2022版高考生物一輪復習人教版課件：第三單元-第4課-影響光合作用的因素及光合作用和細胞呼吸的關系

2022版高考生物一輪復習人教版課件：第三單元-第4課-影響光合作用的因素及光合作用和細胞呼吸的關系核心概念·自查【概念導圖】一圖知全局核心概念·自查【概念導圖】一圖知全局【概念梳理】閉書測基礎一、環(huán)境因素對光合作用強度的影響及應用1.光合作用強度:(1)含義:植物在單位時間單位面積內,通過光合作用制造_____的數(shù)量。(2)兩種表示方法。①一定時間內原料的_______。②一定時間內產物的_______。糖類消耗量生成量【概念梳理】閉書測基礎糖類消耗量生成量2.影響光合作用過程的環(huán)境因素:(1)空氣中_______。

(2)土壤中_________。(3)光照的_____以及光的_____。(4)_____的高低。CO2濃度水分含量強弱成分溫度2.影響光合作用過程的環(huán)境因素:CO2濃度水分含量強弱成分溫二、探究光照強度對光合作用強度的影響1.實驗原理:(1)在光照下,綠色植物通過_________產生O2。(2)臺燈距燒杯的距離不同,則照射到不同燒杯葉圓片上的_________不同。(3)光照強度不同,則光反應產生__的速率不同,葉片內氣泡產生速度不同,葉片上浮的時間不同。光合作用光照強度O2二、探究光照強度對光合作用強度的影響光合作用光照強度O22.實驗步驟及主要操作:實驗步驟操作要點①制備小圓形葉片將綠色菠菜葉片用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片②排出細胞間隙中的氣體a.將小圓形葉片和適量清水置于注射器中,排出注射器內的空氣。b.用手堵住注射器前端的小孔,并緩緩拉動活塞,使小圓形葉片內的氣體逸出。重復幾次,直到小圓形葉片_________沉入水底2.實驗步驟及主要操作:實驗步驟操作要點①制備小圓形葉片將綠實驗步驟操作要點③分裝小圓形葉片將內部氣體逸出的小圓形葉片各10片,分別放入暗處盛有20mL富含___的清水的3個小燒杯中。這時的葉片由于_________________,全部沉到水底④給予不同的光照強度分別取離臺燈10cm、20cm、30cm(對應編號為1、2、3)的位置,把3個燒杯分別放在這3個位置上,打開臺燈⑤觀察并記錄分別統(tǒng)計一定時間內3個燒杯中_______________的數(shù)量CO2細胞間隙充滿了水小圓形葉片浮起實驗步驟操作要點③分裝小圓形葉片將內部氣體逸出的小圓形葉片各3.實驗結論:在一定光照強度范圍內,光合作用強度隨光照強度的增強而_____。增強3.實驗結論:在一定光照強度范圍內,光合作用強度隨光照強度的三、光合作用和細胞呼吸的關系1.光合作用與細胞呼吸過程的聯(lián)系:三、光合作用和細胞呼吸的關系(1)寫出下列物質名稱:b.__,c.____,d.____,e.___________,f.__,g.___,h.__。O2ATPADPNADPH([H])C5CO2C3(1)寫出下列物質名稱:b.__,c.____,d.____(2)填寫表中生理過程及場所:序號①②③④⑤生理過程_______暗反應有氧呼吸第一階段__________________有氧呼吸第三階段場所_______________________________________________________________光反應有氧呼吸第二階段葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質細胞質基質線粒體基質線粒體內膜(2)填寫表中生理過程及場所:序號①②③④⑤生理______(3)物質方面(3)物質方面(4)能量方面(4)能量方面2.光合作用和有氧呼吸中[H]、ATP的來源和去路:比較項目來源去路[H]光合作用光反應中_________作為暗反應階段的還原劑,用于______合成有機物等有氧呼吸第一、二階段產生用于第三階段__________________,同時釋放大量能量水的光解還原C3與氧氣結合產生水2.光合作用和有氧呼吸中[H]、ATP的來源和去路:比較項目比較項目來源去路ATP光合作用在___________合成ATP,其合成所需能量來自色素吸收、轉換的光能用于__________________,以穩(wěn)定的化學能形式儲存在有機物中有氧呼吸第一、二、三階段均產生,其中_________產生最多,能量來自_______的分解作為直接能源物質用于各項生命活動光反應階段暗反應階段C3的還原第三階段有機物比較項目來源去路光合在___________合成ATP,其合【概念辨析】全面清障礙1.判斷下列有關環(huán)境因素對光合作用強度的影響敘述的正誤:(1)生長于較弱光照條件下的植物,當提高CO2濃度時,其光合速率未隨之增加,主要限制因素是光照強度。 ()(2)延長光照時間能提高光合作用強度。 ()分析:延長光照時間只能提高光合作用的產物量,不能提高光合作用強度?！獭痢靖拍畋嫖觥咳媲逭系K√×(3)植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用。 ()分析:植物體從土壤中吸收的水分主要用于蒸騰作用。(4)停止供水,植物光合速率下降,這是由于水既是光合作用的原料,又是光合產物在植物體內運輸?shù)闹饕橘|。 ()×√(3)植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用。 ()(5)夏季晴天,植物出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象的主要原因是環(huán)境中CO2濃度過低。 ()分析:出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象是因為夏季中午溫度過高,引起氣孔關閉,CO2吸收減少,而不是環(huán)境中CO2濃度過低。×(5)夏季晴天,植物出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象的主要原因是環(huán)境中C(6)干旱初期植物光合速率降低主要是因為光反應原料水不足。 ()分析:干旱缺水影響植物的蒸騰作用,植物部分氣孔關閉,CO2進入量減少,光合速率下降。(7)溫度越高,光合作用強度越大。 ()分析:溫度通過影響酶的活性影響光合作用強度,溫度過高,酶失活,光合作用強度降低甚至會喪失?！痢?6)干旱初期植物光合速率降低主要是因為光反應原料水不足。 (8)光合作用中的產物和反應物中沒有N、P等元素,因此土壤中的N、P等無機鹽的含量對光合作用無影響。 ()分析:光合作用中的色素、酶以及反應場所中都含有N、P等元素,因此土壤中的N、P等無機鹽會影響光合作用。×(8)光合作用中的產物和反應物中沒有N、P等元素,因此土壤中2.判斷下列有關光合作用探究實驗敘述的正誤:(1)制備小圓形葉片,用打孔器打孔時,不必避開大的葉脈。 ()分析:葉脈中沒有葉綠體,而且會延長小圓形葉片上浮的時間,影響實驗結果的準確性。×2.判斷下列有關光合作用探究實驗敘述的正誤:×(2)在探究光照強度對光合作用的影響實驗中,光照越強,相同時間內葉片浮起的數(shù)量越多。 ()分析:在一定范圍內,隨光照強度的增加,光合作用強度逐漸增加,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。×(2)在探究光照強度對光合作用的影響實驗中,光照越強,相同時(3)光合作用強度可以用光合作用消耗糖類的數(shù)量來表示。 ()分析:光合作用強度可以用植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數(shù)量表示。(4)探究光照強度對光合作用強度影響的實驗中使用的小圓形葉片應先排出里面的氣體。 ()×√(3)光合作用強度可以用光合作用消耗糖類的數(shù)量來表示。 ((5)探究光照強度對光合作用強度影響的實驗中能直接測定出其真光合作用速率。 ()分析:該實驗只能測定出其凈光合作用速率,無法測定真光合作用速率。(6)在探究光照強度對光合作用強度的影響實驗中,往水中吹氣是為了增加水中的溶解氧。 ()分析:往水中吹氣是為了增加水中的二氧化碳?！痢?5)探究光照強度對光合作用強度影響的實驗中能直接測定出其真3.判斷下列有關光合作用和細胞呼吸關系敘述的正誤:(1)光合作用過程中產生的[H]可用于有氧呼吸的第三階段。 ()分析:光合作用中的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH),而呼吸作用中的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH),不是同一類物質。光合作用過程中產生的[H]用于暗反應。×3.判斷下列有關光合作用和細胞呼吸關系敘述的正誤:×(2)不同植物的真光合速率不相同,那么凈光合速率可能相同。 ()分析:植物的凈光合速率=真光合速率-呼吸速率,比如A植物真光合速率為6,呼吸速率為3,凈光合速率為3;B植物真光合速率為8,呼吸速率為5,凈光合速率也為3?！?2)不同植物的真光合速率不相同,那么凈光合速率可能相同。 (3)一天中植物有機物積累量最多的是正午光照最強時。 ()分析:正午光照最強光合速率較快,下午光合速率大于呼吸速率,有機物仍舊積累,有機物積累最多應該在下午光合速率與呼吸速率相等時。(4)凈光合速率可能小于0,而真光合速率不可能小于0。 ()×√(3)一天中植物有機物積累量最多的是正午光照最強時。 ((5)某光照強度下,有機物的積累量與有機物的消耗量相等,該植物在此光照條件下重量不增加。 ()分析:有機物的積累量為凈光合作用,該光照條件下植物凈光合作用大于0,因此植物的重量增加。×(5)某光照強度下,有機物的積累量與有機物的消耗量相等,該植【概念活用】教材命題源1.教材原文:必修1P105“農業(yè)生產上有許多提高農作物光合作用強度的措施。”思考:(1)“正其行,通其風”促進作物生長的原因是“正其行”要求增大植物的_________面積,“通其風”要求空氣流通,增加___的利用率,以此提高植物的光合作用強度。光合作用CO2【概念活用】教材命題源光合作用CO2(2)大棚種植使用有機肥有利于增產的原因是有機肥在被微生物分解時會釋放___,增加了大棚中的_______,進而促進光合作用。(3)溫室或大棚種植蔬菜時,應選擇_______________的玻璃、塑料薄膜或補充_____________。CO2CO2濃度白色或無色透明紅光和藍紫光(2)大棚種植使用有機肥有利于增產的原因是有機肥在被微生物分2.教材必修1P106“拓展題”“無論是大田栽培還是溫室栽培,都要考慮光能的充分和合理利用”改編:據(jù)圖分析多因素對光合作用的影響2.教材必修1P106“拓展題”“無論是大田栽培還是溫室栽培(1)三條曲線在P點之前限制光合速率的因素分別是什么?提示:P點之前,限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子,依次為光照強度、光照強度和溫度。(1)三條曲線在P點之前限制光合速率的因素分別是什么?(2)三條曲線在Q點之后橫坐標所表示的因子還是影響光合速率的主要因素嗎?此時的限制因素分別是什么?提示:Q點之后橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素,此時的外界主要影響因素依次為溫度、CO2濃度和光照強度。(2)三條曲線在Q點之后橫坐標所表示的因子還是影響光合速率的(3)在北方的冬暖大棚中施用有機肥有哪些益處?提示:有機肥中的有機物被土壤中的微生物分解成各種礦質元素,增加了土壤的肥力,另外還釋放出熱量和CO2,增加了大棚內的溫度和CO2濃度,有利于光合作用的進行。(3)在北方的冬暖大棚中施用有機肥有哪些益處?關鍵能力·進階考點一環(huán)境因素對光合作用強度的影響及應用

