【创新设计】2018高考生物(人教版全国)一轮复习考点加强课光合作用与呼吸作用的关系及影响考点加强课1

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，对反应场所及各阶段反应物、生成物确认也常作为考查点，题型既有选择题也有非选择题。突破点1光合作用与呼吸作用的关系（5年9考）【例证】

(2015·重庆卷，4)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是(

)注：适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A.黑暗条件下，①增大、④减小B.光强低于光补偿点时，①、③增大C.光强等于光补偿点时，②、③保持不变D.光强等于光饱和点时，②减小、④增大解析光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，当光强低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，细胞吸收O2，释放CO2，故①增大、③减小，B错误。答案

B光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP来源与去1.光合作用与细胞呼吸的关系辨析(1)图解(2)过程联系(3)物质联系(4)能量联系2.微观分析光合作用与细胞呼吸之间的气体变化有光时，叶绿体所需CO2首先来自线粒体——只有当线粒体所提供的CO2不能满足叶绿体的需求时，叶绿体才从外界吸收CO2，此CO2即“净光合量”。由此可见，当叶绿体从外界吸收CO2时，光合速率一定大于呼吸速率，同理，叶绿体所释放的O2，也先送往线粒体，剩余的O2才释放到外界(此剩余O2即“净光合量”)如下图所示。考向光合作用与有氧呼吸内在关系1.(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。答案C2.(2017·江西南昌检测)如图表示某种植物的叶肉细胞中的甲、乙两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系。下列说法正确的是(

)A.该叶肉细胞光合速率大于呼吸速率B.改变光照强度一定会改变甲细胞器中生理活动的强度C.乙产生的CO2被甲利用至少要经过8层磷脂双分子层D.甲产生的ATP可以被乙利用，乙产生的ATP也可以被甲利用解析根据细胞器的结构可知，甲为叶绿体，乙为线粒体，题图显示细胞释放氧气，吸收二氧化碳，所以该叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，A正确；甲细胞器为叶绿体，其光合速率受温度、光照强度、二氧化碳浓度等外界环境因素的影响，所以改变光照强度不一定会改变甲细胞器中生理活动的强度，B错误；乙产生的二氧化碳从乙(线粒体)进入同一细胞的甲(叶绿体)被利用经过4层膜，即4层磷脂双分子层，C错误；甲中光反应过程产生的ATP只能用于暗反应，不可以被乙利用，D错误。答案

A突破点2外界因素对光合作用的影响（5年13考）纵观近年高考，光合作用、细胞呼吸两大生理过程已成为必考内容，既是重点、又是热点，题目难度大，区分度高，综合性强，题型既有选择题，更有简答、曲线模型分析、图表数据分析与处理，甚至以实验探究题形式呈现，考查内容常涉及光合作用与细胞呼吸内在关系、光合作用的影响因素(单因子影响、多因子综合影响)总光合速率、净光合速率及呼吸速率变化，尤其涉及密闭环境中CO2(或O2)变化状况测定与分析等，由于相关内容在教材中讲授较少，但备考需深、透、广，特设置本课，以求对上述重点内容的全面突破！【例证】(2014·新课标Ⅱ，29)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题。(1)当CO2浓度为A时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在A～B之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于C时，曲线b和c所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是______________________________________________________________________________________。(3)当环境中CO2浓度小于A时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑__________这一因素的影响，并采取相应措施。[慧眼识图获取信息]答案

(1)0

a、b、c(2)光强

(3)大于

(4)光强(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点温室大棚适当提高光照强度可以提高光合作用速率二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约C3的生成大气中CO2浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用①大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”②温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)①大田中适时播种②温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累必需矿质元素可通过所构成的与光合作用相关的化合物，对光合作用产生直接或间接影响(如K＋可影响光合产物的运输和积累)①合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率②施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素(2)多因子对光合速率的影响①曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。②应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。考向1光补偿点与光饱和点的移动1.(2014·四川理综，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(

)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题图可知，两种植物单作和间作时的呼吸速率(与纵轴的交点)不同，桑树间作时呼吸速率较大，大豆单作时呼吸速率较大，A项错误；桑树间作时光饱和点大，大豆单作时光饱和点大，B项错误；间作提高了桑树的光合速率，在较低光照强度下，间作提高了大豆的光合速率，但在较高光照强度下，间作降低了大豆的光合速率，C项错误；大豆开始积累有机物的最低光照强度(与横轴的交点)单作大于间作，D项正确。答案D2.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。如图表示该植物在25℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30℃(原CO2浓度等不变)，从理论上分析图中相应点的移动应该是(

