高考生物二轮专题复习配套课件第一篇-第二单元-专题二-两大基础代谢光合作用和呼吸作用

11三月2024高考生物二轮专题复习配套课件第一篇第二单元专题二两大基础代谢光合作用和呼吸作用考点一光合作用与细胞呼吸的过程及相互关系1．(2013·全国课标Ⅱ，2)关于叶绿素的叙述，错误的是()。 A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析叶绿素的中心元素是镁元素，A项正确；色素的作用是吸收、传递和转化光能，可用于光合作用，B项正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C项正确；植物色素主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D项错误。答案D2．(2013·全国课标Ⅱ，3)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()。 A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成 C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同 解析破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型，在有氧的环境中，破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制，C错。 答案C3．(2014·全国课标Ⅱ，6)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()。 A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物 B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与 C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析光合作用光反应阶段合成ATP需要以ADP和磷酸为原料，A正确；光反应阶段色素分子对光的吸收和传递不需酶的参与，B正确；人体在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供，无氧呼吸产生的乳酸此种情况下不再供能，C错误；病毒无细胞结构，不能独立代谢，必须寄生在活细胞内，其代谢所需能量等均由宿主细胞提供，D正确。答案C高考对本知识点的考查侧重于光合作用与细胞呼吸的过程，物质、能量转化关系及相关条件或影响因素等，题型既有选择题，也有非选择题。1．光合作用与细胞呼吸关系图解14C3

14CO2

18O2

3．用线粒体和叶绿体表示O2和CO2两者关系 上图中表示O2的是

；表示CO2的是

，其中①为

，①＋④为

。②③⑥①④⑤净光合量总光合量上图中：Ob段：只有呼吸作用，应有⑤⑥；bc段：呼吸作用大于光合作用，应有③④⑤⑥；c点：呼吸作用等于光合作用，应有③④；ce段：呼吸作用小于光合作用，应有①②③④；e点：呼吸作用等于光合作用，应有③④；ef段：呼吸作用大于光合作用，应有③④⑤⑥；fg段：只有呼吸作用，应有⑤⑥。1．判断下列关于光合作用的叙述 (1)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中(安徽，1B)(×) (2)在叶肉细胞中，CO2的固定场所是叶绿体基质(2010·天津，1改编)(

)再悟高考

(3)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP(浙江，4C)(×)(4)菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏(2013·海南，8ABD合编)(

)(5)叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP(2012·全国，2B)(×)(6)红枫液泡中色素吸收的光能用于光合作用(2011·海南，12D)(×)2．判断下列关于呼吸作用的叙述 (1)细胞呼吸必须在酶的催化下进行(全国新课标Ⅱ，1A)(

) (2)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累(2010·课标全国，2改编)(×) (3)酵母菌无氧呼吸被分解的葡萄糖中的能量一部分转移 至ATP中，其余的存留在酒精中(2011·山东，3D)(×)3．(2014·重庆卷，5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是()。 A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化 B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快 C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量 D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关解析酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化，A错误。当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，由于酶量限制，反应速率不再随底物浓度增加而加快，B错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段[H]与氧气结合后生成水释放大量能量，C正确。人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，乙醇的分解是在人体内进行的，不会受外界温度的影响，D错误。答案C4．(2014·天津卷，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()。 (CH2O)＋O2CO2＋H2O＋能量 A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行 B．过程①产生的能量全部储存在ATP中 C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同解析过程①为有氧呼吸过程，真核生物在细胞质基质和线粒体中进行，原核生物在细胞质中进行，过程②为光合作用，真核生物在叶绿体中进行，原核生物在细胞质中进行，A错误；有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，水中的氧形成了O2，C错误；过程①和②都能产生[H]，前者与氧结合产生水并释放大量能量，后者用于C3还原，D正确。答案D5．下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，下列有关说法不正确的是()。

