初中科学华师大版培优讲义 生物专题（共3节）

专题01人体的新陈代谢【思维导图】【例题精析】一、消化系统1．食物中的大分子物质需要经过消化才能被吸收，如图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；如图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中错误的是（）A．图甲中，从Ta→To，随着温度的升高，淀粉酶的活性逐渐增强 B．图乙中，在Ta→To，随着温度的升高，麦芽糖的积累量逐渐增多 C．图乙中To到Tb的曲线表明，随温度的升高，麦芽糖含量不再上升，表明酶的活性已达到最大 D．图乙中A点对应的温度为图甲中的To，因为麦芽糖含量增量最快【解答】解：A、酶的催化需要适宜的温度，在最适温度时，酶的催化效率最高，甲图中T0表示淀粉酶催化反应的最适温度，从Ta→To，随着温度的升高，淀粉酶的活性逐渐增强，A正确。B、图乙中，在Ta→To，随着温度的升高，麦芽糖的积累量逐渐增多，正确；C、图乙中To到Tb的曲线表明，表明随温度的升高，麦芽糖量不再上升，说明淀粉已完全分解而不能说明酶的活性最大，C错误。D、图乙中A点位于时间段的中间，跟甲图T0也是中间位置相对应，酶的催化效率最高，麦芽糖含量增量最快。D正确。故选：C。2．如图为人体消化、吸收的过程示意图，1～5分别表示不同的消化液，纵向箭头表示消化液对相应营养物质的消化作用，a、b、c分别表示淀粉、蛋白质和脂肪的最终消化产物。下列有关生物圈叙述正确的是（）A．X是大肠，只吸收a、b、c，不吸收维生素 B．④和⑤中的消化酶主要作用于小肠，但不水解蛋白质 C．①为唾液腺分泌的唾液，能将淀粉水解为麦芽糖 D．③内含有消化酶，对脂肪有乳化作用【解答】解：A、X表示小肠，小肠是吸收营养物质的主要场所，A错误；B、④胰液和⑤肠液都通过导管进入十二指肠后，对三大营养物质进行消化，因此它们发挥作用的场所是小肠，B错误；C、①为唾液腺分泌的唾液，能将淀粉水解为麦芽糖，C正确；D、③是胆汁，不含消化酶，但对脂肪有乳化作用，能促进脂肪的消化，D错误。故选：C。3．图甲是唾液淀粉酶的催化效率受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时一定量的淀粉在少量唾液淀粉酶的催化下分解产生的麦芽糖量随时间变化的曲线。若图乙描述的反应过程中，在保证酶具有催化作用的前提下改变某一初始条件，则图乙中e点（产生麦芽糖量是最大量）或d点（产生麦芽糖最大量时的时间）的位置可能会发生移动。下列叙述中，错误的是（）A．淀粉量增加时，e点上移 B．pH＝a时，e点下移 C．温度升高时，d点右移 D．酶的量减少时，d点右移【解答】解：A、淀粉量增加时，产生的麦芽糖量增加，e点上移，A正确。B、pH为a时，酶的活性较低，酶促反应速率较慢，e点不变，d点右移，B错误。C、当温度升高时，酶促反应速率变慢，d点右移，产物量不变，e点不变，C正确。D、酶的量减少时，消化分解时间延长，d点右移，D正确；故选：B。4．唾液淀粉酶活性的大小受多方面因素的影响，其中温度是影响酶活性的重要因素之一。如表是某同学设计的实验方案及观察到的实验现象。编号唾液（滴）环境温度（℃）时间（min）2%淀粉（滴）碘液（滴）实验现象15371551无色25601551浅蓝色3501551蓝色如图能恰当表示实验现象与温度之间关系的是（）A． B． C． D．【解答】解：消化酶具有生物活性，其受外部环境（温度，湿度，酸碱度）影响很大，温度在一定的范围内波动的话淀粉酶都可以消化淀粉酶，37℃时唾液淀粉酶的活性最强，如果温度过高会使得淀粉酶变性失活，就是死了，从而失去作用如果温度过低会使淀粉酶活性过低失去作用。故选：D。5．如图中的曲线表示淀粉、蛋白质、脂肪在消化道中被消化的程度。下列叙述错误的是（）A．曲线Ⅰ代表淀粉的消化程度 B．a、c分别代表的器官是口腔和胃 C．蛋白质化学性消化的起始部位是b D．脂肪在器官d中最终被消化成甘油和脂肪酸【解答】解：A、淀粉的消化从口腔开始，口腔中的唾液淀粉酶能够将部分淀粉分解为麦芽糖，当淀粉和麦芽糖进入小肠后，由于小肠中的胰液和肠液中含有消化糖类、脂肪和蛋白质的酶，因此，淀粉等糖类物质在小肠内被彻底消化为葡萄糖；所以曲线I表示淀粉的消化过程，正确。B、由分析可知图中ac分别代表的是口腔和胃，正确；C、蛋白质的消化是从胃开始的，当食物中的蛋白质进入胃以后，在胃液的作用下进行初步消化后进入小肠，小肠里的胰液和肠液含有消化糖类、脂肪和蛋白质的酶，在这些酶的作用下，蛋白质被彻底消化为氨基酸；所以曲线II表示蛋白质的消化过程，蛋白质开始于c胃，结束于d小肠，错误；D、脂肪的消化开始于小肠，在胆汁的乳化作用下，变成脂肪微粒，然后在肠液和胰液的作用下消化成甘油和脂肪酸，图中d是小肠，正确。故选：C。6．酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关，还与离子种类有关，如氯离子（Cl﹣）能提高唾液淀粉酶的催化效率，铜离子（Cu2+）能降低唾液淀粉酶的催化效率，钠离子（Na+）对唾液淀粉酶的催化效率无影响。为了进一步探究硫酸根离子（SO42−第1步：取2支洁净的试管，按下表中从左到右的顺序将药品加入到相应的试管中。第2步：在2支试管中各加入1毫升稀释唾液，然后摇匀。第3步：将2支试管同时进行37℃的水浴加热，观察并记录现象。试管号1%淀粉溶液1%稀硫酸蒸馏水碘液12mL01mL2滴22mL1mL02滴（1）请你帮小明补充完成实验步骤中第3步。（2）实验过程中是通过观察碘液的褪色程度来比较酶的催化效率的。（3）教师评价小明的实验还不能确定硫酸根离子（SO42−）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，请你帮小明分析不合理的原因：加入硫酸，含有氢离子，氢离子可能对其具有催化效果，所以不能确定是硫酸根离子的催化效率，可以将硫酸改为硫酸钠【解答】解：（1）实验步骤第3步是酶催化实验的水浴加热步骤，人体温度37℃酶的活性是最强的，所以加热必须是37℃温度下完成。（2）实验步骤第1步就是表格中，先在试管加了淀粉和碘液，淀粉变蓝，后来加入硫酸根和清水，实验现象可以看蓝色的消退情况即可证明对酶的催化影响。（3）表格中加入了1%的硫酸H2SO4，分解后有氢离子H+和硫酸根离子SO42﹣，有两个变量，所以很难下结论证明只有硫酸根的作用。故答案为：第3步：将2支试管同时进行37℃的水浴加热（2）碘液的褪色程度（3）加入硫酸，含有氢离子，氢离子可能对其具有催化效果，所以不能确定是硫酸根离子的催化效率，可以将硫酸改为硫酸钠二、血液循环系统7．随着科技的不断发展，人工器官应用更加广泛，人工心肺机就是其中一种，它主要由“电动泵”、“氧合器”、“热交换器”三部分构成。如图为人工心肺机救治病人示意图，请判断下列说法错误的是（）A．“电动泵”的功能相当于人的心脏，可以推动血液循环 B．“氧合器”的功能相当于人的肺，可以对血液供氧，排出二氧化碳，完成血液与外界气体的交换 C．“热交换器”用于提供热量，调节体温。人体的体温调节中枢位于脑干 D．图中的“流回血液”是静脉血【解答】解：A、“电动泵”的功能相当于人的心脏，可以推动血液循环。A正确；B、人工心肺机可以辅助承担气体交换任务，其中氧合器模拟了肺与血液的气体交换，可以对血液供氧，排出二氧化碳，完成血液与外界气体的交换，血液流经氧合器后成分的主要变化是：二氧化碳减少，氧气增多。B正确；C、“热交换器”用于提供热量，调节体温。人体的体温调节中枢位于脑干；C正确。D、由于氧合器模拟了肺泡（肺）与血液的气体交换，吸收了氧气，排出二氧化碳，血液中的含氧量增加，变成了动脉血。D错误。故选：D。8．随着生活水平的提高，现代人患心血管疾病也比以前增多了。为了提高生活质量，延长人的寿命，掌握心血管健康活动的常识就显得十分重要。心脏在人的一生中之所以能够不停地跳动而不疲倦，其原因之一在于它的活动具有节律性。如图是心脏每跳动一次，心房和心室的舒张、收缩时间的情况：（1）从图分析，心脏在人的一生中不停地跳动，心脏舒张时间时间比收缩时间长，可使得心脏得到充分休息，故不觉得疲倦。