2025年高考生物

復(fù)習(xí)講練測微專題一

細胞呼吸與光合作用的過程分析專題三

細胞呼吸與光合作用二輪010402考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航知識導(dǎo)圖·思維引航真題感悟·命題預(yù)測目

錄03核心要點整合考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航核心考點考試頻次考題統(tǒng)計有氧呼吸和無氧呼吸的相關(guān)過程3年17次（2024貴州卷）細胞呼吸過程（2024甘肅卷）細胞呼吸過程（2024廣東卷）有氧呼吸和無氧呼吸細胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用

3年5次（2024山東卷）種子萌發(fā)與細胞呼吸

（2024甘肅卷）細胞呼吸的應(yīng)用綠葉中色素的提取和分離3年7次（2024貴州卷）綠葉中色素的提取與分離

（2024廣東卷）綠葉中色素的提取與分離影響光合作用的因素和應(yīng)用3年31次（2024天津卷）光合作用物質(zhì)變化（2024福建卷）影響光合作用的因素（2024重慶卷）光合作用物質(zhì)能量變化、影響光合作用的因素考情分析?該部分內(nèi)容的命題以非選擇題為主，屬于年年必考的題目。試題情境多樣，以下兩種居多，一是大學(xué)教材中有氧呼吸和光合作用過程的文字或圖解，二是科學(xué)家所做的一種或多種環(huán)境因素對兩過程影響的實驗數(shù)據(jù)表或坐標(biāo)曲線圖，考察考生對兩過程基礎(chǔ)知識的實際和對圖表數(shù)據(jù)的分析推理。預(yù)計在2025年高考中，以非選擇題的形式進行考查。借助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐相關(guān)的問題的為依托，將相關(guān)的生理過程、影響因素以實驗分析的方式綜合考查。情境設(shè)計借助化學(xué)滲透假說考查了線粒體和葉綠體能量產(chǎn)生的機制，體現(xiàn)了科學(xué)思維的核心素養(yǎng)；借助人工光合系統(tǒng)，考查光合作用的物質(zhì)合成過程，體現(xiàn)了科學(xué)思維和社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。備考要點光合作用與細胞呼吸的過程光合作用的影響因素和點的移動問題特殊的代謝類型考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航知識導(dǎo)圖·思維引航細胞代謝細胞呼吸有氧呼吸第一階段

場所：細胞質(zhì)基質(zhì)物質(zhì)變化：葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸、NADH無氧呼吸影響因素能量：少量酒精和二氧化碳乳酸第二階段第三階段

場所：線粒體基質(zhì)物質(zhì)變化：丙酮酸和水分解產(chǎn)生二氧化碳、NADH能量：少量

場所：線粒體內(nèi)膜物質(zhì)變化：NADH和氧氣生成水能量：大量

場所：細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)物類型氧氣濃度

溫度：酶活性水糧食、果蔬儲存（低溫、低氧）光合作用光反應(yīng)

場所：類囊體薄膜物質(zhì)變化水的光解ATP、NADPH的合成暗反應(yīng)

場所：葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化CO2的固定C3的還原影響因素光照強度二氧化碳濃度溫度：酶活性相互影響O2、CO2（1）光合作用中色素吸收光能不需要酶的參與，后續(xù)過程均需要酶的催化。（2）光反應(yīng)停止后暗反應(yīng)不會立即停止，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH可以維持一段時間。

光合作用與細胞呼吸過程變化的內(nèi)在聯(lián)系易錯警示核心要點整合1、物質(zhì)變化CHO

光合作用和細胞呼吸的物質(zhì)能量變化關(guān)系核心要點整合（2）呼吸作用：有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能

熱能、ATP中的化學(xué)能、不徹底氧化產(chǎn)物中的化學(xué)能2.NADH、NADPH和ATP的來源和去路物質(zhì)來源去路NADH有氧呼吸第一、二階段（葡萄糖、丙酮酸、水）有氧呼吸第三階段還原氧氣，生成水NADPH光反應(yīng)階段水的光解C3的還原ATP光反應(yīng)階段；有氧呼吸第一、二、三階段C3的還原供能，各項生命活動

光合作用和細胞呼吸的物質(zhì)能量變化關(guān)系3.能量變化

（1）光合作用：光能

ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能

有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能核心要點整合

光合作用和細胞呼吸的物質(zhì)能量變化關(guān)系核心要點整合4.光合作用和細胞呼吸發(fā)生的五個場所題型突破科學(xué)思維·科學(xué)探究1.(原因分析類)糧食貯藏過程中,有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象,這是因為

。

細胞有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生了水2.(實驗探究類)光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2,一定時間后殺死小球藻,同時提取產(chǎn)物并分析。實驗發(fā)現(xiàn),僅僅30s的時間,放射性代謝產(chǎn)物多達幾十種。時間縮短到7s,發(fā)現(xiàn)放射性代謝產(chǎn)物減少到12種,若想要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物是什么,寫出可行的實驗思路。提示:不斷縮短光照時間后殺死小球藻,同時提取產(chǎn)物并分析,直到提取物中最終只有一種放射性代謝產(chǎn)物,該物質(zhì)即為CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物。真題感悟·命題預(yù)測真題研析1.(2024·廣東卷,5)研究發(fā)現(xiàn),敲除某種兼性厭氧酵母(WT)sqr基因后獲得的突變株△sqr中,線粒體出現(xiàn)碎片化現(xiàn)象,且數(shù)量減少。下列分析錯誤的是(

