2013届高考生物一轮复习 热点集训（2）光合作用与细胞呼吸课件 浙教版

高考热点集训 2 光合作用与细胞呼吸 1 景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式 夜间气孔开放 吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中 如图甲所示 白天气孔关闭 液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用 如图乙所示 十字花科植物B的CO2同化过程如图丙所示 请回答下列有关问题 1 白天 影响植物A光合作用强度的环境因素有 写两个 2 植物A夜晚能吸收CO2 却不能合成C6H12O6的原因是 白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有 和 3 在上午10 00时 突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内 植物A和植物B细胞中3 磷酸甘油酸含量变化的差异是 理由是 4 植物A气孔开闭的特点 与其生活的环境是相适应的 推测植物A生活的环境最可能是 解析 白天气温高水分蒸发大 干旱环境植物白天气孔关闭可以减少体内有限的水的散失 答案 1 温度 光照强度等 2 没有光照 光反应不能正常进行 无法为碳反应提供所需的ATP NADPH苹果酸经脱羧作用释放细胞呼吸产生 3 植物A基本不变 植物B下降植物A细胞中CO2浓度没有变化 植物B吸收的CO2减少 三碳酸的生成量减少 同时被还原成RuBP和C6H12O6 4 炎热干旱 2 下图中乙为研究光合作用的实验装置 用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片 再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底 然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中 给予一定的光照 测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间 见图甲 以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系 请回答下列问题 1 曲线ab段说明随着NaHCO3溶液浓度的增加 光合速率变化情况是 2 如果要在曲线bc段对应的NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间 可以采取的措施是 3 当NaHCO3浓度为b点对应的浓度时 若突然撤去光照 如图中的 表示突然撤去光照 则短时间内细胞内三碳分子的浓度变化将是下图中的 4 在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是 解析 1 ab段随NaHCO3浓度增大光合作用强度增大 细胞释放氧气增多 叶片上浮所需时间减少 3 NaHCO3溶液浓度为b时 突然去掉光照 光反应强度减弱 产生 H 和ATP减少 三碳化合物积累而增加 五碳化合物减少 答案 1 逐渐增大 2 适当增加光照适当提高温度 3 D 4 因为NaHCO3溶液浓度过高 使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降 3 植物自身和环境因素都会影响光合作用速率 图1表示某种绿色植物 属禾本科多年生草本植物 幼叶成折叠状 相对光合速率 与叶龄的关系 图2表示在光照充足 CO2浓度适宜的条件下 温度对该植物的真正光合作用速率和细胞呼吸速率的影响 请据图回答 1 图1中新形成的嫩叶表观光合速率 表观光合速率 真正光合速率 呼吸速率 很低 从光合作用的光反应角度分析 是由于 原因 CD段相对光合速率明显下降的原因是 2 据图2所示 曲线 填 甲 或 乙 代表呼吸速率 该植物生长的最适温度为 曲线甲中A到B变化的原因是 3 根据图2两曲线分析 在光照充足情况下 如何通过调温来提高温室作物的产量 解析 1 嫩叶含有叶绿素少 吸收光能少 光合作用速率低 CD段随叶龄增大 细胞中叶绿素含量减少 光合作用速率降低 2 图2中曲线乙为细胞呼吸速率 曲线甲为光合作用速率 光合作用最适宜温度大约为30 细胞呼吸最适宜温度大约是40 30 时 光合作用速率与细胞呼吸速率差值最大 此时净光合作用速率最大 3 据图分析 增大昼夜温差会提高光合作用速率 降低细胞呼吸速率 可在温度低于30 时适当升温 在温度超过30 时适当降温 从而提高光合作用产量 答案 1 幼叶成折叠状 光合色素含量少 或叶绿体囊状结构不发达等 吸收光能少叶龄增加 叶绿素含量减少 光合酶活性降低等 2 乙30 温度升高使光合酶活性下降 3 当温度低于30 时适当升温 当温度超过30 时适当降温 或把室温控制在30 左右 4 某农科院通过基因工程手段对某经济作物的光合特性进行了改良 