导与练高中生物一轮复习细胞代谢高考大题冲关课名师优质课件新人教版必修1

1、高考大题冲关课高考大题冲关课( (一一) ) 细胞代谢综合题的解决方法细胞代谢综合题的解决方法 热点题型冲关热点题型冲关 审题答题冲关审题答题冲关 热点题型冲关热点题型冲关 案例式研析案例式研析 题型一题型一: :光合作用与细胞呼吸的有关物质质量分析光合作用与细胞呼吸的有关物质质量分析 【真题展示】【真题展示】 (2013 (2013浙江理综浙江理综) )为研究某植物对盐的耐受性为研究某植物对盐的耐受性, ,进行了不同盐进行了不同盐浓度对其最大光合速率、浓度对其最大光合速率、 呼吸速率及根相对电导率影响的实验呼吸速率及根相对电导率影响的实验 , ,结果见下表。结果见下表。 盐浓度盐浓度 (mm

2、ol(mmolL L ) ) -1-1最大光合速率最大光合速率 ( ( mol COmol CO2 2 m m s s ) ) -2-2-1-1呼吸速率呼吸速率 ( ( mol COmol CO2 2 m m s s ) ) -2-2-1-1根相对电根相对电 导率导率(%)(%) 27.227.2 26.926.9 33.133.1 71.371.3 0(0(对照对照) ) 100100 500500 31.6531.65 36.5936.59 31.7531.75 14.4514.45 1.441.44 1.371.37 1.591.59 2.632.63 900900 注注: :相对电导率

3、表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比, ,可反映细胞膜受损程度。可反映细胞膜受损程度。 请据表分析回答请据表分析回答: : (1)(1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为表中最大光合速率所对应的最小光强度称为 。与低。与低盐和对照相比盐和对照相比, ,高盐浓度条件下高盐浓度条件下, ,该植物积累有机物的该植物积累有机物的量量 , ,原因是原因是 COCO2 2被还原成被还原成 的量减少的量减少, ,最大光合最大光合速率下降速率下降; ;而且有机物分解增加而且有机物分解增加, , 上升。上升。 (2)(2)与低盐和对照相比

4、与低盐和对照相比 , ,高盐浓度条件下高盐浓度条件下, ,根细胞膜受损根细胞膜受损, ,电解质外渗电解质外渗, ,使使测定的测定的 升高。同时升高。同时, ,根细胞周围盐浓度增高根细胞周围盐浓度增高 , ,细胞会因细胞会因 作用失水作用失水, ,造成植物萎蔫。造成植物萎蔫。 (3)(3)高盐浓度条件下高盐浓度条件下 , ,细胞失水导致叶片中的细胞失水导致叶片中的 增加增加, ,使气孔关闭使气孔关闭, ,从而减少水分的散失。从而减少水分的散失。 解析解析: :(1)(1)某植物达到最大光合速率所需的最小光强度称为该植物某植物达到最大光合速率所需的最小光强度称为该植物的光饱和点。有机物积累量的光饱

5、和点。有机物积累量( (净光合速率表示净光合速率表示)=)=真正光合速率真正光合速率- -呼呼吸速率吸速率, ,高盐浓度条件下这个差值小高盐浓度条件下这个差值小, ,故有机物积累量减少故有机物积累量减少, ,一方一方面是因为面是因为 COCO2 2被还原成三碳糖的量减少被还原成三碳糖的量减少, ,光合速率下降光合速率下降, ,另一方面另一方面是因为有机物分解增加是因为有机物分解增加, ,呼吸速率上升。呼吸速率上升。(2)(2)由表中数据可知由表中数据可知, ,在高在高盐浓度条件下盐浓度条件下, ,根细胞膜受损根细胞膜受损, ,电解质外渗电解质外渗, ,使测定的根相对电导使测定的根相对电导率升高

6、率升高, ,外界盐浓度升高外界盐浓度升高, ,导致细胞因渗透作用失水而萎蔫。导致细胞因渗透作用失水而萎蔫。(3)(3)脱脱落酸具有失水时使气孔关闭的作用落酸具有失水时使气孔关闭的作用, ,以降低蒸腾作用速率。以降低蒸腾作用速率。 答案答案: :(1)(1)光饱和点光饱和点 减少减少 三碳糖三碳糖 呼吸速率呼吸速率 (2)(2)根相对电导率根相对电导率 渗透渗透 (3)(3)脱落酸脱落酸 【规律方法】【规律方法】 1.1.呼吸速率与光合速率的联系呼吸速率与光合速率的联系 真正光合速率真正光合速率= =净光合速率净光合速率+ +呼吸速率呼吸速率, ,此关系式用此关系式用O O2 2、 COCO2