【典例精研引領】(2018·全國卷Ⅰ)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:關鍵能力·進階考點一環(huán)境因素對光合作用強度的影響及應用(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,如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是

,判斷的依據(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,其原因是進入葉肉細胞的

(填“O2”或“CO2”)不足。

(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【名師授法解題】抓題眼練思維關鍵能力理解能力、獲取信息能力題眼信息圖中曲線表示兩種植物的凈光合速率隨光照強度的變化趨勢解題思維由題圖可知,在交點之前,乙的凈光合速率大于甲;在交點之后甲的凈光合速率大于乙,進而判定甲乙利用光的能力【名師授法解題】抓題眼練思維關鍵能力理解能力、獲取信息能力題【解析】本題考查光合作用的基本過程和影響因素。(1)當光照強度大于a時,甲的凈光合速率比乙的高,因此對光能的利用率較高的植物是甲。(2)光照強度降低導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,導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。(3)乙植物在低光照強度下的凈光合速率大于甲,所以乙更適合在林下(低光照條件)種植。(4)夏日晴天中午12:00時溫度過高,部分氣孔關閉,進入葉肉細胞的CO2不足?！窘馕觥勘绢}考查光合作用的基本過程和影響因素。答案:(1)甲(2)甲光照強度降低導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,導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2答案:(1)甲(2)甲光照強度降低導致甲植物凈光合速率降【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題

