（浙江选考）2021版新高考生物一轮复习 专题3 细胞的代谢 热考题型强化增分课（一） 光合作用与细

生物专题3细胞的代谢热考题型强化增分课(一)光合作用与细胞呼吸的综合应用01题型102题型205随堂达标反馈03题型304题型4三率关系常考曲线分析1．(2020·浙江省超级全能生联考)为研究大棚内CO2浓度对油桃光合作用的影响，在自然种植和人工一次性施加CO2的条件下测得油桃的光合速率变化曲线如图。下列分析正确的是()A．人工施加CO2的最佳时间为10时B．7～8时，光强度是限制光合速率的主要环境因素C．图中阴影部分面积表示两种条件下表观光合速率的差D．13时以后两种条件下光合速率变化曲线相似是叶片气孔导度变小的结果解析：选B。题图中显示，人工施加CO2的最佳时间应为8时；7～8时，施加CO2与自然种植结果相同，说明光强度是限制光合速率的主要环境因素；图中阴影部分面积表示两种条件下真实光合速率的差；13时以后两种条件下光合速率变化曲线相似是光强度减弱的结果。2．(2020·浙江新高考研究联盟高三联考)图甲表示全光照和不同程度遮光对某植物叶片中叶绿素含量的影响，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。下列说法错误的是()A．图甲中叶绿素含量的测定，可先用95%的乙醇提取叶片中的色素B．据图甲推测，该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力C．图乙中8：00到12：00表观光合速率降低的原因一定是光合作用速率减弱D．图乙中18：00时光合作用固定CO2速率和呼吸作用释放CO2速率相等解析：选C。叶绿体色素可以溶于有机溶剂，故可用95%的乙醇提取叶片中的色素，A正确；图甲中遮光程度越大，叶片中的色素含量越多，据此推测，该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力，B正确；由图乙可知8：00到12：00气孔导度基本不变，光合作用速率不会减小，推测净光合速率降低的原因可能是呼吸强度的增大，C错误；由图乙可知18：00时净光合速率等于0，说明此时光合作用固定CO2速率和呼吸作用释放CO2速率相等，D正确。光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题(1)光(CO2)补偿点和光(CO2)饱和点的含义光(CO2)补偿点B是曲线与横轴的交点，光(CO2)饱和点C则是最大光合速率对应的光照强度(或CO2浓度)，位于横轴上。(2)环境条件对光(CO2)补偿点和光(CO2)饱和点的影响环境条件的改变导致光合速率和呼吸速率发生不同程度的改变，导致光(CO2)补偿点、光(CO2)饱和点左移或右移。①若环境条件改变导致呼吸速率增加，光合速率减小，则光(CO2)补偿点B右移，光(CO2)饱和点C左移。②若环境条件改变导致光合速率增加，呼吸速率减小，则光(CO2)补偿点B左移，光(CO2)饱和点C右移。③阴生植物与阳生植物相比，光(CO2)补偿点和光(CO2)饱和点都应向左移动。3．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30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是()A．下移、右移、上移B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移解析：选C。图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃”可知，当温度从30℃降到25℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用强度增强，所以光饱和点时吸收的CO2增多，d点上移。b点表示光合作用强度＝细胞呼吸强度，在25℃时细胞呼吸强度降低，光合作用强度增强，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照强度，即b点左移。4．(2020·浙江丽水中学月考)如图所示，在图甲装置A与装置B中敞口培养相同数量的小球藻，以研究光照强度(其他条件均为最适)对小球藻产生氧气的影响。装置A的曲线如图乙。据图分析，下列叙述正确的是()A．P点处产生的ATP可用于暗反应B．适当降低温度，P点将下移C．在图乙上绘制装置B的曲线，Q点应右移D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置A的曲线，R点应右移解析：选C。P点时细胞只进行呼吸作用产生ATP，该ATP不能用于光合作用暗反应过程；适当降低温度，呼吸酶的活性随之降低，P点将上移；由于缺镁，B试管中小球藻细胞内叶绿素含量较低，所以光合作用强度等于呼吸作用强度的Q点将右移；降低CO2浓度，R点将向左下方移动。开放或密闭环境中CO2含量昼夜变化情况分析(1)自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线分析a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。bf段：制造有机物的时间段。ce段：积累有机物的时间段。一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)。(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。(2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线分析注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。I点低于A点：一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I点高于A点，植物不能正确生长)。5．如图表示夏季晴天某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化曲线(实线)，据图判断正确的是()A．