)調(diào)節(jié)變距裝置的長(zhǎng)度，改變光源與廣口瓶之間的距離，實(shí)現(xiàn)控制光照強(qiáng)度的大小

(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體一定時(shí)間內(nèi)，凈光合作用釋放的6的量

(3)光源與廣口瓶之間距離變大，光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)減弱，從而導(dǎo)致光合速率減小

教師專用》【知識(shí)縱橫】

光合作用和細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)探究中常用實(shí)驗(yàn)條件的控制

(1)增加水中02一一泵入空氣或吹氣或放入綠色水生植物；

(2)減少水中02——容器密封或油膜覆蓋或用涼開(kāi)水；

(3)除去容器中C02——?dú)溲趸c溶液；

(4)除去葉中原有淀粉一一置于黑暗環(huán)境中；

⑸除去葉中葉綠素一一酒精隔水加熱；

(6)除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾一一給植株遮光；

(7)如何得到單色光一一棱鏡色散或薄膜濾光；

(8)線粒體提取一一細(xì)胞勻漿離心。

7.如圖表示在不同溫度下，測(cè)定某植物葉片重量變化情況(均考慮為有機(jī)物的重量變化)的操

作流程及結(jié)果，據(jù)圖分析回答問(wèn)題：

(

葉片質(zhì)量(M)考

4■X

無(wú)光處理lh駕

3□Y

K

葉片質(zhì)量(M-X)S2

光照處理lh1

葉片質(zhì)量(M+Y)0心

131415I16溫度/七

操作流程實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(1)由圖分析可知，該植物的呼吸速率可表示為,光合速率可表示為0

在13?16℃之間，隨著溫度的升高，呼吸強(qiáng)度(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)，

實(shí)際光合作用的強(qiáng)度(填“增強(qiáng)”“減弱"或"不變")o

(2)恒定在上述℃溫度下，維持10小時(shí)光照，10小時(shí)黑暗，該植物葉片增重最多,

增重了mgo

【解析】(1)呼吸速率可用單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的減少量來(lái)表示，所以是X。凈光合速率可用單

位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的積累量來(lái)表示，而總光合速率還要加上呼吸消耗有機(jī)物的量，所以是Y+

2Xo在13?16c之間，隨著溫度的升高，呼吸強(qiáng)度很明顯在逐漸增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也在

逐漸增強(qiáng)。(2)單位時(shí)間的凈光合作用的積累量是Y+X,10小時(shí)的積累量是10(Y+X),再黑

暗10小時(shí)，只有細(xì)胞呼吸，消耗的有機(jī)物的量是10X,經(jīng)過(guò)10小時(shí)光照，10小時(shí)黑暗，剩

余的有機(jī)物的量是10Y,據(jù)此題圖可知在14°C時(shí)，增重最多，增加的量是30mgo

答案：(1)XY+2X增強(qiáng)增強(qiáng)(2)1430

咽

尊D【加固訓(xùn)練?拔高】

圖甲是用來(lái)測(cè)定某綠色植物相關(guān)生理過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）若用該裝置來(lái)探究植物的細(xì)胞呼吸，則需要對(duì)裝置進(jìn)行遮光處理，處理后，若各種條件都

一定且適宜，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中紅墨水滴向左移動(dòng)，則表明植物進(jìn)行了,隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間

的延長(zhǎng)，請(qǐng)預(yù)測(cè)紅墨水滴的移動(dòng)狀態(tài)o

⑵若用該裝置來(lái)探究溫度對(duì)植物光合作用的影響，除增加光照外，裝置還需要改動(dòng)的是

;圖乙是用改動(dòng)后的裝置在適宜光照條件下測(cè)得的

溫度與光合作用速率和呼吸速率的變化關(guān)系曲線，由圖可知：在溫度為55c條件下，植物

細(xì)胞呼吸消耗的氧氣來(lái)源是；若溫度保持在20℃的條件下，長(zhǎng)時(shí)

間每天交替進(jìn)行14h光照、10h黑暗，植物能否正常生長(zhǎng)？（填“能”或“不能”）；

為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，本實(shí)驗(yàn)還需設(shè)置對(duì)照組，對(duì)照組設(shè)置情況是

【解析】（1）為了避免光合作用的影響，探究植物的細(xì)胞呼吸時(shí)，應(yīng)該在黑暗條件下進(jìn)行。若

各種條件都一定且適宜，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中紅墨水滴向左移動(dòng)，則表明植物消耗氧氣，說(shuō)明其進(jìn)行