(1)上題中甲、乙兩種植物為什么乙植物更適合林下種植?(科學思維:分析與綜合)提示:乙植物在低光照強度下凈光合速率大于甲植物。【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(2)結合上題曲線思考陰雨天為了提高大棚蔬菜的產量,應如何做呢?(社會責任:解決現(xiàn)實生活中的問題)提示:陰雨天光照強度較弱,為了提高大棚蔬菜的產量,可適當提供人造光源,提高光照強度,進而提高植物的凈光合作用強度。(2)結合上題曲線思考陰雨天為了提高大棚蔬菜的產量,應如何做【知能素養(yǎng)提升】1.光照強度對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)(1)原理:光照強度影響_______階段,制約___________的產生,進而制約暗反應。(2)曲線分析:光反應ATP及NADPH【知能素養(yǎng)提升】光反應ATP及NADPH①A點:光照強度為0,只進行細胞呼吸,AB段光合作用強度小于細胞呼吸強度;B點:_________(光合作用強度與細胞呼吸強度相等時的光照強度);BD段:光合作用強度大于細胞呼吸強度;C點:_________(光照強度達到C點后,光合作用強度不再隨著光照強度的增大而加強)。②實線表示_____植物,虛線表示_____植物。光補償點光飽和點陽生陰生①A點:光照強度為0,只進行細胞呼吸,AB段光合作用強度小于(3)應用:陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物___,間作套種農作物、林間帶樹種的配置和冬季溫室栽培等都可合理利用光能。低(3)應用:陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物___,2.CO2濃度對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)(1)原理:CO2濃度通過影響_______階段,制約C3的生成來影響光合作用強度。(2)曲線分析暗反應2.CO2濃度對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納圖甲中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度,即_________,而圖乙中的A‘點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度;兩圖中的B點和B’點都表示_________,兩圖都表示在一定范圍內,光合作用速率隨CO2濃度增加而增大。CO2補償點CO2飽和點圖甲中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度,即(3)應用①大田要“正其行,通其風”,多施有機肥。②溫室內可通過放干冰,使用CO2生成器,施用農家肥,與豬舍、雞舍連通等方法_______________。適當提高CO2濃度(3)應用適當提高CO2濃度3.溫度對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)(1)原理:溫度通過影響_________影響光合作用強度。(2)曲線分析:酶的活性3.溫度對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)酶的光合作用強度和細胞呼吸強度都受溫度的影響,但_________相關酶對溫度反應更為敏感。(3)應用:溫室栽培植物時,白天調到光合作用最適溫度,以提高_____________;晚上適當降低溫室內溫度,以降低_____________,保證植物有機物的積累。光合作用光合作用強度細胞呼吸強度光合作用強度和細胞呼吸強度都受溫度的影響,但________4.水對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)(1)原理:①水既是光合作用的原料,又是體內各種化學反應的介質,如植物缺水導致萎蔫,使光合速率下降。②水分還能影響_____的開閉,間接影響___進入植物體內。氣孔CO24.水對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)氣孔C(2)曲線分析(2)曲線分析圖1表明在農業(yè)生產中,可根據(jù)作物的需水規(guī)律,合理灌溉。圖2曲線上E處光合作用強度暫時降低,是因為溫度高,氣孔關閉,影響了CO2的供應。(3)應用:預防干旱,合理灌溉。圖1表明在農業(yè)生產中,可根據(jù)作物的需水規(guī)律,合理灌溉。圖2曲5.礦質元素對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)(1)原理:礦質元素是參與光合作用的許多重要化合物的_________,缺乏會影響光合作用的進行。例如,N是酶的組成元素,N、P是ATP、磷脂的組成元素,Mg是_______的組成元素等。組成成分葉綠素5.礦質元素對光合作用的影響及應用:(科學思維:比較、歸納)(2)曲線分析(2)曲線分析在一定濃度范圍內,增大必需礦質元素的供應,可提高光合作用強度;但當超過一定濃度后,會因土壤溶液的濃度過高,植物滲透_____而導致植物光合作用強度下降。(3)應用:合理施肥、補充土壤中的礦質元素。失水在一定濃度范圍內,增大必需礦質元素的供應,可提高光合作用強度【熱點考向演練】考向一結合單因素對光合作用的影響，考查歸納和概括能力1.(2021年湖北適應性測試)某科學家曾做過一個實驗，將小鼠放在不同的密封、恒溫的鐘罩內，實驗處理方案如表，小鼠最先死亡的一組是 ()組別實驗材料實驗條件A小鼠+綠色植物光照B小鼠光照C小鼠+綠色植物黑暗D小鼠黑暗【熱點考向演練】組別實驗材料實驗條件A小鼠+綠色植物光照B小【解析】選C。本題主要考查光合作用實驗的設計。綠色植物在光下可以進行光合作用和呼吸作用，而在黑暗中不能進行光合作用，但可以進行呼吸作用，小鼠存活時間的長短，是光合作用和呼吸作用的關系決定的。本題中，小鼠+綠色植物，在黑暗條件下植物不能進行光合作用，不產生氧氣，但小鼠、綠色植物可以進行呼吸作用消耗氧氣，本條件下氧氣消耗速度最快，小鼠存活時間最短，故C符合題意，A、B、D均不符合題意?！窘馕觥窟xC。本題主要考查光合作用實驗的設計。綠色植物在光下2.(2020·浙江7月選考)將某植物葉片分離得到的葉綠體,分別置于含不同蔗糖濃度的反應介質溶液中,測量其光合速率,結果如圖所示。圖中光合速率用單位時間內單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是 ()2.(2020·浙江7月選考)將某植物葉片分離得到的葉綠體,A.測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B.若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體,測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比,光合速率偏大C.若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境,葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中B-C段對應的關系相似D.若該植物處于開花期,人為摘除花朵,葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中A-B段對應的關系相似A.測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光【解析】選A。本題主要考查影響光合作用的因素。用植物葉片測得的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率,即凈光合速率,而用該葉片分離得到的葉綠體測得的光合速率,沒有呼吸消耗,就是總光合速率,A項正確;破碎葉綠體,其葉綠素釋放出來,被破壞,導致消耗二氧化碳減少,測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比,光合速率偏小,B項錯誤;若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境,光照不足,光反應減弱,影響暗反應速率,蔗糖合成一直較少,C項錯誤;若該植物處于開花期,人為摘除花朵,葉片光合作用產生的蔗糖不能運到花瓣,則在葉片積累,光合速率下降,葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中B-C段對應的關系相似,D項錯誤?！窘馕觥窟xA。本題主要考查影響光合作用的因素。用植物葉片測得考向二結合多因素對光合作用的影響,考查歸納和概括能力3.(2020·全國Ⅰ卷)農業(yè)生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進作物的生長發(fā)育,達到增加產量等目的?；卮鹣铝袉栴}:(1)中耕是指作物生長期中,在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措施,該栽培措施對作物的作用有

(答出2點即可)。

(2)農田施肥的同時,往往需要適當澆水,此時澆水的原因是

(答出1點即可)。

考向二結合多因素對光合作用的影響,考查歸納和概括能力(3)農業(yè)生產常采用間作(同一生長期內,在同一塊農田上間隔種植兩種作物)的方法提高農田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進行間作的兩種作物是

,選擇這兩種作物的理由是

。

作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/(μmol·m-2·s-1)12001180560623(3)農業(yè)生產常采用間作(同一生長期內,在同一塊農田上間隔種【解題指南】(1)隱含信息:間作的作物要高矮明顯,充分利用光照并減少競爭。(2)選擇作物的原則:①株高較高的植物,其光飽和點要高,充分利用上層的強光。②株高較矮的植物,其光飽和點要低,充分利用下層的弱光?！窘忸}指南】【解析】本題主要考查物質跨膜運輸、細胞呼吸原理及其在生產中的應用、光合作用原理的應用。(1)中耕過程中去除了雜草,減少了雜草和農作物之間的競爭;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根細胞的有氧呼吸,促進礦質元素的吸收,還可以促進好氧微生物活動,從而達到增產的目的。(2)農田施肥時,肥料中的礦質元素只有溶解在水中,以離子形式存在,才能被作物根系吸收。【解析】本題主要考查物質跨膜運輸、細胞呼吸原理及其在生產中的(3)間作應選取株高較高且光飽和點高的作物,充分利用上層較強的光照,同時選取株高較矮且光飽和點較低的作物,充分利用下層較弱的光照,由表格數(shù)據(jù)比較可知,作物A株高較高且光飽和點較高,可利用上層光照進行光合作用,作物C株高較低且光飽和點較低,能利用下層的弱光進行光合作用,從而提高光能利用率。(3)間作應選取株高較高且光飽和點高的作物,充分利用上層較強答案:(1)減少雜草對水分、礦質元素和光的競爭;增加土壤氧氣含量,促進根系的呼吸作用(2)肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)A和C作物A光飽和點高且長得高,可以利用上層光照進行光合作用;作物C光飽和點低且長得矮,與作物A間作后,能利用下層的弱光進行光合作用答案:(1)減少雜草對水分、礦質元素和光的競爭;增加土壤氧氣【加固訓練·拔高】

1.陽光穿過森林中的空隙形成光斑,下圖表示一株生長旺盛的植物在光斑照射前后光合作用吸收CO2和釋放O2量的變化,據(jù)此下列分析正確的是()A.光斑照射前,光合作用無法進行B.光斑照射后,光反應和暗反應迅速同步增加

C.光斑照射后,暗反應對光反應有限制作用

D.光斑移開后,光反應和暗反應迅速同步減弱【加固訓練·拔高】

1.陽光穿過森林中的空隙形成光斑,下圖表【解析】選C。光斑照射前,有氧氣釋放,說明植物細胞在進行光合作用,A項錯誤;光斑照射后,光反應迅速增加,而暗反應沒有立即增加,二者不同步,B項錯誤;光斑照射后,O2釋放曲線變化趨勢是先增加然后降低,說明暗反應對光反應有限制作用,原因是暗反應不能及時消耗光反應產生的ATP和[H],C項正確;光斑移開后,光反應迅速減弱,而暗反應過一段時間后才減弱,二者不同步,D項錯誤。【解析】選C。光斑照射前,有氧氣釋放,說明植物細胞在進行光合2.為了研究溫度對玉米幼苗生長的影響,某研究小組進行了如下實驗:將若干組等量的、生長狀況一致的玉米幼苗,白天給予26℃的恒定溫度,不同實驗組給予不同的夜溫,其他條件相同且適宜。結果如圖1所示。將同一批玉米幼苗分別置于恒定的不同溫度下培養(yǎng),其他培養(yǎng)條件相同,光合作用強度與光照強度之間的關系如圖2所示。下列有關敘述正確的是 ()2.為了研究溫度對玉米幼苗生長的影響,某研究小組進行了如下實A.A點時玉米幼苗相對生長速率較低的主要原因是夜溫太低

B.玉米幼苗生長的最適溫度組合是日溫26℃、夜溫20℃C.玉米幼苗夜間生長所需的能量由線粒體提供D.15℃時玉米幼苗的光合作用強度高于10℃A.A點時玉米幼苗相對生長速率較低的主要原因是夜溫太低