（2）如果有人心率为75次/min，血液每搏的输出量为70ml，则每分钟输出量为5250mL，一般情况下，长跑运动员与正常人相比，心率较慢，但每搏输出量较多，所以能满足运动员的供血。（3）如果有人心率为75次/min，则心脏每跳动一次所需的时间是0.8s（4）若某人的心脏每分钟跳动75次，心脏收缩压为135mmHg（lmmHg＝133.322Pa）收缩一次输出血量平均为70mL，那么心脏收缩时的平均功率为1.6W。【解答】解：（2）每分钟输出量＝75×70ml＝5250ml。因为人相同时间内血液循环需要的量差不多相同，经常参加体育锻炼的人，心肌发达，搏动有力，每搏输出量比一般人的要大，所以心率较慢。（3）如果有人心率为75次/min，则心跳的瞬间间隔＝60s/75＝0.8s；（4）压力做功为W＝FL＝psxL＝P△V，其中F表示力，L表示力矩，p表示lmmHg的压强，s表示心脏收缩压，△V表示平均速度。心脏收缩一次做功：W＝P△F＝p△V＝133.322Pa×135×70×10m＝126（J），每分钟心脏做功W＝75×1.26J＝94.5J，心脏收缩时平均功率为P＝W/t＝94.5÷60＝1.6（W）故答案为：（2）5250；每搏输出量；（3）0.8s；（4）1.6W9．如图为人体某部位的血管结构和血流方向示意图，a、b、c表示血管。则下列说法错误的是（）A．若该结构位于肺部，则c内氧合血红蛋白的含量明显比a内少 B．若c血管受到损伤，为防止流血太多，应在伤口的远心端结扎 C．若该结构位于肾脏，则c内氧合血红蛋白和含氮废物含量都比a少 D．若该结构位于小肠，则c内营养物质到达右心室的途径是：c→下腔静脉→右心房→右心室【解答】解：A、若b表示肺部毛细血管，则a是肺动脉，内流静脉血，c是肺静脉，内流动脉血，则c内氧合血红蛋白的含量明显比a内多，A错误；B、c为静脉血管，静脉的血液流动的方向是由静脉流回心脏。因此，大静脉受伤出血时，正确的急救方法是采用指压法（或止血带）远心端按压或绑扎止血，B正确；C、若该结构位于肾脏，则c肾静脉内含静脉血，氧合血红蛋白少，含氮废物明显减少，C正确；D、若b为小肠绒毛处的毛细血管，由小肠吸收的营养物质运输的途径：小肠绒毛处的毛细血管下腔静脉→右心房→右心室，D正确。故选：A。10．根据心脏局部结构与主动脉弹性作用示意图和各类血管结构示意图回答问题：（1）由图甲可知，左心室收缩时，①房室瓣（填结构名称）关闭，②动脉瓣打开，血液的流动途径是左心室→主动脉→各级动脉→毛细血管，与组织细胞进行物质交换。（2）由图甲可知，左心室舒张时，②动脉瓣关闭，但血液还在连续流动，是因为血管A中暂时储存着部分血液，此时血管A弹性回缩，使暂存的血液继续流向组织细胞。由血管A的功能可推断它的结构及所含成分，图乙中表示血管A的是③（选填相应的序号）。【解答】解：（1）体循环的路线为：左心室→主动脉→全身各级动脉→全身各处毛细血管→全身各级静脉→上、下腔静脉→右心房。血液的变化：血液流经身体各部分组织细胞周围的毛细血管时，把氧气输送给细胞，把细胞产生的二氧化碳等废物带走，血液由动脉血变成静脉血。由图甲可知，左心室收缩时，①房室瓣关闭，②动脉瓣打开；左心室舒张时，①房室瓣打开，②动脉瓣关闭。（2）把心脏中的血液输送到全身各处的血管是动脉，因此血管A是主动脉；据图乙可见：③管壁最厚，弹性纤维的相对值较高，表示主动脉。主动脉的关闭弹性回缩使暂存的血液继续流向组织细胞，保证了血液的连续流动。故答案为：（1）房室瓣；主动脉；物质交换；（2）③11．2014年12月31日发生的上海外滩的踩踏事故随已过去六十多天，但不少人仍在唏嘘生命的脆弱。事故中某重伤患者抢救时急需大量AB型的血液，下表为四名志愿者的血型鉴定结果，其中符合要求的是（）志愿者①②③④A型标准血清无凝集现象有凝集现象无凝集现象有凝集现象B型标准血清有凝集现象无凝集现象无凝集现象有凝集现象A．① B．② C．③ D．④【解答】解：每个人的血清中都不含有与他自身红细胞凝集原相对抗的凝集素。因此，A型人的血清中只含有抗B凝集素；B型人的血清中只含抗A凝集素；AB型人的血清中两种凝集素都没有；而O型人的血清中则两种凝集素全有。输血时，同型血之间输血一般不会发生凝集反应，所以输血以输入同型血为原则。由题意可知，要抢救急需大量AB型的血液，其中符合要求的是④。故选：D。三、泌尿系统12．图中的曲线示意血液流经身体某器官时某种物质（氧气、二氧化碳或尿素）含量的变化，OC表示器官中相连接的三种血管。下列说法中正确的是（）A．如果该曲线表示二氧化碳含量的变化，则BC为连通心室的血管 B．如果OC表示脑部的血管，则该曲线表示二氧化碳的变化 C．如果OC表示脑部的血管，则OA段血管是静脉 D．如果该曲线表示尿素含量的变化，则BC血管中的血液流入心脏的右心房【解答】解：A、血液流经肺部毛细血管时，与肺泡进行气体交换，肺泡里的氧气进入血液，血液中的二氧化碳进入肺泡进而通过呼吸道排出体外；因此二氧化碳浓度逐渐降低，观察该图，如果该曲线表示二氧化碳含量的变化，则OC段应为肺内的血管，BC段是肺静脉连通左心房。不符合题意；B、C当血液流经脑部时，血液与组织细胞进行物质交换：将运来的营养物质和氧气供给脑细胞利用，将脑细胞产生的二氧化碳等废物带走；这样，血液由含氧丰富的动脉血变成了含氧较少的静脉血；因此如果OC表示脑部的血管，则该曲线表示的是氧气含量的变化，OA段血管是脑动脉，AB段是脑部的毛细血管，BC段是脑静脉。不符合题意；D、当血液流经肾小球时，除了血细胞和大分子的蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，都可以经过肾小球滤过到肾小囊内，形成原尿；当原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质，包括大部分水、全部葡萄糖和部分无机盐，被肾小管重新吸收，并且进入包绕在肾小管外面的毛细血管中，重新回到血液里；原尿中剩下的其他废物，如尿素、一部分水和无机盐等由肾小管流出，形成尿液。因此当血液流经肾脏后，血液内的尿素等废物会明显减少；如果图示中的曲线表示尿素含量的变化，则OC为肾脏内的血管，BC段血管为肾静脉，其内的血液通过下腔静脉流入心脏的右心房。符合题意。故选：D。13．如图1是某同学为自己爷爷设计的午餐食谱，图2表示人体部分系统之间的联系，其中的a表示物质，A、B表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示肾单位的两种结构，请分析回答：液体种类部分成分含量（克/100ml）葡萄糖尿素蛋白质X0.100.030.03Y0.001.800.00Z0.100.038.00（1）请你从健康角度对该食谱的成分（图1）做出恰当评价a：食物盐分含量过高；b：缺少新鲜蔬菜水果（答出你认为不合理的两个方面）。（2）食物被摄取后会发生一系列变化，这些变化涉及到人体的多个系统（如图2）。①若a为米饭中淀粉的消化终产物，则a为葡萄糖；a从消化道进入血液的过程叫吸收；物质a进入血液后，被运至组织细胞利用，整个过程中经过心脏2次。当a被运输到组织细胞后，最终会在线粒体中被分解为二氧化碳和水，同时释放能量供生命活动利用，这一过程一般会在氧气的参与下完成。而外界空气中的氧气通过肺泡进入血液至少需要穿过4层细胞膜？②爷爷体检时，检查结果显示其尿液中含有蛋白质，可能的原因是肾单位的肾小球（填某结构）处发生病变。当正常人一次摄入很多的糖时，Ⅱ末端流出的液体会暂时变为糖尿，这说明生理过程B（用字母表示）是有一定限度的。（3）若取该同学肾动脉、肾小囊和输尿管中的液体进行分析，得到如表所示数据，则可以分析推断：X液体应来自图2中Ⅰ所示的结构。【解答】解：（1）图1中，蒸米饭的主要成分是淀粉，鸡蛋汤、盐泽腊肉、油炸咸鱼的主要成分是蛋白质，而且含有较高的盐分，缺少维生素。因此从健康角度对该食谱的成分（图1）做出恰当评价a：食物盐分含量过高；b：缺少新鲜蔬菜水果（答出你认为不合理的两个方面）。（2）①“若a为米饭中淀粉的消化终产物”，则a为葡萄糖；a从消化道进入血液的过程叫吸收；物质a进入血液后，经小肠静脉→肝静脉→下腔静脉→右心房、右心室（心脏）→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房、左心室（心脏）→主动脉→体动脉→毛细血管→组织细胞，因此物质a被运至组织细胞利用，整个过程中经过心脏2次。