山東專用2024高考生物二輪復(fù)習(xí)第1部分專題2第2講光合作用和細胞呼吸學(xué)案

PAGE28-第2講光合作用和細胞呼吸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建■易錯辨析···································································光合作用和細胞呼吸的過程及聯(lián)系1．無氧呼吸不須要O2參加，最終有[H]的積累。 (×)提示：無氧呼吸其次階段消耗[H]，無[H]的積累。2．人在猛烈運動時產(chǎn)生的CO2全部來自有氧呼吸。 (√)3．無氧呼吸產(chǎn)生的ATP少，是因為大部分能量以熱能的形式散失。 (×)提示：無氧呼吸產(chǎn)生的ATP少的緣由是有機物的氧化分解不徹底，其中很多能量儲存在乳酸或酒精等有機物中而沒有釋放出來。4．各種細胞進行有氧呼吸的主要場所都是線粒體。 (×)提示：原核細胞無線粒體。5．細胞呼吸的結(jié)果假如沒有水的產(chǎn)生，就肯定是無氧呼吸。 (√)6．葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍紫光。 (√)7．暗反應(yīng)中C原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→C5→(CH2O)。 (×)提示：暗反應(yīng)中C原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O)。8．相宜條件下光合作用過程中C5/C3的比值，停止供應(yīng)CO2后比停止前高。 (√)光合作用和細胞呼吸的影響因素及應(yīng)用1．剛好排澇，能防止根細胞受酒精毒害。 (√)2．降低光照將干脆影響光反應(yīng)的進行，從而影響暗反應(yīng)；變更CO2濃度則干脆影響暗反應(yīng)的進行。 (√)3．番茄幼苗在缺鎂的培育液中培育一段時間后，光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度也降低。 (√)4．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產(chǎn)量。 (√)5．凈光合速率長期為零時會導(dǎo)致幼苗停止生長。 (√)6．將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在相宜條件下光照培育，隨培育時間的延長，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變更趨勢是降低至肯定水平常保持相對穩(wěn)定。 (√)光合作用和細胞呼吸的試驗1．檢測酵母菌培育過程中是否產(chǎn)生CO2，可推斷其呼吸方式。 (×)提示：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物中都有CO2。2．在探究酵母菌細胞呼吸方式的試驗中可干脆向酵母菌培育液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測酒精。 (×)提示：應(yīng)各取2mL酵母菌培育液的濾液，分別注入2支試管中，添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測。3．在探究酵母菌細胞呼吸方式的試驗中可依據(jù)澄清石灰水的混濁程度推斷細胞呼吸的方式。 (√)4．制備小圓形葉片，用打孔器打孔時，不須要避開大的葉脈。 (×)提示：葉脈中沒有葉綠體，而且會延長小圓形葉片上浮的時間，影響試驗結(jié)果的精確性。5．在探究光照強度對光合作用的影響試驗中，光照越強，相同時間內(nèi)葉片浮起的數(shù)量越多。 (×)提示：在肯定范圍內(nèi)，隨光照強度的增加，光合作用強度漸漸增加，但當達到光飽和點以后，光照強度再增加，光合作用強度則不再隨之增加。6．光合作用強度可以用光合作用消耗糖類的數(shù)量來表示。 (×)提示：光合作用強度可以用植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量表示?！鲩L句沖關(guān)·································································1．有氧呼吸過程中葡萄糖中能量的去向為_______________________________________________________________________。提示：大部分以熱能的形式散失，少部分轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能2．給小球藻供應(yīng)18O2，在小球藻合成的有機物中檢測到了18O，其最可能的轉(zhuǎn)化途徑是____________________________________________________________________________________________________________。提示：有氧呼吸第三階段18O2與[H]結(jié)合生成了Heq\o\al(18,2)O，有氧呼吸其次階段利用Heq\o\al(18,2)O生成C18O2，C18O2再參加光合作用的暗反應(yīng)生成含18O的有機物(CHeq\o\al(18,2)O)3．高溫、干旱環(huán)境中植物出現(xiàn)光合午休的緣由是____________________________________________________________________________________________________________。提示：為防止水分過度蒸發(fā)，氣孔部分關(guān)閉，CO2的供應(yīng)削減，影響了光合作用的暗反應(yīng)4．在溫室大棚生產(chǎn)中，大棚內(nèi)多施農(nóng)家肥有利于提高作物的產(chǎn)量，道理是______________________________________________________________________________________________________。提示：農(nóng)家肥中的有機物被微生物分解產(chǎn)生無機鹽和CO2，CO2和無機鹽被作物利用，提高大棚作物的產(chǎn)量5．土壤板結(jié)時間合速率下降的緣由是___________________________________________________________________________。提示：土壤板結(jié)，導(dǎo)致土壤中缺氧，根細胞呼吸產(chǎn)生的ATP削減，影響了礦質(zhì)元素的汲取，從而影響了光合色素和酶的合成，光合作用減弱考點1光合作用和細胞呼吸的過程及聯(lián)系1．光合作用與有氧呼吸過程圖解(1)物質(zhì)名稱：b氧氣，cATP，dADP，e[H]，fC5，g二氧化碳，hC3。(2)填寫生理過程及場所ⅠⅡⅢⅣⅤ生理過程光反應(yīng)暗反應(yīng)有氧呼吸第一階段有氧呼吸其次階段有氧呼吸第三階段場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜2.光合作用與細胞呼吸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)換關(guān)系(1)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系①元素轉(zhuǎn)移途徑②[H]的來源和去路比較(注：光合作用中[H]為NADPH，即還原型輔酶Ⅱ，細胞呼吸中[H]為NADH，即還原型輔酶Ⅰ，二者不是同種物質(zhì))(2)能量轉(zhuǎn)換關(guān)系光能→[H]和ATP中活躍的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能和熱能1．有氧呼吸第一階段與無氧呼吸第一階段完全相同，都不須要氧氣，都不在線粒體中進行。(1)結(jié)合地球早期大氣中沒有氧氣以及原核細胞中沒有線粒體的事實，想一想，地球早期的單細胞生物的細胞呼吸方式是什么？細胞呼吸的兩種類型的進化過程如何？