7、2或葡萄糖的量表示如下或葡萄糖的量表示如下:(1):(1)光合作用产氧量光合作用产氧量= =氧气释放氧气释放量量+ +细胞呼吸耗氧量。细胞呼吸耗氧量。 (2)(2)光合作用固定光合作用固定 COCO2 2量量=CO=CO2 2吸收量吸收量+ +细胞呼吸释放细胞呼吸释放 COCO2 2量。量。(3)(3)光合作用葡萄糖产生量光合作用葡萄糖产生量= =葡萄葡萄糖积累量糖积累量( (增重部分增重部分)+)+细胞呼吸消耗葡萄糖量。细胞呼吸消耗葡萄糖量。 2.2.净光合速率与植物生长的关系净光合速率与植物生长的关系 (1)(1)当净光合速率当净光合速率00 时时, ,植物积累有机物而生长。植物积累有机物

8、而生长。(2)(2)当当净光合速率净光合速率=0=0 时时, ,植物不能生长。植物不能生长。(3)(3)当净光合速率当净光合速率00时时, ,植物不能生长植物不能生长, ,长时间处于此状态时长时间处于此状态时, ,将会死亡。将会死亡。 【变式训练】【变式训练】 1.1.如图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体如图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图。回答下列有关问题的代谢简图。回答下列有关问题: : (1)(1)细胞处于黑暗环境中细胞处于黑暗环境中, ,那么该细胞单位时间释放那么该细胞单位时间释放的的 COCO2 2量即为量即为 。 (2)(2)细胞没有与外界发生细胞没有与外

9、界发生 O O2 2和和 COCO2 2交换交换, ,可断定此时光可断定此时光合速率与呼吸速率的大小比较是合速率与呼吸速率的大小比较是 。 (3)(3)细胞处在较强光照条件下细胞处在较强光照条件下, ,细胞光合作用所利用细胞光合作用所利用的的 COCO2 2量为量为 。 (4)(4)分析细胞可得出分析细胞可得出,O,O2 2的净消耗量的净消耗量( (吸收量吸收量)m)m2 2 ( (填填“大于大于”、 “小于小于”或或“等于等于”)CO)CO2 2的净生成量的净生成量 N N1 1。 解析解析: :结合图示可知结合图示可知, ,细胞中仅有线粒体中有气体的消耗细胞中仅有线粒体中有气体的消耗和生成

10、和生成, ,故应处在黑暗环境中故应处在黑暗环境中, ,此时细胞单位时间内释放的此时细胞单位时间内释放的COCO2 2量可表示呼吸速率量可表示呼吸速率; ;细胞没有与外界进行气体交换细胞没有与外界进行气体交换, ,此时光合速率与呼吸速率相等此时光合速率与呼吸速率相等; ;细胞需要从外界环境吸细胞需要从外界环境吸收收 COCO2 2, ,并向细胞外释放并向细胞外释放 O O2 2, ,此时细胞所处环境的光照强度此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点大于光补偿点, ,细胞所利用的细胞所利用的 COCO2 2包括细胞呼吸产生的包括细胞呼吸产生的 N N2 2和和从环境中吸收的从环境中吸收的 N N1

11、1; ;细胞中细胞中, ,线粒体利用的线粒体利用的 O O2 2除来自叶绿除来自叶绿体外体外, ,还要从细胞外吸收还要从细胞外吸收, ,说明细胞呼吸强度大于光合作用说明细胞呼吸强度大于光合作用强度强度, ,细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中,O,O2 2的净消耗的净消耗量量( (吸收量吸收量)m)m2 2与与 COCO2 2的净生成量的净生成量 N N1 1相等。相等。 答案答案: :(1)(1)呼吸速率呼吸速率 (2)(2)光合速率等于呼吸速率光合速率等于呼吸速率 (3)N(3)N1 1与与 N N2 2的和的和( (或或 N)N) (4)(4)等于等于 2

12、.(20142.(2014 安徽皖南八校第三次联考安徽皖南八校第三次联考 ) )分析下列各图分析下列各图, ,回答回答关于植物代谢的问题关于植物代谢的问题 : : (1)(1)图图 1 1 示意绿色植物叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化示意绿色植物叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化 , ,其中、分别表示不同的代谢过程。其中其中、分别表示不同的代谢过程。其中 X X、Y Y代表的物质分别是代表的物质分别是 、 。进行过程的场所。进行过程的场所是是 ,H,H在过程中的作用是在过程中的作用是 。 (2)(2)图图 2 2 显示当光照下物质显示当光照下物质A A、B B 浓度达到稳定后浓度达到稳定后, ,

13、突然中断突然中断 COCO2 2的供应的供应,A,A、B B 物质的浓度将发生变化。物质的浓度将发生变化。 其中其中, ,固定固定 COCO2 2的化合物以的化合物以及及 COCO2 2转化的第一个产物分别是转化的第一个产物分别是 ( (填图填图 2 2 中字母中字母) )。 (3)(3)图图 3 3 是该植物光合作用中光强度与氧气释放的关系。若每天是该植物光合作用中光强度与氧气释放的关系。若每天给予给予 1212 小时小时 4 klx4 klx 的光照的光照, ,在在 25 25 环境下比环境下比15 15 环境下该植环境下该植物全天积累的葡萄糖产量多物全天积累的葡萄糖产量多 毫克毫克; ;