当a被运输到组织细胞后，最终会在线粒体中被分解为二氧化碳和水，“同时释放能量供生命活动利用，这一过程一般会在氧气的参与下完成”。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞构成，因此而外界空气中的氧气通过肺泡进入血液至少需要穿过4层细胞膜。②正常情况下肾小球不能过滤血细胞和大分子蛋白质，若肾小球病变，肾小球的通透性增大。原本不能过滤的血细胞和大分子蛋白质进入了原尿。而肾小管又不重吸收血细胞和大分子蛋白质，因此尿液中会出现血细胞和大分子蛋白质。所以“爷爷体检时，检查结果显示其尿液中含有蛋白质”，可能的原因是肾单位的肾小球（填某结构）处发生病变。“当正常人一次摄入很多的糖时，Ⅱ末端流出的液体会暂时变为糖尿”，这说明生理过程肾小管的重吸收作用即B（用字母表示）是有一定限度的。（3）“若取该同学肾动脉、肾小囊和输尿管中的液体进行分析，得到如表所示数据”，表格中X液体含有葡萄糖和微量的蛋白质，因此X液体是原尿，则可以分析推断：X液体应来自图2中Ⅰ所示的结构（肾小囊）。故答案为：（1）食物盐分含量过高；缺少新鲜蔬菜水果；（2）①葡萄糖；吸收；2；线粒体；4；②肾小球；B（3）Ⅰ；14．为探究单纯服用中药汤剂和中药汤剂辅以针灸这两种方法治疗肾病的效果，科研人员进行了相关实验，实验情况见下表。实验对象处理方法检测甲组选择80名年龄、病情、身体状况相似的志愿者，平分为甲乙组。_____检测患者24h内尿样中红细胞和蛋白质的含量。乙组口服中药汤剂请分析回答下列问题：（1）某肾病患者尿检后，发现尿液中有红细胞和蛋白质，则该患者发生病变的部位可能是肾单位中的肾小球。（2）表中甲组的处理方法是中药汤剂辅以针灸。（3）对甲乙两组治疗前、后的尿样进行检测，结果如图：分析实验结果，得出的结论是中药汤剂辅以针灸这种方法治疗肾病的效果较好。【解答】解：（1）尿的形成包括：肾小球和肾小囊内壁的过滤和肾小管的重吸收作用。当血液流经肾小球的和肾小囊内壁时，除大分子的蛋白质和血细胞不能被过滤外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质都可以过滤到肾小囊腔中形成原尿；当原尿流经肾小管时，原尿中大部分的水、全部的葡萄糖、部分无机盐被肾小管外包绕的毛细血管重新吸收回血液，而剩下的水、尿素和无机盐等就形成了尿液。据以上知识判断：正常的尿液中不会有蛋白质和红细胞，若出现了，可能是肾小球有炎症通透性增强使本来不能过滤的红细胞、蛋白质被过滤到原尿内，而肾小管对红细胞、蛋白质没有重吸收作用导致的。（2）该实验是探究单纯服用中药汤剂和中药汤剂辅以针灸这两种方法治疗肾病的效果，除实验变量外，其他条件都相同，所以参与该实验研究的80名志愿者在年龄、病情、身体状况等方面应该一致。甲组中药汤剂辅以针灸，乙组单纯服用中药汤剂。治疗一段时间检测患者尿样中蛋白质和红细胞的含量。（3）据柱状图可见：甲组尿液中红细胞、蛋白质含量在治疗前后下降率最显著。由此可见：中药汤剂辅以针灸这种方法治疗肾病的效果较好。故答案为：（1）肾小球（2）中药汤剂辅以针灸；（3）中药汤剂辅以针灸这种方法治疗肾病的效果较好。15．人工肾是一种替代肾脏功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。其主体结构如图所示。此运用是基于科研人员对肾脏重要性的研究基础上建立的。表中是“研究切除肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响”的一次实验记录，科研人员在8：00时切除某哺乳动物的肝脏，测量了7：00～20：00时此动物血液中尿素的浓度。当日时间（时）07：0008：0011：0014：0017：0020：00血液中尿素（mg/100mL）7.07.03.62.62.01.6（1）尿素[化学式：CO（NH2）2]是哺乳动物体内蛋白质的代谢终产物之一，它的含氮量为46.7%（精确到0.1%）。（2）分析表中数据，能得到的结论是肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响很大。（3）人工肾的主要功能相当于人体肾脏中的肾小球和肾小囊内壁的滤过作用。（4）透析液应该呈碱性，以便于透析时能中和病人血液中过多的酸性物质。【解答】解：（1）CO（NH2）2中含氮量为14×212+16+(14+2)×2（2）通过分析表中数据，能得到的结论是肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响很大。（3）人工肾是一种替代肾功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症，目的是过滤血液中的尿素，所以人工肾的原理是代替人体肾脏内肾小球和肾小囊内壁的滤过作用。（4）透析液应该呈碱性，以便于透析时能中和病人血液中过多的酸性物质。故答案为：（1）46.7%（2）肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响很大（3）肾小球和肾小囊内壁的滤过作用（4）碱16．新陈代谢是生物的最基本特征．请回答下列有关人体新陈代谢相关的问题：（1）人体生命活动离不开水，人体所需的水除来自于饮食外，还可由自身呼吸作用产生；为保持水平衡，体内多余水分要排出体外．冬季，人体排水主要有呼吸和泌尿两条途径．（2）人体组织器官需要的营养物质，是通过血液循环运送来的，其中能运送氧气的是血细胞中的红细胞．（3）人体内血糖浓度的稳定也是新陈代谢正常进行的条件之一．调节血糖浓度稳定的激素有胰岛素等，请写出胰岛素降低血糖的一条途径：促进血糖合成为糖元或加快血糖的分解．（4）某正常成年人一年内体重增加了3kg，从新陈代谢的两方面进行分析，他体重增加的主要原因是同化作用大于异化作用．（5）治疗急性肠炎往往需要静脉滴注抗菌药物．抗菌药物从体静脉进入循环系统到达发病部位，此过程中抗菌药物依次通过心脏各腔（如图）的顺序是B．A．①→②→…→③→④B．③→④→…→①→②C．①→②→…→④→③D．③→④→…→②→①【解答】解：（1）人体生命活动离不开水，人体所需的水除来自于饮食外，还可由自身呼吸作用产生．为保持水平衡，体内多余水分要排出体外．冬季，人体排水主要有呼吸和泌尿两条途径．（2）红细胞里有一种红色含铁的蛋白质叫血红蛋白，血红蛋白在氧含量高的地方，与氧容易结合；在氧含量低的地方，又与氧容易分离；外界空气中的氧进入血液后与血红蛋白结合，随血液运输到组织细胞处参与有机物的氧化分解，并释放能量供人体各项生命活动的需要．因此，人体组织器官需要的营养物质，是通过血液循环运送来的，其中能运送氧气的是血细胞中的红细胞．（3）胰岛素降低血糖浓度的原理是加速细胞的氧化分解、促进合成糖原，促进糖类物质转化为非糖物质等加速血糖转化的去路．（4）新陈代谢是指生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程，包括同化作用和异化作用两个方面的内容．同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程；异化作用是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程．异化作用和同化作用是同时进行的．当同化作用大于异化作用的时候，体重增加．（5）血液循环的途径如图所示：静脉注射药物，药物进入血液后首先参与体循环，通过上下腔静脉进入心脏的右心房、右心室，然后再进行肺循环，通过肺静脉进入心脏的左心房、左心室．因此药物随血液循环依次流经心脏的右心房、右心室、左心房、左心室．即③→④→…→①→②．故答案为：（1）呼吸作用；呼吸；（2）血液；红细胞；（3）促进血糖合成为糖元或加快血糖的分解；（4）同化作用大于异化作用；（5）B．