(2)人體主要進行有氧呼吸，但骨骼肌細胞仍保留著進行無氧呼吸的實力，從進化和適應(yīng)的角度來看，說明白什么問題？提示：(1)地球的早期大氣中沒有氧氣，原核細胞沒有線粒體，可以推想：在生物進化史上先出現(xiàn)無氧呼吸，而后才出現(xiàn)有氧呼吸。進而推想，地球早期的單細胞生物只進行無氧呼吸。(2)體內(nèi)骨骼肌細胞保留進行無氧呼吸的實力，可以理解為漫長的生物進化史在人類身上留下的印記。人體在進行長跑等猛烈運動時，在供氧不足的狀況下，骨骼肌細胞保留肯定的無氧呼吸來供能，有肯定的適應(yīng)意義。2．植物在生長過程中，光合作用產(chǎn)生的ATP的量遠大于細胞呼吸產(chǎn)生的ATP的量，請說明緣由。植物在生長過程中光合作用產(chǎn)生的ATP的去向，細胞呼吸產(chǎn)生的ATP的能量來源。提示：植物在生長過程中，光合作用產(chǎn)生的ATP中的能量轉(zhuǎn)移到有機物中，植物體中的有機物只有部分通過細胞呼吸氧化分說明放能量，且釋放的能量也只有部分轉(zhuǎn)移到ATP中。3．為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了A、B、C、D四組試驗。每組處理的總時間均為135s，光照與黑暗處理狀況見下圖所示(A、B、C三組光照與黑暗處理時間相同)。結(jié)果是A組光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%；B組光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%；C組光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%；D組光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。(1)各組試驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相宜且相同，這樣處理的目的是什么？(2)可以推斷，單位光照時間內(nèi)，B組和C組植物合成有機物的量都高于D組植物合成有機物的量，推斷依據(jù)是什么？如何說明這一試驗結(jié)果？(1)分析試驗的自變量、因變量和無關(guān)變量分別是什么。(2)比較試驗的自變量和因變量，從光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系分析緣由。提示：(1)解除無關(guān)變量對試驗結(jié)果的干擾(或保證自變量的唯一性)。(2)B組和C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的70%和94%。因為隨著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和[H]能夠剛好利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量?？疾榧毎粑念愋秃瓦^程1．(2024·山東等級考)癌細胞即使在氧氣供應(yīng)足夠的條件下也主要依靠無氧呼吸產(chǎn)生ATP，這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說法錯誤的是()A．“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細胞須要大量汲取葡萄糖B．癌細胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會生成少量ATPC．癌細胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D．消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少B[無氧呼吸消耗1分子葡萄糖只產(chǎn)生少量ATP，因此癌細胞要滿意其生命活動，需大量汲取葡萄糖，A正確；無氧呼吸的其次階段，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程中不生成ATP，無氧呼吸生成ATP的過程僅發(fā)生在第一階段，B錯誤；無氧呼吸過程中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)，C正確；癌細胞主要進行無氧呼吸，其產(chǎn)生NADH的過程僅發(fā)生在第一階段，因此消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少，D正確。]2．(2024·全國卷Ⅱ)馬鈴薯塊莖貯存不當會出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細胞的無氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是()A．馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B．馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C．馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPD．馬鈴薯塊莖貯存庫中氧氣濃度的上升會增加酸味的產(chǎn)生B[在馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段，葡萄糖分解成丙酮酸，其次階段在相應(yīng)酶的催化下，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，B選項正確；馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，葡萄糖是細胞呼吸的原料而不是產(chǎn)物，A選項錯誤；在馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且釋放出少量能量，C選項錯誤；一般來說，氧氣濃度的上升會抑制細胞的無氧呼吸，故馬鈴薯塊莖貯存庫中氧氣濃度的上升不會增加酸味的產(chǎn)生，D選項錯誤。]3．(2024·山東?？?線粒體中的[H]與氧氣結(jié)合的過程須要細胞色素c的參加。細胞接受凋亡信號后，線粒體中的細胞色素c可轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)基質(zhì)中，并與Apaf-1蛋白結(jié)合引起細胞凋亡。下列說法錯誤的是()A．有氧呼吸過程產(chǎn)生[H]的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)B．細胞色素c參加有氧呼吸第三階段的反應(yīng)C．細胞色素c功能丟失的細胞將無法合成ATPD．若細胞中Apaf-1蛋白功能丟失，細胞色素c將不會引起該細胞凋亡C[有氧呼吸第一、二階段均可產(chǎn)生[H]，場所分別為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，A正確；細胞色素c參加[H]與氧氣的結(jié)合過程，該過程屬于有氧呼吸第三階段，B正確；細胞色素c功能丟失影響有氧呼吸第三階段，但有氧呼吸前兩階段也產(chǎn)生ATP，C錯誤；由題意可知，細胞色素c可以與Apaf-1蛋白結(jié)合引起細胞凋亡，若Apaf-1蛋白功能丟失，其不能與細胞色素c結(jié)合，則無法引起細胞凋亡，D正確。]4．(2024·廊坊聯(lián)考)如圖表示種子在萌發(fā)過程中不同階段CO2釋放速率的變更曲線。下列敘述錯誤的是()A．第Ⅰ階段，種子吸水后代謝增加，細胞呼吸釋放的CO2增多B．第Ⅱ階段，種子細胞呼吸釋放的CO2主要來自線粒體基質(zhì)C．第Ⅲ階段，種子細胞呼吸增加的緣由可能是種皮裂開，有氧呼吸強度漸漸增加D．第Ⅳ階段，種子細胞呼吸下降的緣由可能是細胞呼吸缺乏底物B[第Ⅰ階段，種子吸水后代謝增加，細胞呼吸釋放的CO2增多，A正確；第Ⅱ階段，種子細胞呼吸釋放的CO2主要來自細胞質(zhì)基質(zhì)，B錯誤；第Ⅲ階段，種子細胞呼吸增加的緣由可能是種皮裂開，有氧呼吸強度漸漸增加，C正確；第Ⅳ階段，種子細胞呼吸下降的緣由可能是細胞呼吸缺乏底物，D正確。]