14、若光照时间长短不变若光照时间长短不变, ,光照时为光照时为 25 25 环境环境, ,黑暗时为黑暗时为 15 15 环境环境, ,则全天该植物生产的则全天该植物生产的葡萄糖量为葡萄糖量为 毫克。毫克。 (4)(4)绿色植物叶绿素的合成是否与光照有关绿色植物叶绿素的合成是否与光照有关? ?某生物小组对此进某生物小组对此进行了探究。请利用玉米幼苗及其他用具设计并完成实验。行了探究。请利用玉米幼苗及其他用具设计并完成实验。 实验步骤实验步骤: : 取生长状况一致的健康玉米未长出叶片的幼苗若干取生长状况一致的健康玉米未长出叶片的幼苗若干 , ,平均平均分为两组分为两组, ,分别标记为分别标记为A A、

15、B;B; A A 组幼苗放在有光照的环境中组幼苗放在有光照的环境中, , ; ; , , 观察幼苗叶片的颜色。观察幼苗叶片的颜色。 实验结果和相关结论实验结果和相关结论: : a.a. , ,说明光是叶绿素合成的必备条件说明光是叶绿素合成的必备条件 ; ; b.Ab.A 不变绿不变绿 B B 变绿变绿, , ; ; c.c. 。 解析解析: :(1)(1)过程中过程中, ,水光解成水光解成HH和和O O2 2需要光需要光,ADP,ADP和和PiPi在在酶催化下利用光能合成酶催化下利用光能合成ATP,ATP,两个过程属于光合作用的光两个过程属于光合作用的光反应阶段。反应阶段。 过程中过程中,CO

16、,CO2 2和和 C C5 5结合形成结合形成C C3 3,C,C3 3还原需要还原需要HH做还原剂做还原剂,ATP,ATP 提供能量提供能量, ,最终形成最终形成C C6 6H H1212O O6 6, ,该过程属于光该过程属于光合作用的暗反应阶段。是细胞呼吸的第一阶段合作用的暗反应阶段。是细胞呼吸的第一阶段 , ,产物是产物是HH、丙酮酸和能量、丙酮酸和能量; ;是有氧呼吸的第二、三阶段。是有氧呼吸的第二、三阶段。 (2)(2)中断中断 COCO2 2的供应的供应,CO,CO2 2的固定速率下降的固定速率下降, ,导致导致 C C3 3合成减少合成减少且且 C C5 5消耗减少消耗减少,

17、,光反应速率正常光反应速率正常,C,C3 3继续还原形成继续还原形成C C5 5, ,最终最终会使会使 C C3 3含量下降含量下降,C,C5 5含量增加含量增加, ,故故 A A 为为 C C3 3,B,B 为为 C C5 5。 (3)25 (3)25 、光照为、光照为 4 klx4 klx 的条件下的条件下, ,该植物全天光合作用氧气释放该植物全天光合作用氧气释放量为量为 5050 毫克毫克/ /小时小时1212 小时小时-(24-(24 小时小时-12-12 小时小时) )2020 毫克毫克/ /小时小时=360=360 毫克毫克, ,故植物全天积累葡萄糖的量为故植物全天积累葡萄糖的量为

18、 360360 毫克毫克(180/192) (180/192) =337.5=337.5 毫克。毫克。15 15 、光照为、光照为 4 klx4 klx 的条件下的条件下, ,该植物全天光合作该植物全天光合作用氧气释放量为用氧气释放量为 4040 毫克毫克/ /小时小时1212 小时小时-(24-(24 小时小时-12-12小时小时) )1010毫毫克克/ /小时小时=360=360 毫克毫克, ,故植物全天积累葡萄糖的量为故植物全天积累葡萄糖的量为 360360 毫克毫克(180/192)=337.5(180/192)=337.5 毫克毫克, ,两种条件下葡萄糖积累量相等。白天条两种条件下葡

19、萄糖积累量相等。白天条件为件为 4 klx4 klx 光照、光照、25 25 , ,夜间黑暗为夜间黑暗为 15 15 , ,该植物全天产生氧气该植物全天产生氧气总量为总量为(50(50毫克毫克/ /小时小时+20+20毫克毫克/ /小时小时) )1212 小时小时=840=840毫克毫克, ,则葡萄糖则葡萄糖的总产量为的总产量为 840840 毫克毫克(180/192)=787.5 (180/192)=787.5 毫克。毫克。 (4)(4)此实验的目的是探究叶绿素的合成是否与光照有关此实验的目的是探究叶绿素的合成是否与光照有关, ,自变量是光自变量是光照的有无照的有无, ,对照实验有光照对照实