专题02植物的光合作用与呼吸作用【思维导图】【例题精析】一．光合作用的概念和实质（多选）1．研究物质的变化时可使用具有放射性的18O作为“示踪原子”。科学家希尔和尼尔研究证明，光合作用的通式应更合理地表达为：6CO2+12H218O→光叶绿体C6H12O6+6H2O+618O在光照充分的环境里，将一种植物根部放入含有“示踪原子”18O的水中，有关说法正确的是（）A．一段较短的时间后，18O最先在植物体光合作用产生的葡萄糖中被检测到 B．植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的二氧化碳 C．植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的水 D．一段很长的时间后，18O在植物体周围空气的氧气中、二氧化碳中、植物体光合作用产生的葡萄糖中均能被检测到【解答】解：A、反应前示踪原子在水分子中，反应后在氧气分子中，氧气要向空气里扩散，因此在植物周围的空气里最先发现示踪原子，葡萄糖中的氧原子是从二氧化碳中转化而来的，二氧化碳中没有示踪原子，故A错误；BC、植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的水而不是二氧化碳，故B错误，C正确；D、长时间的话，就意味着这些18O的氧气又被植物通过呼吸作用利用，而呼吸作用中吸收的氧气可以进入到二氧化碳中，二氧化碳又被光合作用利用，于是合成的葡萄糖中也有了18O。故D正确；故选：CD。二．光合作用原理在生产上的应用2．今年9月，中科院天津工业生物首次在实验室实现从二氧化碳到淀粉的人工合成。理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量。下列说法错误的是（）A．该技术若推广应用可以大大缓解全球的粮食危机 B．该技术在农业生产的广泛应用可以节约土地和水肥，避免环境的农药污染 C．二氧化碳的转化可以有效的降低温室效应 D．该技术可以代替农作物生产淀粉，以淀粉为主的农作物将会灭绝【解答】解：人工合成淀粉的弊端：1.不管如何改进技术，提高效率，“人造淀粉“的生产成本肯定不低。2.人工合成淀粉不能完全替代粮食。作为粮食（包括饲料粮食）内含成份不只是淀粉，而且品质越高，价格越贵的品种都是蛋白质含量高、淀粉含量低的品种，当然其他数不清的内含物，包括多种糖份、氨基酸、维生素、矿物质、纤维素等都是提升粮食品质和价格的重要成份。3人工合成淀粉一旦工厂化生产，会造成大量的农民失业。因此D选项错误。故选：D。3．间作套种作为中国传统农业的精华，不仅能充分利用空间和资源，还是农业上项增加经济效益的措施。空间配置是影响间作套种作物产量的因素之一，为了寻找到大豆和玉米更合理的搭配方式，科研人员进行了如下实验。（1）选取相同面积的四块样地，按照如图所示的种植格局进行播种，C、D两样地的变量是玉米行距。（2）大豆和玉米都可以通过光合作用将二氧化碳和水，合成为淀粉等有机物，并释放出氧气，光合作用主要在叶肉细胞的中进行。幼苗生长过程中应保证各样地温度、土壤含水量、施肥量等条件相同且适宜。（3）大豆和玉米套作中，矮杆大豆荫蔽在高杆玉米下，因此科研人员分别测定了大豆上方的透光情况、产量，此外还评估了四块样地的经济效益。结果如表所示。样地大豆上方的透光情况（%）产量（千克/公顷）经济效益（元/公顷）大豆玉米A（玉米净作）﹣﹣﹣﹣645114200B（大豆净作1001993﹣﹣10000C（大豆﹣玉米套作）401399571819600D（大豆﹣玉米套作）351082610718800①据表可知，C、D两样地中大豆的产量都低于净作样地产量。推测原因是：套作样地中透光情况降低，限制大豆对光能的获得，进而影响光合作用合成有机物，使得产量降低。②根据实验结果，有效利用光能，并获得更高经济效益的种植方式为C（填字母）。【解答】解：（1）C、D两样地大豆和玉米的植株数和种植面积均相同，但种植的间距不同，因此C。D两样地的变量是玉米行距。（2）绿色植物叶绿体能进行光合作用，将二氧化破和水合成淀粉等有机物。并释故氧气；为了保证幼苗的正常生长且控制单一变量，应保证各样地温度、土壤含水量、施肥量等条件相同且适宜。（3）由表中数据可知C、D两样地中大豆的产量都低于净作样地产量。套作过程中，两种植物会相互遮挡，影响叶片对光的吸收因此，套作样地中透光情况降低，限制大豆对光能的获得，进而影响光合作用合成有机物，使得产量降低。表中数据显示C样地的种植方式获得的经济效益更高。故答案为：（1）玉米行距；（2）二氧化碳和水；氧气；相同且适宜；（3）①低于；光能；②C。4．温室又称暖房，能透光、保温（或加温），是用来栽培植物的现代农业设施。为提高温室内农作物产量，我们可从多个方面采取措施。甲图为光照强度与植物光合速率的关系，乙图为温度与植物光合、呼吸速率的关系，丙图为叶面积指数与光合、呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大）。（1）农作物产量可以理解为有机物积累量，要使产量增加，理论上要增强光合作用过程强度，减弱呼吸作用过程强度。（2）在甲图中，B点表示为光合作用强度与呼吸作用强度相等，有机物积累量的变化是不变，由甲图可知，为增加农作物的产量应采取的措施是保证充足的光照强度。（3）由乙图可知，温度会影响光合作用与呼吸作用的强度。为提高农作物产量，在白天时我们应将温室内温度保持在25℃，在夜晚时我们要适当地降低温度，这样做的原因是夜晚时只有呼吸作用，降低温度可以减少有机物的消耗。（4）在丙图中，两曲线间的阴影部分表示呼吸作用消耗有机物量，由丙图可知，为保证农作物的产量应采取的措施是合理密植。（5）为提高温室内农作物产量，除了上述题目中采取的措施，还可以采取的措施有增加温室内二氧化碳浓度、延长温室内光照时间。（至少两条）【解答】解：（1）冬天和早春塑料大棚的主要作用是保温，光合作用是指植物在光下在叶绿体里把二氧化碳和水合成有机物的过程。要想提高产量就要想办法促进光合作用、抑制呼吸作用。（2）甲图中，B点表示光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳相等，表明光合作用和呼吸作用的强度相同。（3）由乙图分析可知，温度25℃时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差最大，表明体内有机物的积累最多，因此该植物体在其它环境因素适宜时，体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是25℃。白天时温度为25℃，真正光合作用强度与呼吸作用强度差值最大，有机物积累最多；夜晚时只有呼吸作用，降低温度可以减少有机物的消耗。（4）光合作用制造有机物，呼吸作用消耗有机物，因此丙图中的阴影部分表示呼吸作用消耗的有机物量。由丙图可知，为保证农作物的产量应采取的措施是：合理密植。（5）要想提高产量就要想办法促进光合作用、抑制呼吸作用。故答案为：（1）光合作用；呼吸作用。（2）光合作用强度与呼吸作用强度相等；不变；保证充足的光照强度。（3）25；降低；夜晚时只有呼吸作用，降低温度可以减少有机物的消耗。（4）呼吸作用消耗有机物量；合理密植。（5）增加温室内二氧化碳浓度、延长温室内光照时间。5．阅读科普短文，回答问题。玉米是我国第一大粮食作物。科学家们一直在研究如何能在有限的耕地面积中获得最大的产量，其中一种方法是寻找合理的种植模式，即给植株“排好队”。“排好队”可以避免玉米植株间相互遮阴，从而利用不同层次的光；也能改善通风条件，进一步提高玉米群体的光能利用率和产量。如何“排队”更好呢？科研人员对大垄双行种植（A组）和等行距种植（B组）两种模式进行了实验研究，如图1所示。种植一段时间后，检测发现A组玉米的叶绿素含量显著高于B组。利用气体分析仪能监测玉米的光合作用水平（图2）。使用时，将植物叶片夹在手柄的中央，分析仪就能够实时检测出气室中气体成分及含量，并计算出植物的光合速率。结果显示A组玉米的光合速率约为B组的129%。玉米是生产淀粉的主要原料。除了作为食品，淀粉还广泛应用于化工、医药、纺织、造纸等产业中。科学家发现，植物通过光合作用合成淀粉需要60余步反应以及复杂的生理调控，对太阳能的利用效率约为2%。2021年9月，我国科学家在淀粉的人工合成方面取得突破性进展，仅用11步反应就可以在实验室中合成淀粉，且合成速率是玉米植株的8.5倍，对太阳能的利用效率也是玉米的3.5倍。这项研究成果使淀粉生产从传统的农业种植模式向工业生产模式的转变成为可能，但大规模工业制造淀粉，依然任重而道远。（1）从文中可知，合理的田间种植模式通过对不同层次光的充分利用和改善通风条件两个方面提升玉米的光能利用率和产量。