“三看法”推斷細胞呼吸的類型“一看”反應(yīng)物和產(chǎn)物：“二看”物質(zhì)的量的關(guān)系：“三看”場所：考查捕獲光能的色素及光合作用的過程1．(2024·全國卷Ⅲ)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是()A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)汲取的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B．葉綠素的汲取光譜可通過測量其對不同波長光的汲取值來繪制C．光合作用的作用光譜也可用CO2的汲取速率隨光波長的變更來表示D．葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參加光合作用引起的A[類胡蘿卜素主要汲取藍紫光，在紅光區(qū)不汲取光能，A錯誤；葉綠素的汲取光譜可通過測量其對不同波長光的汲取值來繪制，B正確；題干中給出“光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的”，光合作用汲取CO2、釋放O2，O2的釋放意味著CO2的汲取，C正確；640～660nm波長光正好是葉綠素的汲取區(qū)，故葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參加光合作用引起的，D正確。]2．(2024·全國卷Ⅰ)將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等相宜的環(huán)境中，一段時間后植株達到40g，其增加的質(zhì)量來自于()A．水、礦質(zhì)元素和空氣B．光、礦質(zhì)元素和水C．水、礦質(zhì)元素和土壤D．光、礦質(zhì)元素和空氣A[水是占細胞鮮重最多的化合物，礦質(zhì)元素是構(gòu)成細胞中主要化合物的基礎(chǔ)，植物幼苗生長過程中可從土壤中汲取水分和礦質(zhì)元素使植株質(zhì)量增加；另外，植物在光照條件下可進行光合作用，通過汲取空氣中的CO2合成有機物使植株質(zhì)量增加。故A符合題意。]3．(2024·山東九校聯(lián)考)將葉綠體破壞后離心，得到類囊體懸浮液、葉綠體基質(zhì)，分別加入試管中。然后將①②置于光下，③④置于黑暗中，下列推斷不正確的是()A．試驗中能產(chǎn)生氣泡的是①試管B．假如賜予4支試管ATP、[H]、CO2，有糖產(chǎn)生的試管是②④C．假如賜予4支試管磷酸、ADP，會產(chǎn)生ATP的是①③D．上述操作說明光反應(yīng)須要光，發(fā)生在類囊體，暗反應(yīng)不須要光，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)C[葉綠體的類囊體在光照條件下能進行水的光解，釋放出氧氣，能產(chǎn)生氣泡的是①試管，在此條件下，賜予磷酸、ADP，會產(chǎn)生ATP的是①，A正確，C錯誤；葉綠體基質(zhì)有光無光都能進行暗反應(yīng)，賜予ATP、[H]、CO2，②④試管都有糖產(chǎn)生，B正確；上述操作說明光反應(yīng)須要光，發(fā)生在類囊體，暗反應(yīng)有光無光都行，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，D正確。]4．(2024·深圳高級中學(xué)測試)很多植物通過光合作用，不僅有葡萄糖的合成，還有淀粉和蔗糖生成。某種植物葉肉細胞的暗反應(yīng)、蔗糖與淀粉合成代謝途徑如下圖所示(Pi代表無機磷酸，三碳糖磷酸進一步轉(zhuǎn)化形成葡萄糖)。請回答下列問題：(1)磷酸轉(zhuǎn)運器位于________，其功能是_____________。在葉綠體和線粒體中，Pi參加合成的物質(zhì)包括______________等。(2)在碳同化過程中，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合的反應(yīng)屬于________過程，該反應(yīng)的產(chǎn)物接受________(填數(shù)字標號)被還原。(3)若蔗糖合成或輸出受阻，則進入葉綠體的________數(shù)量削減，會使________大量積累在葉綠體膜旁邊，最終導(dǎo)致光反應(yīng)中合成________數(shù)量下降，碳同化循環(huán)減速。此時過多的三碳糖磷酸，一方面可用于_______，以維持暗反應(yīng)的進行，另一方面可用于_______，以維持光反應(yīng)的進行。(4)光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導(dǎo)致葉綠體________。[解析](1)圖中顯示的是光反應(yīng)和暗反應(yīng)及蔗糖的合成過程，磷酸轉(zhuǎn)運器位于葉綠體內(nèi)膜上，其功能是由葉綠體轉(zhuǎn)運出三碳糖磷酸，同時向葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)運進Pi。在葉綠體和線粒體中，Pi參加合成的物質(zhì)包括ATP和核酸等。(2)由圖可知，在碳同化過程中，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合的反應(yīng)屬于碳固定過程，該反應(yīng)的產(chǎn)物C3接受①[H]和②ATP被還原。(3)若蔗糖合成或輸出受阻，三碳糖磷酸轉(zhuǎn)化脫去Pi的過程受阻，形成的Pi削減，則進入葉綠體的Pi數(shù)量削減，已經(jīng)轉(zhuǎn)運的三碳糖磷酸不能剛好消耗，會積累在葉綠體膜旁邊，由于Pi是合成ATP的原料，最終導(dǎo)致光反應(yīng)中合成ATP的數(shù)量下降，碳同化減速。此時過多的三碳糖磷酸，一方面可用于轉(zhuǎn)化為五碳化合物，與二氧化碳結(jié)合，以維持暗反應(yīng)的進行，另一方面可用于淀粉的合成，既能消退三碳糖磷酸的積累，又能供應(yīng)Pi，以維持光反應(yīng)的進行。(4)光合作用合成的糖類，如以大量可溶性糖的形式存在，使得葉綠體滲透壓上升引起吸水，而過度吸水則可能導(dǎo)致葉綠體吸水漲破。[答案](1)葉綠體內(nèi)膜上由葉綠體轉(zhuǎn)運出三碳糖磷酸，同時向葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)運進PiATP、核酸(2)CO2固定①和②(3)Pi三碳糖磷酸ATP轉(zhuǎn)化為五碳化合物淀粉的合成(4)吸水漲破綜合考查光合作用和細胞呼吸的過程1．(2024·張家口檢測)下圖表示相宜條件下玉米葉肉細胞發(fā)生的部分代謝過程示意圖，其中A～D為不同的反應(yīng)過程，①～④代表不同的物質(zhì)。下列相關(guān)敘述有誤的是()A．A、B過程最終把光能轉(zhuǎn)變成有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能，發(fā)生在葉綠體B．C、D過程把穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，主要場所是線粒體C．相宜條件下，①物質(zhì)產(chǎn)生后，除部分釋放外，其余的在線粒體內(nèi)膜參加生成H2OD．NADPH轉(zhuǎn)化形成的②物質(zhì)積累到肯定程度時，會轉(zhuǎn)移至線粒體被還原D[過程A為光反應(yīng)，過程B為暗反應(yīng)，玉米利用葉綠體通過光合作用把光能最終轉(zhuǎn)變成有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能，A正確；C、D過程是有氧呼吸，發(fā)生的主要場所是線粒體，細胞通過有氧呼吸實現(xiàn)了有機物中穩(wěn)定化學(xué)能到活躍化學(xué)能的轉(zhuǎn)變，B正確；相宜條件下，玉米葉肉細胞光合作用強度大于細胞呼吸強度，故①物質(zhì)(氧氣)產(chǎn)生后，一部分釋放，一部分轉(zhuǎn)移到線粒體被利用，C正確；NADP＋在葉綠體不會大量積累，也不會轉(zhuǎn)移至線粒體被還原，D錯誤。]