A．b表示CO2 B．③过程还能产生C5 C．④过程中有些反应还需要H2O参与 D．②④过程中产生ATP最多的是④过程创新预测

解析据图分析：b表示CO2，和水光解产生的[H]和ATP反应生成葡萄糖，故A正确。暗反应还生成五碳化合物来继续二氧化碳的固定，故B正确。有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，故C正确。有氧呼吸第三阶段是一、二阶段生成的[H]和氧气反应生成水，同时生成大量ATP，故D错。答案D6．(2014·《考试大纲》调研卷)下表所列的生理活动，洋葱根尖成熟区根毛细胞能完成的是()。项目生理活动①核DNA→核DNA②合成RNA聚合酶③核糖核苷酸→mRNA④K＋通过主动运输进入细胞⑤染色质→染色体⑥[H]＋O2→H2O⑦H2O→[H]＋O2⑧渗透作用A．②③④⑤⑦ B．①②③④⑤C．①③④⑥⑧ D．②③④⑥⑧解析根毛细胞属高度分化的细胞，不发生细胞分裂，故无①⑤过程；由于根毛细胞中无叶绿体，故无⑦过程。答案D7．(2014·湖南高三十三校联考)图Ⅰ表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图Ⅱ表示在不同温度下，测定该植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题。(1)细胞器甲乙都有双层膜，乙的名称是________，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它在乙的________(场所)被彻底分解；将结构乙从细胞中提取出来，置于清水中，则其内膜破裂________(早、晚)于外膜。(2)在电子显微镜下观察，可看到甲内部有一些颗粒，它们被看作是甲的脂质仓库，其体积随甲的生长而逐渐变小，可能的原因是________________________。(3)从图Ⅱ分析可知，该植物的呼吸速率可表示为________，光合速率可表示为________。在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度________(增强、减弱、不变)，实际光合作用的强度________(增强、减弱、不变)。(4)恒定在上述________℃温度下，维持10h光照，10h黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________mg。解析(1)由乙可向甲提供CO2推知乙为线粒体，甲为叶绿体，物质c应为葡萄糖的分解产物丙酮酸，它在线粒体基质中被彻底分解，由于线粒体内膜有许多突起，故吸水涨破时间应晚于外膜。(2)叶绿体生长过程中需不断消耗脂质以构建“膜”，故脂质颗粒会减小。(3)植物的呼吸速率即黑暗1h有机物消耗量“X”，光合速率为“净光合量＋呼吸量”即M＋Y－(M－X)＋X＝Y＋2X；图Ⅱ实验结果显示13～16℃之间“X”相对值逐渐增大，则呼吸强度增强，实际光合速率也增强(Y＋2X的值增大)。(4)由图Ⅱ柱形图数据推知：(X＋Y)×10－10X数值(即10h光照与10h黑暗条件下的重量净增量)在14℃时最高，为10×3＝30(mg)。答案(1)线粒体基质晚(2)颗粒中的脂质参与构建叶绿体中的膜结构(3)XY＋2X增强增强(4)1430细胞呼吸的曲线识别技巧(1)下降型曲线：呼吸反应速率逐渐减缓，一般受生成物含量的影响，随生成物的增多而减缓，如CO2浓度。(2)上升型曲线：呼吸反应速率逐渐加快，一般受反应物含量的影响，随反应物的增多而加快，如O2含量。