B.【解析】選A。由圖可知,A點時玉米幼苗相對生長速率較低的主要原因是夜溫太低,A正確;由于缺少其他日溫的實驗作對照,因此不能確定最適日溫是26℃,B錯誤;玉米幼苗夜間生長主要通過有氧呼吸獲取能量,因此其所需的能量由線粒體和細胞質基質提供,C錯誤;由圖可知,光照強度較低時,15℃時玉米幼苗的光合作用強度低于10℃,D錯誤?！窘馕觥窟xA。由圖可知,A點時玉米幼苗相對生長速率較低的主要【方法技巧】對于多因素對光合作用影響的曲線分析方法

(1)關鍵:對于受多因素影響的光合作用曲線,必須找出曲線的限制因素。(2)方法:對縱坐標或橫坐標畫垂線或者只看某一條曲線的變化,將多因素轉變?yōu)閱我灰蛩?從而確定限制因素。①當曲線上標有條件時,說明因變量受橫坐標和曲線上條件的共同影響。

②若題干中描述了曲線的獲得前提,如最適溫度下測得,則應該考慮溫度以外的影響因素。

【方法技巧】對于多因素對光合作用影響的曲線分析方法

(1)關3.(2020·長沙模擬)電場會對植物的生長發(fā)育產生一種“無形”的影響。在溫室中同時增補電場和增施CO2,蔬菜產量可提高70%左右,這就是著名的“電場產量倍增效應”?？茖W家根據(jù)飽和光照強度下電場強度與CO2濃度對黃瓜幼苗光合作用強度影響的實驗,繪制如圖曲線。據(jù)圖回答下列問題:3.(2020·長沙模擬)電場會對植物的生長發(fā)育產生一種“無(1)第1組實驗的作用是

。在飽和光照強度下,該實驗的自變量是

。(2)第1組實驗和第2組實驗的曲線比較,說明

。(3)根據(jù)實驗曲線可知,在相同光照強度下,為了最大限度地增加作物產量,可以采取的措施是

。(1)第1組實驗的作用是【解析】(1)第1組實驗的條件為大氣電場和大氣CO2濃度,屬于對照組,起對照作用。飽和光照強度下,實驗的自變量是電場強度和CO2濃度。(2)第1組實驗和第2組實驗對比,二者的自變量為電場強度,第2組實驗的凈光合作用強度大于第1組實驗,而二者的細胞呼吸強度相等,因此說明強電場可以提高植物的光合作用強度。(3)分析曲線可知,同一光照強度下凈光合作用強度最大的是第4組實驗,因此為了最大限度地增加作物產量,可增加電場強度和提高CO2濃度。

【解析】(1)第1組實驗的條件為大氣電場和大氣CO2濃度,屬答案:(1)對照電場強度和CO2濃度

(2)強電場可以提高植物的光合作用強度

(3)增補電場和增施CO2

答案:(1)對照電場強度和CO2濃度

(2)強電場可以提高考點二光合作用相關的探究實驗【典例精研引領】(2021·成都模擬)光合作用受多種因素的影響,某實驗小組想利用如圖所示裝置對影響植物光合作用的兩大因素進行研究,以便為大棚種植時條件的控制提供依據(jù),實驗中溫度條件適宜且穩(wěn)定?；卮鹣铝袉栴}。考點二光合作用相關的探究實驗組別123456789實驗條件光照強度/lx06006008008001000100015001500CO2濃度/%0.010.010.020.020.030.030.050.050.06液滴移動/(mm·h-1)左移20左移20不移動右移40右移60右移90右移112右移112右移112組別123456789實光照強06006008008001(1)假定光合作用的產物和呼吸作用的底物都是葡萄糖,忽略無氧呼吸,密閉容器中不放緩沖液時,液滴不移動,原因是

。

(2)由表中數(shù)據(jù)可以看出,

為限制光合作用的環(huán)境因素;比較7、8、9組結果可以得出,此時限制光合作用的因素可能是

。

(3)1組和2組左移的距離相等,對此做出的解釋是

。

(4)大棚中可采取

(至少答出兩點)等措施提高CO2濃度,這些措施下,若大棚中的CO2濃度只能提高至0.05%,則適宜的光照強度有可能低于

。

(1)假定光合作用的產物和呼吸作用的底物都是葡萄糖,忽略無氧【名師授法解題】抓題眼練思維關鍵能力理解能力、實驗探究能力題眼信息溫度條件適宜;實驗條件光照強度和二氧化碳濃度不同;可調節(jié)光照強度的白熾燈解題思維根據(jù)光照強度和二氧化碳濃度對光合作用的影響特點與規(guī)律,結合表格內容,逐項判斷【名師授法解題】抓題眼練思維關鍵能力理解能力、實驗探究能力題【解析】(1)無論光合作用強度和呼吸作用強度哪個更大,光合作用利用的CO2均等于產生的O2量,有氧呼吸利用的O2量等于產生的CO2量。外界溫度適宜且穩(wěn)定,則物理因素造成的影響可以忽略,因此密閉容器中氣體的壓力不會改變,液滴不移動?！窘馕觥?1)無論光合作用強度和呼吸作用強度哪個更大,光合作(2)由表中數(shù)據(jù)可以看出,光照強度和CO2濃度均可成為限制光合作用的因素。比較7、8、9組結果可以看出,提高光照強度和提高CO2濃度,液滴移動的距離均未改變,推斷出此時限制光合作用的因素不是光照強度和CO2濃度,可能是光合色素的量、參與光合作用的酶的數(shù)量或葉綠體的數(shù)量。(2)由表中數(shù)據(jù)可以看出,光照強度和CO2濃度均可成為限制光(3)1組無光照,只能進行呼吸作用,呼吸作用吸收O2,液滴左移;2組有光照,但CO2濃度與1組相同且很低,此時與1組液滴左移距離相同,說明CO2濃度過低時,植物無法進行光合作用。(4)施有機肥、合理通風、化學反應法(或使用CO2發(fā)生器)均可提高大棚中的CO2濃度;表中顯示當CO2濃度為0.05%時,液滴右移112mm需要的最低光照強度為1000lx,若大棚中CO2的濃度只能提高至0.05%,則適宜的光照強度有可能低于1000lx。(3)1組無光照,只能進行呼吸作用,呼吸作用吸收O2,液滴左答案:(1)植物吸收的氣體量始終等于釋放的氣體量(2)光照強度和CO2濃度光合色素的量(或參與光合作用的酶的數(shù)量或葉綠體的數(shù)量)(3)CO2濃度過低時,植物無法進行光合作用(4)施有機肥、合理通風、化學反應法(或使用CO2發(fā)生器)1000lx答案:(1)植物吸收的氣體量始終等于釋放的氣體量【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(1)5～9組中單位時間內液滴的移動距離代表一定量的大豆苗單位時間內哪種物質的量?(生命觀念:結構與功能觀)提示:釋放氧氣?！灸割}變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(2)如果利用該裝置測定在一定光照強度下大豆苗實際光合作用的速率,可采取什么方法?