2．(2024·沈陽育才中學(xué)檢測)下圖表示高等植物細胞代謝的過程，下列相關(guān)敘述正確的是()A．過程④⑤⑥⑦產(chǎn)生的能量全部儲存于ATP中B．過程③④⑤⑥⑧發(fā)生在基質(zhì)中，過程②⑦發(fā)生在膜上C．過程③產(chǎn)生的C6H12O6中的氧來自水和CO2，過程⑧可在根尖細胞中發(fā)生D．若葉肉細胞中過程②O2的產(chǎn)生量大于過程⑦O2的消耗量，則該植物體肯定積累有機物B[過程④⑦產(chǎn)生的能量一部分儲存于ATP中，其余以熱能的形式散失；過程⑤⑥不產(chǎn)生ATP，A錯誤；過程③發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，④⑤⑥發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)，⑧發(fā)生在線粒體基質(zhì)，過程②發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜，過程⑦發(fā)生在線粒體內(nèi)膜，B正確；過程③產(chǎn)生的C6H12O6中的氧全部來自CO2，C錯誤；就整個植株來說，進行呼吸作用的細胞遠遠多于進行光合作用的細胞，所以僅僅依據(jù)葉肉細胞的光合作用大于呼吸作用，并不能推斷整個植物體光合作用是否大于呼吸作用，D錯誤。]考點2光合作用和細胞呼吸的影響因素及應(yīng)用1．影響細胞呼吸的因素相關(guān)的曲線2．影響光合作用的因素相關(guān)的曲線3．光合作用曲線中特別點含義及移動狀況分析(1)曲線中特別點含義分析①A點：只進行細胞呼吸。AB段：光合速率小于呼吸速率。B點以后：光合速率大于呼吸速率。②B點：光補償點(光合速率等于呼吸速率時的光照強度)，細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用。③C點：光飽和點(光合速率達到最大時的最低光照強度)，接著增加光照強度，光合作用強度不再增加。④D點的含義：光照強度為C時該植物汲取CO2的速率。(2)曲線中的“關(guān)鍵點”移動①細胞呼吸對應(yīng)點(圖中A點)的移動：細胞呼吸增加，A點下移；細胞呼吸減弱，A點上移。②光補償點(圖中B點)的移動細胞呼吸速率提高，其他條件不變時，光補償點右移，反之左移。細胞呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的變更使光合速率下降時，光補償點右移，反之左移。③光飽和點(圖中C點)和D點的移動：其他相關(guān)條件的變更(如增大CO2濃度)使光合速率增大時，C點右移，D點上移的同時右移；反之，移動方向相反。1．生長環(huán)境中的CO2濃度由1%降低到0.03%時，植物的光飽和點和光補償點如何變更，緣由是什么？環(huán)境中CO2濃度降低，暗反應(yīng)和光反應(yīng)的速率都降低。植物光合作用補償呼吸作用消耗的有機物是不變的。提示：光飽和點降低，因為CO2濃度降低時，暗反應(yīng)的強度降低，所須要的ATP和[H]削減。光補償點上升，因為在合成有機物的量不變時，CO2濃度降低，所須要的光照強度增大。2．CO2濃度增加會對植物光合作用速率產(chǎn)生影響。探討人員以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作為試驗材料，分別進行三種不同試驗處理，甲組供應(yīng)大氣CO2濃度(375μmol·mol－1)，乙組供應(yīng)CO2濃度倍增環(huán)境(750μmol·mol－1)，丙組先在CO2濃度倍增的環(huán)境中培育60d，測定前一周復(fù)原為大氣CO2濃度。整個生長過程保證足夠的水分供應(yīng)，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。結(jié)果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)與甲組相比，乙組CO2濃度倍增，光合作用速率并沒有倍增，此時限制光合速率增加的因素有哪些？(2)說明丙組的光合速率比甲組低的緣由。(1)從外因和內(nèi)因兩方面思索。(2)丙組與甲組的環(huán)境CO2濃度相同，丙組的光合速率比甲組低只能從內(nèi)因考慮。前期的CO2濃度倍增對其光合作用的內(nèi)因造成了影響。提示：(1)光照強度的限制(NADPH和ATP的供應(yīng)限制)；固定CO2的酶活性不夠高、C5的再生速率不足、有機物在葉綠體中積累較多等。(2)植物長期處于CO2倍增環(huán)境下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，當復(fù)原到大氣CO2濃度后，已經(jīng)降低的固定CO2的酶的含量或活性未能復(fù)原，又失去了高濃度CO2的優(yōu)勢，因此會表現(xiàn)出比大氣CO2濃度下更低的光合速率。3．為了探究弱光和強光對某種綠色植物的葉片內(nèi)各種光合色素含量的影響，請簡要寫出試驗設(shè)計思路并利用所學(xué)學(xué)問進行檢測。設(shè)置比照(弱光和強光都與自然光比照)→分組→限制自變量、解除無關(guān)變量→檢測因變量。提示：將某種生理狀態(tài)、大小等相同的綠色植株平均分為甲、乙、丙3組，甲組賜予弱光照、乙組賜予自然光照、丙組賜予強光照，其他條件相同且相宜，一段時間后取每組相同部位的等量葉片進行色素的提取和分別，比較濾紙條上各種色素帶的寬度。考查環(huán)境因素對細胞呼吸的影響及應(yīng)用1．(2024·全國卷Ⅱ)有些作物的種子入庫前須要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比，下列說法錯誤的是()A．風(fēng)干種子中有機物的消耗減慢B．風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖C．風(fēng)干種子中細胞呼吸作用的強度高D．風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大C[風(fēng)干種子中自由水含量削減，細胞呼吸作用強度降低，有機物消耗減慢。]2．(2024·濰坊聯(lián)考)細胞呼吸原理在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用特別廣泛，下列敘述不恰當?shù)氖?)A．用透氣性好的紗布包扎傷口，有利于破傷風(fēng)芽孢桿菌細胞呼吸B．低溫(零下)和無氧不利于蔬菜水果的貯藏C．中耕松土可以加速土壤中有機物的分解D．種子在低氧、低溫、干燥條件下，能減弱細胞呼吸，利于貯存A[用透氣性好的紗布包扎傷口，不利于破傷風(fēng)芽孢桿菌的無氧呼吸，A錯誤；無氧條件下細胞呼吸較低氧條件下更旺盛，無氧呼吸產(chǎn)物對細胞有害；零下低溫，雖然細胞呼吸速率很低，但溫度過低蔬菜水果簡單被凍壞，因此無氧和零下低溫均不利于蔬菜水果保鮮，B正確；中耕松土能夠增加土壤的通氣量，促進微生物的有氧呼吸，從而加速土壤中有機物的分解，C正確；低氧、低溫、干燥條件下，能減弱細胞呼吸，利于種子的貯存，D正確。]3．(2024·沈陽育才中學(xué)檢測)如圖表示某植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的生成量和O2汲取量的變更。下列說法正確的是()A．R點時該植物器官的無氧呼吸最弱，P點時只進行有氧呼吸B．該植物器官無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量為O、Q、R、P四點圍成的面積C．若AB＝BR，則A濃度下有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖相等D．