H点时植物产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体B．光合作用是从D点开始的，因为D点后CO2浓度开始下降C．处于实线与虚线交叉点时的光合作用强度等于呼吸作用强度D．经历一天植物体内的有机物有积累，容器内O2含量增加解析：选D。由题图分析可知，H点是CO2浓度变化曲线的拐点，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，植物体内产生ATP的场所应是细胞质基质、线粒体和叶绿体，A错误；D点时光合作用强度也等于呼吸作用强度，光合作用在D点前已开始，B错误；图中H、D点代表光合作用强度等于呼吸作用强度，实线与虚线的交叉点代表此时CO2浓度与起始点相同，植物体内的有机物积累量为0，C错误；与初始相比，24时CO2浓度下降，说明一天中有机物有积累，容器内O2含量增加，D正确。6．如图甲是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题：(1)由图甲可看出大约中午12时时，光合作用强度明显减弱(C点)，其主要原因是______________________________________________________________________。(2)由B点到C点的过程中，短时间内C3和RuBP的变化分别是_____________________。(3)测得该植物的一些实验数据如下：30℃15℃黑暗5h一定光照15h黑暗下5h吸收CO2660mg释放CO2220mg释放CO2110mg若该植物处于白天均温30℃，晚上均温15℃，有效日照12h的环境下，该植物一昼夜积累的葡萄糖的量为________mg。(4)将该植物置于一密闭的容器内一昼夜，此过程中容器内O2的相对含量变化如图乙所示。据图回答下列问题：①图乙中植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是______________。②该植株经过一昼夜后，能否积累有机物？________，理由是___________________。解析：(1)夏季中午温度高，植物蒸腾作用比其他时间强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合作用强度减弱。(2)由(1)知，B点到C点光合作用强度减弱的根本原因是植物吸收的CO2减少，光合作用的碳反应阶段CO2固定减少，C3生成量减少，而RuBP消耗量减少，由此得出在光合作用的动态变化中，C3减少、RuBP增加。(3)CO2吸收量代表的是净光合量，注意题目中白天和晚上对应的温度，结合题意计算CO2的吸收量为(660/15)×12－(110/5)×12＝264(mg)，一昼夜积累的葡萄糖的量为(264×180)/(6×44)＝180(mg)。(4)①分析曲线可知，AB段(不含B点)和CD段(不含C点)，密闭容器内O2含量呈下降趋势，说明光合作用强度小于细胞呼吸强度；BC段(不含B、C点)，密闭容器内O2含量呈上升趋势，说明光合作用强度大于呼吸作用强度；B、C点为转折点，所以B点、C点是光合作用强度等于呼吸作用强度的点。②能否积累有机物，是看一昼夜总的光合作用和呼吸作用的大小，可以通过一昼夜CO2或O2的变化量来判断，本题是比较A点、D点O2的相对含量：D点O2的相对含量低于A点O2的相对含量，说明一昼夜O2的消耗量大于O2的生成量，即一昼夜总的光合作用小于呼吸作用，所以植物不能积累有机物。答案：(1)温度高，蒸腾作用强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合作用强度减弱(2)C3减少、RuBP增多(3)180(4)①B点和C点②不能因为一昼夜O2的消耗量大于O2的生成量，说明该植物一昼夜呼吸作用大于光合作用以净光合速率的大小来判断植物能否正常生长(自然状态下以一天24小时为单位)(1)净光合速率大于0时，植物因积累有机物而正常生长。(2)净光合速率等于0时，植物因无有机物积累不能生长。(3)净光合速率小于0时，植物因有机物量减少而不能生长，且长时间处于此种状态下植物将死亡。光合作用和细胞呼吸实验探究光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制方法实验条件控制方法增加水中O2泵入空气或吹气或放入绿色水生植物减少水中O2容器密封或油膜覆盖或用凉开水实验条件控制方法除去容器中CO2氢氧化钠溶液除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中除去叶中叶绿素酒精隔水加热除去光合作用对细胞呼吸的干扰给植株遮光得到单色光棱镜色散或薄膜滤光7．(2020·宁波新高考选考模拟)为探究某植物生长的最佳光强度，设计下图所示的实验装置进行有关实验，下列叙述正确的是()A．光合作用产生O2的速率可以用单位时间内装置中液滴移动距离来表示B．若装置中的液体为NaOH溶液，给予黑暗条件，图中液滴移动距离即为厌氧呼吸消耗的O2量C．为使测得的O2变化量更精确，该装置烧杯中应盛放CO2缓冲液，还应增加对照装置，换死亡的同种植物幼苗替代装置中的植物幼苗D．为了探究光强度对光合作用的影响，调节白炽灯的光强度，只有在达到全日照光强时液滴向右移动量才最大解析：选C。实验过程中，用单位时间内装置中液滴移动距离来表示净光合作用速率，A错误；如果用装置烧杯中放入的氢氧化钠溶液来吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，并对植物进行遮光处理，此时液滴移动的距离是需氧呼吸的大小，B错误；若测量指标为装置中氧气含量的变化，则氧气为自变量，二氧化碳为无关变量，所以装置中的小烧杯中的蒸馏水应该换成二氧化碳缓冲液或碳酸氢钠溶液，以保证单一变量是氧气浓度。该实验需要设置对照试验，具体为该装置的容器和小烧杯中应分别放入死的植物幼苗和二氧化碳缓冲液，C正确；调节白炽灯的光强度，可以探究光强度对光合作用的影响，当一定光照强度下，但在达到全日照光强度之前，光合作用已达到光饱和时的速率，D错误。8．某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，