(寫出具體的實驗思路)(科學探究:實驗設計)提示:首先不給予光照(黑暗條件下),測出大豆苗單位時間內的氧氣吸收量(呼吸作用速率);再給予一定光照條件,其他條件不變,測出大豆苗單位時間內氧氣釋放量(凈光合作用速率);然后將光照條件下大豆苗單位時間氧氣釋放量(凈光合作用速率)加上黑暗條件下大豆苗單位時間內的氧氣吸收量(呼吸作用速率),就是該光照條件下大豆苗實際光合作用的速率。(2)如果利用該裝置測定在一定光照強度下大豆苗實際光合作用的【備選典例】研究人員對處于生長期的A、B兩種綠色植物進行實驗探究。如圖1表示植物A與植物B的凈光合速率隨CO2濃度變化的實驗結果,圖2是探究光照強度對植物B光合速率的影響的實驗,在獲取的植物B的葉圓片中,選取大小、顏色相同的葉圓片若干,放在含有適宜濃度的NaHCO3溶液的燒杯中,檢測葉圓片開始上浮的時間。請回答下列問題:【備選典例】2022版高考生物一輪復習人教版課件：第三單元-第4課-影響光合作用的因素及光合作用和細胞呼吸的關系(1)圖1所示實驗的自變量是

。(2)圖1所示實驗,在其他條件適宜的情況下,若將植物B培養(yǎng)在缺鎂的環(huán)境中,則a點將向

移動。如果將植物A、B種植在同一個密封無色并給予適宜光照的玻璃容器中,則

(填“植物A”或“植物B”)先停止生長。

(3)將10片葉圓片投放于含有適宜濃度的NaHCO3溶液的燒杯中,如圖2所示,開始葉圓片沉在燒杯底部,將燒杯置于適宜光照條件下一段時間,發(fā)現(xiàn)葉圓片上浮,上浮的原因是

。(1)圖1所示實驗的自變量是。(4)圖2探究光照強度對光合速率的影響時,通過調節(jié)白熾燈與燒杯之間的距離來實現(xiàn)對自變量的控制,是否存在其他變量影響實驗結果,為什么?

。

(4)圖2探究光照強度對光合速率的影響時,通過調節(jié)白熾燈與燒【解析】(1)根據(jù)圖1可知,圖1實驗的自變量是CO2濃度和植物的種類。

(2)若將植物B培養(yǎng)在缺鎂的環(huán)境中,則葉綠素合成不足導致光合速率降低,而呼吸速率基本不變,因此a點將右移;根據(jù)題圖分析可知,植物A比植物B更能利用較低濃度的二氧化碳進行光合作用,因此若將植物A、B種植在同一個密封無色并給予適宜光照的玻璃容器中,植物B先停止生長。

(3)利用注射器抽出細胞間隙的空氣,使葉圓片下沉。在適宜濃度的NaHCO3溶液條件下,葉圓片進行光合作用,釋放出的O2多于呼吸作用消耗的O2,葉圓片細胞間隙中的O2積累,使葉圓片上浮?！窘馕觥?1)根據(jù)圖1可知,圖1實驗的自變量是CO2濃度和植(4)存在,因為白熾燈距燒杯的距離不同,輸入燒杯中的熱量也不同,會改變燒杯中溶液的溫度,影響酶的活性。

(4)存在,因為白熾燈距燒杯的距離不同,輸入燒杯中的熱量也不答案:(1)CO2濃度和植物種類(2)右植物B

(3)葉圓片進行光合作用,釋放出的O2多于呼吸作用消耗的O2,葉圓片細胞間隙中的O2積累,或葉表面吸附著O2,使葉圓片上浮

(4)存在,因為白熾燈距燒杯的距離不同,輸入燒杯中的熱量也不同,會改變燒杯中溶液的溫度答案:(1)CO2濃度和植物種類(2)右植物B

(3)葉【知能素養(yǎng)提升】光合作用和細胞呼吸實驗探究中常用實驗條件的控制方法:(科學思維:歸納與總結)【知能素養(yǎng)提升】實驗條件控制方法增加水中O2泵入空氣或放入綠色水生植物減少水中O2容器密封或油膜覆蓋或用涼開水除去容器中CO2氫氧化鈉溶液除去葉中原有淀粉置于黑暗環(huán)境中除去葉中葉綠素酒精隔水加熱除去光合作用對細胞呼吸的干擾給植株遮光得到單色光棱鏡色散或薄膜濾光維持容器內CO2濃度的恒定適宜濃度的NaHCO3溶液實驗條件控制方法增加水中O2泵入空氣或放入綠色水生植物減少水【熱點考向演練】考向結合影響光合作用強度的探究實驗,考查科學探究能力1.(2019·全國卷Ⅰ)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理,該植物根細胞中溶質濃度增大,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?！緹狳c考向演練】(1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細胞的吸水能力

。

(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)這種變化的主要原因是

。

(3)有研究表明:干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,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,設計實驗來驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。(1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細胞的吸水能力?！窘馕觥勘绢}考查植物的吸水和失水、光合作用的影響因素及實驗設計的相關知識。(1)經(jīng)干旱處理后,根細胞的溶質濃度增大,滲透壓增大,對水分子吸引力增大,植物根細胞的吸水能力增強。(2)根據(jù)題干條件可知,干旱處理后該植物的葉片氣孔開度減小,導致葉片細胞吸收CO2減少,暗反應減弱,因此光合速率會下降?！窘馕觥勘绢}考查植物的吸水和失水、光合作用的影響因素及實驗設(3)分析題意可知,實驗目的為驗證干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,所以實驗應分為兩部分:①證明干旱條件下植物氣孔開度變化不是由缺水引起的;②證明干旱條件下植物氣孔開度減小是由ABA引起的。該實驗材料為ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株,自變量應分別為正常條件和缺水環(huán)境、植物體中ABA的有無,因變量均為氣孔開度變化,據(jù)此設計實驗。(3)分析題意可知,實驗目的為驗證干旱條件下氣孔開度減小不是①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。預期結果是干旱處理前后氣孔開度不變,可說明缺水環(huán)境不影響ABA缺失突變體植株氣孔開度變化,即干旱條件下植物氣孔開度變化不是由缺水引起的。①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②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,另一組作為對照組,一段時間后,分別測定兩組的氣孔開度。預期結果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變,可說明干旱條件下植物氣孔開度減小是由ABA引起的。②將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下答案:(1)增強(2)降低氣孔開度減小使供應給光合作用所需的CO2減少(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。預期結果是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,另一組作為對照,一段時間后,分別測定兩組的氣孔開度。預期結果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變。答案:(1)增強2.在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,某興趣小組利用實驗室提供的有關材料(大燒杯、大試管、鐵架臺、溫度計、盛水玻璃柱、功率100瓦的燈泡各一個;適宜濃度的NaHCO3溶液;新鮮黑藻若干),設計了如圖實驗裝置圖。請回答:2.在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,某興趣小組利用(1)若用該實驗裝置探究光照強度對光合速率的影響時,可通過

來改變光照強度,光合速率可用

表示。

(2)該實驗裝置還可以用于探究

(至少寫2種)等環(huán)境因素對光合速率的影響。

(3)在暗反應中,CO2先被固定形成

分子,再接受來自光反應產生的ATP和NADPH形成

。

(4)在實驗過程中,為隔絕燈泡產生的熱量,以防溫度變化對實驗結果的影響,請為該興趣小組設計一個合理可行的解決方案。(1)若用該實驗裝置探究光照強度對光合速率的影響時,可通過【解析】(1)若用該實驗裝置探究光照強度對光合速率的影響時,可通過改變燈泡與裝置之間的距離來改變光照強度,其他裝置都不變,光合速率可用單位時間內氧氣的釋放量表示。(2)實驗裝置中NaHCO3溶液可以提供CO2,不同濃度的NaHCO3溶液可以研究CO2濃度對光合作用的影響,溫度計可以測量溫度,可以研究溫度對光合作用的影響,因此該實驗裝置還可以用于探究溫度、二氧化碳濃度等環(huán)境因素對光合速率的影響。

【解析】(1)若用該實驗裝置探究光照強度對光合速率的影響時,(3)在暗反應中,CO2先與C5結合被固定形成C3,再接受來自光反應產生的ATP和NADPH形成C5和(CH2O)。(4)在實驗過程中,以防溫度變化對實驗結果的影響,可以在燈泡和燒杯之間放置盛水玻璃柱來隔絕燈泡產生的熱量。(3)在暗反應中,CO2先與C5結合被固定形成C3,再接受來答案:(1)改變燈泡與裝置之間的距離單位時間內氧氣的釋放量(2)溫度、二氧化碳濃度(3)C3C5和(CH2O)(4)在燈泡和燒杯之間放置盛水玻璃柱。答案:(1)改變燈泡與裝置之間的距離單位時間內氧氣的釋放量【加固訓練·拔高】1.(2020·濰坊模擬)為研究環(huán)境因素對某植物光合作用強度的影響,設計圖甲所示實驗裝置若干(已知密閉小室內的CO2充足,光照不影響溫度變化),在相同溫度條件下進行實驗,一段時間后測量每個小室中的氣體釋放量,繪制曲線如圖乙。下列敘述正確的是 ()【加固訓練·拔高】A.當距離為d時,該實驗中植物釋放的氣體是O2