考点二光合作用与细胞呼吸的影响因素及相关曲线辨析1．(2014·全国课标Ⅰ，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()。 A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降解析用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A项会发生；光反应停止，[H]和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B项不会发生；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C项会发生；光反应停止，NADPH([H])的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D项会发生。答案B2．(2011·全国课标卷，29)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答下列问题。(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是__________________________________________________________________________________________________。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(低、高)。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低)，其原因是__________________________________________________。解析本题考查光合作用过程及同学们从曲线中获取有效信息的能力。当环境中二氧化碳浓度降低时，C5(物质B)和CO2结合生成C3(物质A)的速率减慢，而C3(物质A)还原生成C5(物质B)不受影响，C5(物质B)的含量升高，C3(物质A)的含量降低。当达到新的平衡后，由于一分子的C5(物质B)和CO2结合可以生成两分子的C3(物质A)，最终物质A的浓度比物质B高。答案(1)C3化合物(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定；根据暗反应特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍当环境中CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度减弱，所需要ATP和[H]少高考对本知识点的考查常结合坐标曲线或柱形图模型，考查光合作用、细胞呼吸的影响因素及其在生产实践中的应用，对总光合速率、净光合速率与呼吸速率的考查也较多，强化对相关原理的分析及相关曲线模型的归纳整合是备考的关键。

2．光合作用与细胞呼吸切记的4个易失分点 (1)光反应与细胞呼吸产生的ATP的作用不同：①光反应产生的ATP：只为暗反应供能，不为其他生命活动供能。②细胞呼吸产生的ATP：用于其他各项生命活动。 (2)CO2通过气孔进入叶肉细胞被利用：穿过1层细胞膜、2层叶绿体膜。 (3)叶绿体基质内C3的两大去向：①转化成糖类；②再生成C5。 (4)温度和pH影响光合作用速率的实质：影响酶的活性。1．(2014·四川卷，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是()。再悟高考

A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析由曲线图分析可知，桑树间作时比单作时呼吸强度增大，大豆间作时比单作时呼吸强度减小，均受到影响，A错误；间作时，桑树光饱和点增大，大豆光饱和点减小，B错；由图中大豆曲线可知在一定光照强度范围内，间作也提高了大豆的光合速率，C错误；光合速率开始大于零表示有机物开始有积累，由大豆曲线图可知，此时其光照强度单作大于间作，D正确。答案D2．(2014·山东卷，26)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是________。据图分析，该植物可通过________以增强对弱光的适应能力。(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是_________。18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有______。(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。解析(1)吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇(或丙酮)提取绿叶中的色素；绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，层析后叶绿素a比叶绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加而升高，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应能力。

(2)8：00到12：00气温升高呼吸速率增强，光照强度增加，但气孔导度相对稳定，由于受到CO2供应的限制，光合速率升高远不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时光合速率＝呼吸速率，既进行光合作用又进行细胞呼吸，叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生ATP。(3)突然去除遮光物，光反应加强，为暗反应提供更多的ATP和[H]，导致较多的C3被还原，C3含量减少。答案(1)类囊体薄膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体(3)减少3．(2014·安徽卷，29Ⅰ)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率________。与对照组相比，________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是______________________________________________________________________________。(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(3)某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1mg·g－1、3.9mg·g－1和4.1mg·g－1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是______________________________________________。解析(1)据图分析，与15d幼苗相比，30d幼苗在3种不同光照下的二氧化碳吸收量都较高，故其净光合速率高。对照组为自然光处理组，蓝光组气孔导度最高，即气孔开放度最高，而且胞间CO2浓度最低，故对CO2的利用率最高。(2)CO2固定的部位为叶肉细胞叶绿体基质，叶肉细胞间隙CO2要通过1层叶肉细胞膜进入叶肉细胞，再通过2层叶绿体膜到达叶绿体基质，共通过3层生物膜，即3个磷脂双分子层。(3)为提高数据的可信度，可以随机取样进行重复测定，并取平均值作为实验的最终结果。答案(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快(2)3(3)随机取样进行重复测定4．某密闭温室大棚内CO2浓度的变化如 图所示，其中B、C两点的温度相同。 下列说法错误的是()。 A．经一昼夜后大棚内植物有机物积累量增加 B．经一昼夜后大棚内O2浓度增加 C．B、C两点时温室大棚中的光照强度相同 D．B、C两点时植物的光合作用速率等于细胞呼吸的速率创新预测