)A.A点上移，B点左移，m值增加B.A点不移，B点左移，m值不变C.A点下移，B点右移，m值下降D.A点下移，B点不移，m值上升解析分析题图曲线，A点表示植物在一定温度下的呼吸速率，B点表示植物的光补偿点即此时光合作用强度等于呼吸作用强度，m表示在一定条件下的最大光合强度。由于细胞呼吸的最适温度为30℃，因此当温度由25℃提高到30℃时，呼吸速率增大，A点下移；而光合作用的最适温度为25℃，当温度提高到30℃时，超过了最适温度，因此植物的光合作用强度降低，m值下降，B点(光补偿点)应右移。答案C考向2多角度考查外界因素对光合速率的影响1.(2016·全国课标卷Ⅰ，30)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是________。(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_______________________________________。解析(1)甲组在a点条件下，增加光照强度，光合作用强度继续增加，故光合作用的限制因子是光照强度。(2)甲组在b点条件下，光照强度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用强度，需增加光合作用原料，而O2是光合作用产物，CO2是光合作用的原料，故应该增加CO2浓度。(3)个体的表现型受遗传因素与环境因素共同影响。若乙组的光合作用强度变化受遗传因素影响，则在甲组的光照条件下，乙组的子代光合作用强度随光照强度变化情况应与甲组不同，此与题干矛盾，故可排除遗传因素影响，因此乙组光合作用强度的变化应由环境因素(即低光照)引起，并非遗传物质改变所致。答案(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的2.如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内。下列分析正确的是(

)A.乙图中D点与C点相比，相同时间内叶肉细胞中C5的生成量较少B.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度C.丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变D.甲图中A点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量解析乙图中，D点时光照强度比C点时的大，光反应生成的[H]、ATP增多，暗反应还原过程增强，C5的生成量较多，A错误；丙图中，P点的限制因素是温度，B错误；丙图中，若温度过高则酶的活性下降，光合速率会下降，C错误；甲图中A点之后限制因素不再是光照强度、CO2浓度或温度(由题干信息可知，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内)，故很可能是内因影响如叶绿体中色素的含量、酶的含量等，D正确。答案

D考向3联系实际考查光合速率影响因素及增产措施1.(2016·全国课标卷Ⅲ，29)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度/℃3636363125相对湿度/%1727525252实验结果光合速率/(mg·CO2·dm－2·h－1)11.115.122.123.720.7回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是________，依据是_________________________________________________________________________________；并可推测，________(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第________组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是____________________________________________________________________________________。(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析(1)根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)比较实验组二、三、四可知小麦光合速率在31℃时高于另外两组，由此推知，小麦光合作用的最适温度在31℃左右，而第四组的25℃还远低于最适温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。答案(1)相对湿度相同温度条件下，相对湿度改变时，光合速率变化较大增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不需要不需要2.(2016·山东潍坊二模)科研人员在一定二氧化碳浓度和温度条件下，利用苹果树、梨树幼苗进行了一系列探究实验，得到结果如下图所示。请回答下列问题：(1)科研人员设计本实验的目的是______________________。(2)据上图分析，当光照强度小于0.4[mmol光子·(m2·s)－1]时，光反应中________的生成速率限制了光合作用速率；当光照强度大于0.7[mmol光子·(m2·s)－1]，限制光合作用速率的主要环境因素有______________________________________。(3)光照强度为0.5[mmol光子·(m2·s)－1]时，苹果的CO2固定速率比梨高________[μmol·(m2·s)－1]。(4)生产实践中，为提高经济效益在果树下套种适当的农作物，使植被的垂直结构复杂化，这样做的意义是提高了__________。答案

(1)探究不同光照强度对两种果树光合作用的影响(2)ATP和[H]二氧化碳浓度和温度(3)1(4)光能利用率(利用阳光等环境资源的能力)在影响光合作用的因素中，光照强度、温度、二氧化碳浓度等指的是外界影响因素，而影响光合作用的内部因素通常指的是叶绿素的含量、酶的数量(或活性)等，回答影响因素这类问题时，①要注意审清题中需要回答的是外界影响因素还是内部影响因素；②针对曲线模型，在曲线上升阶段，限制因素为横坐标表示的因子，当曲线不再上升时，要从内部因素(如色素含量、酶活性等)和横坐标表示的因子之外的环境因素(如温度、CO2浓度等)进行分析；③若为表格，则应先将表格信息转化成曲线图再进行分析。突破点3密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化过程分