貯存該植物器官，應(yīng)限制空氣流通，使氧濃度保持在O～A范圍B[R點時該植物器官的CO2生成量最少，說明呼吸作用最弱，P點時CO2的生成量等于O2汲取量，說明只進行有氧呼吸，A錯誤；該植物器官無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量為CO2產(chǎn)生量與O2汲取量的差值，即O、Q、R、P四點圍成的面積，B正確；若AB＝BR，則A濃度下有氧呼吸的CO2產(chǎn)生量和無氧呼吸的CO2產(chǎn)生量相等，結(jié)合有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式可推知：有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖的相對值之比為1∶3，C錯誤；貯存該植物器官，應(yīng)限制空氣流通，使氧濃度保持在A點左右，此時呼吸作用最弱，有機物消耗最少，D錯誤。](1)解答此類試題的關(guān)鍵是理解不同因素對細胞呼吸的影響。O2促進有氧呼吸、抑制無氧呼吸；溫度影響與細胞呼吸有關(guān)的酶的活性；水分主要通過自由水含量影響代謝過程，進而影響細胞呼吸。(2)要學(xué)會在不同的情境中找出影響細胞呼吸的主要因素。如中耕松土和防止水淹導(dǎo)致的作物根系腐爛都是從O2影響植物根系細胞呼吸入手；曬干后保存作物種子是從自由水含量影響種子代謝入手；冷藏保鮮則是從溫度影響酶的活性入手。考查環(huán)境因素對光合作用的影響及應(yīng)用1．(不定項)(2024·山東?？?龍須菜是生活在近岸海疆的大型經(jīng)濟藻類，既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)供應(yīng)光合產(chǎn)物，又能為人類供應(yīng)食品原料。某小組探討CO2濃度和光照強度對龍須菜生長的影響，試驗結(jié)果如下圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%，試驗過程中溫度等其他條件相宜，下列相關(guān)說法錯誤的是()圖1圖2A．試驗中CO2濃度為0.1%的組是比照組B．增加CO2濃度，能提高龍須菜的生長速率C．高光照強度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長較快D．選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時需考慮海水的透光率等因素AB[由題意可知，大氣二氧化碳濃度約為0.03%，則該組為比照組，CO2濃度為0.1%的組是試驗組，A錯誤；由圖1可知，高光和低光條件下，兩種CO2濃度條件下，龍須菜的生長速率相差不大，即增加CO2濃度，龍須菜生長速率基本不變，B錯誤；由圖2可知，與低光條件相比，高光條件下龍須菜光反應(yīng)速率顯著增加，C正確；綜合兩圖可知，龍須菜生長主要受到光強的影響，因此選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時需考慮海水的透光率等因素，D正確。]2．(2024·全國卷Ⅰ)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變更趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)當光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是________。(2)甲、乙兩種植物單獨種植時，假如種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，推斷的依據(jù)是_________________________________________________________________________。(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00時葉片的光合速率明顯下降，其緣由是進入葉肉細胞的________(填“O2”或“CO2[解析](1)由題圖可知，乙的光飽和點及光補償點都比甲低，因此在光照強度較低時乙更具有生長優(yōu)勢。當光照強度大于a時，甲種植物光合作用強度高于乙種植物，因此甲種植物對光能的利用率較高。(2)依據(jù)曲線圖可知，甲種植物的光飽和點較高，對光照的需求大。當甲、乙兩種植物單獨種植時，假如種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，甲種植物凈光合速率下降幅度較大。(3)乙種植物的光補償點較低，所以更適合在光照較弱的林下種植。(4)夏日晴天中午溫度過高，氣孔部分關(guān)閉，因此進入葉肉細胞的CO2不足，葉片的光合速率明顯下降。[答案](1)甲(2)甲光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO23．(2024·衡中同卷)在相宜光照下，測定植物甲、乙在不同CO2濃度下的光合速率，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)CO2濃度為q時，限制植物甲、乙光合作用的環(huán)境因素分別是______________；已知植物甲呼吸作用的最適溫度比光合作用的高，若曲線是在光合作用的相宜溫度下所測，現(xiàn)提高環(huán)境溫度，q點將向________移動。(2)若將植物甲、乙同時種植在同一個透亮的密閉環(huán)境中，在相宜光照下，一段時間后，植物________可能無法正常生長，緣由是____________________________________________________________________________________________________________。(3)CO2濃度為r時，植物甲的總光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的總光合速率；當CO2濃度為q時，植物乙與植物甲固定的CO2量的差值為____________________。[解析](1)據(jù)圖可知，CO2濃度為q時，限制植物甲光合作用的環(huán)境因素是CO2濃度，限制植物乙光合作用的環(huán)境因素是溫度；若圖中曲線是在光合作用的相宜溫度下測得的，提高環(huán)境溫度，植物甲的光合速率會下降，只有在更高的CO2濃度下，植物甲的光合速率才能與呼吸速率相等，q點將右移。(2)若將植物甲、乙同時種植在同一個透亮的密閉環(huán)境中，在相宜光照下，一段時間后，植物的凈光合速率大于0，隨著時間的延長，環(huán)境中CO2濃度不斷下降，在低CO2濃度下，植物甲的凈光合速率可能小于0，無法正常生長。(3)當CO2濃度為0時，縱坐標所示數(shù)值表示呼吸速率，當CO2濃度大于0時，縱坐標所示數(shù)值表示凈光合速率，而凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率。據(jù)此分析可知：當CO2濃度為r時，植物甲、植物乙的凈光合速率均等于b，但植物甲的呼吸速率(d)大于植物乙的呼吸速率(c)，所以植物甲的總光合速率大于植物乙的總光合速率。當CO2濃度為q時，植物甲的凈光合速率為0，植物乙的凈光合速率為b，此時植物乙與植物甲固定的CO2量(總光合速率)的差值＝b＋c－d。[答案](1)CO2濃度、溫度右(2)甲在光照、密閉的環(huán)境中，植物的凈光合速率大于0，隨著時間的延長，環(huán)境中CO2濃度不斷下降，在低CO2濃度下，植物甲的凈光合速率可能小于0(3)大于b＋c－d“咬文嚼字”確定光合速率的“總”與“凈”項目表示方法凈光合速率單位時間內(nèi)植物CO2汲取量或小室中CO2削減量、植物O2釋放量或小室中O2增加量、有機物積累量總光合速率單位時間內(nèi)CO2固定量、O2產(chǎn)生量或葉綠體CO2汲取量或葉綠體O2釋放量、有機物制造量呼吸速率(遮光條件下測得)單位時間內(nèi)CO2釋放量、O2汲取量或線粒體CO2釋放量或線粒體O2汲取量、有機物消耗量考查光補償點、飽和點及其移動1．(不定項)光補償點是指植物在肯定光強范圍內(nèi)，光合速率與呼吸速率相等時的光照強度。光飽和點是指植物在肯定光強范圍內(nèi)，光合速率達到最大時所須要的最小光照強度。下表為探討人員測得的某森林中四種植物的光補償點和光飽和點(其他環(huán)境條件相宜)。下列敘述錯誤的是()植物種類甲乙丙丁光補償點(μmol·m－2·s－1)140683923光飽和點(μmol·m－2·s－1)14501260980930A.