了有氧呼吸；隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，氧氣濃度逐漸降低，故紅墨水滴先左移后逐漸停止。（2）

由于二氧化碳是光合作用的原料之一，若用該裝置來(lái)探究溫度對(duì)植物光合作用的影響，除需

要增加光照，還需要將NaOH溶液換成C0?緩沖液或飽和的NaHCOs溶液，以保證CO?的供應(yīng)。

在溫度為55℃的條件下，兩條曲線重合，此時(shí)植物不進(jìn)行光合作用，呼吸作用消耗的氧氣

來(lái)自瓶?jī)?nèi)氣體，若溫度保持在20℃,每天交替進(jìn)行14h光照，10h黑暗，植物一天中積累

的有機(jī)物相對(duì)值為14X2-10X2=8>0,長(zhǎng)此以往，植物可以生常生長(zhǎng)。為了排除物理因素

的影響，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，還需要用相同植物的死植株代替裝置內(nèi)的植物，其他條件

都保持不變。

答案：（1）有氧呼吸左移并逐漸停止

（2）將NaOH溶液換成CO,緩沖液（或飽和的NaHCOs溶液）瓶?jī)?nèi)氣體（或裝置內(nèi)氣體）能

用相同的死植物替代裝置內(nèi)的植物，其他條件都保持不變

考向四密閉環(huán)境中和開(kāi)放環(huán)境植物光合速率與呼吸速率的曲線分析

1.開(kāi)放環(huán)境中光合作用晝夜變化曲線分析：

:-B

h

8

1

6

J

O

/II

料

輕

波

0

0

(1)曲線分析:

夜晚植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量減少，環(huán)境中co?

MN和PQ

量增加，量減少

N?P光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行

清晨和傍晚光照較弱，光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)

NA和EP

有機(jī)物的總量減少，環(huán)境中C02量增加，量減少

光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，C0?的吸收和釋放達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；

A點(diǎn)和E點(diǎn)

植物體內(nèi)有機(jī)物的總量不變，環(huán)境中C02量不變，量不變

光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量增加；環(huán)

A~E

境中C0,量減少，量增加

C點(diǎn)葉片表皮氣孔部分關(guān)閉，出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象

1-光合作用產(chǎn)物的積累量最大

(2)一晝夜有機(jī)物的積累量的計(jì)算方法(用C02表示)。

一晝夜有機(jī)物的積累量=白天從外界吸收的CO?量一晚上呼吸作用釋放的CO2量，即s—(s

+S)。

2.密閉玻璃罩內(nèi)CO?濃度與時(shí)間的關(guān)系曲線：

024681012141618202224時(shí)間布

(1)曲線分析:

AB段無(wú)光照，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸

BC段溫度降低，細(xì)胞呼吸減弱

C點(diǎn)后，微弱光照，開(kāi)始進(jìn)行光合作用，但光合作用強(qiáng)度〈呼

CD段

吸強(qiáng)度

D點(diǎn)光合作用強(qiáng)度=呼吸強(qiáng)度

DH段光合作用強(qiáng)度,呼吸強(qiáng)度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象

H點(diǎn)光合作用強(qiáng)度=呼吸強(qiáng)度

光照繼續(xù)減弱，光合作用強(qiáng)度〈呼吸強(qiáng)度，直至光合作用完全

HI段

停止

(2)植物生長(zhǎng)與否的判斷方法:

I點(diǎn)低于A點(diǎn)說(shuō)明一晝夜，密閉容器中CO2濃度減小，即光合作用〉細(xì)胞呼吸，植物生長(zhǎng)

I點(diǎn)高于A點(diǎn)說(shuō)明光合作用〈細(xì)胞呼吸，植物體內(nèi)有機(jī)物總量減少，植物不能生長(zhǎng)

I點(diǎn)等于A點(diǎn)說(shuō)明光合作用=細(xì)胞呼吸，植物體內(nèi)有機(jī)物總量不變，植物不生長(zhǎng)

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】

8.將一植株放在密閉玻璃罩內(nèi)，置于室外一晝夜，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的

是()

A.圖甲中的C點(diǎn)之前植物已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行了光合作用

B.圖甲中的F點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖乙中的g點(diǎn)