解析选项A，由图可知，一昼夜后大棚内CO2浓度下降，减少的CO2用于合成有机物，因此，植物体内有机物积累量增加。选项B，CO2浓度下降，说明光合作用总强度大于细胞呼吸，因此大棚内O2浓度增加。选项C、D，B、C两点时温度相同，说明细胞呼吸强度相同，同时由于B、C两点时光合作用强度等于细胞呼吸强度，说明B、C两点时的光合作用强度也相同。但C点时的CO2浓度更低，说明C点时的光照强度必然要大于B点时的光照强度。答案C5．(2014·高考押题卷)为研究光照强度对大豆光合作用的影响，某兴趣小组利用面积相同但部位不同的大豆叶片A与B进行了相关实验。如图是大豆光合作用过程示意图，图中①、②、③表示相关物质；如表是在适宜温度下不同叶片在不同光照强度下的放氧速率。请回答下列问题。光照强度/相对值0102550100250500600叶片A－20－10－5－15152830叶片B－2－0.51.536101212(1)大豆叶肉细胞的叶绿体中含有两大类色素，其中叶绿素主要吸收________光。若要从叶绿体中提取色素，需用的有机溶剂是________。(2)图中物质①表示________，乙过程进行的场所是________；若在各种条件都适宜的情况下，突然除去光照，可推测短期内C5含量的变化是________(填“增加”、“不变”或“减少”)。(3)据表分析，当光照强度为0时，叶片A的细胞中产生ATP的场所有________，数据表明此条件下叶片A的呼吸速率________(填“大于”、“小于”或“等于”)叶片B的呼吸速率。(4)温度适宜且光照强度>500时，叶片B的放氧速率主要受________限制；若绘制叶片A、B放氧速率的曲线图，则大约在光照强度为175时两条曲线相交，此点的生物学含义是________________________。解析(1)大豆叶绿体中含有叶绿素与类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光与蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；提取叶绿体中色素常用的有机溶剂是无水乙醇。(2)图中甲过程表示光合作用的光反应，物质①是O2；乙过程表示暗反应，其发生在叶绿体基质中。若突然除去光照，则光反应产物[H]与ATP减少，C3还原成C5受阻，而C5此时能继续与CO2反应生成C3，故短期内C5含量将减少。(3)据表分析，光照强度为0时，叶片A中只进行细胞呼吸，故细胞内产生ATP的场所有细胞质基质与线粒体；在无光条件下，叶片A吸收氧气的速率明显大于叶片B，说明叶片A的呼吸速率大于叶片B的呼吸速率。(4)在适宜温度下，光照强度>500时，叶片B的放氧速率主要受CO2浓度的限制；若绘制叶片A、B放氧速率的曲线图，则大约在光照强度为175时两条曲线相交，此点的生物学含义是叶片A、B的净光合速率相等，但此点两者总光合速率不等。答案(1)红光与蓝紫无水乙醇(合理即可)(2)O2叶绿体基质减少(3)细胞质基质、线粒体大于(4)CO2浓度叶片A、B净光合速率相等(1)光合作用的影响因素：光照强度、光质、CO2浓度、温度、水分、矿质离子供应等。(2)细胞呼吸的影响因素：温度、O2浓度、CO2浓度、水分等。(3)植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。(4)提高大棚作物产量的措施：①阴天时人工补光(最好补红光、蓝紫光)；②夜间适当降温以便降低呼吸消耗。考点三光合作用与细胞呼吸相关实验探究(2011·全国卷，33)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。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2蒸馏水浸泡水中通入空气蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题。(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，叶片能进行有氧呼吸的组别是________。(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，叶片能进行有氧呼吸。(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是通过有氧呼吸产生的。组4与组2相比，培养液中没有O2，叶片不能进行有氧呼吸，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有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)无有关光合作用和细胞呼吸实验探究类题目是高考的重点、热点，题目区分度高，分值重，准确把握光合作用、细胞呼吸的生理过程、影响因素及相关原理，并能把握实验设计常规步骤是解答此类问题的关键。