在光補償點時，植物甲的葉肉細胞不再釋放氧氣B．突然遮光處理，植物乙葉肉細胞中C5生成量削減C．若適當提高溫度，植物丙的光飽和點將變大D．最適合在較弱的光照環(huán)境中生長的是植物丁AC[在光補償點時，植物光合速率與呼吸速率相等，但葉肉細胞的光合速率大于呼吸速率，故葉肉細胞會釋放氧氣，A錯誤；突然遮光處理，導(dǎo)致光反應(yīng)減弱，產(chǎn)生的ATP和[H]削減，導(dǎo)致植物乙葉肉細胞中C3還原生成C5的量削減，B正確；由于題中已說明其他環(huán)境條件(包括溫度)相宜，故若適當提高溫度，與光合作用有關(guān)的酶的活性降低，植物丙的光飽和點將降低，C錯誤；由表中數(shù)據(jù)可知，丁的光補償點和飽和點都最低，故最適合在較弱的光照環(huán)境中生長，D正確。故選AC。]2．(2024·安徽毛坦廠中學(xué)檢測)某生物愛好小組先將同一生長狀況的某種植株均分為兩組分別培育在完全培育液和只缺鎂的完全培育液中，置于相宜條件下培育兩周后，再將兩種條件下的植株分別移入兩個密閉玻璃容器內(nèi)。置于室外(晴天)相同的條件下，測定密閉容器中一天的CO2濃度變更狀況，如圖所示。(1)______________組是在缺鎂條件下培育的植株，推斷的理由是____________________。(2)對于這兩組植株來說，B1、B2兩個點對應(yīng)的光照強度又稱為____________。在這一天內(nèi)，B1對應(yīng)的時刻________(填“等于”“早于”或“晚于”)B2對應(yīng)的時刻，緣由是__________________________________________________________________________。[解析](1)缺鎂條件下培育的植株葉綠素含量少，光合速率低，在光照時間內(nèi)，密閉容器中CO2濃度下降幅度小。比較Ⅰ和Ⅱ組，推斷Ⅱ組在光照時間內(nèi)，CO2濃度下降幅度小。(2)A1和B1、A2和B2對應(yīng)時間，植物的光合速率和呼吸速率相等，這四個時間對應(yīng)的光照強度稱為光補償點。B1和B2都是光補償點，缺鎂條件下培育的植株葉綠素含量少，光合速率低，補償細胞呼吸消耗的肯定量的有機物須要的光照強度，因此B2點的光照強度比B1的光照強度大。因此，B1對應(yīng)的時刻晚于B2對應(yīng)的時刻。[答案](1)Ⅱ光照較強的時間段內(nèi)，Ⅱ組的光合速率明顯小于Ⅰ組的光合速率(或“光照時間段內(nèi)，Ⅱ組的CO2濃度下降幅度遠小于Ⅰ組的”或“24小時后，Ⅱ組的CO2濃度遠高于Ⅰ組的”)(2)光補償點晚于隨時間推移光照強度漸漸減弱，Ⅰ組含有較多的葉綠素，對光的汲取、轉(zhuǎn)化實力遠大于Ⅱ組自然環(huán)境或密閉環(huán)境中一晝夜植物的生長狀況分析1．(2024·承德一中檢測)如圖表示某植物一晝夜之內(nèi)葉綠體中C3相對含量的變更，下列說法中不正確的是()A．從B點起先合成光合產(chǎn)物(CH2O)B．AB段C3含量較高與沒有接受光照有關(guān)C．E點時C3含量極低與二氧化碳的供應(yīng)有關(guān)D．E點時葉綠體中ATP的含量比D點時低D[AB段C3含量不變，且是夜間沒有光照，所以沒有有機物生成，A正確；AB段C3含量不變，對應(yīng)的時間是0～6時，沒有光照，C3含量較高與沒有接受光照有關(guān)，B正確；E點時，光照過強，溫度較高導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)削減，生成的C3含量極低，C正確；E點時，光照足夠，供應(yīng)較強，葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的含量較D點高，D錯誤。]2．(2024·湖北重點中學(xué)聯(lián)考)圖甲表示某自然環(huán)境中一晝夜植物CO2汲取和釋放的變更曲線(S1、S2、S3分別表示曲線和坐標軸圍成的面積)，圖乙表示植物生長的密閉容器中一晝夜CO2濃度的變更曲線?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：(1)甲、乙兩圖中植物光合速率和呼吸速率相等的點分別有__________________。(2)圖甲d時刻現(xiàn)象出現(xiàn)的緣由最可能是_____________，同樣的緣由導(dǎo)致的光合速率下降在圖乙的________(填圖中字母)有所體現(xiàn)。(3)圖甲中植物一晝夜有機物的積累量為________(用S1、S2、S3表示)。(4)圖乙中的植物體一晝夜有沒有有機物積累？_______。理由是_____________________________________________。[解析](1)圖甲中光合速率和呼吸速率相等時，植物光合作用汲取的CO2量與細胞呼吸釋放的CO2量相等，植物不汲取CO2，也不釋放CO2。圖乙中，密閉容器中CO2濃度上升時，植物細胞呼吸的速率大于光合速率，CO2濃度下降時，植物的光合速率大于細胞呼吸速率，曲線處于拐點時，植物光合速率和呼吸速率相等。(2)d時刻現(xiàn)象出現(xiàn)的緣由是植物的午休現(xiàn)象，對應(yīng)圖乙為CO2濃度下降速率降低的時段。(3)S1表示植物白天的凈光合作用積累有機物的量。S2和S3表示夜間植物細胞呼吸消耗有機物的量，因此植物一晝夜有機物的積累量為S1－(S2＋S3)。(4)圖乙表示植物生長的密閉容器中一晝夜CO2濃度削減，說明一晝夜植物的光合作用量大于細胞呼吸量，有有機物積累。[答案](1)c、e和D、H(2)光照過強，溫度過高，使葉片氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致細胞間二氧化碳濃度降低，光合速率下降FG(3)S1－(S2＋S3)(4)有有機物積累一晝夜，密閉容器中CO2濃度減小，說明光合作用制造的有機物多于呼吸作用消耗的有機物，有機物量增加(1)自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線①a點：夜溫降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放削減。②起先進行光合作用的點：b點；結(jié)束光合作用的點：m點。③光合速率與呼吸速率相等的點：c點，h點；有機物積累量最大的點：h點。④d～e段下降的緣由是氣孔部分關(guān)閉，CO2汲取削減；f～h段下降的緣由是光照減弱。(2)密閉環(huán)境中一晝夜CO2和O2含量的變更①光合速率等于呼吸速率的點：C、E。②圖1中N點低于虛線，該植物一晝夜表現(xiàn)為生長，其緣由是N點低于M點，說明一晝夜密閉容器中CO2濃度削減，即總光合量大于總呼吸量，植物生長。③圖2中N點低于虛線，該植物一晝夜不能生長，其緣由是N點低于M點，說明一晝夜密閉容器中O2濃度削減，即總光合量小于總呼吸量，植物不能生長?？键c3光合作用和細胞呼吸的相關(guān)試驗1．光合作用與呼吸作用試驗設(shè)計中試驗條件的限制方法(1)增加水中氧氣——泵入空氣或放入綠色水生植物。(2)削減水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋。(3)除去容器中的二氧化碳——氫氧化鈉溶液。(4)保持容器中二氧化碳濃度不變——NaHCO3溶液。(5)除去葉片中原有的淀粉——置于黑暗環(huán)境中一段時間。(6)除去光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光。(7)消退種子表面微生物對種子細胞呼吸速率測定的影響——消毒。(8)探究酵母菌的呼吸方式，檢測產(chǎn)生的CO2狀況——用澄清石灰水或溴麝香草酚藍水溶液。(9)除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱。(10)如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光。2．裝置法測定光合速率與呼吸速率(1)測定裝置(2)測定方法及解讀①測定呼吸速率(裝置甲)a．裝置甲燒杯中放入相宜濃度NaOH溶液用于汲取CO2。b．玻璃鐘罩遮光處理，以解除光合作用干擾。c．置于相宜溫度環(huán)境中。d．紅色液滴向左移動(裝置甲單位時間內(nèi)向左移動距離代表呼吸速率)。