专题1光合作用和呼吸作用疑难突破解析版

1、专题4.1光合作用和呼吸作用疑难突破1. （2015全国I, 29）为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了 A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、 光照强度和CO2浓度等条件相同、 适宜且稳定，每组处理的总时间均为 135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理， 每次光照和黑暗时间各为3.75 m

2、s（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。D组（对照组）：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量 （填高于"等于“或 枇于“）D1植物合成有机物的量，依据是; C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 ,这些反 应发生的部位是叶绿体的 。（2）A、B、C三组处理相比，随着 的增加，使光下产生的 能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。【答案】（1）高于 C组只用了 D组一半的光照时间， 其光合作用产物的相对含量却是D组白94% 光照 基质（2）光照和黑暗交替频率ATP和H【解析

3、】（1）C组只用了 D组一半的光照时间， 其光合作用产物的相对含量却是 D组的94%,说明C组黑暗条件下进行 了部分光合作用，暗反应消耗了 ATP和H,为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP+等，所以单位光照时间内， C组合成有机物的量高于 D组。光合产物的生成场所为叶绿体基质。（2）A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5 s,但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和H在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3生成糖类等有机物及 C5, C5继续与CO2结合，因此提高了光合作用

4、中CO2的同化量。2.（2018全国II , 30）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：由图可知，A 叶片是树冠（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的 反应受到抑制。（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是 。【答案】（1）下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片（2）暗（3）无水乙醇【解析】（1）根据题图中的曲

5、线可知，A叶片净光合速率最大时，对应的光照弓II度约为 1 200 molF2s 1,B叶片净光合速率最大时，对应的光照强度至少为2 000mol f2 s1,即A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片，因此A叶片位于树冠下层。(2)当光照强度达到一定数值时，A叶片的放氧速率不变，但净光合速率下降，原因可能是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。3. (2017全国II , 29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是 、, H代表的物 质主要是。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，

6、D代表线粒体，则 ATP合成发生在A过程，还发生在 (填“B和 C” “冰口 D” 或 “B和 D” (3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是 。【答案】(1)02 NADP+ ADP和Pi C5 NADH(2)C和D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸【解析】(1)光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH和氧气，因此图中是 。2；可形成NADPH ,应为NADP十；可形成ATP,应为ADP和Pi;三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此表示C5。细胞呼吸过程中产生的H代表的物质主要是 NADH。(2)图中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C代表细胞质基质(可发生有氧呼吸的第一

7、阶段 )，D代表线粒体(可发 生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP,而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗ATP。因此，ATP合成除发生在 A过程，还发生在 C和D。(3)植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下进行无氧呼吸，转化 成酒精和二氧化碳。一、光合作用与细胞呼吸中物质和能量的转化关系1 .光合作用与细胞呼吸过程关系图线粒体光一(色索NAdp”11,0ADP+PiADP+li细胞分裂* 4:动 运输、物所合成、 生物电、肌肉收 缩等叶绿体另一种尊黑细胞成基质2 .光合作用与细胞呼吸过程中 ATP的来

8、源、去路分析1光合作nn只在光反应阶段产生，无能 一 ATP J 电能 -ATP中活映的化学能 来源i细胞呼吸*有领呼吸的三个阶段均产生ATP,无氧呼吸中第一阶段产生 ATPATF去踩光合作用,光反应产生的 ATI1号用于 喊反应中Q逐原的供能细胞呼吸士用于共他各项小命活动3 .绿色植物体内物质转化过程(l>HiO中H和O的转化H的转移途径小。-NADPH-f 2CJL6>jj,0 1H光合祚阳苕氧屏啜。的转移途径比合作用 有较呼吸0g中C和O的转化C的转移途径C6 >(CJ C, - GH/卜 f C JL0*一 C6 .jh 餐.-光合作用细胞呼嫩0的转移途径F - -