（2）根据文章内容，下列说法正确的是C。A.只要提高玉米的种植密度，就一定能提高单位面积的玉米产量B.等行距种植能让每一株玉米分配到均等的自然资源，是最佳的种植模式C.相较于等行距种植，大垄双行种植的玉米植株中叶绿素含量更高（3）根据文中信息分析可知，在田间使用光合作用测定仪时，应当尽量选择晴朗（填“晴朗”或“多云”）的天气。随着测定的进行，气室中氧气的含量逐渐升高，该气体是光合作用的产物。（4）结合文章推测，农业生产上用立体种植模式有利于增加玉米产量。（5）与传统农业种植模式相比，人工合成淀粉有哪些优势？根据文章内容请举一例说明：与传统农业种植模式相比，人工合成淀粉对太阳能的利用效率更高。例如：植物通过光合作用合成淀粉对太阳能的利用效率约为2%。人工合成淀粉对太阳能的利用效率也是玉米的3.5倍。。【解答】解：（1）从文中可知，合理的田间种植模式可以避免玉米植株间相互遮阴，从而利用不同层次的光；也能改善通风条件，进一步提高玉米群体的光能利用率和产量。（2）根据文章内容可知，种植一段时间后，检测发现大垄双行种植的玉米的叶绿素含量比等行距种植的玉米的叶绿素含量高。（3）在田间使用光合作用测定仪时，不仅要选择无云或少云的晴天，以便保证在太阳光强相对稳定的条件下进行，而且要注意选择合适的日时段。（4）结合文章推测，提高光合作用效率的措施是合理密植与兼作套种（立体种植），可以为了充分利用光照，提高农作物产量。所以在农业生产上常采用多种措施以增大植物的叶与光的接触面积，达到提高产量的目的如：立体的新型的农业结构。（5）与传统农业种植模式相比，人工合成淀粉对太阳能的利用效率更高。故答案为：（1）改善通风条件。（2）C。（3）晴朗；氧气。（4）立体。（5）与传统农业种植模式相比，人工合成淀粉对太阳能的利用效率更高。例如：植物通过光合作用合成淀粉对太阳能的利用效率约为2%。人工合成淀粉对太阳能的利用效率也是玉米的3.5倍。三．呼吸作用与光合作用的区别和联系6．如图是玉米植株置于一定条件下，测定其叶肉细胞内二氧化碳（用CO2表示）利用情况的示意图（①、②表示细胞内两种能量转换器）。下列说法错误的是（）A．图中①表示细胞结构中的线粒体，②表示细胞结构中的叶绿体 B．甲图表示细胞只进行呼吸作用，丙图表示细胞只进行光合作用 C．乙图表示细胞的呼吸作用强度大于光合作用强度 D．丁图表示细胞的呼吸作用强度小于光合作用强度【解答】解：A、图中①表示细胞结构中的线粒体，②表示细胞结构中的叶绿体，A正确；B、甲图表示细胞只进行呼吸作用，丙图细胞既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，表示细胞呼吸作用产生的二氧化碳被光合作用吸收，B错误；C、乙图表示细胞的呼吸作用强度大于光合作用强度，部分二氧化碳释放到大气中，C正确；D、丁图表示细胞的呼吸作用强度小于光合作用强度，叶绿体不但吸收呼吸作用释放的二氧化碳，还从大气中吸收部分二氧化碳，D正确。故选：B。7．如图表示一段时间内黄瓜叶片吸收二氧化碳与光照强度关系图。以下分析错误的是（）A．ac段表示光合作用不断地增强 B．b点表示光合作用效率等于呼吸作用效率 C．当光照强度＞n1时，光合作用效率大于呼吸作用效率 D．当光照强度＞n2时，不再进行光合作用【解答】解：A、光合作用的原料之一是二氧化碳，植物吸收二氧化碳多，说明光合作用强度大；从图示可以看出，在ac段，叶片吸收的二氧化碳逐渐增多，说明该植物的光合作用不断地增强。A正确。B、b点表示植物植物进行光合作用吸收的二氧化碳的量和植物进行呼吸作用释放的二氧化碳的量相等，B正确。C、植物体在生命活动过程中一直进行呼吸作用，在光线较弱时，植物光合作用吸收的二氧化碳的量少于植物呼吸作用释放的二氧化碳的量，因此出现图示中ab段的情况。当光照强度＞n1时，该植物的光合作用大于呼吸作用，C正确。D、当光照达到一定强度时，植物体为减少体内水分的散失，关闭了部分气孔，光合作用不再增强趋于稳定，并不是不进行光合作用了；D错误。故选：D。8．如图表示的是白天发生在植物叶片内的某些生理过程示意图，甲、乙表示生理过程，①表示某种气体。下列有关分析不正确的是（）A．①表示的是二氧化碳，甲表示的是光合作用 B．绿色植物的根吸收的水分主要用在了甲过程 C．乙过程分解的有机物是甲过程制造的有机物 D．植株的叶片相互遮挡，会影响植物的甲过程【解答】解：A、根据光合作用的表达式：二氧化碳+水→叶绿体光能有机物（储存能量）+氧气，可知B、植物吸收的水分主要用于蒸腾作用，而不是主要用于甲光合作用过程，B错误；C、乙表示呼吸作用，分解的有机物释放能量，所以乙过程分解的有机物，是甲过程通过光合作用制造的，C正确；D、叶片相互遮挡，会影响植株的光合作用这一生理过程，制造的有机物就会减少，D正确。故选：B。9．如图表示叶在夏季一天中二氧化碳的吸收量。请分析，下列有关叙述正确的是（）A．曲线中A点表示叶片没有进行光合作用 B．曲线中B点表示光合作用强度最大 C．曲线中BC段上升的原因是光照强度减弱 D．曲线中DE段上升的原因是气孔关闭【解答】解：光合作用释放氧气，呼吸作用消耗氧气。A、曲线中A点表示光合作用产生的氧气等于呼吸作用吸收的氧气，光合作用与呼吸作用平衡。A错误。B、曲线中B点表示光合作用强度最大。B正确。C、曲线中BC段上升的原因是光照强度过强，叶片表皮上的部分气孔会关闭。C错误。D、曲线中DE段上升的原因是光线减弱，导致光合作用减弱。D错误。故选：B。10．如图表示绿色植物在不同光照强度下，释放氧气（O2）与消耗氧气（O2）的情况，下列有关分析错误的是（）A．a点表示呼吸作用消耗的氧气量 B．b点氧气产生量和消耗量相等 C．ab段没有进行光合作用 D．bc段（不包括b点）光合作用强于呼吸作用【解答】解：A、图示中a点放出氧气为0，但能消耗氧气，说明a点植物进行呼吸作用而不进行光合作用，A正确。B、b点时氧气产生量和消耗量相等，表明光合作用放出的氧气与呼吸作消耗的正好相等，也就是分解的物质与合成的物质相等，B正确。C、曲线ab段表示绿色植物进行光合作用，但是不如呼吸作用消耗的氧气多，C错误。D、bc段光合作用随着光照强度的增强光合作用增强释放的氧气增多，表示随着光照强度增加，光合作用增强。但植物进行呼吸作用照常进行，只不过表示植物进行呼吸作用强度小于光合作用强度，D正确。故选：C。11．如图表示某植物叶肉细胞的生理活动，甲和乙表示细胞内的结构，①②③表示有关物质，下列说法正确的是（）A．如果甲乙代表能量转换器，则甲是线粒体 B．绿色植物既可以通过乙释放二氧化碳，又可以通过甲吸收二氧化碳 C．乙表示的生理过程是植物的呼吸作用，①表示的物质是水 D．③是参与甲过程的原料，它由根部吸收并通过筛管运输【解答】解：A、如果甲乙代表能量转换器，则甲是叶绿体，错误；B、绿色植物既可以通过乙释放二氧化碳，又可以通过甲吸收二氧化碳，正确；C、乙表示的生理过程是植物的呼吸作用，①表示的物质是氧气，错误；D、③水是参与光合作用过程的原料，它由根部吸收并通过导管运输，错误；故选：B。12．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（）A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等 B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C．光合作用的最适温度是25℃ D．光照相同时间，35℃时与30℃时植物生长速率相等【解答】解：A、光照时间相同，30℃时光合作用制造的有机物的量等于35℃时光合作用制造的有机物的量，都为3.0+3.5＝6.5，正确；B、植物积累的有机物等于净光合积累量，图中虚线表示净光合积累量，光照相同时间，在25℃条件下，植物积累的有机物的量最多，错误；C、图中可以看出，25℃、30℃、35℃时植物光合作用制造的有机物的量分别是6、6.5、6.5，错误；D、光照相同时间，35℃时与30℃时植物光合作用制造的有机物的量相等，都是6.5，但35℃时的呼吸作用高于净光合作用，错误。故选：A。13．中牟县地处郑汴之间，东西距郑州、开封各30公里。由于区位优势，都市型现代农业异军突起，发展迅猛，是郑州都市区的“菜篮子”尤其是因地制宜成功建成多个草莓生产基地，开展休闲采摘，带动观光农业的发展，有效地促进了农民增收。