20、验有光照, ,实验组无光照实验组无光照; ;无关变量要严格控制。无关变量要严格控制。A A组有光照叶片为绿色组有光照叶片为绿色,B,B组无光照叶片为白色组无光照叶片为白色, ,说明叶绿素的合成需要说明叶绿素的合成需要光照光照; ;如果两组叶片都为绿色如果两组叶片都为绿色, ,说明叶绿素的合成与光无关说明叶绿素的合成与光无关; ;如果如果 A A 组组叶片不变绿叶片不变绿,B,B 组叶片变绿组叶片变绿, ,说明叶绿素合成需要在无光条件下进行。说明叶绿素合成需要在无光条件下进行。 答案答案: :(1)ATP (1)ATP 丙酮酸丙酮酸 线粒体线粒体 与与 O O2 2结合生成水结合生成水, ,释放

21、出大量能量释放出大量能量 (2)B(2)B 和和 A (3)0 A (3)0 787.5787.5 (4)(4)B B 组幼苗放在无光组幼苗放在无光( (或黑暗或黑暗) )的环境中的环境中 置于其他条件相同且适宜的环境中培养一段时间置于其他条件相同且适宜的环境中培养一段时间 a.Aa.A 变绿变绿 B B 不变绿不变绿 b.b.说明叶绿素合成需要在无光条件下进行说明叶绿素合成需要在无光条件下进行 c.Ac.A 和和 B B 均变绿均变绿, ,说明叶绿素的合成与光照无关说明叶绿素的合成与光照无关 题型二题型二: :光合作用与细胞呼吸的曲线分析光合作用与细胞呼吸的曲线分析 【真题展示】【真题展示】

22、 (2013(2013大纲全国理综大纲全国理综) )某研究小组测得在适宜条某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收件下某植物叶片遮光前吸收 COCO2 2的速率和遮光的速率和遮光( (完全黑暗完全黑暗) )后释放后释放COCO2 2的速率。吸收或释放的速率。吸收或释放 COCO2 2的速率随时间变化趋势的示意图如图的速率随时间变化趋势的示意图如图( (吸收或释放吸收或释放 COCO2 2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放放 COCO2 2的量的量),),回答下列问题回答下列问题: : (1)(1)在光照条件下在光照条件下, ,图形图形

23、A+B+CA+B+C 的面积表示该植物在一定的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用时间内单位面积叶片光合作用 , ,其中其中图形图形 B B 的面积表示的面积表示 , ,从图形从图形 C C 可推测可推测该植物存在另一个该植物存在另一个 的途径的途径,CO,CO2 2进出叶肉细胞都进出叶肉细胞都是通过是通过 的方式进行的。的方式进行的。 (2)(2)在上述实验中在上述实验中, ,若提高温度、降低光照若提高温度、降低光照, ,则图形则图形 ( (填填“A A”或或“B B”) )的面积变小的面积变小, ,图形图形 ( (填填“A A”或或“B B”) )的面积增大的面积增大, ,原因是

24、原因是 。 解析解析: :(1)(1)根据坐标图分析根据坐标图分析,A,A为叶肉细胞吸收外界的为叶肉细胞吸收外界的COCO2 2, ,而而B+CB+C的的总和则是植物自身产生总和则是植物自身产生 COCO2 2的量的量, ,两部分的两部分的 COCO2 2都会被植物的叶肉都会被植物的叶肉细胞所吸收细胞所吸收, ,即光合作用固定的即光合作用固定的 COCO2 2。 遮光之后遮光之后, ,植物主要进行细胞植物主要进行细胞呼吸产生呼吸产生 COCO2 2, ,根据遮光后平稳段的直线的变化趋势可以推出根据遮光后平稳段的直线的变化趋势可以推出B B 的的面积表示这段时间内植物细胞呼吸放出的面积表示这段时

25、间内植物细胞呼吸放出的COCO2 2量量, ,而而 C C段则表示植段则表示植物可能通过其他途径产生物可能通过其他途径产生 COCO2 2。 COCO2 2属于小分子属于小分子, ,进出细胞都是通过进出细胞都是通过自由扩散的方式进行的。自由扩散的方式进行的。 (2)(2)题干中提到适宜条件是针对光合作用题干中提到适宜条件是针对光合作用, ,所以提高温度、降低光所以提高温度、降低光照都会使光合作用减弱照都会使光合作用减弱, ,所以所以 A A 的面积会变小的面积会变小, ,而细胞呼吸的最适而细胞呼吸的最适温度比光合作用的最适温度要高温度比光合作用的最适温度要高, ,所以提高温度会增大细胞呼吸所以

26、提高温度会增大细胞呼吸的速率的速率, ,而光照的改变对细胞呼吸无影响而光照的改变对细胞呼吸无影响, ,所以所以 B B 的面积会变大。的面积会变大。 答案答案: :(1)(1)固定固定 COCO2 2总量总量 细胞呼吸释放出的细胞呼吸释放出的 COCO2 2量量 释放释放 COCO2 2 自由扩散自由扩散 (2)A (2)A B B 光合速率降低光合速率降低, ,呼吸速率增强呼吸速率增强 【规律方法】【规律方法】 1.1.净光合速率和真正光合速率的判定方法净光合速率和真正光合速率的判定方法 典型图解典型图解: : (1)(1)呼吸速率呼吸速率: :植物置于黑暗环境时植物置于黑暗环境时, ,呼吸