9、|，=- IT- yi -1-JT；j ；,CO：CtllnOs 一GlLOr. CO，光自作HI鲫胞呼吸野胞呼吸用于各 项生命 活动4 .绿色植物体内能量转移过程：光光反座 能中活跃的 化学能光合作用、影响光合作用的因素及在生产实践上的应用1 .内部因素(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物。邂合速率/阳生植物 阴生植物光照强AE光合速率卜物侦量r 一总光合量 /5x呼吸量 勿/干学施量 一阡而斜指数(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用。2 .外部因素(1)光照强度释放CO； 吸收一阳生植物 阴牛植物凝1强度曲线分析：光合作用发生于叶绿体中，有氧呼吸主要发生于线粒体中

10、，二者可同时进行，但随光照强度变化状况，叶 绿体及线粒体中气体移动存在下列几种类型：曲线相应状况1、观表现 出线含义分析A点植物外观上表现 为从外界吸收 6,向外界排出 g （此时可测植 物呼吸状况）A点,光照-0中 此肘只进行细胞 呼吸.释放CCfe 届代表此时的呼 吸强度AB 段中白4y弱植物外观表现 与A点相同（但 此时的呼吸状 况测定应为呼 吸作用一光合 作用）AB段，随光强 增加.光合作用 逐渐加强.C5 释放量逐渐减 少,表明光合强 度u呼吸强度植物外观表现 为不与外界发 生气体交换植物外观表现 为从外界吸收 co门向外界输 出0区植物只有 处于此种状况 下，方可表现出 看生长”）

11、B点，光补偿点, g释放M为 零，此时，光合强 度-呼吸强度BC段¥随光强不 新增加,光合作 用不断加强，表 明光公强度，呼 吸强度。C点为 光饱和点.光强 到C点以后光 合作用不再加强(2)CO2浓度哌收量鬟曲线分析：在一定范围内，随 在A点时，光合作用吸收的CO2浓度的增大，光合作用强度增加。CO2量等于细胞呼吸释放的 CO2量，称为CO2补偿点。在B点时光合作用强度达到最大值，称为CO2饱和点。C3植物的CO2补偿点高于C4植物。曲线分析：温度是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率的。应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用

12、最适温度，以提高光合 作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。(4)必需矿质元素光合速率N、P、K等矿质元素曲线表述的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因 土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。3 .多因子影响f 30七2。七 ior同光合速率高中低光光光遇强演一光合塞高浓度COj 中浓战C6低浓度C6PQ>0PQ>*光照醺度温度光照陨度关键点的含义：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。 当到Q点时，横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因子，

13、要想提高光合速率，可采取适当措施提高图示的其他 因子。三、影响细胞呼吸的因素及其在生产、生活实践中的应用1 .内部因素根本原因是受自身的遗传物质所决定的，表现为：(1)不同植物呼吸速率不同。(2)同一植物不同部位呼吸速率不同。(3)同一植物不同生长发育期呼吸速率不同。2 .外部因素(1)呼吸速率与温度的关系(如图)温度影响酶的活性，进而影响细胞呼吸。最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度，酶活性 下降，呼吸受抑制。(2)呼吸速率与02浓度的关系(如图)/at氧呼吸襄飞/无氧呼吸消失点mCh/%原理：02浓度为零时只进行无氧呼吸，浓度大于零

14、但在m以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，浓度为m以上，只进行有氧呼吸。(3)呼吸速率与含水量的关系 (如图)>含水员原理：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。 四、细胞呼吸作用、光合作用的测定装置及相关实验设计1 .细胞呼吸作用的测定装置及相关实验设计(1)测定装置红色液滴测定细胞呼吸作用或呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物(活种子或植物或动物),通过生物呼吸过程中释放 CO2或吸收O2引起的气压变化，而推测或计算生物的呼吸状 况，装置如图所示。由于生物呼吸时既产生 CO2又消耗。2,前者可引起装置内

15、气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定 真实呼吸情况。应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中，往往采用NaOH或KOH溶液吸收掉呼吸所产生的CO2,这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收02所引起，从而排除 CO2对气压的干扰。(2)对照实验的设计物理误差的校正：由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更准确，应设置对照实 验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验装置与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将 种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致(包才NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等)。呼吸类型的确认：欲测定与确认