1．光合作用与细胞呼吸常用的2种典型实验方法 (1)“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。 (2)梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。2．酵母菌呼吸方式的测定——对比实验法 (1)实验原理 ①酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。 ②CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄——根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。 ③橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。(2)实验中的关键步骤①通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。3．生物呼吸类型判定实验设计 探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。(1)若甲液滴

，乙液滴

，则只进行有氧呼吸。(2)若甲液滴

，乙液滴

，则只进行无氧呼吸。(3)若甲液滴

，乙液滴

，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。(4)物理误差的校正：除将装置中

换为

外其余均与乙装置相同。左移不动不动右移左移右移生物材料杀死的等量同种生物材料4．光合速率与呼吸速率的测定 (1)测定装置NaOH

吸收CO2

遮光

左

耗氧量

NaHCO3

CO2浓度恒定

较强光照

(3)实验设计中的3个关键点①变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。②对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。③无论哪种装置，在光下测得的数值均为“表观(净)光合作用强度值”。1．(2013·广东理综，29)某新能源 研究兴趣小组尝试用木薯块根 的淀粉制备燃料酒精。他们用 酶将木薯淀粉降解成单糖。查 阅资料后，安装的酒精发酵装 置、采用的发酵条件如图。再悟高考

(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始实验。发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于_________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是______。(2)第3天，取出少量发酵液，滴加含有__________的浓硫酸溶液来检测酒精。(3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确，发酵温度和pH适宜，但酒精含量(＋)比预期低。他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如________，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现；用“＋”表示酒精量，最高含量为“＋＋＋＋＋”)。(4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。__________________________________________________。解析本题考查酵母菌呼吸方式探究及实验探究的相关知识。(1)由图装置可知酵母菌在发酵初期需进行有氧呼吸，提供大量能量以增加菌种的数量，故先通入O2，同时偶尔打开通气阀②，排出产生的CO2以保持装置内气压平衡。(2)酒精的检测方法是：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。(3)酵母菌无氧呼吸产生酒精，锥形瓶中溶液量一定，随着无氧呼吸的进行，酒精浓度不断增大，推知酒精含量低于预期的原因可能是不断增大的酒精浓度抑制了酵母菌的无氧呼吸，使酒精的生成量减少，由此可确定实验目的为：探究酒精浓度对无氧呼吸所起的作用，其中自变量为酒精浓度，因变量为溶液中的酒精含量，须设置对照实验，根据“最高含量为＋＋＋＋＋”的提示可知要设计5组实验，加入等量的酵母菌及营养物质，用不同量的水进行稀释即得5种不同浓度的溶液，菌种数量相同，开始产生的酒精总量相等，但酒精浓度不同，对酵母菌无氧呼吸的后续进行的影响将不相同，根据实验结果即可得出结论。答案(1)提供O2使酵母菌大量繁殖排出产生的CO2以保持装置内气压平衡(2)重铬酸钾(3)酒精浓度实验设计：①取5只锥形瓶，标号为1、2、3、4、5，分别加入等量的酵母菌、葡萄糖培养液和缓冲液；②向锥形瓶中分别加入0mL、20mL、40mL、60mL、80mL的蒸馏水进行稀释，密封，置于相同且适宜的条件下培养相同时间；③一段时间后测定溶液中的酒精含量。结果如下：(4)溶液稀释倍数越高，产生的酒精量越大，说明酒精浓度越小，越有利于酵母菌进行无氧呼吸编号12345酒精含量＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋2．(2014·武汉调研改编)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧条件和无氧条件下都能生存，常用于科学研究。某小组在注射器中加入3mL含酵母菌的培养液，吸入9mL空气后加塞密封(如图所示)，一段时间后，发现针管内的气体体积增加。请回答：创新预测