请据图回答问题：（1）为了探究草莓的生理作用，甲组同学在温室大棚设计了图一所示的实验，将草莓植株暗处理一昼夜后，如图一装置连接好，移至光照下，一段时间后，打开阀门②，发现澄清的石灰水变浑浊，这主要是由于植物的呼吸作用产生二氧化碳。取下叶片A和B，脱色后滴加碘液，发现变成蓝色的叶片是A，说明光合作用需要光。实验后，他发现两个塑料袋的内表面都有水珠，这主要是由于草莓植株进行了蒸腾作用作用导致的。（2）乙组同学探究大棚内草莓植株的光合作用和呼吸作用两种生理活动。图二是夏季晴朗的一天大棚内草莓植株光合作用和呼吸作用强度随时间变化的曲线图（Ⅰ、Ⅱ），图三为草莓叶片进行的生理活动模式图。①从图二可以看出，有机物积累最多的时刻是f点。②图二中c点之后光合作用强度明显减弱，主要是由于植物叶片的部分气孔关闭。③结合图二和图三，请你为大棚种植户提一条建议，以增强草莓植株的生理过程A，从而提高其产量：勤通风。（3）草莓根系分布较浅，在种植过程中，注意不能积水，否则会烂根死亡，原因是草莓的根需要进行呼吸作用。（4）丙组同学在不同温室中分别种植了相同的草莓幼苗，温室内的温度和二氧化碳浓度控制情况如表，其他管理条件均相同。一段时间后发现温室B中的草莓幼苗比温室A中的草莓幼苗长得快，主要原因是二氧化碳是光合作用的原料，温室B内二氧化碳浓度高，植物光合作用强，因此幼苗就长得快。温室AB二氧化碳浓度0.03%0.1%温度20%20%【解答】解：（1）呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以一段时间后，打开阀门②，发现澄清的石灰水变浑浊，说明了植物的呼吸作用产生二氧化碳；叶片A见光，叶片处理后滴加碘液变蓝，产生了淀粉，B叶片不见光，处理后不变蓝，没有产生淀粉，说明光是光合作用的条件，光合作用的产物是淀粉；而且实验后，他发现两个塑料袋的内表面都有水珠，这是由于草莓植株的蒸腾作用导致的。（2）①图三中，从a点开始进行光合作用，从b到f点的曲线，光合作用强度始终大于呼吸作用，有机物一直处于积累状态，过了f点呼吸作用增强有机物开始减少。所以f点积累的有机物最多。②Ⅰ曲线代表光合作用，Ⅱ曲线代表呼吸作用。两条曲线的交点是b、f．说明b、f点光合作用与呼吸作用相等。在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。14～17时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。③图四中A表示光合作用，B表示呼吸作用。影响光合作用效率的环境因素有：光照、温度、二氧化碳的浓度等。光照是进行光合作用的条件，适当延长光照时间，能延长光合作用的时间，制造的有机物增多，从而达到提高产量的目的；二氧化碳是光合作用的原料，勤通风（或施气肥）能增加二氧化碳的浓度，制造的有机物增多，从而达到提高产量的目的。（3）草莓根系分布较浅，对水分缺乏比较敏感，应经常保持土壤湿润，但又不能积水，否则会烂根死亡，原因是积水会影响草莓根的正常呼吸，即水把土壤缝隙中的空气排挤出来了，使土壤的氧气过少，根毛无法呼吸，导致根烂掉，导致植物就会死亡。（4）二氧化碳是光合作用的原料，温室B内二氧化碳浓度高，植物光合作用强，因此幼苗就长得快。故答案为：（1）植物的呼吸作用产生二氧化碳；A；蒸腾；（2）①f；②气孔；③勤通风（或“施气肥”或“增加光照强度”）；（3）呼吸作用；（4）二氧化碳是光合作用的原料，温室B内二氧化碳浓度高，植物光合作用强，因此幼苗就长得快。14．在现代化农业生产中，智能化玻璃温室为种植蔬菜提供了更好的环境，我县翟王镇利用温室大棚，创建国家级蔬菜基地，下列是某温室大棚内植物的生命活动及分析图示，请据图分析回答下列问题：（1）图一中，如果①代表二氧化碳，②代表氧气，那么A过程表示光合作用，其反应式可表示为二氧化碳+水→叶绿体光能（2）在植物体中水分能从低处往高处运输，其动力主要来自植物的蒸腾作用。（3）图二是某温室从零时开始持续密封24小时测得的室内氧气浓度的变化情况。其中植物体积累有机物最多的点是E（填字母），光合作用和呼吸作用相等的点是D、E（填字母）。（4）叶面积系数指单位土地面积上的绿叶面积，图三表示该大棚内叶面积系数与光合作用和呼吸作用强度的关系。据图可知，当叶面积系数大于7时，光合作用强度不再增强，此时影响光合作用的主要因素是光照不足。合理密植是提高产量的重要方法，此处的“合理”应该是指叶面积系数处于1左右（0、1、2）。【解答】解：（1）图一中，如果①代表二氧化碳，②代表氧气，那么A过程表示光合作用，其反应式可表示为二氧化碳+水→叶绿体（2）在植物体中水分能从低处往高处运输，其动力主要来自植物的蒸腾作用。（3）图二是某温室从零时开始持续密封24小时测得的室内氧气浓度的变化情况。其中植物体积累有机物最多的点是E，光合作用和呼吸作用相等的点是D、E。（4）叶面积系数指单位土地面积上的绿叶面积，图三表示该大棚内叶面积系数与光合作用和呼吸作用强度的关系。据图可知，当叶面积系数大于2时，光合作用强度不再增强，此时影响光合作用的主要因素是光照不足。合理密植是提高产量的重要方法，此处的“合理”应该是指叶面积系数处于1左右，在0、1、2时，叶面积系数处于1时光合作用与呼吸作用的差值最大，因此积累有机物最多，故更合理。故答案为：（1）光合作用；二氧化碳+水→叶绿体（2）蒸腾（3）ED、E（4）光照不足；115．图甲表示植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞二氧化碳释放量和叶绿体氧气释放总量的变化。图乙是该植物在同一时刻二氧化碳的吸收量折线图，请分析回答：（1）光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量O，叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位，此时叶肉细胞只进行呼吸作用，相当于乙图中的X点。（2）光照强度为b时，叶绿体释放了3单位的氧气，可用于呼吸作用；叶肉细胞释放3单位的二氧化碳到外界，说明此时光合作用＜呼吸作用。（填“＞”“＜”或“＝”）（3）光照强度为c时，相当于图乙中的Y点，请说出判断依据：光照强度为c时，单位时间内叶绿体氧气释放量是6单位，与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等，因此光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳吸收量为0。【解答】解：（1）由图甲可知，光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量0，因此此时只进行呼吸作用，光照强度为0，对应图乙中的X点。（2）叶绿体释放的氧气首先供应给叶肉细胞进行光合作用，剩余部分释放到空气中。光照强度为b时，二氧化碳的净释放量与光合作用产生的氧气量相等，此时呼吸作用是光合作用的2倍，叶肉细胞光合作用强度小于呼吸作用强度，所以光合作用＜呼吸作用强度。（3）光照强度为c时，单位时间内叶绿体氧气释放量是6单位，与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等，因此光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳吸收量为0。故答案为：（1）呼吸；X；（2）＜；（3）Y；光照强度为c时，单位时间内叶绿体氧气释放量是6单位，与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等，因此光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳吸收量为0。16．番茄是重要的园艺作物，为了研究番茄植物的生理现象，有同学做了如下实验：在透明密闭的小室内，放置两个培养罐，分别存放植物培养液和二氧化碳缓冲液（二氧化碳缓冲液可以使室内二氧化碳的量保持恒定），如装置图1．调节灯的光照强度，根据毛细管内水柱左右移动情况，绘制图2．此实验不考虑温度等因素对小室内气体体积的影响。（1）叶绿体是制造有机物的车间，叶绿体呈绿色是因为含有叶绿素。