16、某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置。两套呼吸装置中设置单一变量，即用等量的蒸储水取代实验组的 NaOH,其他所有项目均应一致，加蒸储水的装置内气压变化应由C02与02共同决定。两套装置可如图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。发种产塞弋髓 M亥保, E椽皮塞刻幅管 喙威案 广容器普嬲斯蒸保水5 mL装置2结果与分析a若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产生 CO2与消耗O2量相等）。b.若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产 CO2,不消耗02）。c.若装置1液滴左移，装置 2液滴右移，则表明该生物既

17、进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸（因两种呼吸作用共存时呼吸放出的C02量应高于02消耗量）。（3）注意事项校正物理误差时应将生物处死，但测呼吸类型时应用活生物（如两组装置均用活种子），只是将单一变量改为是否用NaOH溶液吸收掉C02。用植物进行呼吸测定时，应避免光合作用吸收 C02与释放02对装置气压的干扰，因而有必要对整个装置进行遮光处理，以防光合作用的影响。若乳酸菌进行呼吸，则既不耗。2,也不产生C02。若用脂肪含量高的种子如油菜种子做测定实验，则液滴移动更明显（因其耗02量更大）。为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理。2 .光合作用的测定装置及相关实验设计（1）测

18、定装置植物光合作用速率的测定通常也选用上图测定细胞呼吸作用的装置，但需用绿色植物作为被研究的生物，且将NaOH溶液更换为NaHC03溶液（持续提供C02,保持空间C02浓度相对稳定），同时给予适宜的光照。 装置中绿色植物 光合作用产生的 。2可使玻璃管内的小液滴右移。 实验过程中NaHC03溶液持续释放 C02,排除了因空间C02量的变化 而对实验结果造成的干扰。（2）对照实验的设计物理误差的校对由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物 理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照组装置与实验组装置相比，应改用死的绿色植物，而其他各项处

19、理应与实验组完全一致。呼吸速率误差校对由于以上装置测得的为表观光合速率，所以，需对该植物的呼吸速率进行测定。五、外界条件变化时，C5、C3、H、ATP等物质的量的变化模式图1.光照强度的变化光照光照弱 强”、.I°时间曲线表示 曲线表示二曲线表示曲线表示2.CO2浓度变化C()2；CO1充屈不足小-:s/卢-0时间曲线表示曲线表示°时间曲线表示曲线表示一3 .自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析(填空) (1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线：开始进行光合作用的点： 。光合作用与呼吸作用相等的点： 开始积累有机物的点： 。有机物积累量最大的点： 。(2)密闭容器中一昼

20、夜植物光合作用曲线：玻 e樽/b co,浓度u 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时间光合作用强度与呼吸作用强度相等的点： 。该植物一昼夜表现为生长，其原因是 ,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度 ,即,植物生长。4 .从光合速率与呼吸速率之间的关系角度分析(1)图解光合速率与呼吸速率的关系：COi吸收M'光补偿点光饱和点总光合作用净光合作用30释放量光照强度在黑喑中呼吸所放出的can（O2消耗量，或CO2产生量，或有机物消耗量）；净光合作用是总光合作用、净光合作用和细胞呼吸关系一点通细胞呼吸强度是绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值绿色植物组织在一定光照条件下

21、测得的数值（O2释放量，或CO2吸收量，或有机物积累量）。由图可知，总光合作用=净光合作用+细胞呼吸。（2）图示分析：图1中三种速率的表示方法和测定方法:项目表小方法测定方法净光合速率（又称表观 光合速率）单位时间。2的释放量、CO2的吸收量、 有机物的积累量光照下测定植物吸收 CO2或释放。2量真正光合速率（又称实 际光合速率）单位时间。2的产生量、CO2的固定量、 有机物的制造量一呼吸速率（黑暗中测量）单位时间CO2的释放量、O2的吸收量、 有机物的消耗量黑暗卜测定植物CO2释放量或。2吸收量图2中面积与合成、消耗有机物的关系:S1+S3：呼吸作用消耗有机物量；S2+S3：光合作用产生有机