(1)在缺氧条件下生长的酵母菌，细胞中线粒体的数目会逐代减少。若用高倍显微镜观察这种变化，通常用________染液将线粒体染成蓝绿色。(2)吸取少量培养后的培养液，滴加适量的酸性重铬酸钾溶液，若溶液颜色变为________，则说明气体体积增加是由于酵母菌进行了________(“有氧”、“无氧”或“有氧和无氧”)呼吸。(3)为排除气体体积增加是由外界环境条件改变引起，应在实验时增设一对照组同步实验。请描述对照组的设置，并预测实验结果。(4)呼吸商(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。现利用甲(A1，A2)、乙(B1，B2)装置各两套进行实验，在氧气充足的情况下，分别测量等量蓖麻、玉米种子萌发过程中的气体变化情况，所测数据如表所示，则属于测量蓖麻种子的装置是________和________，请解释出现这种结果的原因：______________________________________________。则蓖麻和玉米种子的呼吸商分别是________和________。甲装置乙装置A1A2B1B2有色液滴不动有色液滴左移5个单位有色液滴左移5个单位有色液滴左移10个单位解析(1)观察线粒体通常用健那绿染液染色。(2)针管内酵母菌若能进行无氧呼吸则可产生酒精，滴加酸性重铬酸钾溶液后，含酒精的溶液颜色会呈现灰绿色。(3)欲进行物理误差校正，可另取同一装置，除灭活酵母菌外，其他各项均应与实验组相同，若对照组实验前后气体体积不变，则表明气体体积增加并非外界环境条件改变引起的，若对照组实验后气体体积减少或增加，则可结合实验组气体增加值，予以“加”或“减”，以去除误差。(4)甲装置的读数表示呼吸作用释放的CO2与吸收的O2的体积的差值，乙装置中呼吸作用释放的CO2被NaOH吸收，因此该装置的读数表示呼吸作用中吸收的O2的量。蓖麻是油料作物，种子中主要含有脂质，玉米主要含有淀粉。脂质中C、H比例高，与相同质量的淀粉相比，氧化分解过程中会消耗更多的氧气，所以B2装置中放的是蓖麻，脂肪分子中含氧很少，其氧化分解过程中吸收的O2用于合成CO2和H2O，所以其产生的CO2的量少于其吸收的O2的量，故A2装置中放的是蓖麻；蓖麻吸收的氧气为10个单位，释放的CO2为5个单位，呼吸商为0.5，玉米吸收的氧气为5个单位，释放的CO2为5个单位，呼吸商为1。答案(1)健那绿(2)灰绿色无氧(3)另取一相同装置，将注射器中的含酵母菌的培养液换成等量的灭活的培养液，其他都相同。若对照组实验前后气体体积不变，表明气体体积增加不是外界环境条件改变引起的(其他合理答案也可)(4)A2B2蓖麻种子中含有更多的脂质，C、H比例高，氧化分解过程中消耗了更多的氧气；脂质氧化分解过程中消耗的氧分子数大于其产生的二氧化碳数，装置甲中的水滴左移0.513．(2014·高考押题卷)近日来，雾霾笼罩着中华大地，遮挡阳光，对植物光合作用有极大影响。图甲是雾霾环境中放在密闭玻璃罩内的大豆幼苗，CO2测量仪可测定其中一昼夜内CO2浓度的变化，结果如图乙。图丙是研究光合作用的简单装置。请据图回答问题。(1)请画出图甲中O2浓度的变化：(2)光合作用的光补偿点相当于图乙中的________点。一昼夜后幼苗体内有机物的量有何变化？________。据图乙分析原因：____________________________________。(3)若给图丙装置以图乙中C点对应的光照时，液滴将会________移动。如果要用该装置测定大豆幼苗在某一特定光照下的总光合速率，应如何设计实验？①如何测定有氧呼吸速率：______________。②如可测定净光合速率：______________。③如何处理数据：______________。解析(1)O2浓度的变化与CO2浓度的变化基本相反。(2)光合作用的光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度，相当于图乙中的B、D点。一昼夜后密闭玻璃罩内的CO2浓度升高，说明大豆幼苗呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此有机物的量减少。(3)CO2缓冲液的作用是保持CO2浓度不变，C点是CO2浓度下降最快时对应的光照强度，此时，光合作用产生O2的速率大于呼吸作用吸收O2的速率，所以，液滴将会向左移动。要测定大豆幼苗有氧呼吸速率，需将该装置置于黑暗环境中一定时间，记录液滴向右移动的距离。要测定其净光合速率，需将该装置置于相同的温度，并在特定光照下处理相同时间，记录液滴向左移动的距离。总光合速率就是呼吸速率和净光合速率之和。答案(1)如图(2)B、D减少一昼夜后密闭玻璃罩内的CO2浓度升高，说明大豆幼苗呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此有机物的量减少(3)向左①将该装置置于黑暗环境中一定时间，记录液滴向右移动的距离②将该装置置于与①中温度相同的条件下用特定光照处理相同时间，记录液滴向左移动的距离③将两次液滴移动的距离相加(1)生物学实验中常用实验条件的控制方法①增加水中氧气——泵入空气或放入绿色水生植物。②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。③除去容器中二氧化碳——氢氧化钠溶液。④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中。⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热。⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光。⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。⑧线粒体提取——细胞匀浆离心。⑨保持容器中CO2体积不变——NaHCO3溶液。(2)解答光合作用与细胞呼吸实验探究题时务必要关注的信息是加“NaOH”还是“NaHCO3”；给予“光照”处理还是“黑暗”处理，是否有“在温度、光照最适宜条件下”等信息。