期望可以提高作物产量 为研究该作物改良后的效果 分别进行了如下研究 研究一 将生长状况一致的普通植株和转基因植株分别放置在相同适宜条件的密闭小室中 给予一定的光照 利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度 结果如图所示 忽略光照对细胞呼吸的影响 研究二 将转基因植株放在恒温环境中 研究在不同光照下转基因作物对外界CO2利用率 表观光合量 外界CO2 测得有关数据如表 已测得在黑暗中释放CO2为0 6 mol h 每次实验保持外界CO2浓度不变 请回答下列有关问题 1 用简图表示出含目的基因的受体细胞形成转基因幼苗的过程 在此过程中能发生的可遗传变异有 2 若转基因作物的光合作用效率得到了提高 则对应图中的曲线是 判断理由是 从实验开始到10min这段时间内 曲线下降的原因是 3 对表中数据对比可知影响光合作用的因素有 在光照强度为1klx时 实际光合量都为0 6 mol h的原因是 光照强度为2klx时该作物对外界CO2利用率为 解析 1 组织培养过程细胞只进行有丝分裂 该过程可能发生的可遗传变异有基因突变和染色体畸变 3 在光照强度为1klx时 实际光合量为0 6 mol h 呼吸释放CO2量为0 6 mol h 此时光照强度为该植物的光补偿点 此时光照强度是限制实际光合量的因素 CO2利用率 表观光合量 外界CO2 表观光合量 实际光合量 呼吸消耗量 结合表中数据可得出光照强度为2klx时该作物对外界CO2利用率为80 5 某生物兴趣小组为了研究植物的光合作用 在晴朗的夏季 将大豆幼苗放在密闭的玻璃罩内 用全营养液置于室外自然条件下培养 每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度 绘制成如图甲所示曲线 请据图分析回答 1 甲图中D点代表的生理状态与乙图中的 点和丙图中 细胞相对应 2 幼苗体内的有机物含量在一昼夜后有何变化 判断依据是 3 如果用图丁装置昼夜不停地光照 当由乙图中的B点时的光照强度向C点时的光照强度变化时 液滴向 移动 4 如果要用图丁装置测量大豆苗在某一固定光照强度下的实际光合速率 需要再增加一个装置戊 则戊的装置在丁的基础上该如何改变 解析 分析图甲可知A D段呼吸作用强度大于光合作用强度 D点呼吸作用强度等于光合作用强度 D H段呼吸作用强度小于光合作用强度 分析图乙可知A点意义是植物只进行呼吸作用 B点呼吸作用强度等于光合作用强度即光补偿点 C点为光饱和点 分析丙图可知A细胞的呼吸作用强度大于光合作用强度 B细胞只进行呼吸作用 C细胞的呼吸作用强度等于光合作用强度 D细胞的呼吸作用强度小于光合作用强度 分析图丁可知该装置密闭 装置内有CO2缓冲液 能维持CO2浓度相对不变 当装置内其他气体量改变时 压强会变化进而影响液滴位置变化 由于K点比A点低 因此一昼夜内有机物合成大于消耗 有机物含量升高 当丁装置光照强度为B时呼吸作用强度等于光合作用强度 当增加光照强度时 光合作用强度大于呼吸作用强度 装置内O2产生量增加 压强增加 液滴向右移动 要测定实际光合作用速率就需要测定呼吸作用速率 将该装置处于黑暗条件下即可 答案 1 BC 2 增加甲图中K点所对应的CO2浓度比A点的低 所以从全天看植物吸收的CO2比释放的多 即有机物合成大于消耗 3 右 4 遮光 6 回答光合作用的有关问题 1 某作物置于CO2浓度适宜 水分充足的环境中 温度分别保持在5 15 25 和35 下 改变光照强度 测定CO2的吸收速率 得到图甲所示结果 处理图甲有关数据得图乙 请回答下列问题 由图甲可知 若将四种温度对应曲线光饱和点从大到小排列 处于第2位的温度是 当植物从土壤中吸收的镁离子不足时 B点将向 移动 35 时 当平均光照强度在BC之间 不包括B C两点 若白昼和黑夜时间各为12h 该植物一昼夜有机物积累量的变化是 填 增加 减少 或 不变 图乙纵坐标最可能表示的是 相对值 2 右图表示自然情况下 某陆生植物叶肉细胞内RuBP含量在24h内的变化过程 请据图分析回答 RuBP的产生和消耗主要发生于叶绿体的 中 G点时RuBP含量升高的主要原因是缺乏 填物质名称 所致 段 填字母 的出现可能是由于在白天 该地区天气暂时由晴转阴所造成的 答案 1 35 右 减少 呼吸作用速率 2 基质 二氧化碳 CD 7 将一定数量的生长良好的盆栽植物移入密闭的温室中栽培 栽培期间利用自然光 在温度适宜的条件下测得的24小时内CO2浓度曲线如图 1 与BC段相比CD阶段的形成原因是 DE阶段曲线下降的原因是 2 AB和EF阶段光合作用的速率等于 原因是 3 由图可知该植物长期在该密闭温室中能否正常生长 填 能 不能 或 无法判断 4 在E点敞开棚顶后光合作用速率的变化如何 填 变大 变小 不变 或 无法判断 5 现已从该植物的叶绿体中提取出色素 并层析分离后得到4条色素带 如右图 则色素带3的吸收光谱中的峰值出现在 区 吸收的能量被转变为 中活跃的化学能 解析 1 BD段处于黑暗中 植物只进行细胞呼吸 与BC段相比 CD段曲线上升缓慢 