专题01 植物的新陈代谢探究（原卷版）

专题01植物的新陈代谢探究题型分析植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用是考查的重点,近几年的中考卷一般都将这些知识糅合成一道综合题进行考查。主要考查方向有①掌握植物光合作用和呼吸作用的反应式、物质与能量的转化情况、完成场所、意义等,还要注意光合作用与呼吸作用的区别与联系。②掌握绿色开花植物的生殖方式、育种过程、果实和种子的形成等。题型一、光合作用例题1．（2021·乐清模拟）小知想要探究光照强度对光合作用强弱的影响，为了帮助小明完成实验，老师提供了如下的实验器材和药品。【实验器材和药品】如图装置若干、种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液、功率不同(30瓦、60瓦、100瓦等)的LED灯、刻度尺、烧杯、秒表。【老师对实验的提示和建议】①二氧化碳缓冲液可以维持装置内二氧化碳浓度不变，取用100毫升即可。②温度会影响该植物光合作用的强弱，25℃是植物光合作用的最适温度。（1）该实验通过测定来判断光合作用的强弱。（2）请利用老师提供的实验器材和药品以及对实验的提示和建议，帮助小知设计实验方案。例题2．（2019·宁波模拟）适于在强光照条件下生活的植物称为阳生植物，相反，适于在弱光照条件下生活的植物称为阴生植物。如图表示在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳生植物和阴生植物的净光合速率（用CO2吸收量表示）随光照强度的变化情况，请据图分析回答：（1）图中甲、乙两曲线代表的植物中，属于阴生植物的是。（2）当光照强度为V时，甲植物与乙植物固定的CO2量光照强度的差值为。（3）当光合速率与呼吸速率相等时，乙植物所需的光照强度小于甲植物，原因是。例题3．图甲智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、二氧化碳浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用二氧化碳吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答：（1）大棚内壁上经常出现小水珠，这些小水珠部分来自于植物的作用。（2）要使植物A和B都能正常生长，大棚内光照强度至少应大于点。（3）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A(选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。（4）要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有(写出一点)。例题4．绿色植物通过光合作用不断制造有机物，在满足植物自身需求的同时，也为生物圈中包括人类在内的其他生物提供了基本的食物来源，根据图示回答下列问题：（1）图甲是花生叶片的结构示意图，标号②细胞中有而①细胞中没有的结构是。（2）为了进一步探究花生幼苗的生理活动，兴趣小组设计了乙图所示的实验装置，实验过程如下：①首先关闭阀门，在黑暗处放置一段时间后，玻璃管中的红色小液滴会向移动。②将此装置在黑暗处放置一昼夜后，移到阳光下，打开阀门并移除氢氧化钠溶液，一段时间后取下叶片a，除去叶绿素后滴加碘液，实验现象是，原因是绿叶在光照下制造了淀粉。题型二、呼吸作用例题1．（2019九下·宁波保送考试）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：（1）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不可靠的。（2）表中X代表的颜色应为（填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”）。