②測定凈光合速率(裝置乙)a．裝置乙燒杯中放入相宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿意光合作用需求。b．必需賜予較強光照處理，且溫度相宜。c．紅色液滴向右移動(裝置乙單位時間內(nèi)向右移動距離代表凈光合速率)。③依據(jù)“總(真正)光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率”可計算得到總(真正)光合速率。物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置比照試驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述試驗，依據(jù)紅色液滴的移動距離對原試驗結(jié)果進行校正。3．“葉片上浮法”探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響利用“真空滲入法”排出葉肉細胞間隙的空氣，充以水分使葉片沉于水中。在光合作用過程中植物汲取CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在細胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。依據(jù)在相同時間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時間的長短)，即能比較光合作用的強弱。4．“黑白瓶法”測定光合速率與呼吸速率將裝有水和水生植物的黑、白瓶置于不同水層中，測定單位時間內(nèi)瓶中溶解氧含量的變更，借此測定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物僅能進行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可進行光合作用和呼吸作用。因此，真正光合作用量(光合作用總量)＝白瓶中氧氣增加量＋黑瓶中氧氣削減量。5.“半葉法”測定光合作用有機物的產(chǎn)生量“半葉法”的原理是將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采納適當?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理)阻擋兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在相宜光照下照耀6小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/(dm2·h)。即M＝MB－MA，M表示B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量。1．探討表明，光照會影響韭菜葉綠素的合成，但不會影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分別技術(shù)，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設(shè)計試驗以驗證這一結(jié)論。要求簡要寫出試驗思路和預(yù)期結(jié)果。試驗思路：預(yù)期結(jié)果：設(shè)置比照試驗(光照組和黑暗組)→限制自變量、檢測因變量→比較兩組的試驗結(jié)果。提示：試驗思路：將部分韭菜幼苗置于光照條件下培育(甲組)，部分韭菜幼苗置于黑暗條件下培育(乙組)。一段時間后，提取并用紙層析法分別兩組韭菜中的色素并比較濾紙條上的色素帶。預(yù)期結(jié)果：甲組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶與乙組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶基本一樣；甲組濾紙條上有藍綠色和黃綠色的色素帶，乙組濾紙條上沒有藍綠色和黃綠色的色素帶。2．現(xiàn)有載有水綿和好氧型細菌的臨時裝片、紅光源和綠光源，請設(shè)計試驗驗證植物光合作用對紅光的利用率大于對綠光的利用率，簡要寫出試驗方案和預(yù)期試驗結(jié)果與結(jié)論。恩格爾曼試驗→設(shè)置紅光和綠光的對比試驗→限制自變量，解除無關(guān)變量→檢測因變量。提示：將臨時裝片置于沒有空氣的黑暗環(huán)境中，分別用同等強度的紅光束和綠光束照耀水綿。好氧型細菌更多聚集在紅光束照耀的部位，證明植物光合作用對紅光的利用率大于對綠光的利用率。3．探討表明，鈣(CaCl2)與脫落酸(ABA)都能提高棉花的抗旱實力，并且混合運用效果更佳，請簡要寫出證明該觀點的試驗設(shè)計思路。設(shè)置比照試驗(清水處理組、CaCl2處理組、ABA處理組，CaCl2＋ABA處理組)→限制自變量，解除無關(guān)變量→檢測因變量。試驗思路：__________________________________________________________________________________________________提示：在干旱條件下分別用清水、CaCl2、ABA及CaCl2和ABA的混合物處理棉花，測量并比較四種狀況下的凈光合速率大小?？疾榧毎粑南嚓P(guān)試驗1．(不定項)(2024·山東高三一模)下圖是探究有活性的水稻種子呼吸作用的裝置。下列敘述正確的是()A．將種子浸透的作用是增加種子細胞中自由水的含量，從而增加種子的代謝作用B．試驗起先時，紅色小液滴位于0點，在其他條件相宜的狀況下，一段時間后，紅色小液滴將向右移動C．小液滴停止移動后，種子的呼吸方式是有氧呼吸D．為確保紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起，需另設(shè)放置煮熟種子的比照試驗裝置AD[將種子浸透的作用是增加種子細胞中自由水的含量，從而增加種子的代謝作用，提高其呼吸作用，A正確；試驗起先時，紅色小液滴位于0點，在其他條件相宜的狀況下，一段時間后，由于種子呼吸會消耗氧氣，故紅色小液滴將向左移動，B錯誤；小液滴停止移動后，說明其不再消耗氧氣，即進行無氧呼吸，C錯誤；為確保紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起，需另設(shè)放置煮熟種子的比照試驗裝置，視察小液滴是否移動，D正確。故選AD。]2．(2024·名校聯(lián)考)如圖為某生物科技活動小組對發(fā)芽玉米子粒呼吸速率測試的裝置?；卮鹣铝袉栴}：(1)玉米細胞有氧呼吸過程中，消耗O2和產(chǎn)生CO2的場所分別是________________________________。(2)打開A、B開關(guān)，向廣口瓶中通入O2，待U形管兩側(cè)液柱平衡(液面高度相等)后，關(guān)閉A、B。一段時間后，U形管兩側(cè)液柱出現(xiàn)高度差，U形管兩側(cè)液柱高度的變更量可用來表示_____________。(3)為了解除外界氣壓變更對試驗結(jié)果的影響，須要設(shè)計比照試驗，比照組如何設(shè)計？_____________________________________________________。(4)若用圖中裝置探究酵母菌的細胞呼吸方式，待U形管兩側(cè)液面高度相等后進行試驗，若U形管左側(cè)液面下降、右側(cè)液面上升，則酵母菌的呼吸方式是__________________________；若酵母菌只進行無氧呼吸，U形管兩側(cè)液面的變更是________。[解析](1)有氧呼吸過程中，消耗O2發(fā)生在第三階段，其場所是線粒體內(nèi)膜，而產(chǎn)生CO2發(fā)生在其次階段，其場所是線粒體基質(zhì)。(2)廣口瓶內(nèi)的小燒杯中放入NaOH溶液可以用來汲取CO2，故影響U形管液柱高度變更的主要是O2，即U形管兩側(cè)液柱高度的變更量可用來表示種子呼吸作用汲取的O2量。(3)為了解除外界氣壓變更對試驗結(jié)果的影響，比照組廣口瓶中應(yīng)放置等量死亡的發(fā)芽玉米子粒，其他條件不變。