说明CD段植物CO2释放速率较慢 其原因是由于CO2浓度太高 或O2浓度太低 使需氧呼吸减慢 DE段由于有光照 植物开始进行光合作用 吸收部分CO2 故CO2浓度降低 2 AB段和EF段 CO2浓度较低且不发生变化 可以判断在此时间段内 光合作用吸收的CO2和需氧呼吸释放的CO2相等 即光合速率等于细胞呼吸速率 3 分析图示可知 在一天当中 开始时CO2浓度与结束时CO2浓度相等 即一天内无有机物积累 故该植物长期在密闭温室中不能正常生长 4 在E点时敞开顶棚后 能增加温室内的CO2浓度 从而增大光合作用速率 5 分析色素带分布可知 色素带3应为叶绿素a 其吸收光谱的峰值出现在蓝紫光和红光区 吸收的能量通过光反应被转变为ATP和NADPH中活跃的化学能 答案 1 CO2浓度太高或O2太少 使呼吸速率下降光合作用强度大于呼吸作用强度 2 呼吸作用速率CO2浓度太低 3 不能 4 变大 5 蓝紫光和红光ATP和NADPH 8 某生物兴趣小组利用下列材料用具设计实验 探究光照强度对光合作用的影响 请帮助完成下列实验方案 材料用具 打孔器 注射器 40W台灯 烧杯 菠菜叶片等 实验步骤 取生长旺盛的菠菜叶片 用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片 将小圆形叶片置于注射器内 并让注射器吸入清水 待排出注射器内残留的空气后 用手堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞 使小圆形叶片内的气体逸出 将内部气体逸出的小圆形叶片放入 处盛有清水的烧杯中待用 取3只小烧杯 编号甲 乙 丙 分别倒入20mL富含 的清水 分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片 然后 观察并记录 请回答 1 设置步骤 使小圆形叶片内的气体逸出的目的是 2 在实验步骤的横线上填空 3 此实验属于定 填 性 或 量 实验 因变量是 4 设计一张用于记录实验结果的表格 解析 1 实验中小圆片浮起与小圆片中气体有关 故实验首先要除去叶片中原有气体对实验的干扰 2 实验中自变量为光照强度 因变量为小圆片浮起的数目 实验中叶片光合作用要以二氧化碳为原料 故要将叶片放在含有二氧化碳的溶液中 3 该实验是根据叶片浮起数目探究光照强度对光合作用的影响 该实验属于定性研究 答案 1 排除叶片内原有气体对实验的干扰 2 黑暗CO2 或NaHCO3 对3个实验装置分别进行强 中 弱三种光照处理 或将3个实验装置分别放在距台灯不同距离的三个地方或调节台灯的亮度 3 性光合作用产生的氧气量 或光合作用的强度 写出氧气量即可 4 9 为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响 将某植物在黑暗中放置一段时间 耗尽叶片中的淀粉 然后取生理状态一致的叶片 平均分成8组 实验处理如下表所示 一段时间后 检测叶片中有无淀粉 结果如下表 回答问题 1 光照条件下 组5叶片通过 作用产生淀粉 叶肉细胞释放出的氧气来自于 的光解 2 在黑暗条件下 叶片能进行需氧呼吸的组别是 3 组2叶片中合成淀粉的原料是 直接能源物质是 后者是通过 产生的 与组2相比 组4叶片无淀粉的原因是 4 如果组7的蒸馏水中只通入N2 预期实验结果是叶片中 有 无 淀粉 解析 由题中信息知 植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉 实验处理后淀粉的生成有两条途径 光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉 1 组5中的叶片环境中 有光照和CO2 叶片通过光合作用产生淀粉 光合作用产生的氧气来自于水的光解 2 在黑暗条件下 组2和组6的溶液中通入空气 有氧气存在 叶片能进行需氧呼吸 3 组2叶片没有光照处理 不能进行光合作用 但能以培养液中的葡萄糖为原料 生成淀粉 消耗的能量直接来源于ATP的水解 此时的ATP是通过需氧呼吸产生的 组4与组2相比 培养液中没有O2 叶片不能进行需氧呼吸 缺少ATP 不能合成淀粉 4 若组7中只通入N2没有CO2 叶片不能进行光合作用 溶液中也没有葡萄糖 则叶片中无淀粉生成 答案 1 光合H2O 2 组2和组6 3 葡萄糖ATP需氧呼吸组4叶片不能进行需氧呼吸 淀粉的合成缺少ATP 4 无 10 中国的饮食讲究 色香味 颜色会影响消费 小李同学拟研发 绿色 食用色素 他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验 提取叶绿素 探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品 配成一定浓度的溶液 于室温 约25 下进行实验 方法和结果如下表 注 叶绿素被破坏后变成黄褐色 根据所学知识和实验结果 请回答 1 提取食用叶绿素的X应该为 原因是 2 表中Y应该为 原因是 3 若用作食品色素 天然叶绿素