（3）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。例题2．（2021·温岭模拟）某兴趣小组选用小麦种子开展了有关呼吸作用的系列探究活动。请结合所学科学知识，完成以下问题：（1）在相同条件下完成图1实验，请分析该实验中如何判断呼吸作用是否进行。（2）一段时间后拔掉甲、乙两瓶的塞子，分别放入燃烧的蜡烛，观察到甲中烛焰无明显变化、乙中烛焰熄灭。此现象可以得出有关呼吸作用的结论是。（3）兴趣小组的同学将小麦种子培育成幼苗，将小麦幼苗放置于密闭的容器中一昼夜，测得二氧化碳吸收和释放的相对含量如图2（不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响）。据图可知小麦幼苗接受光照的时间段是（用折线上字母表示）。例题3．（2021九上·杭州开学考）科学研究小组的同学将一株绿色开花植物置于黑暗环境中，一天后剪取一段枝条，插入右图广口瓶中，对其生理活动进行探究。（1）清晨，把该枝条从黑暗中取出后，立即将叶片d置于右图装置中，用来探究光合作用所需的某种原料，则该原料是。（2）傍晚，发现广口瓶内的液面明显下降，减少的水分主要是植物通过叶的（填结构名称）散失的。如果在当天傍晚取下b叶片，用打孔器获取一个圆片，烘干后称重，次日凌晨再取下c叶片，取同样大小的一圆片，烘干后称重，发现取自c叶片的圆片较轻，主要原因是。（3）在广口瓶中滴加几滴红墨水，放置阳光下。一段时间后纵切该枝条，发现茎被染红，且自下而上红色变浅了，这个现象说明了。例题4．（2021八下·北京期中）某研究性学习小组的同学欲用下列装置探究“绿色植物呼吸过程中是否有二氧化碳产生”，其操作设计如下：①将整套装置放在温度较低的暗室中：②通过A装置鼓入适量的空气；③静置一定时间后取出观察。请分析回答：（1）A装置可起到的作用是；B装置可起到的作用是。（2）若本探究活动操作正确且成功，那么主要的现象是。（3）步骤①中将整套装置放在暗室中的目的是。题型三、蒸腾作用例题1．（2021八上·宁波期末）校园里，同学们开展了一系列植物栽培和探究活动，请分析回答：（1）为提高植物移栽的成活率，请你提出一条合理的建议(合理即可)；（2）在植物生长过程中，同学们还采取了治虫、除草、施肥、松土等措施，其中，经常给植物松土的目的是。（3）同学们在校园里开展了如下探究：选取了发育情况相同的两株健壮天竺葵幼苗，标记为甲、乙，分别放在两瓶不同的培养液中培养，放置于相同的光照下一段时间，并观察、测量其发生的变化，具体情况如表：植株培养液（50毫升）植株质量/克生长状况实验前实验后甲蒸馏水90145矮小纤细，叶色发黄乙土壤浸出液90378枝叶茂盛，叶色浓绿①比较甲、乙植株的生长状况可以得出的结论是：植物的生长需要(填“光照”“无机盐”“水”)；②请你指出同学们设计实验的不足之处。例题2．（2021·嵊州模拟）为研究植物的蒸腾作用，某兴趣小组做了如图所示的实验：①取长势、叶片大小、数量相同的3条同种植物的枝条，分别编号A、B、C。②A枝条不作处理，B和C的处理如图所示。（凡士林能封闭气孔，阻止植物与外界之间H2O、O2、CO2等气体的交换）③将枝条分别置于装有等量清水的3个相同锥形瓶中，并分别加入等量的油形成油层。④将锥形瓶分别放置于3个大小相同的钟罩内，钟罩内壁贴足量、等质量的硅胶干燥胶片，用以完全吸收钟罩内空气中的水蒸气。⑤将三个装置置于阳光下相同的时间后，分别称量锥形瓶中水的质量和硅胶胶片的质量。（1）该兴趣小组设计上述实验方案，基于的假设是植物蒸腾作用速率与叶片上的多少有关系。（2）本实验可以通过来反映植物蒸腾作用的强弱。（3）该小组通过实验测得的数据如下表，请分析：实验装置实验前质量/g实验后质量/gABCABC锥形瓶中的水aaaa1a2a3硅胶胶片mm1m2m3①如果a1、a2、a3的大小关系是，那么实验小组便可得出结论：气孔是植物蒸腾作用散失水份的“门户”。②该小组通过研究数据发现，（m1﹣m2）>（m2﹣m3），说明该植物叶片下表皮气孔数目上表皮。（选填“大于”、“等于”或“小于”）例题3．