27、速率常用实呼吸速率常用实验容器内验容器内 COCO2 2的增加量、的增加量、O O2 2的减少量或有机物的减少的减少量或有机物的减少量量( (图中图中 OAOA 段段) )表示。表示。(2)(2)光合速率包括净光合速率包括净( (表观表观) )光合光合速率和真正速率和真正( (实际实际) )光合速率。净光合速率。净( (表观表观) )光合速率光合速率: :植物在有光条件下植物在有光条件下, ,净净( (表观表观) )光合速率常用一定时间光合速率常用一定时间内内 O O2 2释放量、释放量、COCO2 2吸收量或有机物积累量吸收量或有机物积累量( (图中图中 ODOD 段段) )表示。真正表示。

28、真正( (实际实际) )光合速率光合速率: :常用一定时间内常用一定时间内 O O2 2产产生量、生量、COCO2 2固定量固定量( (同化量同化量) )或有机物生成量或有机物生成量( (制造制造量量)()(图中图中 ADAD 段段) )表示。表示。 2.2.一昼夜中一昼夜中,CO,CO2 2吸收和释放及含量变化的曲线分析吸收和释放及含量变化的曲线分析 (1)(1)夏季的一昼夜夏季的一昼夜 COCO2 2吸收和释放变化曲线图吸收和释放变化曲线图 a a 点点: :凌晨凌晨 3 3 时时4 4 时时, ,温度降低温度降低, ,呼吸作用减弱呼吸作用减弱,CO,CO2 2释释放减少放减少;b;b 点

29、点:6:6 时左右时左右, ,太阳升起太阳升起, ,开始进行光合作开始进行光合作用用;bc;bc段段: :光合作用速率光合作用速率 呼吸作用速率呼吸作用速率;d;d 点点: :温度高温度高, ,蒸腾作用旺盛蒸腾作用旺盛, ,叶肉细胞叶肉细胞失水失水, ,部分气孔关闭部分气孔关闭,CO,CO2 2供应不足供应不足, ,光合作用速率减光合作用速率减慢慢;e;e 点点: :下午下午 6 6 时左右时左右, ,光合作用速率光合作用速率= =呼吸作用速呼吸作用速率率;ef;ef 段段: :光合作用速率光合作用速率 呼吸作用速率呼吸作用速率;fg;fg 段段: :太阳落太阳落山山, ,光合作用停止光合作用

30、停止, ,只进行呼吸作用。只进行呼吸作用。 (2)(2)在相对密闭的环境中在相对密闭的环境中, ,一昼夜一昼夜 COCO2 2含量的变化曲含量的变化曲线图线图 MNMN 段段: :由无光照到有光照由无光照到有光照, ,只进行呼吸作用只进行呼吸作用(ab(ab 时间段时间段) )或光合作用或光合作用速率速率 COCO2 2吸收量吸收量,CO,CO2 2含量逐含量逐渐增加渐增加;N;N 点点: :光合作用速率光合作用速率= =呼吸作用速率呼吸作用速率,CO,CO2 2含量达到最大含量达到最大;NP;NP段段: :白天白天, ,光照较强光照较强, ,光合作用速率光合作用速率 呼吸作用速率呼吸作用速率

31、,CO,CO2 2释放量释放量COCO2 2吸收吸收量量,CO,CO2 2含量逐渐减少含量逐渐减少;P;P 点点: :光补偿点光补偿点, ,光合作用速率光合作用速率= =呼吸作用速呼吸作用速率率,CO,CO2 2含量达到最小含量达到最小;PQ;PQ 段段: :由有光照到无光照由有光照到无光照, ,光合作用速率光合作用速率 COCO2 2吸收量吸收量,CO,CO2 2含量逐渐增加含量逐渐增加;Q;Q 点点: :一昼夜结束。一昼夜结束。 如果如果 Q Q 点低于点低于 M M点点, ,说明经过一昼夜说明经过一昼夜, ,植物体内的有机物总量增加植物体内的有机物总量增加; ;如果如果 Q Q 点高于点

32、高于M M 点点, ,说明经过一昼夜说明经过一昼夜, ,植物体内的有机物总量减少植物体内的有机物总量减少 ; ;如果如果 Q Q 点等点等于于 M M 点点, ,说明经过一昼夜说明经过一昼夜, ,植物体内的有机物总量不变。植物体内的有机物总量不变。 【变式训练】【变式训练】 3.(20123.(2012重庆理综节选重庆理综节选) )长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况解其引种到重庆某地后的生理状况, ,某研究小组在水分充足、某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日晴朗无风的夏日, ,观测得到了该植物光合速率等生理指标日观测得到了该植物光合速率等