（2）自然情况下，过强光照会导致番茄幼苗气孔关闭，引起二氧化碳供应不足，导致光合作用速率下降。（3）呼吸作用的场所主要是线粒体。要证明番茄呼吸作用消耗氧气，应将该装置放在无光环境中，此时毛细管中的水柱移动方式是B（填字母：A．不移动；B．向左移动；C．向右移动）。（4）图2中，在b光照强度下，水柱不移动的原因是：该光照强度下光合作用速率与呼吸作用速率相等。【解答】解：（1）叶绿体是制造有机物的车间，叶绿体呈绿色是因为含有叶绿素。（2）“自然情况下，过强光照会导致番茄幼苗气孔关闭”，引起二氧化碳供应不足，导致光合作用速率下降。（3）呼吸作用的场所主要是线粒体。要证明番茄呼吸作用消耗氧气，应将该装置放在无光环境中，以防止光合作用的干扰。呼吸作用消耗氧气而产生的二氧化碳被二氧化碳缓冲液吸收，因此导致装置内的气压减小，所以此时毛细管中的水柱移动方式是向左移动，故选B（填字母：A．不移动；B．向左移动；C．向右移动）。（4）图2中，在b光照强度下，水柱不移动的原因是：该光照强度下光合作用速率与呼吸作用速率相等。故答案为：（1）叶绿素（2）二氧化碳（3）线粒体；无光；B（4）光合作用速率与呼吸作用速率相等17．图1实验装置中的CO2传感器和O2传感器可以将玻璃罩内植物所产生CO2或O2的含量数值传递到电脑上，并进行分析后得出曲线图2。（1）依据图1装置和图2曲线可以探究温度和光照强度对光合作用速率的影响。图1中“热屏障”的意义是控制温度对植物光合作用的影响，图2中A点和C点限制光合作用速率的因素分别是温度和光照强度。（2）去掉图1装置中的光源、热屏障和温度计后，测定植物在自然环境下两昼夜吸收或释放CO2量，经电脑分析得到分析图3，S1﹣S5表示曲线与X轴围成的面积，请据图回答：第二天中I（填字母）点时，植物积累的有机物最多，F点比G点CO2含量高（高或低），FG段CO2吸收速率下降的原因可能是环境温度过高，为了减少水分过多散失，部分气孔关闭。若S1+S3+S5≥S2+S4时，则植物在这两昼夜内不能（能或不能）生长。若将植物放在常温下暗处理1小时，质量减少1mg，再用适当光照射2小时，测其质量比暗处理前增加3mg，则该植物每小时实际制造有机物3mg。（3）请你依据分析曲线为农业增产提出两条合理化的建议：1．增加二氧化碳浓度；2．增加光照强度。【解答】解：（1）依据图1装置和图2曲线可以探究温度和光照强度对光合作用速率的影响。图1中“热屏障”的意义是控制温度对植物光合作用的影响，图2中A点和C点限制光合作用速率的因素分别是温度和光照强度。据图2分析可知，A处距离改变不影响气泡，而温度改变则气泡明显变化，所以限制因素是温度；在三条曲线中，C点都处于曲线的下降阶段，即光合强度随着光照强度的降低而降低，所以C点的限制因素为光照强度。（2）图3测定植物在自然环境下两昼夜吸收或释放CO2量，横轴以上围成的面积表示白天有机物的积累量，横轴以下围成的面积表示夜间消耗的有机物的量，故第二天中I点时，植株积累的有机物最多。G点与F点相比，出现了光合午休现象，气孔部分关闭，二氧化碳供应不足，所以F点比G点CO2含量高。FG段CO2吸收速率下降的原因可能是环境温度过高，为了减少水分过多散失部分，气孔关闭。图中第一天光照不足，光合作用较低，导致S2明显小于S4．曲线与横轴以下围成的面积表示有机物的消耗量，横轴以上围成的面积表示白天有机物的积累量，故如果S1+S3+S5≥S2+S4，则该植物在这两昼夜内不能生长。暗处理1h，重量减少1mg，呼吸速率为1mg/h。再用适当光照射2h，测其重量比暗处理前增加3mg，则比暗处理后增加3+1＝4mg，故净光合速率为4÷2＝2mg/h，实际光合速率＝净光合速率+呼吸速率＝2+1＝3mg/h。每小时制造的有机物的量3mg/h×1h═3mg。（3）影响光合作用的因素主要有光照强度、光照时间、二氧化碳浓度，在一定的范围内提高光照强度、延长光照时间、提高二氧化碳浓度都能提高光合速率，提高农作物的产量。故依照上图实验，提高农业增产的措施有：1、增加二氧化碳浓度。2、提高光照强度等措施。故答案为：（1）温度；光照强度；控制温度对植物光合作用的影响；温度；光照强度（2）I；高；环境温度过高，为了减少水分过多散失，部分气孔关闭；不能；3（3）增加二氧化碳浓度；提高光照强度。四．植物的呼吸与人类生产生活的关系18．某学校生物兴趣小组参与了菏泽大棚西瓜的生产过程，下面是他们做的探究实验和生产过程中遇到的问题，请分析回答（1）与人口腔上皮细胞相比较，西瓜根尖成熟区细胞所特有的结构是细胞壁、液泡。（2）为促进幼苗成长，还需及时松土，松土的主要目的是利于土壤中有充足的空气，促进西瓜根的呼吸作用的进行。小组成员为了研究如何更好地控制棚内温度，更有利于西瓜的生长，在光照充足、二氧化碳浓度适宜的条件下，做了“温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响”实验，实验结果如图所示（图中实现“﹣﹣”表示光合作用速率，虚线“…”表示呼吸作用速率）。分析图象，回答（3）（4）小题。（3）大棚温度控制在30℃时，西瓜的生长状况达到最佳，其原因是因为此温度西瓜的光合作用强度与呼吸作用强度相差最大，有机物积累最快，写出光合作用的反应式：二氧化碳+水→叶绿体光能（4）分析图象可知：大棚内温度超过40℃时，即使进行24小时光照，西瓜植株也不会出现生长现象。【解答】解：（1）人口腔上皮细胞是动物细胞没有细胞壁、液泡和叶绿体，西瓜根尖成熟区细胞是植物细胞有细胞壁、液泡，但是无叶绿体，因此与人口腔上皮细胞相比较，西瓜根尖成熟区细胞所特有的结构是细胞壁、液泡。（2）松土可以使土壤疏松，土壤缝隙中的氧气增多，有利于根的呼吸，促进根的生长。因此为促进幼苗成长，还需及时松土，松土的主要目的是利于土壤中有充足的空气，促进黄瓜根的呼吸作用的进行。（3）从图中可知，温度30℃时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差最大，表明体内有机物的积累最多，因此大棚温度控制在30℃时，黄瓜的生长状况达到最佳，其原因是此温度西瓜的光合作用强度与呼吸作用强度相差最大，有机物积累最快，光合作用的反应式：二氧化碳+水→叶绿体（4）温度超过40℃时此种植物表现为光合作用速率下降，呼吸速率升高，体内有机物积累减少，因此分析图象可知：大棚内温度超过40℃时，“即使进行24小时光照，黄瓜植株也不会出现生长现象”。故答案为：（1）细胞壁、液泡（多答、少答都不得分）（2）利于土壤中有充足的空气，促进西瓜根的呼吸作用的进行（3）30；因为此温度西瓜的光合作用强度与呼吸作用强度相差最大，有机物积累最快；二氧化碳+水→叶绿体（4）40

专题03生物实验探究【解题技巧】一、科学探究的一般过程①发现和提出问题：需要对自然现象和事物进行各种观察，而且需要提出具有科学意义的问题，要有一定的价值，并能通过实验或收集资料给予答案的②建立假设：针对提出的问题构想的一个假设。不能凭空乱想。制定计划、设计实验方案③收集事实与证据：利用计划和方案得到相应的事实与证据，分析实验数据并对这些数据进行处理。④检验与评价⑤合作与交流二、生物探究题：中考科学中的生物实验题常考有酶活性的探究，种子萌发的条件探究，临时装片制作与观察，光合作用的影响因素……等等实验，这些内容要一一突破。【例题精析】一．科学探究的基本环节1．以下资料是关于酶的发现史：斯帕兰札尼实验：以前人们认为人和动物只能对食物进行物理性消化，即只使食物的形状颗粒大小发生变化，而不能进行化学性消化。1773年，意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去，而胃液可以流入笼内。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。于是，他推断胃液中一定含有对肉块进行化学性消化的物质。施旺实验：1836年德国博物学家施旺进行了实验：他把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末。除去粉末中的汞化合物，把剩下的粉末溶解，得到了一种浓度非常高的消化液，他把这粉末叫作“胃蛋白酶”。他利用制得的胃蛋白酶进行了如表实验，让食物在体外消化成为可能．