拟南芥为十字花科植物，又名鼠耳芥，既不好吃、也不好看，对人类毫无经济价值。但近一百年来，随着科技的发展，科学家们发现拟南芥是研究植物遗传学的优秀材料，从根本上改变植物遗传学研究长期落后的状况。日本名古屋大学教授率领的研究小组利用拟南芥通过基因层面操作，向其照射光后，气孔的张开面积更大。（1）研究人员实施基因操作，能使气孔张开面积更大，这是因为基因能。（2）当拟南芥处于失水状态时，其气孔状态应是右图中（选填“甲”或“乙”）（3）拟南芥作为植物遗传学研究材料，可能具有以下哪些优点（）A．繁殖速度快，生命周期短 B．有较大的经济价值C．基因组简单，易于基因操作 D．拟南芥的性状易于观察（4）研究表明，亚硫酸氢钠对植物叶片气孔张开面积具有调节作用，为了使光合作用的效率达到最大，研究小组想要找到最适合拟南芥光合作用的亚硫酸氢钠浓度，进行如下实验：选取生长状况相同的拟南芥植株100株，平均分成五组，每天喷等量不同浓度的亚硫酸氢钠溶液和清水，在同样温度、水分和光照的室内培养拟南芥。25天后，各组拟南芥叶片大小和数目如下表所示（+多少表示叶片和大小与数量的多少）。序号亚硫酸氢钠浓度（mg/kg）叶片的大小叶片的数量10+++++210++++++++320++++++++++430+++++++540++++++该研究小组通过实验数据可得出结论：例题4．（2021九上·金华期中）用下图所示的实验装置可以研究某些环境因素是如何影响植物枝条失水的，在温度、风速等条件相同的情况下进行实验，结果见下表：环境条件失水速度(克/时)A.光照﹑朝湿14B.光照、干燥32c.黑暗、干燥8（1）水面上加一层油的好处是。（2）如果要研究湿度对枝条失水速度的影响，应比较哪两组数据？。（3）根据以上实验结果，植物在移栽或扦插后，应该采取怎样的处理方法？。1．（2018九下·鄞州月考）科研人员利用红外测量仪可以灵敏地测量一个密闭的小室中的CO2浓度。现进行如下实验：在密闭但可透光的两相同小室中分别放置叶面积都是10cm2的A、B两种植物的叶片，小室的容积均为1升，在充足的光照条件下测量CO2的浓度，测量结果记录于下表：(CO2的浓度单位：毫克／升)记录时间(分)051015202530354045A种植物叶片1501138358504848484848B种植物叶片150110755035188888根据表中记录到的数据回答下列问题：（1）从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化趋势是逐渐降低，原因是。（2）从记录的结果看，当CO2浓度降低到一定水平后不再降低了，维持在这个水平上，其原因是。（3）如果将大小、长势相似的A种植物和B种植物培养在同一个密闭的钟罩内进行实验，其他条件相同，一段时间后，生长较良好的是种植物。（填A或B）（4）假定植物光合作用的最初产物是葡萄糖，经测定：在光照下密闭容器内CO2的质量每减少44克，植物体内葡萄糖净增加30克，则实验中的B种植物叶片在25分内净增加的葡萄糖的质量为毫克。2．（2016·富阳）为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如下图甲所示。（说明：CO2缓冲液可保持装置内CO2恒定，支持架可滑动）实验步骤：①调节天平平衡；②用100W的灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20厘米处，15分钟后观察并记录指针偏转方向和格数。③加大灯泡与装置间距离，过15分钟再观察并记录；④连续重复步骤③。实验结果如图乙所示，请回答下列问题：（1）B点与A点比较，光合作用较大的是点，指针偏转的方向（向左、向右）。（2）C点表示的生物学含义是。（3）若乙图中曲线与横轴相交于E点，则E点表示的生物学含义是。（4）若用此装置测定水稻幼苗的呼吸作用，则该装置需要改变的条件是。3．（2018九下·金华月考）生物学家研究发现，绿色植物在黑暗环境中呼吸方式有所不同。