C.到達(dá)圖乙中的d點(diǎn)時(shí)，玻璃罩內(nèi)的CO?濃度最高

D.經(jīng)過(guò)這一晝夜之后，植物體的有機(jī)物含量會(huì)增加

【解析】選B。圖甲中的C點(diǎn)是玻璃罩內(nèi)C0?濃度升高和降低的臨界點(diǎn)，此時(shí)光合速率與細(xì)胞

呼吸速率相等，說(shuō)明在此之前植物已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行了光合作用，A正確；圖甲中的F點(diǎn)是玻璃

罩內(nèi)CO?濃度下降和升高的臨界點(diǎn)，此時(shí)光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等，此時(shí)CO?吸收速率為

0,對(duì)應(yīng)圖乙中的h點(diǎn)，B錯(cuò)誤；圖乙中d點(diǎn)表示光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等，在此之前，

光合速率小于細(xì)胞呼吸速率，CO^濃度還在緩慢增加，一直到d點(diǎn)時(shí)，增加量為0,玻璃罩內(nèi)

的CO2濃度最高，之后開(kāi)始減少，C正確；由圖甲可知，G點(diǎn)低于A點(diǎn)，說(shuō)明一晝夜后，密閉

玻璃罩內(nèi)CO?濃度減少，減少的C0?用于有機(jī)物的積累儲(chǔ)存，D正確。

9.如圖表示溫室大棚內(nèi)光照強(qiáng)度（X）與農(nóng)作物凈光合作用強(qiáng)度的關(guān)系（棚內(nèi)溫度、水分和無(wú)機(jī)

鹽等條件均適宜）。請(qǐng)據(jù)圖分析，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A.當(dāng)XVN時(shí)，可采取增光措施以提升農(nóng)作物的光合速率

B.NVXVQ時(shí)，限制作物增產(chǎn)的主要因素可能是CO,濃度

C.Q和P相比，Q點(diǎn)時(shí)更有利于該農(nóng)作物的生長(zhǎng)

D.當(dāng)X=M時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所主要是線粒體

【解析】選Do當(dāng)光照強(qiáng)度小于N時(shí)，植物沒(méi)有達(dá)到光飽和，所以可以通過(guò)增光措施以提升

農(nóng)作物的光合速率，A正確；NVXVQ時(shí)，農(nóng)作物凈光合作用強(qiáng)度達(dá)最大值，此時(shí)棚內(nèi)溫度處

于適宜條件，所以限制作物增產(chǎn)的主要因素可能是C0?濃度，B正確；P點(diǎn)植物凈光合作用強(qiáng)

度為0,Q點(diǎn)凈光合作用最大，所以Q點(diǎn)時(shí)更有利于該農(nóng)作物的生長(zhǎng)，C正確；當(dāng)X=M時(shí)，

植物光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度，但植物體內(nèi)存在不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，所以葉肉細(xì)

胞內(nèi)光合作用強(qiáng)度〉呼吸作用強(qiáng)度，葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體，呼吸作

用產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是線粒體，因此，葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所主要是葉綠體，D錯(cuò)誤。

10.圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)

生總量的變化，圖乙表示水稻C0,吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

坪

，

發(fā)

白。產(chǎn)生總量

202

0匚ICO2釋放量

密

邳

襠

骷

O

。

A.圖甲中，光照強(qiáng)度為b時(shí),光合速率等于呼吸速率

B.圖甲中，光照強(qiáng)度為d時(shí),單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收2個(gè)單位的C02

C.圖甲中的c點(diǎn)和圖乙中的f點(diǎn)對(duì)應(yīng)

D.圖乙中，限制e、f點(diǎn)光合速率的因素主要是光照強(qiáng)度

【解析】選A。光照強(qiáng)度為b時(shí),CO?釋放量大于0,說(shuō)明光合作用速率小于呼吸作用速率,A錯(cuò)

誤；圖甲中，光照強(qiáng)度為a時(shí),0?產(chǎn)生總量為0,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,據(jù)此可知，呼吸強(qiáng)度為6;光照

強(qiáng)度為d時(shí),Oz產(chǎn)生總量為8,則真正光合作用吸收二氧化碳為8,因而單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周圍

吸收8-6=2個(gè)單位的C02,B正確；圖甲中的c點(diǎn)產(chǎn)生總量為6,與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2相等，

所以和圖乙中的f點(diǎn)對(duì)應(yīng),C正確;據(jù)圖可知,e~f隨光照強(qiáng)度增加，光合作用增強(qiáng)。故限制e、

f點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度,D正確。

11.在一定濃度的CO2和適當(dāng)溫度條件下，測(cè)定某植物葉片在不同光照條件下的光合作用如

圖一、細(xì)胞呼吸如圖二所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

K

fef

12

iz-108

息

O6

O4

D，

/

s

w

o-2

e-4

.6

（1）影響圖一中a點(diǎn)上下移動(dòng)的主要外界因素是；如果a點(diǎn)是在氧氣充足條件

下測(cè)得的，則氧氣濃度應(yīng)大于%；當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到c點(diǎn)之前，限制該植物光合作用