33、生理指标日变化趋势图。变化趋势图。 (1)(1)据图分析据图分析: : 光合作用消耗光合作用消耗 ATPATP 最快的时刻是最快的时刻是 。根吸水能力最。根吸水能力最强的时刻是强的时刻是 。 直接引起蒸腾速率变化的生理指标直接引起蒸腾速率变化的生理指标是是 ; ;推测导致推测导致 12:0012:00 时光合速率出现时光合速率出现低谷的环境因素主要是低谷的环境因素主要是 ( (填填“光照光照”或或“COCO2 2”) )。 在在 14:0014:00 时若适当提高时若适当提高 COCO2 2浓度浓度, ,短时间内叶绿体中短时间内叶绿体中HH含含量的变化是量的变化是 。 (2)(2)若该地土壤缺

34、钙若该地土壤缺钙, ,一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是的是 ( (填填“老叶老叶”或或“幼叶幼叶”) )。 解析解析: :(1)(1)光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段, ,光反应光反应阶段产生的阶段产生的 ATPATP 和和H,H,为暗反应阶段提供能量和还原剂为暗反应阶段提供能量和还原剂, ,光光合速率越大消耗合速率越大消耗 ATPATP 也就越快也就越快, ,从图中可见从图中可见 10:0010:00 时光合速时光合速率最大率最大; ;蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收, ,蒸腾作用越蒸

35、腾作用越强强, ,根吸水能力越强根吸水能力越强, ,从图中可见蒸腾作用在从图中可见蒸腾作用在 12:0012:00时蒸腾作时蒸腾作用最强。用最强。 蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失, ,气孔导度的大气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化小直接引起蒸腾速率大小的变化, ,通过图中可知通过图中可知, ,在在12:0012:00时时气孔导度最大气孔导度最大, ,而而 COCO2 2是通过气孔进入叶肉细胞的是通过气孔进入叶肉细胞的, ,说明说明 COCO2 2供应充足供应充足, ,推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光

36、照。 HH用于暗反应对用于暗反应对C C3 3的还原的还原,CO,CO2 2增多增多, ,使生成使生成C C3 3增多增多, ,这时会消耗更多的这时会消耗更多的H,H,使使HH的含量降低。的含量降低。 (2)(2)钙在植物体内形成稳定的化合物钙在植物体内形成稳定的化合物, ,不能转移利用不能转移利用, ,当缺钙时当缺钙时, ,首先引起幼叶出现症状。首先引起幼叶出现症状。 答案答案: :(1)(1)10:00 10:00 12:00 12:00 气孔导度气孔导度 光照光照 降低降低 (2)(2)幼叶幼叶 题型三题型三: :光合作用与细胞呼吸相关的实验装置的光合作用与细胞呼吸相关的实验装置的分析及

37、应用分析及应用 【真题展示】【真题展示】 (2009 (2009福建理综节选福建理综节选) )如图表示的是测定保如图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。温桶内温度变化实验装置。 某研究小组以该装置探究酵母菌某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具 : :保温桶保温桶(500 (500 mL)mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度温度计、活性干酵母、质量浓度0.1 g/mL0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。棉花、石蜡油。 实验假设实验假设: :酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用酵母菌在有氧条件下呼吸

38、作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量更多。放出的热量更多。 (1)(1)取取 A A、B B 两装置设计实验如下两装置设计实验如下, ,请补充下表中内容请补充下表中内容: : 装装置置 A A 方法步骤一方法步骤一 加入加入 240 mL240 mL的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液 加入加入 240 mL240 mLB B 煮沸后冷却的煮沸后冷却的葡萄糖溶液葡萄糖溶液 方法步骤二方法步骤二 加入加入 10 g10 g 活性干酵母活性干酵母 方法步骤三方法步骤三 加入石蜡油加入石蜡油, ,铺满铺满液面液面 (2)B(2)B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 , ,这是控制实这是

39、控制实验的验的 变量。变量。 (3)(3)要测定要测定 B B 装置因呼吸作用引起的温度变化量装置因呼吸作用引起的温度变化量, ,还需还需要增加一个装置要增加一个装置 C C。请写出装置。请写出装置 C C 的实验步骤的实验步骤: : 装置装置 方法步骤一方法步骤一 方法步骤二方法步骤二 C C 方法步骤三方法步骤三 加入石蜡油加入石蜡油, ,铺满液面铺满液面 (4)(4)实验预期实验预期: :在适宜条件下实验在适宜条件下实验,30,30 分钟后记录实验结分钟后记录实验结果果, ,若装置若装置 A A、B B、C C 温度大小关系是温度大小关系是: : ( (用用“ ”表示表示),),则假设成

40、立。则假设成立。 解析解析: :本题考查通过探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件本题考查通过探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下呼吸作用放出热量的情况。下呼吸作用放出热量的情况。 分析表中相关内容分析表中相关内容, ,考虑到实考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则这几个验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则这几个原则原则, ,因此处应填因此处应填: :不加入石蜡油不加入石蜡油, ,处应填处应填: :加入加入 10 10 g g 活活性干酵母。性干酵母。B B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气 , ,这样来控制实验的自变量。要测定这样来控