22、物总量；S2-S1： OD时，光合作用净积累有机物量。六、光补偿点、光饱和点及其移动问题C0?放山CQg吸收光饱和点A光补偿点光照强度1 .光补偿点的两种生理状态整个植株：光合作用强度 =呼吸作用强度叶肉细胞：光合作用强度 呼吸作用强度2 .环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系（1）光补偿点的移动：呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移。反之左移。呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。（2）光饱和点的移动：相关条件的改变（如增大CO2浓度）使光合速率增大时，光饱和点C应右移（C'点右上移），反之左移（C'点左下移）。七、叶圆

23、片称重法1 .测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率（S为叶圆片面积）在上年1。时移动在中¥12时尊劫 吊离整个装卜于黑暗中J印 整个筑仁于光照中，散在上牟1。时移走的在中午12时移走的在下午14时移走的叶圆片X（千重4克）叫咽片Y仔熏y克）叶圆片Z（干重I克）净光合速率=。呼吸速率=。总光合速率=。2 .半叶法将植物对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）则留在光下进行光合作用（即不做处理），并采用适当的方 法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记 为Ma、Mb,开始时二者相应的

24、有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超过部分即为光合 作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。八、高考常考的4个经典实验分析1 .普利斯特利实验：缺乏对照实验，实验结果说服力不强。应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于含同一种但却死亡的植 物的玻璃罩内，作为空白对照。2 .普利斯特利没有认识到光在植物更新空气中的作用。3 .萨克斯实验：对照类型为自身对照，自变量为光的有无，因变量为颜色变化（有无淀粉生成），实验组是遮光处理组,对照组为曝光处理组。该实验的关键是要进行饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强实验的说服力。4 .恩格尔曼实验中将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为

25、了排除环境中光线和。2的影响。设置细光束和好氧菌的好处：能够准确判断出水绵细胞中产生氧气的部位。5 .鲁宾和卡门实验中应用同位素标记法追踪 CO2和H2O中的。元素在光合作用中的转移途径。此实验设置了对照，自变量是标记物质即H28O和C18O2,因变量是释放的 O2有无放射性。九、叶绿体中色素的提取和分离实验1 .注意事项及操作目的归纳过程注意事项操作目的提取1取新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高2研磨时加无水乙醇溶解色素3加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保护色素4迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素5盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离1滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快

26、速扩散2滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠3滤液细线干燥后冉回一两次使分离出的色素带清晰分明4滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中2 .在滤纸纸条一端剪去两角的目的防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素带。3 .叶绿体色素提取分离实验异常现象分析（1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶，滤液色素（叶绿素）太少。一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠滤纸条上的滤液细线接触到层析液。(3)滤纸条看不到色素带忘记画滤液

27、细线。滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带。忘记加碳酸钙致叶绿素被破坏或所用叶片为黄叶”4 .(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度的大小；(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b,距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。十、酵母菌细胞呼吸方式的探究1 .装置及相关解读2 .实验成功关键点分析实验装置：甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。a瓶内液体是质量分数为 10%的NaOH溶液，其作用是吸收空气中的CO2,以排除其对实验结果的干扰。图中可检测到 CO

28、2的为c、e,相比而言，c中CO2产生量既多又快。图中可检测到酒精的只有 do实验现象条件澄清的石灰水的变化/出现变化的时间重铭酸钾-浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的CO2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量 CO2。 3.细胞呼吸探究实验成功的关键点进行探究酵母菌的呼吸方式实验时，实验前必须检验装置的气密性，一般情况下，实验失败的原因就是装置封闭不严，导致细胞呼吸产生的 CO2不能全部通入澄清石灰水中。题型突破考点1、掌握三个角度判断细胞呼吸方式消耗。士 .一定存在有

29、氧呼吸产生出。在有氧呼吸 陋蚓生-定存在无氧呼阙 无co,释放,一定为产乳酸的无家呼病1. （2019潍坊模拟）有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的02时，其产生的酒精和 CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，错误的是 （）A.当02浓度为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸B.当02浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C.当02浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D. a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生 H和ATP【答案】C【解析】当02浓度为a时，酒精产生量与 C02产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸；当 02浓度为b时，产生C02 的量多于酒精

