2020年高考生物二轮专项提升专题4-1 光合作用和呼吸作用(疑难突破)

专题4.1光合作用和呼吸作用疑难突破（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135s,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67.5s；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7.5s；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3.75ms（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135s；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“低于”）D组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组的94%光照基质（2）光照和黑暗交替频率ATP和［H］【解析】（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弋等，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67.5s,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中co2的同化量。（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：

宀-』TE-QUJ兰宀-』TE-QUJ兰00-需圈住半患光H也强度ixincil'ni^'S''|寄2O15LU由图可知，A叶片是树冠(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是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。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。【答案】⑴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)根据题图中的曲线可知，A叶片净光合速率最大时，对应的光照强度约为1200ymol・m—2・s—1,B叶片净光合速率最大时，对应的光照强度至少为2000ymol・m—2・s—1,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。(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。TOC\o"1-5"\h\zABC：D朋H（CH.O）-;葡菊糖朋H（CH.O）-;葡菊糖,丙减二丽船6/co,Jh]7q2C<乙酰辅AtclCO.CO2据图回答下列问题：图中①、②、③、④代表的物质依次是、、、，[H]代表的物质主要是。B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在傾“B和C”“C和D”或“B和D”)。C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因。【答案】(1)O2NADP+ADP和PiC5NADH(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①是O2；②可形成NADPH,应为NADP+；③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④表示C5。

细胞呼吸过程中产生的［H］代表的物质主要是NADH。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。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。难点突破、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ADP+Pi窑种细胞分裂、主动运输、物质合成、生物电.肌肉收缩等TP曲0筑12H线粒体ADP+Pi窑种细胞分裂、主动运输、物质合成、生物电.肌肉收缩等TP曲0筑12H如点盘f肋卩住辽I®更沪2偽能量補,Tp叶绿体细胞质基展叶绿体2•光合作用与细胞呼吸过程中ATP的来源、去路分析，光介作用：只在光反应阶段产生，光能〜ATF电能-ATP中活跃的化学能来源1细胞呼吸*有氧呼吸的三个阶段均产生ATP

去路AII\无氧呼吸中第一阶段产生ATP光介作用：光反应产生的AIF专用于暗反应中ATP

去路细胞呼吸:用于其他各项生命活动3.绿色植物体内物质转化过程

(1)H2()中H和()的转化®H的转移途径*NADPH-iiOf；—>2C^H4O,—H^OIk,兀合作用有氧呼吸②()的转移途径¥H20>0,HJ光令柞用有£呼吸<2)COS中C和〔1的转化①C的转移途径co2co2G—.GHMhf心HA—C02尤合作用②尤合作用②。的转移途径C01——C01——OTIisOsCglLOj-*CD2光合作光合作用4.绿色植物体内能量转移过程:'I1光反应暗反应光§5WeJtk化学能光合作用学能一4.绿色植物体内能量转移过程:'I1光反应暗反应光§5WeJtk化学能光合作用学能一><细胞呼吸中箱联的化学能各命于生动用项活(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用。(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用。、影响光合作用的因素及在生产实践上的应用1.内部因素与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物。物质最总光合量呼吸呈干物质童叶面积指数2.外部因素(1)光照强度

COi

吸收CChA—阳生植物阴牛植COi

吸收CChA—阳生植物阴牛植物—>光照强度曲线分析：光合作用发生于叶绿体中，有氧呼吸主要发生于线粒体中，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：曲线相应狀况植物外观表现曲线含义分析A点植物外观上表现为从外界吸收向外界排出g（此时可测植物呼吸状况）凫点*光照=Q、此时只进行细胞呼吸，释放量代表此时的呼吸强度只呼啪不光合AB段植物外观表现与凸点相同〔但此时的呼吸狀况测定应为呼吸作用一光合作用）AB段丫随光强增加，光合作用逐渐加强，c（b释放童逐渐减少，表明光合强度VU平吸强度B点植物外观表现为不与外界发生气体交换B鼠光补偿点，CX耳释放帚为零，此时，光合强度=呼吸强度>B点植物外观表现为从外界吸收co2,向外界输出5（植物只有处于此种状况下，方可表现出“生氏”）BC段，随光强不断増加，光合作用不断加强，表明光合强度〉呼吸强度。c点为光饱和点■光强到C点以后"光合作用不再加强光合、呼唳(2)CO2浓度

曲线分析：在一定范围内，随CO2浓度的增大，光合作用强度增加。在A点时，光合作用吸收的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。⑶温度*光合速率1a/iz11\ci010203040和温占曲线分析：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。必需矿质元素光合速率光合速率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。

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，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、生活实践中的应用内部因素根本原因是受自身的遗传物质所决定的，表现为：不同植物呼吸速率不同。同一植物不同部位呼吸速率不同。同一植物不同生长发育期呼吸速率不同。外部因素(1)呼吸速率与温度的关系(如图)呼吸速率呼吸速率温度影响酶的活性，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)co的释放Mco的释放M$无氧呼吸/有氧呼吸无氧呼吸消尖点in原理：02浓度为零时只进行无氧呼吸，浓度大于零但在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)

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)测定装置红色液滴被研究

被研究

的牛物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o2,前者可引起装置内气压升高，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,的干扰。这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收o2所引起，从而排除CO2对气压(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(包括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，即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH,其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2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。