如图表示黑暗中某植物的器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图回答下列问题：（1）外界氧浓度在10%以下（即P点之前），该器官的呼吸作用方式是既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，作出该判断理由是；（2）该器官的释放CO2与吸收O2两条曲线在P点相交后重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是。（3）由此可见，保存水果、蔬菜应A．控制空气流通，使氧浓度保持在10%以上；B．控制空气流通，使氧浓度保持在5%左右；C．不让空气流通，抑制有氧呼吸；D．保持通风良好，抑制无氧呼吸；4．科研人员为研究氧气浓度与光合作用的关系，测定了烟草叶片在25℃时，不同氧气浓度下的光合作用速率(以CO2的吸收速率为指标)，部分数据如下，请分析回答：氧气浓度2%20%CO2的吸收速率[毫克/(时·厘米2)]239（1）O2浓度由2%增大为20%时，烟草叶片吸收CO2的速率大幅下降，推测这种变化与增强有关，还可能与的变化有关。（2）为了探究O2浓度对光合作用的影响，在上述数据基础上，还需测定黑暗条件下对应的呼吸速率。设在25℃，氧气浓度为2%时，呼吸速率为X[毫克/(时·厘米2)]，氧气浓度为20%时，呼吸速率为Y[毫克/(时·厘米2)]。①如果23＋X＝9＋Y，说明。②如果23＋X>9＋Y，说明。5．（2019八下·永康期末）蓝莓果实有极强的药用价值及营养保健功能，国际粮农组织将其列为人类五大健康食品之一，近些年越来越受到人们的喜爱。科研人员为了探究某因素对蓝莓保鲜的影响，测定了蓝莓在密闭容器内产生CO2的速率，结果见图甲和图乙。试回答下列问题：（1）上述实验的假设是会影响蓝莓的呼吸作用，从而影响水果的保鲜。（2）分析图甲或图乙可知，随着蓝莓储藏时间的增加，产生CO2的速率均有下降。原因是密闭容器内的CO2浓度会逐步，从而抑制了蓝莓细胞的呼吸作用。（3）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：①将两等份同一品种、成熟度相同的蓝莓分别装入甲、乙两只相同的烧杯中；②将甲、乙两烧杯分别置于25℃和0.5℃条件下观察，每隔一段时间测定CO2浓度；③重复上述过程，记录实验数据并分析有同学认为他的实验方案不合理，请你指出其中的一处。6．某生物兴趣小组在探究“植物的呼吸作用”过程中做了如下实验(实验一、实验二)，如图所示：（1）实验一中，选用不透光的黑色塑料袋，是为了防止植物进行作用。（2）实验一中若甲袋能使锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，而乙袋不能，则可判断袋装入的是新鲜蔬菜，这也说明植物呼吸作用产生了。（3）实验二的装置如图所示，变量是；放置一昼夜后，打开瓶盖，迅速将燃烧的小棒分别伸入二个锥形瓶中后，装有新鲜的植物锥形瓶内小棒的火苗立即熄灭，装有烫过的植物锥形瓶内小棒继续燃烧，说明种子的呼吸作用消耗了。7．（2021·温州）科学兴趣小组探究植物进行呼吸作用时，发现温度会影响菠菜呼吸作用的强度。于是他们对“菠菜在哪一温度下呼吸作用最强”进行实验探究。（1）选择下列器材，写出本实验的步骤。器材：如图所示的恒温箱（温度可调节）、装置甲（塑料袋有透明和不透明两种），电子天平，若干新鲜菠菜。（2）植物呼吸作用会消耗有机物。因此小明认为上述实验中，也可以通过比较实验前后菠菜质量减小的快慢来判断呼吸作用的强弱。你是否赞同他的观点并说明理由：8．（2021八下·柯桥期末）某科学研究小组设计了如图实验来探究茎运输水和无机盐的部位。根据茎的结构，小科和他的两个同学提出了以下假设：小科：茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的。小红：茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。小明：茎对水分和无机盐的运输是通过进行的。