容器加入物质实验结果1胃蛋白酶+肉糜+清水肉糜分解很少2胃蛋白酶+肉糜+盐酸肉糜大部分分解3胃蛋白酶+肉糜+氢氧化钠肉糜分解很少（1）斯帕兰札尼实验的巧妙之处是排除了物理性消化对实验的干扰。（2）施旺所进行的表格中的实验说明了胃蛋白酶的活性受PH度的影响。（3）上表中的实验想在最短的时间内完成，应该把温度控制在37摄氏度左右。（4）有同学对施旺实验提出质疑：认为对肉糜起分解作用的可能是盐酸。为了检验他的猜想正确与否可再增设一容器，并在其中加入物质：肉糜和盐酸，观察肉糜的分解情况。【解答】解：（1）斯帕兰札尼实验的巧妙之处是排除了物理性消化对实验的干扰。（2）施旺所进行的表格中的实验说明了胃蛋白酶的活性受PH度的影响。（3）上表中的实验想在最短的时间内完成，应该把温度控制在37摄氏度左右。（4）有同学对施旺实验提出质疑：认为对肉糜起分解作用的可能是盐酸。为了检验他的猜想正确与否可再增设一容器，并在其中加入物质：肉糜和盐酸，观察肉糜的分解情况。故答案为：（1）物理（2）PH度（3）37（4）肉糜和盐酸2．疫苗接种被认为是医学科学最伟大的成就之一。疫苗研发的主要阶段包括：分离获得毒株→制成疫苗→动物实验→临床试验→审批上市。那么如何评价疫苗的安全性和有效性呢？【探究目的】探究疫苗X的安全性和有效性。【动物实验】（1）实验方案：（图1）实验过程中，B组注射的是等量的生理盐水。（2）实验结果：仅A组小鼠的血清中检测到相应的特异性抗体，两组小鼠的其余生理和生化指标无明显差异，说明疫苗X对小鼠是安全有效的。（3）交流反思：有研究者认为，通过小鼠实验筛选出的疫苗，还需要用灵长类动物（如猴）实验评估疫苗，进一步确认安全有效后，方可进行临床试验。从进化角度分析，支持用灵长类动物实验评估疫苗的理由是亲缘关系近。【临床试验】疫苗X的生产上市还需要经过三期的临床试验。（图2）分组志愿者患病数疫苗组10000人8人安慰剂组10000人160人结果分析：Ⅲ期临床试验在疫区招募了20000志愿者，试验结果如表所示，则该疫苗保护率是95%。注：疫苗保护率＝（安慰剂组患病率﹣疫苗组患病率）÷安慰剂组患病率。【社会参与】接种疫苗是对抗新冠疫情最有效的防范措施。当接种疫苗达到一定比率后就可以建立起免疫屏障，阻断疫情蔓延，因此接种疫苗不仅是为了个人的健康，更是为了全社会的健康。我们每个公民都应尽打快打疫苗。【解答】解：（1）实验为探究疫苗X的安全性和有效性，为作对照实验，而A组注射的是X疫苗，因此B组注射的是等量的生理盐水。（2）实验结果：仅A组小鼠的血清中检测到相应的特异性抗体，两组小鼠的其余生理和生化指标无明显差异，说明疫苗X对小鼠是安全有效的。（3）交流反思；有研究者认为，通过小鼠实验筛选出的疫苗，还需要用灵长类动物（如猴）实验评估疫苗，进一步确认安全有效后，方可进行临床试验。从进化角度分析，支持用灵长类动物实验评估疫苗的理由是亲缘关系近。（4）疫苗保护率＝（安慰剂组患病率﹣疫苗组患病率）÷安慰剂组患病率×100%；安慰剂组患病率=16010000×疫苗保护率=1.6%−0.08%结果分析：Ⅲ期临床试验在疫区招募了20000志愿者，试验结果如表所示，则该疫苗保护率是95%。故答案为：（1）等量的生理盐水；（2）无明显差异；（3）亲缘关系近；（4）95%。3．科学家探索光合作用过程和本质经历了漫长的历程。我们知道绿色植物利用太阳光能把二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气。H2O和CO2均含有O，那么O2中的O是来源于什么物质呢？资料一：19世纪末，科学家普遍认为：CO2在光的作用下被分解为CO和O2。资料二：范•尼尔通过实验得出紫硫细菌合成有机物的反应式，与高等植物光合作用的反应式进行比较研究后，建立了猜想。紫硫细菌：CO2+2H2S→光（CH2O）（糖类）+2S+H2高等植物：CO2+2H2O→光（CH2O）（糖类）+O2+H2资料三：英国化学家希尔在一个密闭的装置中加入含叶绿体的悬浮液和高铁盐（作氧化剂，不产生氧气），并除去装置内的CO2，在光照下发现密闭装置中产生了O2。资料四：美国科学家鲁宾、卡门给三组小球藻提供含有一定比例18O的水和碳酸氢盐（释放二氧化碳，其他条件均相同），光照相同时间后，分别检测小球藻释放氧气中18O的比例，实验结果如下表所示。（18O是表示中子数为10的氧原子，可作为示踪原子）组别水中18O的比例（%）碳酸氢盐中18O的比例（%）释放的氧气中18O的比例（%）10.850.410.8420.850.550.8530.850.610.85（1）通过资料二中的比较分析，可以作出的猜想是光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水。（2）希尔实验能否证明光合作用产生的O2全部来源于H2O？请作出判断并说明理由不能；该实验只能证明O2有来自H2O，但没有证明O2是否来源于CO2。（3）分析鲁宾、卡门的实验结果，可得出的结论及相应的依据分别是植物光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水（H2O）；光合作用释放的氧气18O的比例与水中18O的比例接近，而未受碳酸氢盐中18O比例的影响。【解答】解：（1）通过资料二中的比较分析，可以作出的猜想是光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水。（2）希尔实验不能证明光合作用产生的O2全部来源于H2O，该实验只能证明O2有来自H2O，但没有证明O2是否来源于CO2。（3）1941年，鲁宾和卡门用同位素标记法追踪光合作用中O2的来源。①鲁宾和卡门用H218O和普通的CO2进行小球藻光合作用实验，由此可知产生的氧气中的氧原子是18O．②鲁宾和卡门用C18O2和普通的H2O进行小球藻光合作用实验，由此可知光合作用释放的氧气18O的比例与水中18O的比例接近，而未受碳酸氢盐中18O比例的影响。③综合实验以上，结论是植物光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水（H2O）。故答案为：（1）水；（2）不能；该实验只能证明O2有来自H2O，但没有证明O2是否来源于CO2（3）植物光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水（H2O）；光合作用释放的氧气18O的比例与水中18O的比例接近，而未受碳酸氢盐中18O比例的影响4．春暖花开、燕雁北飞，秋寒叶落、燕雁南归。人们通常认为候鸟的迁徙与气温变化有关。据加拿大洛文教授14年的观察记录，有一种候鸟黄脚鹬，每年长途跋涉1.6万公里来往于北美洲的加拿大和南美洲之间，总是固定于5月26～29日在加拿大首次产蛋。根据上述现象，洛文教授认为气温不是引起候鸟迁徙的原因。他在1924年9月捕获了若干只某种候鸟，分两组进行实验，实验的过程与结果如表。所捕候鸟的处理3个月后放飞的所捕候鸟情况第一组置于日照时间逐渐缩短的自然环境中留在原地第二组置于日光灯下，用灯光模拟日照，并一天天延长光照时间多数往相同方向飞（1）洛文教授根据黄脚鹬的首次产蛋日期都是在每年的5月26～29日，推测气温不是引起候鸟迁徙的原因，因为每年同期的气温是变化的（或“不固定的”等意思相近均可）。（2）根据洛文教授的实验设计，你认为他的猜想是日照时间的长短变化是引起候鸟迁徙的原因。（3）若洛文教授根据此实验就对候鸟的迁徙原因下结论，这种做法是否合理，并说明理由。不合理，只进行了一种候鸟的研究，不具有普遍意义。【解答】解：（1）洛文教授根据黄脚鹬的首次产蛋日期都是在每年的5月26～29日，推测气温不是引起候鸟迁徙的原因，因为每年同期的气温是变化的（或“不固定的”等意思相近均可）。（2）根据图中洛文教授的实验设计可知，他的猜想是日照时间的长短变化是引起候鸟迁徙的原因。（3）若洛文教授根据此实验就对候鸟的迁徙原因下结论，这种做法是不合理的，原因是只进行了一种候鸟的研究，不具有普遍意义。故答案为：（1）变化的（或“不固定的”等意思相近均可）（2）日照时间的长短变化是引起候鸟迁徙的原因；（3）不合理，只进行了一种候鸟的研究，不具有普遍意义。5．酶是生物体内各种化学反应的催化剂，它的活性会受到多种外界因素的影响。在探究了温度对酶催化作用的影响实验后，科学兴趣小组在课后对其他