2020届高考生物艺考生大二轮总复习 上篇 专题二 细胞的代谢 第4讲 细胞呼吸与光合作用 高频命题

-1-高频命题点2影响光合作用的环境因素曲线分析真题领航——目标方向导入高考1．(2018·全国Ⅰ卷，30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是________。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是______，判断的依据是_______________________________________________________________________________。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。解析：(1)由题图可知，乙的光饱和点及光补偿点都比甲低，因此甲、乙两种植物在光照强度较低时乙更具有生长优势。当光照强度大于a时，甲种植物光合作用强度高于乙种植物，因此甲种植物对光能的利用率较高。(2)根据曲线图可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，甲种植物净光合速率下降幅度较大。(3)乙种植物的光补偿点较低，所以更适合在光照较弱的林下种植。(4)夏日晴天中午温度过高，气孔部分关闭，因此进入叶肉细胞的CO2不足，叶片的光合速率明显下降。答案：(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO22．(2018，全国Ⅲ卷，29)回答下列问题：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的________上，该物质主要捕获可见光中的________。-2-(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均________。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是________________________________________。(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________(填“高”或“低”)。解析：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质为叶绿体中的色素，分布于类囊体膜上，主要吸收蓝紫光和红光。(2)由图可知，叶面积系数小于a时，群体干物质积累速率和群体光合速率都在增加；叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，因此群体净光合速率降低，干物质积累速率降低。(3)植物光合作用吸收与呼吸释放的CO2量相等时所需要的光照强度即光补偿点。通常，与阳生植物相比，阴生植物的光饱和点及光补偿点都比较低，即达到此点需要的光照强度低。答案：(1)类囊体膜蓝紫光和红光(2)增加群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低(3)低知识拓展——培养学生理解光合作用的能力1．绿色植物光合作用时，光照减弱，ATP/ADP，NADPH/NADP＋的值会发生什么变化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：光照减弱时，ATP、NADPH产生减少，同时暗反应又利用ATP、NADPH生成ADP、NADP＋增多，所以比值均下降。2．生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点和光补偿点如何变化，原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：光饱和点降低，因为CO2浓度降低时，暗反应的强度低，所需要的ATP和[H]少。光补偿点升高，因为在合成有机物的量不变时，CO2浓度降低，所需要的光照强度增大。-3-核心整合——掌握必备生物知识1．影响光合作用因素的相关曲线分析(填表)影响因素原理图像图像解读光照强度影响①光反应段ATP、[H]的产生，进而制约②暗反应阶段P点的限制因素：外因：③温度、CO2的供应量等；内因：色素含量、酶的数量和活性、C5的含量等CO2浓度影响④暗反应阶段C3的生成P点的限制因素：外因：温度和光照强度等；内因：酶的数量和活性、C5的含量、色素含量等温度通过影响⑤酶的活性来影响光合作用P点对应的温度为进行光合作用的最适温度2.真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速率(填空)(1)各种速率的表示方法及相互关系a．呼吸速率：有机物或O2消耗量、CO2产生量。b．净光合速率：有机物积累量、⑥O2释放量、CO2吸收量。c．总光合速率：有机物或O2产生量、CO2消耗量。d．总光合速率＝净光合速率＋⑦呼吸速率。(2)解读真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速率的关系-4-二者均使空气浑浊3．在相对密闭环境(或开放环境)中一昼夜CO2含量的变化曲线图分析(O2变化与CO2变化相反)(填空)(1)图中实线表示密闭环境中CO2的含量变化，光合速率与呼吸速率相等的点是⑪C′、E′，有机物积累量最大的点是⑫E′；N1、N2、N3三个点中，植物能生长的是⑬N3，理由是N3点低于M点，有机物总量增加，植物生长。(2)图中虚线开始进行光合作用的点是B，光合速率与呼吸速率相等的点是C、E，一昼夜有机物的积累量是⑭S1－S2－S3。D点时，CO2的含量下降的原因是夏季中午光照过强，叶肉细胞部分气孔关闭，导致CO2供应不足，光合速率下降。考向立意——突显科学思维能力的考查[考向一]以影响光合作用的环境因素为载体，考查学生分析曲线获取信息的能力1．(2019·衡水，信息卷)某科研人员将生理状态、大小以及棉铃(果实)数基本相同的棉花植株随机分成6组，其中5组去除不同比例的棉铃，3天后对各组棉花叶片的有关变量进行测量，结果如图所示。回答下列问题：-5-(1)该实验的因变量是________________。不去除棉铃组在该实验中的作用是________________。(2)分析图1信息，棉花叶片的光合速率与去除棉铃的百分率之间呈________________(填“负相关”或“正相关”)。结合图1和图2信息，随着去除棉铃的百分率的提高，棉花叶片中淀粉和蔗糖占干重的百分率却提高，请给出一个合理的解释：_______________________。(3)若给棉花植株提供H182O，一段时间后在棉花叶片中可检测到含18O的淀粉和蔗糖，请写出18O进入淀粉和蔗糖的路径：__________________________________________________。解析：棉花植株的叶片光合作用的产物会运输到存储部位，棉铃是有机物的存储部位，因此去除棉铃会影响叶片光合作用产物的输出，进而导致叶片内蔗糖和淀粉等有机物积累增多。答案：(1)叶片固定CO2的速率(或叶片的光合速率)、叶片中淀粉和蔗糖占叶片干重的百分率(空白)对照(2)负相关叶片光合产物利用量减少，输出量降低，进而在叶片中积累(意思合理即可)(3)H182O参与有氧呼吸第二阶段产生C18O2,而C18O2参与光合作用产生18O标记的葡萄糖等有机物，这些有机物再转化成淀粉和蔗糖(意思合理即可)[考向二]以光合作用速率与呼吸作用速率为载体，考查学生对净光合作用的理解2．某品种柑橘在65klx光照强度下，净光合速率(单位略)随叶片温度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)温度通过影响与__________有关酶的活性来影响净光合速率。净光合速率常用__________表示。(2)为获得准确可靠的实验数据来绘制上述曲线，常采取的措施有________________________________________________________________________。-6-(3)在15～35℃范围内，随着温度的增加，细胞对有机物的消耗速率在增加，但是净光合速率也在增加，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究发现，缺水、65klx光照强度、45℃条件下测得的净光合速率远小于a，此时光合作用的直接限制因素是_________________________________________________________。解析：(1)温度不但影响与细胞呼吸有关酶的活性，还会影响与光合作用有关酶的活性。(2)减小误差的重要措施是遵循相同性原则，以避免因实验装置、实验材料的差异造成的误差；同时还要设置重复试验取平均值。(3)净光合速率＝实际(或总)光合速率－呼吸速率，只有当实际(或总)光合速率的增加幅度大于呼吸速率的增加幅度时，净光合速率才会增加。(4)缺水、高温、强光照条件下，叶片的气孔关闭，二氧化碳的吸收量减少，进而影响暗反应，致使光合速率下降。答案：(1)光合作用和细胞呼吸O2释放速率(或“CO2吸收速率”“有机物积累速率”)(2)设置多组相同装置进行重复实验(3)实际(或总)光合速率的增加幅度大于呼吸速率的增加幅度(4)二氧化碳的吸收量