B.當距離為c時,該植物葉肉細胞的光合速率等于呼吸速率

C.當距離由c突然變?yōu)閍時,短時間內葉綠體中C5的含量增加

D.當光源與密閉小室的距離小于a時,限制光合作用的主要因素是光照強度A.當距離為d時,該實驗中植物釋放的氣體是O2

B.當距離【解析】選C。當光源與密閉小室的距離大于c時,呼吸速率大于光合速率,植物釋放的氣體是CO2,在距離小于c時,光合速率大于呼吸速率,植物釋放的氣體是O2,A項錯誤;實驗測的是整個植株氣體釋放速率,當距離為c時,整個植株的光合速率等于呼吸速率,但一部分植物細胞不能進行光合作用但可以進行呼吸作用,所以葉肉細胞的光合速率應大于呼吸速率,B項錯誤;當距離由c突然變?yōu)閍時,光照強度增強,短時間內葉綠體中C5的含量增加,C項正確;當光源與密閉小室的距離小于a時,光合速率達到最大,限制光合作用的主要因素不再是光照強度,D項錯誤。

【解析】選C。當光源與密閉小室的距離大于c時,呼吸速率大于光2.(2020·合肥模擬)科學家研究小麥在適宜溫度時光合作用強度與光照強度的關系,得到如圖曲線,下列有關敘述,錯誤的是 ()A.當環(huán)境溫度升高時,cd段位置上移B.a點時葉肉細胞中產生ATP的細胞器只有線粒體C.其他條件適宜,當植物缺Mg時,b點將向右移動D.c點之后小麥光合作用強度不再增加可能與光合色素的量有關2.(2020·合肥模擬)科學家研究小麥在適宜溫度時光合作用【解析】選A。當溫度逐漸升高至最適時,cd段位置會上移,但當環(huán)境溫度超過最適溫度之后,光合速率降低,cd段位置會下移,A錯誤;a點時,葉肉細胞只能進行呼吸作用,因此產生ATP的細胞器只有線粒體,B正確;Mg是植物合成葉綠素的必需元素,當缺少Mg元素時,葉綠素的合成受阻,導致光合作用強度降低。b點表示光合速率等于呼吸速率,因此當植物缺Mg時,要讓光合作用和呼吸作用強度相等,就必須要增加光照強度以提高光合作用強度,所以b點將向右移,C正確;c點對應的光照強度是光飽和點,該點之后光合作用強度不再隨光照強度增大而增大,此時影響因素可能是葉綠體中色素的含量、酶的濃度等,D正確?！窘馕觥窟xA。當溫度逐漸升高至最適時,cd段位置會上移,但當考點三光合作用與細胞呼吸的關系【典例精研引領】(2020·全國Ⅲ卷)參照表中內容,圍繞真核細胞中ATP的合成來完成下表?？键c三光合作用與細胞呼吸的關系反應部位(1)

葉綠體的類囊體膜線粒體反應物葡萄糖H2O丙酮酸等反應名稱(2)

光合作用的光反應有氧呼吸的部分過程合成ATP的能量來源化學能(3)

化學能終產物(除ATP外)乙醇、CO2(4)

(5)

反應(1)

葉綠體的線粒體反應物葡萄糖H2O丙酮酸等反【名師授法解題】抓題眼練思維關鍵能力理解能力、科學思維能力題眼信息真核細胞中ATP的合成解題思維結合光合作用、有氧呼吸和無氧呼吸的過程,根據(jù)表格中的相關提示逐項回答【名師授法解題】抓題眼練思維關鍵能力理解能力、科學思維能力題【解析】(1)(2)葡萄糖分解為乙醇和CO2是無氧呼吸過程,發(fā)生的場所為細胞質基質。(3)(4)光合作用的光反應階段包括水的光解和ATP的合成,產物有氧氣、NADPH和ATP,能量變化為光能轉化為ATP中活躍的化學能。(5)在線粒體中進行有氧呼吸的第二、三階段,終產物為CO2和H2O。【解析】(1)(2)葡萄糖分解為乙醇和CO2是無氧呼吸過程,答案:(1)細胞質基質(2)無氧呼吸(3)光能(4)O2、NADPH(5)CO2、H2O

答案:(1)細胞質基質(2)無氧呼吸(3)光能【知識總結】ADP與ATP轉化發(fā)生的場所及相關生理過程歸納轉化場所ADP→ATPATP→ADP主要生理過程細胞膜否消耗ATP葡萄糖、氨基酸、無機鹽離子等物質的主動運輸、胞吞、胞吐等消耗ATP核糖體否消耗ATP氨基酸合成蛋白質等消耗ATP【知識總結】ADP與ATP轉化發(fā)生的場所及相關生理過程歸納轉轉化場所ADP→ATPATP→ADP主要生理過程高爾基體否消耗ATP植物細胞形成細胞壁,動物細胞形成分泌物等需消耗ATP內質網(wǎng)否消耗ATP有機物的合成、運輸?shù)认腁TP細胞核否消耗ATPDNA的復制、轉錄等消耗ATP細胞質基質產生ATP消耗ATP呼吸作用產生ATP,許多生化反應的進行消耗ATP轉化場所ADP→ATPATP→ADP主要生理過程高爾否消耗植轉化場所ADP→ATPATP→ADP主要生理過程葉綠體產生ATP消耗ATP光反應產生ATP,暗反應消耗ATP線粒體產生ATP消耗ATP有氧呼吸第二、三階段產生ATP,自身DNA復制等消耗ATP轉化場所ADP→ATPATP→ADP主要生理過程葉綠體產生消【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題