41、制实验的自变量。要测定B B 装置因呼吸作用引起装置因呼吸作用引起的温度变化量的温度变化量, ,还需要增加一个装置还需要增加一个装置C,C,因此应设计成空白因此应设计成空白对照对照, ,即即: :加入加入 240 mL240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液煮沸后冷却的葡萄糖溶液, ,不加不加入活性干酵母。因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放入活性干酵母。因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多出热量多, ,因此因此, ,装置装置 A A、B B、C C 温度大小关系是温度大小关系是ABCABC。 答案答案: :(1)(1)不加入石蜡油不加入石蜡油 加入加入 10 g10 g 活性干酵母活性干

42、酵母 (2)(2)去除氧气去除氧气 自自 (3)(3)加入加入 240 mL240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液煮沸后冷却的葡萄糖溶液 不加不加入活性干酵母入活性干酵母 (4)ABC(4)ABC 【规律方法】【规律方法】 1.1.提供无氧环境的实验装置提供无氧环境的实验装置 (1)(1)图图 1 1 用水隔绝空气。用水隔绝空气。 (2)(2)图图2 2用石蜡或油膜密封玻璃容器用石蜡或油膜密封玻璃容器, ,隔绝液体与空气。隔绝液体与空气。 2.2.与与 COCO2 2相对含量有关的实验装置相对含量有关的实验装置 (1)(1)图图 3 3 容器内的碳酸氢钠可放出容器内的碳酸氢钠可放出COCO2 2

43、, ,保持容器内保持容器内COCO2 2浓度恒定浓度恒定, ,使容器内的植物能够长时间进行光合作用。使容器内的植物能够长时间进行光合作用。 (2)(2)图图 4 4 在容器中加入在容器中加入 NaOHNaOH 溶液溶液, ,可以除去容器中的可以除去容器中的COCO2 2, ,减弱容器中植物的光合作用减弱容器中植物的光合作用, ,或降低容器内的压或降低容器内的压力力, ,引起玻璃管中液滴的移动。引起玻璃管中液滴的移动。 (3)(3)图图 5 5 中中 NaOHNaOH 可以除去空气中的可以除去空气中的COCO2 2, ,澄清的石灰水澄清的石灰水能够检验气体中是否存在能够检验气体中是否存在COCO

44、2 2。 3.3.气体体积变化法测量呼吸作用和净光合作用速率如气体体积变化法测量呼吸作用和净光合作用速率如图所示图所示( (忽略温度对气体膨胀的影响忽略温度对气体膨胀的影响) ) 见附表见附表 【变式训练】【变式训练】 4.(20144.(2014广州高三阶段测试广州高三阶段测试) )下图是探究绿色植物光合作用速下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图率的实验示意图, ,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度化碳浓度, ,该装置放在该装置放在 20 20 环境中。实验开始时环境中。实验开始时, ,针筒的读针筒的读数是数是 0.2 mL,0.2 mL,

45、毛细管内的水滴在位置毛细管内的水滴在位置X X。3030 分钟后分钟后, ,针筒的容针筒的容量需要调至量需要调至 0.6 mL0.6 mL 的读数的读数, ,才能使水滴仍维持在才能使水滴仍维持在X X 的位置。的位置。据此实验回答下列问题据此实验回答下列问题: : (1)(1)以释放出的氧气量来代表光合作用速率以释放出的氧气量来代表光合作用速率, ,该植物的光合作该植物的光合作用速率是用速率是 mL/hmL/h。 (2)(2)与植物的实际光合速率相比与植物的实际光合速率相比, ,用上述装置所测得的光合作用上述装置所测得的光合作用速率数值用速率数值 ( (填填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“相同

46、相同”),),原因是原因是 。 (3)(3)假若将该植物叶的下表皮涂上一层凡士林假若将该植物叶的下表皮涂上一层凡士林, ,光合作用的速光合作用的速率会大幅度下降率会大幅度下降, ,这一做法主要限制了光合作用的这一做法主要限制了光合作用的 反应阶段。反应阶段。 (4)(4)如果在原实验中只增加光照强度如果在原实验中只增加光照强度 , ,则针筒的容量仍维持在则针筒的容量仍维持在 0.6 mL0.6 mL读数处。在另一相同实验装置中读数处。在另一相同实验装置中 , ,若只将温度提高至若只将温度提高至 30 30 , ,针筒容量针筒容量需要调至需要调至 0.8 0.8 mLmL 读数处读数处, ,才能

47、使水滴维持在才能使水滴维持在 X X 的位置上。比较两个实的位置上。比较两个实验可以得出什么结论验可以得出什么结论 ? ? 。 解析解析: :(1)20 (1)20 时光合作用的速率为时光合作用的速率为 (0.6-0.2) mL/0.5 h=0.8 mL/h(0.6-0.2) mL/0.5 h=0.8 mL/h 。(2)(2)此装置测得的光合速率为净光合速率此装置测得的光合速率为净光合速率 , ,低于实际光合速率。低于实际光合速率。 (3)(3)植植物叶的下表皮涂上凡士林后物叶的下表皮涂上凡士林后 , ,减少了二氧化碳的供应减少了二氧化碳的供应 , ,影响到光合作影响到光合作用的暗反应。用的暗