影响两大基础代谢的因素及相关曲线模型辨析1．高考常考的植物“三率”(总光合速率、净光合速率、呼吸速率)问题归纳 (1)植物“三率”间的内在关系 ①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值(CO2释放量或O2吸收量)。 ②净光合速率：植物绿色组织在“有光”条件下测得的值——小室内CO2减少(或增加)量或小室内O2增加(或减少)量。 ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。研判规律

(2)植物“三率”的常用表示方法在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。表示方法(如下表)。项目表示方法净光合速率CO2吸收量或小室中CO2减少量，O2释放量或小室中O2增加量、C6H12O6积累量真正光合速率CO2固定量、O2产生量或叶绿体CO2吸收量或叶绿体O2释放量、C6H12O6制造量呼吸速率(遮光条件下测得)CO2释放量、O2吸收量或线粒体CO2释放量或线粒体O2吸收量、C6H12O6消耗量2.高考常考的“三率”相关模式图整合注：上图2中F点，图3中D点、E点，图4中B点均与图6相当，即光合速率＝呼吸速率。3．在相对密闭的环境中一昼夜CO2含量的变化曲线图分析(O2变化与CO2相反)(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加(即植物生长)；(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4)CO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。1．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如下图。下列有关说法不正确的是()。趁热打铁

A．图乙中的C点对应图甲中的C点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的①B．图甲中的F点对应图乙中的H点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的③C．到达图乙中的D点时，玻璃罩内CO2浓度最高，此时细胞内气体交换状态对应图丙中的③D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加解析图乙中C、D分别表示光合作用即将开始、光合作用速率等于呼吸作用速率，分别对应图甲的B点和C点，细胞内的气体交换状态分别为图丙的①、③。到达图乙中D点时，玻璃罩内的CO2浓度最高。图甲中的F点是一天中第二次光合速率等于呼吸速率，对应图乙中的H点、图丙中的③。经过一昼夜后玻璃罩内的CO2浓度降低，说明植物体内的有机物含量增加。答案A2．某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞光合作用速率和呼吸速率的关系，并绘制了甲、乙、丙、丁四幅图。其中图中“A”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是 ()。解析图甲中所示A点代表净光合速率与呼吸速率相等，其余各图的A点均代表总光合速率与呼吸速率相等。答案A3．图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是()。A．若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，