(4)U形管左側(cè)液面下降、右側(cè)液面上升，說明消耗了氧氣，此時酵母菌可能只進行有氧呼吸，也可能同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒精，CO2被NaOH溶液汲取，U形管兩側(cè)液面無變更。[答案](1)線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)(2)種子呼吸作用汲取的O2量(3)比照組廣口瓶中放置等量死亡的發(fā)芽玉米子粒，其他條件不變(合理即可)(4)只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸和無氧呼吸無變更環(huán)境因素影響光合作用強度的試驗探究1．(2024·山東等級考)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為________。(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時間內(nèi)乙的含量將________(填“增加”或“削減”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生變更，緣由是______________________________________________________________________________。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的狀況下，該系統(tǒng)糖類的積累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，緣由是_____________________________________________________。(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要緣由是__________。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依靠程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣袤的應(yīng)用前景。[解析](1)依據(jù)題圖可知，模塊1利用太陽能發(fā)電裝置將汲取的光能轉(zhuǎn)換為電能，模塊2利用電能電解水生成H＋和O2，并發(fā)生能量轉(zhuǎn)換的過程。該系統(tǒng)中的模塊1和模塊2相當于葉綠體中光反應(yīng)功能。模塊3將大氣中的CO2轉(zhuǎn)換為糖類，相當于光合作用的暗反應(yīng)。暗反應(yīng)中的CO2的固定為CO2和C5結(jié)合生成C3，C3在光反應(yīng)供應(yīng)的NADPH和ATP的作用下被還原，隨后經(jīng)過一系列反應(yīng)形成糖類和C5，故該系統(tǒng)中模塊3中的甲為五碳化合物(C5)，乙為三碳化合物(C3)。(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則CO2濃度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物(C3)的還原短時間內(nèi)仍正常進行，因此短時間內(nèi)會導(dǎo)致三碳化合物(C3)含量削減。暗反應(yīng)為光反應(yīng)供應(yīng)ADP、Pi和NADP＋，若該系統(tǒng)氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，則模塊3為模塊2供應(yīng)的ADP、Pi和NADP＋不足，從而導(dǎo)致模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生變更。(3)由于植物中糖類的積累量＝光合作用合成糖類的量－細胞呼吸消耗糖類的量。與植物相比，該系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類，所以在與植物光合作用固定的CO2量相等的狀況下，該系統(tǒng)糖類的積累量高于植物。(4)干旱條件下，土壤含水量低，導(dǎo)致植物葉片氣孔開放程度降低，CO2的汲取量削減。因此，干旱條件下，很多植物光合作用速率降低。[答案](1)模塊1和模塊2五碳化合物(或C5)(2)削減模塊3為模塊2供應(yīng)的ADP、Pi和NADP＋不足(3)高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或植物呼吸作用消耗糖類)(4)葉片氣孔開放程度降低，CO2的汲取量削減2．(2024·全國卷Ⅰ)將生長在水分正常土壤中的某植物通過削減澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。回答下列問題。(1)經(jīng)干旱處理后，該植物根細胞的吸水實力________。(2)與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會________，出現(xiàn)這種變更的主要緣由是___________________________________________________________________________________。(3)有探討表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水干脆引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計試驗來驗證這一結(jié)論。要求簡要寫出試驗思路和預(yù)期結(jié)果。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)經(jīng)干旱處理后，植物根細胞的細胞液濃度增大，細胞液和外界溶液的濃度差增大，植物的吸水實力增加。(2)干旱處理后，葉片氣孔開度減小，使CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)減弱，從而導(dǎo)致光合作用減弱。(3)本試驗需先設(shè)計干旱處理與非干旱處理的比照，證明干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水干脆引起的；再設(shè)計在干旱條件下ABA處理組與非ABA處理組的比照，證明干旱條件下氣孔開度減小是由ABA引起的。[答案](1)增加(2)降低氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2削減(3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果：干旱處理前后氣孔開度不變將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為比照組，一段時間后，分別測定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果：ABA處理組氣孔開度減小，比照組氣孔開度不變3．某探討小組為探究CO2濃度和光照強度對天竺葵植株光合作用的綜合影響，他們設(shè)計了如下圖所示的試驗裝置若干組，利用緩沖液維持密閉小室內(nèi)CO2濃度的相對恒定，在室溫25℃的標準狀態(tài)下進行了一系列的試驗，對相應(yīng)裝置精確測量的結(jié)果如下表所示?；卮鹨韵聠栴}：甲組別試驗條件液滴移動(mL/h)光照強度(lx)CO2(%)100.05左移2.2428000.03右移6.00310000.03右移9.00410000.05右移11.20515000.05右移11.20615000.03右移9.00(1)圖甲裝置內(nèi)液滴移動的距離可反映出裝置內(nèi)______的含量變更狀況。(2)與組別4比較可知，限制組別3液滴右移的主要環(huán)境因素是______________。(3)若將試驗裝置中的CO2緩沖液改為蒸餾水，則在光照強度為0時，試驗測得的數(shù)據(jù)指標的含義是_______________。(4)若利用甲裝置測定光合作用強度，為了使試驗結(jié)果更加精確，應(yīng)增加一個乙裝置，乙裝置應(yīng)在甲裝置的基礎(chǔ)上進行修改，乙裝置中應(yīng)放置的是_