的主要因素是o

（2）在圖一b點(diǎn)所示條件下，該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是o

⑶圖一中，在c點(diǎn)時(shí)，葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是從0

（4）若此植物為陰生植物，在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，改為生長(zhǎng)狀況相同的陽(yáng)生植物，則圖一

中b點(diǎn)向移動(dòng)。

⑸在一晝夜中，將該植物葉片置于8klx光照下12小時(shí)，其余時(shí)間置于黑暗中，則每100

cm?葉片一晝夜中有機(jī)物的積累量為mg（假設(shè)積累的有機(jī)物都是葡萄糖）；將該植物

葉片從光下移到黑暗中，葉綠體中Cs化合物含量短時(shí)間內(nèi)將（填“增加”“減少”

或“不變”）o

（6）圖二中細(xì)胞呼吸的有關(guān)曲線需在什么條件下測(cè)得？o

【解析】（1）圖一中a點(diǎn)表示呼吸作用速率，影響呼吸作用的外界因素是“濃度、溫度、CO。

濃度等，而本實(shí)驗(yàn)在一定濃度的CO?和適當(dāng)溫度條件下，因此影響a點(diǎn)上下移動(dòng)的主要外界因

素是Oz濃度。從曲線可看出當(dāng)外界氧氣濃度大于1596時(shí)，氣體交換的相對(duì)值不再變化，如果a

點(diǎn)是在氧氣充足條件下測(cè)得的，則氧氣濃度應(yīng)大于15%0光照強(qiáng)度在達(dá)到c點(diǎn)之前，植物的

光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的增加而增加，因此當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到c點(diǎn)之前，限制光合作用的

主要因素是光照強(qiáng)度。

（2）b點(diǎn)所示為光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度，此時(shí)該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的ATP來(lái)自

光合作用光反應(yīng)和有氧呼吸的三個(gè)階段，產(chǎn)生的部位是葉綠體（類囊體薄膜）、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、

線粒體（線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜）。

（3）c點(diǎn)時(shí)光合作用速率達(dá)到最大值，光反應(yīng)階段（場(chǎng)所：葉綠體類囊體薄膜）產(chǎn)生ATP,暗反

應(yīng)階段分解ATP（場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)），而ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化，因此ADP的移動(dòng)方向是葉綠

體基質(zhì)f類囊體薄膜。

(4)陽(yáng)生植物的呼吸作用強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度均大于陰生植物，因此將此植物(陰生植物)改為

生長(zhǎng)狀況相同的陽(yáng)生植物，b點(diǎn)光合作用速率等于呼吸作用速率，因此圖一中b點(diǎn)向右移動(dòng)。

(5)8klx光照下，植物吸收二氧化碳速率為12mg/dOOcm?葉?小時(shí)),無(wú)光時(shí)植物釋放二氧

化碳速率為6mg/dOtW葉?小時(shí)),因此全天積累的有機(jī)物為(12X12—6X12)X180/(44

X6)=49.Io將該植物葉片從光下移到黑暗中，二氧化碳固定形成Cs化合物的速度在短時(shí)間

內(nèi)保持不變，由于無(wú)光不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和NADPH,因此C3化合物還原速度下降，因

此葉綠體中C：t化合物含量短時(shí)間內(nèi)將增加O

(6)圖二是有關(guān)該植物細(xì)胞呼吸的氧氣和二氧化碳關(guān)系曲線，為避免光合作用中氣體產(chǎn)生和釋

放的干擾，應(yīng)在黑暗(或無(wú)光、遮光)條件下進(jìn)行。

答案：(1)0?濃度15光照強(qiáng)度

(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體

(3)葉綠體基質(zhì)一類囊體薄膜

⑷右

(5)49.1增加

(6)黑暗(或無(wú)光、遮光)

教師

專用【加固訓(xùn)練?拔高】

研究人員測(cè)定透明密閉玻璃罩內(nèi)某植物在單位時(shí)間內(nèi)CO?的吸收量或Oz消耗量(相對(duì)值)隨溫

度的變化，結(jié)果如圖1所示。研究人員將綠色的小麥葉片放在另一個(gè)溫度適宜