(1)對于一株正常生長的植物而言,在光合作用過程中產生的ATP與在細胞呼吸過程中產生的ATP相比,哪個過程多?(科學思維:分析與綜合)提示:光合作用過程中產生的多于細胞呼吸過程中產生的?！灸割}變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(2)光合作用與細胞呼吸產生的[H]是同一種物質嗎?為什么?(科學思維:分析與綜合)提示:不是。光合作用產生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH);細胞呼吸產生的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)光合作用與細胞呼吸產生的[H]是同一種物質嗎?為什么?【知能素養(yǎng)提升】1.光合作用與細胞呼吸曲線中的“關鍵點”移動:(科學思維:歸納與總結)【知能素養(yǎng)提升】(1)細胞呼吸對應點(A點)的移動:細胞呼吸增強,A點_____;細胞呼吸減弱,A點_____。(2)補償點(B點)的移動。①細胞呼吸速率增加,其他條件不變時,CO2(或光)補償點應_____,反之左移。②細胞呼吸速率基本不變,相關條件的改變使光合速率下降時,CO2(或光)補償點應_____,反之左移。(3)飽和點(C點)和D點的移動:相關條件的改變(如增大光照強度或增大CO2濃度)使光合速率增大時,C點_____,D點上移的同時_____;反之,移動方向相反。下移上移右移右移右移右移(1)細胞呼吸對應點(A點)的移動:細胞呼吸增強,A點___2.不同光照條件下葉肉細胞的氣體代謝特點:(科學思維:歸納與總結)2.不同光照條件下葉肉細胞的氣體代謝特點:(科學思維:歸納與曲線光合作用強度與細胞呼吸強度的關系氣體代謝特點圖示A點只進行_________吸收O2,釋放CO2AB段細胞呼吸強度_____光合作用強度吸收O2,釋放CO2細胞呼吸大于曲線光合作用強度氣體代謝特點圖示A點只進行_________曲線光合作用強度與細胞呼吸強度的關系氣體代謝特點圖示B點細胞呼吸強度_____光合作用強度不與外界發(fā)生氣體交換B點后光合作用強度_____細胞呼吸強度吸收CO2,釋放O2等于大于曲線光合作用強度氣體代謝特點圖示B點細胞呼吸強度不與外界發(fā)生3.植物光合作用和細胞呼吸的日變化曲線分析:(1)自然環(huán)境中一晝夜植物CO2吸收或釋放速率的變化曲線:3.植物光合作用和細胞呼吸的日變化曲線分析:a點:凌晨,溫度降低,細胞呼吸減弱,CO2釋放減少。b點:有微弱光照,植物開始進行光合作用。bc段:光合作用強度小于細胞呼吸強度。c點:上午7時左右,光合作用強度等于細胞呼吸強度。ce段:光合作用強度大于細胞呼吸強度。d點:溫度過高,部分氣孔關閉,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。a點:凌晨,溫度降低,細胞呼吸減弱,CO2釋放減少。e點:下午6時左右,光合作用強度等于細胞呼吸強度。ef段:光合作用強度小于細胞呼吸強度。fg段:沒有光照,光合作用停止,只進行細胞呼吸。bf段:制造有機物的時間段。ce段:積累有機物的時間段。一晝夜有機物的積累量=S1-(S2+S3)(S1、S2、S3分別表示曲線和橫軸圍成的面積)。e點:下午6時左右,光合作用強度等于細胞呼吸強度。(2)密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線(2)密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線(注意:分析光合作用或細胞呼吸速率的變化時,應分析曲線變化趨勢的快慢,也就是斜率。)AB段:無光照,植物只進行細胞呼吸。BC段:溫度降低,細胞呼吸減弱(曲線斜率變小)。CD段:4時后,微弱光照,開始進行光合作用,但光合作用強度小于細胞呼吸強度。D點:隨光照增強,光合作用強度等于細胞呼吸強度。(注意:分析光合作用或細胞呼吸速率的變化時,應分析曲線變化趨DH段:光合作用強度大于細胞呼吸強度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。H點:隨光照減弱,光合作用強度下降,光合作用強度等于細胞呼吸強度。HI段:光照繼續(xù)減弱,光合作用強度小于細胞呼吸強度,直至光合作用完全停止。I點低于A點:一晝夜后,密閉容器中CO2濃度減小,即光合作用強度大于細胞呼吸強度,植物能正常生長(若I點高于A點,植物不能正常生長)。DH段:光合作用強度大于細胞呼吸強度。其中FG段表示“光合午【熱點考向演練】考向一結合光合作用和細胞呼吸過程的關系，考查歸納和概括能力1.(2021年湖南適應性測試)適宜的溫度和光照條件下，在盛有水生動植物的魚缸內(不考慮微生物的影響)，物質代謝處于相對平衡狀態(tài)的是 ()A.動物呼吸作用釋放的CO2量等于植物光合作用吸收的CO2量B.動物呼吸作用吸收的O2量等于植物光合作用產生的O2量C.動植物呼吸作用釋放的CO2量等于植物光合作用吸收的CO2量D.動物呼吸作用消耗的有機物量等于植物光合作用合成的有機物量【熱點考向演練】【解析】選C。要達到物質代謝的相對平衡狀態(tài)，植物光合作用吸收的CO2量應等于動物和植物的呼吸作用釋放的CO2量，A錯誤；要達到物質代謝的相對平衡狀態(tài)，植物光合作用產生的O2量應等于動物和植物的呼吸作用吸收的O2量，B錯誤；動植物呼吸作用釋放的CO2量等于植物光合作用吸收的CO2量時，物質代謝處于相對平衡狀態(tài)，C正確；要達到物質代謝的相對平衡狀態(tài)，植物光合作用合成的有機物量應等于動物和植物呼吸作用消耗的有機物量，D錯誤?！窘馕觥窟xC。要達到物質代謝的相對平衡狀態(tài)，植物光合作用吸收2.(2018·江蘇高考)如圖為某植物葉肉細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H]),請回答下列問題:2.(2018·江蘇高考)如圖為某植物葉肉細胞中有關甲、乙兩(1)甲可以將光能轉變?yōu)榛瘜W能,參與這一過程的兩類色素為

,其中大多數(shù)高等植物的

需在光照條件下合成。

(2)在甲發(fā)育形成過程中,細胞核編碼的參與光反應中心的蛋白,在細胞質中合成后,轉運到甲內,在

(填場所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉運到甲內,在

(填場所)組裝。

(1)甲可以將光能轉變?yōu)榛瘜W能,參與這一過程的兩類色素為(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為

后進入乙,繼而在乙的

(填場所)徹底氧化分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質轉化,在細胞質中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙的

(填場所)轉移到ATP中。

(4)乙產生的ATP被甲利用時,可參與的代謝過程包括

(填序號)。

①C3的還原②內外物質運輸③H2O分解產生O2④酶的合成(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為后【解析】(1)葉綠體中參與光能吸收并轉化為活躍的化學能的兩類色素是葉綠素和類胡蘿卜素,葉綠素的合成需要光照。(2)葉綠體中基因控制合成的酶還不足以滿足光合作用的需求,還需要細胞核中的基因控制合成相關的酶轉入葉綠體,共同參與光合作用催化過程。其中細胞核基因編碼的參與光反應的酶需轉運到類囊體膜上進行組裝,而參與暗反應的酶則在葉綠體基質中進行組裝。(3)只有丙酮酸才能進入線粒體被繼續(xù)氧化分解,所以三碳糖可被氧化為丙酮酸再進入線粒體,丙酮酸進入線粒體在基質中被徹底氧化成CO2。有氧呼吸的第三階段在線粒體內膜上進行,所以,NADPH進入線粒體最終在內膜上被利用,其中的能量轉移到ATP中。(4)ATP進入葉綠體中被利用,那么消耗能量的生理過程都會用到ATP,四個選項中只有③過程不消耗ATP,其利用的是光能?！窘馕觥?1)葉綠體中參與光能吸收并轉化為活躍的化學能的兩類答案:(1)葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素(2)類囊體膜上基質(3)丙酮酸基質內膜(4)①②④答案:(1)葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素考向二結合光合作用和細胞呼吸曲線分析,考查科學思維能力3.圖甲表示水稻的葉肉細胞在光照強度分別為a、b、c、d時,單位時間內CO2釋放量和O2產生總量的變化。圖乙表示藍藻光合速率與光照強度的關系,下列說法正確的是 ()考向二結合光合作用和細胞呼吸曲線分析,考查科學思維能力A.圖甲中,光照強度為b時,光合速率等于呼吸速率B.圖甲中,光照強度為d時,單位時間內細胞從周圍吸收2個單位的CO2C.圖乙中,當光照強度為x時,細胞中產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體D.圖乙中,限制e、f、g點光合作用速率的因素主要是光照強度A.圖甲中,光照強度為b時,光合速率等于呼吸速率【解析】選B。分析甲圖可知,光照強度為b時,CO2釋放量和O2產生總量相等,細胞呼吸釋放的CO2首先供應葉綠體進行光合作用,剩余部分釋放到外界,則此時細胞呼吸速率大于光合速率,A項錯誤;光照強度為d時,水稻葉肉細胞的光合速率大于細胞呼吸速率。光照強度為a時,CO2釋放量即細胞呼吸速率為6個單位。光照強度為d時,O2產生總量為8個單位,需要消耗的CO2也為8個單位,所以單位時間內需從外界吸收CO2為2個單位,B項正確;圖乙中所示生物為藍藻,藍藻不含線粒體和葉綠體,C項錯誤;圖乙中,限制g點光合作用速率的因素不是光照強度,可能是二氧化碳濃度及溫度等,D項錯誤?！窘馕觥窟xB。分析甲圖可知,光照強度為b時,CO2釋放量和O【加固訓練·拔高】