实验步骤如下：步骤一：取粗细大小相似，叶片数量相同的同种木本植物枝条3根，将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面，再分别按下列3种方法处理。A组枝条不做处理；B组枝条剥去下半部分树皮；C组枝条除去下半部分的木质部和髓，只留下树皮。步骤二：处理好后，将全部枝条同时插入一个盛有经稀释过的红墨水的烧杯中，并用3个夹子将各组枝条进行固定，如图(其中B组枝条只将剥去树皮的部分浸入红墨水中，C枝条只将剥去”下半部分木质部和髓的树皮浸入红墨水中)，置于温暖、光照充足的地方，10分钟后取出枝条，用刀片横切枝条中上部，用放大镜观察横切面的染色部位，并记录实验现象，分析得出结论。⑴根据实验步骤完成小明的猜想。⑵小科将植株放在温暖、光照充足的环境下进行实验，是为了；⑶用刀切开枝条中上部，发现AB两组枝条的韧皮部和木质部均被染色，C组树皮未被染色，这说明了水分和无机盐主要是通过运输，然后对比A、C两组还可以说明；⑷若将A组枝条进行纵切，发现红色(选填“自下而上”、“自上而下”或“自内而外”)逐渐变浓，这说明了水分和无机盐在茎中的运输方向是自下而上。9．（2021·金华模拟）某现代化蔬菜大棚基地生产的番茄鲜嫩多汁深受消费者青睐。为了进一步增加产量，为农民创收，农科所做了如下研究：如图依次为叶片进行的生理活动模式图；夏季晴朗的一天，大棚内植物叶肉细胞吸收和释放二氧化碳的量(相对值)随时间变化的折线图：一天内光合作用和呼吸作用强度随时间变化曲线图。据图分析：（1）植物吸收的水分主要用于图一中的生理活动(填图一中字母)；（2）若大棚内温度降低，图二中的A点会(填“上”或“下”)移：（3）分析图二和图三时，小金提出图二中C点对应于图三中a点，小华认为图二中C点对应了图三中b点，你赞同谁的观点，其理由是；（4）根据图二分析，农作物-昼夜积累有机物总量最多的是(填图二中字母)点。10．（2021八下·长兴期末）小安发现温室大棚的内壁凝结了水珠，他认为除了土壤中水分的蒸发，水还来自植物的蒸腾作用。于是对植物的蒸腾作用进行了深入的研究。问题一：蒸腾作用的强弱与什么因素有关呢？（1）小安做出假设，并通过图1所示实验装置进行了实验验证。那么他作出的假设是。（2）下列对该实验设计的相关分析，说法不正确的是___________。A．加入油层可以防止水分从液面蒸发B．实验前后液面高度差反映蒸腾作用强弱C．将1、2、3分别放在不同湿度条件下D．该实验应该多次重复，结果才更加可信（3）问题二：气孔是如何实现自动控制的？气孔是植物蒸腾作用的“门户”。如图2是气孔张开和闭合的电镜扫描照片。小吉推测：绿色植物气孔的状态可能和保卫细胞的吸水与失水有关，他设计了如下实验：①撕取菠菜叶下表皮，将其在清洁载玻片上的一滴清水中展平，盖上盖玻片制成临时装片，立即放在显微镜下观察气孔的状态。②从盖玻片的一侧滴入一定浓度的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次后，再在显微镜下观察气孔的状态。请根据已有知识预测步骤②中观察到气孔的状态是的，原因是。11．（2021八下·新昌期末）小叶同学在研究蚕豆叶片上、下表皮气孔密度(单位面积气孔数目)时，采用了以下四种方案进行实验。方案一：用显微镜观察同一张蚕豆叶片的上、下表皮装片．方案二：把新鲜的蚕豆叶片浸没在60°C左右的热水中(如图2所示)，观察叶片两面的气泡数目。方案三：在一株生长旺盛的蚕豆植株上选取一片蚕豆叶，用滤纸把它上、下表皮的水分吸干，将两张浸有氯化钴溶液的蓝色滤纸(遇水会变红)相对应地贴在叶片上、下表皮的表面，并用回形针将其固定，观察贴在叶片上、下表皮上的滤纸，哪一张先变色，哪一张的颜色深一些。方案四：取3株大小、来源相同、具有等量叶片的该植物嫩枝，按图四所示方法处理。（1）采用方案一可观察到图1中细胞(选填“A"或“B")的气孔张开。（2）方案二中观察到叶片下表面气泡多，说明叶片下表皮气孔比上表皮。（3）小叶采用方案三进行实验，贴上滤纸后经过--段时间，发现两张蓝色滤纸颜色都变为一样红。于是认为蚕豆叶片上、下表皮气孔同样多，与方案二实验结论不一致