析（5年5考）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，把握呼吸速率、光合速率测定实验设计原理，并能把握实验设计常规步骤是解答此类问题的关键。【例证】

(2015·安徽卷，29Ⅰ)科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。(1)由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是___________________________________；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测________浓度的变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。③记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a.____________________________________________________，b.____________________________________________________。解析(1)由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下的CO2生成速率较低，主要原因是温度较低，导致酶的活性较低，呼吸速率较慢，所以其主要原因是：低温降低了细胞呼吸相关酶活性；随着果实储存时间的增加,密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸,该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。(2)根据单一变量原则，控制唯一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证唯一变量的作用，所以，选取的果实成熟度也应一致；根据可重复性原则，同一处理在实验中出现的次数称为重复。重复的作用有二：一是降低实验误差，扩大实验的代表性；二是估计实验误差的大小，判断实验可靠程度，所以，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。以答案

(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2

O2

(2)a.选取的果实成熟度应一致b.每个温度条件下至少有3个平行重复实验解答(1)题的一个关键在于敏锐捕获图1、图2中纵轴“数字”不同。如图1为30～50，而图2为0～5，故单位时间内CO2变化量差异明显。解答(2)题时必须熟练实验评价题的解题策略，常用“五看”法1.绿色植物24h内有机物的“制造”、“消耗”与“积累”(1)典型图示(2)曲线解读①积累有机物时间段：CE段。②制造有机物时间段：BF段。③消耗有机物时间段：OG段。④一天中有机物积累最多的时间点：E点。⑤一昼夜有机物的积累量：SP－SM－SN(SP、SM、SN分别表示P、M、N的面积)。2.密闭环境中一昼夜CO2、O2含量的变化曲线考向密闭环境昼夜物质含量的变化1.(2016·山东临沂一模)下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下密闭容器中苎麻在不同温度条件下的净光合速率和呼吸速率曲线及苎麻叶肉细胞CO2的转移方向。请回答：(1)曲线中光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是________，此时该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来源与上图中的________图相对应；苎麻叶肉细胞处于甲图状态对应的温度范围是________。(2)苎麻叶肉细胞处于丁图状态时，类囊体上进行的生理过程叫________，该过程中发生的物质变化包括________。(3)若温度保持在20℃，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻能否正常生长？________。原因是_______________________________________________________________________。(4)为探究苎麻叶肉细胞在光下能否分解水产生[H]，取其新鲜叶片制成叶绿体悬浮液。取一支试管，加入叶绿体悬浮液5mL和0.1%的2，6—二氯酚靛酚(一种能被还原成无色的蓝色氧化剂)溶液5滴，摇匀，置于直射光下，试管内液体蓝色逐渐褪去。为了达到实验目的，本实验的方法步骤还需要完善的做法是______________________________________________________________________________________________________________。解析(1)当光合速率与呼吸速率相等时，净光合速率为零，对应的温度是40℃，在温度为40℃的条件下，苎麻的呼吸速率与光合速率相等，该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来自于自身呼吸作用及外界空气与图丁符合。图甲表示呼吸速率大于光合速率，净光合速率为负值，处于甲图状态对应的温度范围是40～55℃。(2)丁图表明光合速度大于呼吸速度，类囊体上进行的生理过程为光反应阶段，该过程包括水的光解，水分解成氧气和还原氢，以及ADP和Pi合成ATP。(3)植物一昼夜有机物的积累量大于零时，植物才能生长。温度保持在20℃

的条件下，植物白天的净光合速率为2，晚上呼吸速率也为2，则一昼夜有机物的积累量＝12×2－12×2＝0，所以长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻将不能正常生长。(4)本实验缺少一个对照实验，对照实验的设计的唯一变量是缺少光照，所以需要另取一支试管，加入与实验组相同的材料，但实验条件应为置于黑暗中。答案

(1)40℃

丁40～55℃

(2)光反应水分解成氧气和还原氢，以及ADP和Pi