1.植物光合作用可受多種環(huán)境因素的影響,如圖是在不同溫度條件下測得的光照強度對小麥O2吸收速率的影響。下列敘述錯誤的是 ()【加固訓練·拔高】

1.植物光合作用可受多種環(huán)境因素的影響,A.B點時小麥光合作用產生O2的速率等于有氧呼吸消耗O2的速率B.光照強度和溫度都會影響C點的變動C.若適當提高周圍環(huán)境中的CO2濃度,D點將向左下方移動D.D點時葉綠體中產生的O2會流向線粒體和細胞外A.B點時小麥光合作用產生O2的速率等于有氧呼吸消耗O2的速【解析】選C。B點時小麥的O2吸收速率為0,光合速率等于呼吸速率,因此光合作用產生氧氣的速率等于有氧呼吸消耗氧氣的速率,A正確;由圖可知,15℃時,C點以后光照強度增加,但光合速率不變,此時限制因素主要是溫度;25℃時,C點以后一定范圍內光合速率隨光照強度增加而增大,此時限制因素主要是光照強度,故光照強度和溫度都會影響C點的變動,B正確;提高環(huán)境中CO2濃度,植物的最大光合速率變大,達到最大光合速率的光照強度增大,因此D點將向右下方移動,C錯誤;D點時光合速率大于呼吸速率,小麥葉綠體中產生的O2會流向線粒體和細胞外,D正確?！窘馕觥窟xC。B點時小麥的O2吸收速率為0,光合速率等于呼吸2.(2021·菏澤模擬)圖1表示該植物兩晝夜吸收或釋放CO2的變化情況,S1～S5表示曲線與坐標軸圍成的面積。圖2中曲線a是自然狀態(tài)下一個密閉溫室中一天的CO2含量變化曲線,假定溫室中溫度恒定。請據(jù)圖回答問題。2.(2021·菏澤模擬)圖1表示該植物兩晝夜吸收或釋放CO(1)圖1中影響DE段波動的主要外界因素是

。S2明顯小于S4,造成這種情況的主要外界因素是

。如果S1+S3+S5>S2+S4,則該植物在這兩晝夜內

(填“能”或“不能”)生長。(2)圖2中曲線b是在17時到20時之間采取某種措施后形成的,該措施是______________________________________________________________。

(3)圖2中B點對應的光合作用強度

(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用強度。(1)圖1中影響DE段波動的主要外界因素是。S2明顯【解析】(1)圖1中DE段處于黑暗條件下,其波動的CO2釋放量可表示呼吸作用強度,此時影響呼吸作用強度的主要外界因素是溫度。S2和S4表示光合作用強度大于呼吸作用強度時的凈光合作用有機物積累量,影響S2與S4大小的外界因素主要是光照強度,S1+S3+S5表示當光合作用強度小于呼吸作用強度時,該植物在兩晝夜內有機物的凈消耗量,S2+S4表示當光合作用強度大于呼吸作用強度時,該植物在兩晝夜內有機物的積累量,若S1+S3+S5>S2+S4,則該植物在這兩晝夜內不能生長。(2)曲線b是在17時到20時之間采取某種措施后形成的,因為在該時間段CO2含量持續(xù)降低,所以該措施是補充光照使光合作用繼續(xù)進行。(3)圖2中B點處為最高點,此時該植物的光合作用強度等于呼吸作用強度。【解析】(1)圖1中DE段處于黑暗條件下,其波動的CO2釋放答案:(1)溫度光照強度不能(2)補充光照

(3)等于答案:(1)溫度光照強度不能(2)補充光照

(3)等于新情境·新命題【命題新情境】我國北方地區(qū)的土壤鹽漬化比較嚴重,加上北方地區(qū)冬季寒冷,冬季需要大量的融雪劑確保道路的通暢。目前常用鹽作為融雪劑,在一定程度上增加了土壤的鹽漬化程度,導致銀杏等行道樹的死亡。因此,研究鹽脅迫下銀杏生長、光合作用等變化機理,對北方地區(qū)進一步增加銀杏樹的種植面積具有重要意義。新情境·新命題【命題新情境】研究人員在苗圃中選擇3年生的銀杏實生苗,地徑1.0cm、株高1m左右。實驗共設7個鹽濃度,分別為0(CK)、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%、0.90%,42盆隨機分成7組作為7個處理,每處理6盆作為重復。每次澆灌600mL,每隔7d澆1次,連續(xù)澆8次。鹽脅迫2個月后,在上午10:00用便攜式光合儀測量各處理銀杏苗葉片的光合作用參數(shù)變化如下表。請回答下列問題:研究人員在苗圃中選擇3年生的銀杏實生苗,地徑1.0cm、株表1各種鹽脅迫處理下銀杏的生長情況表1各種鹽脅迫處理下銀杏的生長情況表2各種鹽脅迫處理下銀杏的主要光合參數(shù)表2各種鹽脅迫處理下銀杏的主要光合參數(shù)【命題新角度】1.探究鹽脅迫下對銀杏生長、光合作用的影響時,對照組(CK)應加入

。

2.從表1可以看出,隨著鹽濃度的增加,銀杏株高、地徑的生長情況逐漸

,0.15%濃度處理下,株高相對于對照降低

,差異不明顯;其中0.90%濃度的處理比對照降低90.59%,差異比較顯著;地徑相對于對照,其他各鹽脅迫處理的降低幅度均超過

,其中0.90%濃度的處理比對照降低90.11%。

【命題新角度】3.由表2可知,隨著鹽脅迫濃度的逐漸增加,銀杏葉片的凈光合效率呈現(xiàn)逐漸

的態(tài)勢。那么,銀杏是通過

等來適應鹽脅迫環(huán)境的。

4.進一步研究發(fā)現(xiàn),鹽脅迫會造成葉綠體中

(結構)損傷,使銀杏葉片葉綠素的含量下降,導致光反應為暗反應提供的

減少。

3.由表2可知,隨著鹽脅迫濃度的逐漸增加,銀杏葉片的凈光合效【解析】1.探究鹽脅迫下對銀杏生長、光合作用的影響時,對照組(CK)應加入等量的清水(或600mL清水)。2.從表1可以看出,隨著鹽濃度的增加,銀杏株高、地徑的生長情況逐漸減弱,0.15%濃度處理下,株高相對于對照降低3.55%,差異不明顯;其中0.90%濃度的處理比對照降低90.59%,差異比較顯著;地徑相對于對照,其他各鹽脅迫處理的降低幅度均超過42%,其中0.90%濃度的處理比對照降低90.11%?！窘馕觥?.探究鹽脅迫下對銀杏生長、光合作用的影響時,對照組3.由表2可知,隨著鹽脅迫濃度的逐漸增加,銀杏葉片的凈光合效率呈現(xiàn)逐漸降低的態(tài)勢。那么,銀杏是通過降低光合作用效率、蒸騰速率、水分利用效率等來適應鹽脅迫環(huán)境的。4.進一步研究發(fā)現(xiàn),鹽脅迫會造成葉綠體中類囊體薄膜(結構)損傷,使銀杏葉片葉綠素的含量下降,導致光反應為暗反應提供的[H]和ATP減少。3.由表2可知,隨著鹽脅迫濃度的逐漸增加,銀杏葉片的凈光合效答案:1.等量的清水(或600mL清水)2.減弱3.55%42.86%3.降低降低凈光合作用效率、蒸騰速率、水分利用效率4.類囊體薄膜[H]和ATP答案:1.等量的清水(或600mL清水)【拓展視野】光照對光合作用的影響黑暗中葉片不進行光合作用,只有呼吸作用釋放CO2。隨著光強的增高,光合速率相應提高,當?shù)竭_某一光強時,葉片的光合速率等于呼吸速率,即CO2吸收量等于CO2釋放量,表觀光合速率為零,這時的光強稱為光補償點。在低光強區(qū),光合速率隨光強的增強而成比例地增加;