30、的量，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当02浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此02浓度为b、d时细胞呼吸过程有所不同；当 02浓度为c时，产生6 mol酒精的同时会产生 6 mol C02,需要消耗 3 mol葡萄糖，剩余的9 mol C02来自有氧呼吸，需消耗 1.5 mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵； 无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生H和ATP。考点2、流程图中的物质转化及含量变化典型图示过程停止过程停止a.ATP不再产生b.原有ATP仍继续分解，直至全 部消耗? ADP积累，含量增加;ATP减少过程停止过程停止a.C3/、再还原成 C5和(CH2

31、O)b.原有C5仍继续参与CO2的固 定，直至全部消耗? C3积累，含量增加；C5减少问题设计(1)停止光照时：光停,ATP J , ADPT, C3f, C5J,分析如下:(2)停止CO2供应时： CO2停，C5f, C3j, ATP f , ADPJ,分析如下:过程停止过程停止过程停止a.C3不再生成b.原后C3继续还原生成 C5和(CH2O),直至全部消耗? C5积累，含量增加；C3减少过程停止a.ATP不再分解b.原有ADP继续合成 ATP,? ATP积累，含量增加;ADP减少直至全部消耗例3. (2019山西大学附属中学模拟)如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，

32、 该植物在I阶段处于适宜环境条件下，n阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是()A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATPB.图中n阶段所改变的环境条件是降低了光照强度C. n阶段甲上升是因为叶绿体中H和ATP的积累D. n阶段光合速率最大时所需光照强度比I阶段低【答案】D【解析】根据题意和题图可知，物质甲是C5,物质乙是C3, n阶段改变的条件是降低了CO2浓度。n阶段改变的条件影响暗反应的进行，所以n阶段光合速率最大时所需光照强度比I阶段低。考点3、解答呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息（1）光照强度为“ 0”意味着光合作用不能进行，

33、此时气体变化量全由细胞呼吸引起，可作为呼吸强度指标。（2）光照下吸收CO量应为净光合量。（3）光照培养阶段，密闭装置中CO浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO浓度下降。（4）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。只有净光合量0时植物才能生长。例4、（2018全国卷出）回答下列问题：高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获可见光中的（2）植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶

34、面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过 b时，群体干物质积累速率降低，其原因是（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度 （填高或低” J【答案】（1）类囊体膜 蓝紫光和红光（2）增加 群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低 （3）低【解析】（1）高等植物进行光合作用捕获光能的物质是光合色素，该物质分布在叶绿体的类囊体薄膜上，其捕获的光主要是蓝紫光和红光。（2）由图中曲线可以看出，当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率都在增加；当口t面积系数超过b时，群体光合

35、速率不变，但群体呼吸速率增加，两者差值减小，故群体干物质积累速率降低。（3）通常，阴生植物的光合速率和呼吸速率都比阳生植物低，因此与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的 CO2量相等时所需要的光照强度低。1. （2019全国I, 29）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题：（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力 。（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会 ,出现这种变化的原因是 OABA引起的。请以该种植物的 ABA缺失突（3）有研究表明：干旱条件下气孔

36、开度减小不是由缺水直接引起的，而是由变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。【答案】（1）增强（2）降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述经干旱处理的 ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。【解析】（1）经干旱处理后，植物根细胞的细胞液浓度增大，细胞液和外界溶液的浓度差增大，

37、植物的吸水能力增强。（2）干旱处理后，叶片气孔开度减小，使CO2供应不足，暗反应减弱，从而导致光合速率降低。（3）本实验需先设计干旱处理与非干旱处理的对照，证明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的；再设计在干旱条件下 ABA处理组与非ABA处理组的对照，证明干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的。【解题指导】光合作用相关实验大多结合光合作用的原料、产物、场所和条件展开。解答此类题目时，要重点注意变 量的控制。（1）需要根据实验目的确定实验自变量如验证光合作用需要 CO2”的实验中，自变量为 CO2的有无，因此，需设置一组有CO2,另一组无CO2。（2）依据不同的实验材料和方法确定因变量（