右色淞卜橡踏-容器I刻度管-容器右色淞卜橡踏-容器I刻度管-容器-20%NaOH5mb种子r^sE装置2装置I装置2结果与分析若装置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02量相等）。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C02,不消耗02）。若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸（因两种呼吸作用共存时呼吸放出的CO2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CO2o用植物进行呼吸测定时，应避免光合作用吸收CO2与释放O2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O2,也不产生CO2o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O2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NaHCO3溶液（持续提供CO2，保持空间CO2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O2可使玻璃管内的小液滴右移。实验过程中NaHCO3溶液持续释放CO2，排除了因空间CO2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II②®&3B曲线①表示曲线②表示°时间®&3B曲线①表示曲线②表示曲线①我示2.CO2浓度变化时间COa:COa充足不逞/…*①2.CO2浓度变化时间COa:COa充足不逞/…*①"|I②曲线①农示曲线②农示i卩时间!曲线①表示—■曲线②盍示3•自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析(填空)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线：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：。密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线：

玻璃罩内X)玻璃罩内X)浓度C024681012141618202224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：co?吸收co£啦收总光合作用co?吸收co£啦收总光合作用>fl/B光照强度」宀在黒暗中呼吸所血山的co2aCAE圏1图2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（O2消耗量，或C02产生量，或有机物消耗量）；净光合作用是绿色植物组织在一定光照条件下测得的数值（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：项目表示方法测定方法净光合速率（又称表观光合速率）单位时间O2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O2量真正光合速率（又称实际光合速率）单位时间o2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量——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下测定植物co2释放量或02吸收量②图2中面积与合成、消耗有机物的关系：S]+S3:呼吸作用消耗有机物量；S2+S3:光合作用产生有机物总量；S2-S1：O—D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co：吸收/!/1/光饱和点0c®放出,A'光照强度«光补偿点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）"丿//虚上午1°时菇动妇在中午12时移动」贴弓/C/整个袈貳于黑暗中举》筆个装黑于光愿卡用夕在上岸10时移走的在屮午吃时移走的在下午14时移走的叶圆片X（干重戈克〕叶RRY（干重y克）叶圆片2（于重盅克）TOC\o"1-5"\h\z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：①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。②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了排除环境中光线和O2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②此实验设置了对照,①应用同位素标记法追踪CO2和H2O中的O元素在光合作用中的转移途径。②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色素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色素1滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散2滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠3滤液细线干燥后再画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。叶绿体色素提取分离实验异常现象分析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。滤纸条色素带重叠滤纸条上的滤液细线接触到层析液。滤纸条看不到色素带忘记画滤液细线。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。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”(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度的大小；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装置及相关解读配制酵母菌培养液»安装实

验装置检测co的产生检测酒精的产生配制酵母菌培养液»安装实

验装置检测co的产生检测酒精的产生10粛鲜的食用酵母菌和240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液接橡克（或气泵》IJJj丿J三丿酵母菌澄清的培养液石灰水甲用澄清石灰水或漠麝香草酚蓝水溶液橙色的重悟酸钾溶液在酸性条件下与洒精反应，变成灰绿色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CO2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d。实验现象条件澄清的石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾一浓硫酸溶液甲组（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（）°ahr订°秋度当O2浓度为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸当02浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同当02浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵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CO2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CO2的量多于酒精的量，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当O2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6mol酒精的同时会产生6molCO2，需要消耗3mol葡萄糖，剩余的9molCO2来自有氧呼吸，需消耗1.5mol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］C,和G警物质含凰变化过程图［问题设计］(1)停止光照时：光停，ATPl,ADPt,C3t,C5!,分析如下:过程①停止1过程②停止1过程③停止1过程④停止a.ATP不再产生b・原有ATP仍继续分解，直至全部消耗3ADP积累，含量增加；ATP减少a.C3不再还原成C5和(CH2O)b・原有C5仍继续参与CO2的固定，直至全部消耗jc3积累，含量增加；C5减少⑵停止CO2供应时：CO2停，C5t，C3I,ATPt,ADP!，分析如下:过程④停止!过程③停止!a・C3不再生成b・原有C3继续还原生成C5和(CH2O),直至全部消耗oc5积累，含量增加；c3减少过程②停止a.ATP不再分解!b・原有ADP继续合成ATP，JATP积累，含量增加；ADP减少过程①停止直至全部消耗例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100200300100时间何

C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在I阶段处于适宜环境条件下，11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()图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP图中II阶段所改变的环境条件是降低了光照强度II阶段甲上升是因为叶绿体中［H］和ATP的积累II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，II阶段改变的条件是降低了CO2浓度。II阶段改变的条件影响暗反应的进行，所以II阶段光合速率最大时所需光照强度比I阶段低。考点3、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光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起，可作为呼吸强度指标。光照下吸收CO2量应为净光合量。光照培养阶段，密闭装置中CO2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co2浓度下降。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。上，该物质主要捕获可见光中的例4、(2018・全国卷III)回答下列问题:上，该物质主要捕获可见光中的高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的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”)。【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；当叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，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。典题突破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：经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力。⑵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有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(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】⑴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，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。⑶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,另组无C02。依据不同的实验材料和方法确定因变量(观察对象)如①水生植物可以用气泡的产生量或产生速率为观察对象；②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；③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；④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”）。（2）若将甲种植物密闭在无02、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02，使密闭小室中O2增加，而02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，因此乙种植物的净光合速率大于0。⑵若将甲种植物密闭在无o2、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o2，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:桥幻小室中CXh的迹度障低楙1:光合借用大于站腕呼吐椁力修响了光件作用曲喑反宦原国：适宜光廉结果：光音達率舞低得出满分答案：植物在适宜光照下，光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO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“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”这个要点。（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CC}植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能叶温在36〜50°C时，植物甲的净光合速率比植物乙的高叶温为25C时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的叶温为35C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】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36〜50C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25C时，植物甲的净光合速率小于植物乙；叶温为35C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36〜50C时，植物甲的净光合速率大于乙，叶温25C植物甲的净光合速率小于乙，叶温为35C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。（2016・全国卷II）BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中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距离（cm）20遮光*1008060402050min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100cm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，50min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”)。表中X代表的颜色应为(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是。5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