48、反应。(4)(4)温度提高后温度提高后, ,针筒内气体变化量大于增加光照对光合针筒内气体变化量大于增加光照对光合作用的影响作用的影响, ,可以得出在上述条件下可以得出在上述条件下 , ,光照不是限制光合作用速率的光照不是限制光合作用速率的主要因素主要因素, ,而温度才是限制光合作用速率的主要因素。而温度才是限制光合作用速率的主要因素。 答案答案: :(1)0.8 (1)0.8 (2)(2)偏低偏低 植物同时进行呼吸作用植物同时进行呼吸作用, ,消耗消耗了部分氧气了部分氧气 (3)(3)暗暗 (4)(4)在上述条件下在上述条件下, ,光照不是限制光照不是限制光合作用速率的主要因素光合作用速率的主

49、要因素, ,而温度才是限制光合作用速而温度才是限制光合作用速率的主要因素率的主要因素( (其他合理答案也可其他合理答案也可) ) 审题答题冲关审题答题冲关 互动式突破互动式突破 【案例展示】【案例展示】 (2013 (2013新课标全国理综新课标全国理综,T29,11,T29,11 分分) )某油料某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的植物的种子中脂肪含量为种子干重的 70%70%。为探究该植物种子为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化萌发过程中干重及脂肪含量的变化, ,某研究小组将种子置于温某研究小组将种子置于温度、水分度、水分( (蒸馏水蒸馏水) )、通气等条件适宜的黑暗环境中培养

50、、通气等条件适宜的黑暗环境中培养, ,定期定期检测萌发种子检测萌发种子( (含幼苗含幼苗) )的脂肪含量和干重。结果表明的脂肪含量和干重。结果表明: :脂肪含脂肪含量逐渐减少量逐渐减少, ,到第到第 11 d11 d 时减少了时减少了 90%,90%,干重变化如图所示。干重变化如图所示。 回答下列问题回答下列问题: : (1)(1)为了观察胚乳中的脂肪为了观察胚乳中的脂肪, ,常用常用 染液对种子胚乳切染液对种子胚乳切片染色片染色, ,然后在显微镜下观察然后在显微镜下观察, ,可见可见 色的脂肪颗粒。色的脂肪颗粒。 (2)(2)实验过程中实验过程中, ,导致萌发种子干重增加的主要元素是导致萌发

51、种子干重增加的主要元素是 ( (填填“C C”、“N N”或或“O O”) )。 (3)(3)实验第实验第 11 d11 d 后后, ,如果要使萌发种子如果要使萌发种子( (含幼苗含幼苗) )的干重增加的干重增加, ,必须提供的条件是必须提供的条件是 和和 。 审题指导审题指导: : 规范审题规范审题 关键词关键词 1:1:种子萌发种子萌发过程中干重过程中干重 关键词关键词 2:2:温度、通温度、通气等条件适宜气等条件适宜 关键词关键词 4:4:水分水分( (蒸蒸馏水馏水) ) 挖掘隐含信息挖掘隐含信息 信息信息 1:1:只研究种子萌发过程中的干重的只研究种子萌发过程中的干重的变化量变化量,

52、,不考虑水对重量的影响不考虑水对重量的影响 信息信息 2:2:排除其他干扰因素排除其他干扰因素 关键词关键词 3:3:黑暗环境黑暗环境 信息信息 3:3:只涉及呼吸作用只涉及呼吸作用 , ,没有光合作用没有光合作用 信息信息 4:4:干重增加不可能是来源于矿质元干重增加不可能是来源于矿质元素的吸收素的吸收 规范答题规范答题: : 标准答案标准答案 (1)(1)苏丹苏丹(2(2 分分) ) 橘黄橘黄(2(2 分分) ) ( (答苏丹答苏丹、 红也得分红也得分, ,这问这问按空给分按空给分) ) (2)O(3(2)O(3 分分) ) ( (唯一答案唯一答案) ) (3)(3)光照光照(2(2 分分) ) 所需的矿质元素离子所需的矿质元素离子 (2(2分分) ) ( (答无机盐离子或矿质元素答无机盐离子或矿质元素得分得分, ,答土壤中的营养物质答土壤中的营养物质得得 1 1 分分) ) 规避失分规避失分 (1)(1)记忆准确记忆准确, ,叙述严谨。叙述严谨。 如本题如本题(1)(1)脂肪的鉴定试剂脂肪的鉴定试剂和结果颜色对应关系有误和结果颜色对应关系有误 , ,错答苏丹错答苏丹染液染色为染液染色为红色红色, ,苏丹苏丹染液染色为橘黄色。染液染色为橘黄色。 (2)(2)错别字错别字, ,丢分非常严重。生物术语、专业名词、丢分非常严重。生物术语、专业名词、生物学原理的描述