38、观察又象）如水生植物可以用气泡的产生量或产生速率为观察对象；离体叶片若事先沉入水底，可以用单位时间内上浮的叶片数目为观察对象； 植物体上的叶片， 可以用指示剂（如碘液）处理后叶片颜色的变化为观察对象；水绵作为实验材料时要借助显微镜，以好氧细菌的分布情况为观察对象。（3）严格控制无关变量：除了自变量不同外，无关变量要保持相同且适宜。2. （2017全国I, 30）植物的CO2补偿点是指由于 CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，回答下列问题：（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的

39、光合速率都降低，原因是 ,甲种植物净光合速率为 0时，乙种植物净光合速率 （填大于0”等于0”或小于0" J（2）若将甲种植物密闭在无。2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增强，原因是【答案】（1）植物在适宜光照下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放 CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，影响了光合作用的暗反应，光合速率也随之降低大于0 （2）甲种植物在光下进行光合作用释放的。2,使密闭小室中 O2增加，而O2与有机物分解产生的H发生反应形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸增强【解析】（1）在适宜条件下照光培养时，由于光合速率大于呼

40、吸速率，导致密闭容器内CO2浓度下降，进而导致光合作用速率降低。题干信息表明甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，因此甲种植物净光合速率为0时（即CO2补偿点时）的CO2浓度已超过乙种植物的 CO2补偿点，因此乙种植物白净光合速率大于0。（2）若将甲种植物密闭在无 。2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，由于植物进行光合作用能释放。2,因此植物的有氧呼吸增强。【解题指导】原因原理分析类的长句解答题是近年全国卷考查的重要题型，难度较大，解答时不容易得全分。主要失分在表达不全，逻辑不严谨，语言不规范等方面。利用因果搭桥法”可以避免这些问题：首先审题，找出因和果，也就是在什么条件下出现了什

41、么现象，然后利用生物学知识顺序搭桥完整逻辑链条，类似于：因为，所以；又因为，所以: 如例题中（1）题，结合题干信息可能给出的答案有：答案1:密闭小室中CO2的浓度降低（前后不搭，比较突兀，也就给 1分）答案2:光合作用吸收 CO2使密闭小室中CO2的浓度降低（没有描述光合作用和呼吸作用的关系，最多给 2分） 合理的解答思路是：分析因”是 适宜条件下照光培养“，果”是 植物的光合速率都降低”，结合 密闭小室”的条件组织思路进行搭桥：|一2：小室中揖址度-低| 号1：.蚱用土.汩则呼 抨乳.七，隹用的睛反它 因：:迸一| 果光合.蹲. 得出满分答案：植物在适宜光照下，光合作用吸收CO2的量大于呼吸

42、作用释放 CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低， 影响了光合作用的暗反应，光合速率也随之降低。同样根据此方法完成例题中的（2）小题，可以避免遗漏 “也与有机物分解产生的H发生反应形成水是有氧呼吸的一个环 节”这个要点。3. （2015海南高考）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是（）叶片温度B)A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在3650 C时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25 C时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35 C时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0【答案】D【解析】

43、植物光合作用所需要的能量都来自太阳能；分析曲线可知，叶温在 3650 c时，植物甲的净光合速率比植物乙的高；光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率，叶温为25 C时，植物甲的净光合速率小于植物乙；叶温为35 c时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值相等，均大于0。【解题指导】解答本题的关键是正确审读曲线信息，将曲线信息转换为文字信息。由曲线可知3650 C时，植物甲的净光合速率大于乙，叶温 25 C植物甲的净光合速率小于乙，叶温为 35 C时甲、乙的净光合速率均大于 0,只要读懂 这些信息，此题就会迎刃而解。4. (2016全国卷H )BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中

44、CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的 CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的品巨离(cm)20遮光*1008060402050 min后试 管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是 (填 可靠的”或 不可靠的”。)(2)表中 X代表的颜色应为(填“浅绿色”黄色”或“蓝色”)，判断依据是 O5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草【答案】(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用(其他合理答案可酌情给分 )不可靠的(2)黄