)A.碎片化的線粒體無法正常進行有氧呼吸B.線粒體數(shù)量減少使△sqr的有氧呼吸減弱C.有氧條件下,WT比△sqr的生長速度快D.無氧條件下,WT比△sqr產(chǎn)生更多的ATP真題感悟·命題預(yù)測真題研析2.(2024·安徽卷,16)為探究基因OsNAC對光合作用的影響,研究人員在相同條件下種植某品種水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突變體(KO)及OsNAC過量表達株(OE),測定了灌漿期旗葉(位于植株最頂端)凈光合速率和葉綠素含量,結(jié)果見表。回答下列問題。(1)旗葉從外界吸收1分子CO2與核酮糖-1,5-二磷酸結(jié)合,在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸;在有關(guān)酶的作用下,3-磷酸甘油酸接受______________釋放的能量并被還原,隨后在葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為

。

ATP和NADPH核酮糖-1,5-二磷酸和糖類等真題感悟·命題預(yù)測真題研析(2)與WT相比,實驗組KO與OE的設(shè)置分別采用了自變量控制中的

、

(填科學(xué)方法)。

減法原理加法原理(3)據(jù)表可知,OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率

。為進一步探究該基因的功能,研究人員測定了旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因的相對表達量、蔗糖含量及單株產(chǎn)量,結(jié)果如圖。

增大真題感悟·命題預(yù)測真題研析結(jié)合圖表,分析OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率發(fā)生相應(yīng)變化的原因:①__________________________________________________________

;

②______________________________________________________________________________________________________________________

。

與WT組相比,OE組葉綠素含量較高,增加了對光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化,光反應(yīng)增強,促進旗葉光合作用

與WT組相比,OE組旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因的表達量較高,可以及時將更多的光合產(chǎn)物(蔗糖)向外運出,從而促進旗葉的光合作用速率真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測1.(2024·湖北武漢模擬)生產(chǎn)中常利用魚藤酮來防治菜粉蝶,這與菜粉蝶幼蟲細胞中NADH脫氫酶(一種催化NADH與氧反應(yīng)的酶)對魚藤酮十分敏感有關(guān)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.可用雙縮脲試劑鑒定NADH脫氫酶的化學(xué)本質(zhì)B.NADH是還原型輔酶Ⅱ,在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生C.魚藤酮主要抑制菜粉蝶幼蟲細胞有氧呼吸的第三階段D.魚藤酮作用機制是使菜粉蝶幼蟲缺乏能量而死亡真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測2.肺炎克雷伯菌(Kpn)存在于某些人群的腸道中,可通過細胞呼吸不斷產(chǎn)生大量乙醇,引起內(nèi)源性酒精性肝病。下列敘述正確的是(

)A.Kpn在細胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇并產(chǎn)生大量ATPB.Kpn無氧呼吸使有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能C.乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起內(nèi)源性酒精性肝病D.高糖飲食可能會加重內(nèi)源性酒精性肝病患者的病情命題預(yù)測3.(2024·安徽六安二模)如圖為植物體內(nèi)光合作用部分示意圖,下列敘述錯誤的是(

)A.①可進入線粒體或釋放到細胞外,②可為暗反應(yīng)提供能量B.突然停止光照,短時間內(nèi)C3的含量將增多C.圖示中的NADPH可進入線粒體中參與H2O的生成D.14CO2中14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測4.(2024·天津南開模擬)馬鈴薯植株下側(cè)葉片合成的有機物通過篩管主要運向塊莖貯藏。圖1是馬鈴薯光合作用產(chǎn)物的形成及運輸示意圖,圖2是蔗糖進入篩分子—伴胞復(fù)合體(韌皮部)的一種模型。請回答下列問題。(1)圖1所示的代謝過程中,需要的光反應(yīng)產(chǎn)物是

。為馬鈴薯葉片提供C18O2,塊莖中會出現(xiàn)含有18O的淀粉,請將18O轉(zhuǎn)移的路徑用箭頭和文字補充整:C18O2→

→淀粉。NADPH和ATPC3→磷酸丙糖→蔗糖真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測(2)研究發(fā)現(xiàn),葉綠體中淀粉的大量積累會導(dǎo)致

膜結(jié)構(gòu)被破壞,進而直接影響光反應(yīng)。保衛(wèi)細胞中淀粉含量增加會降低氣孔導(dǎo)度,使

,進而抑制暗反應(yīng)。

(3)圖2中甲具有

酶活性。乙(SUT1)是一種蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白,在成功導(dǎo)入蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白反義基因的馬鈴薯植株中SUT1的表達水平降低,葉片中可溶性糖和淀粉總量

,最終導(dǎo)致塊莖產(chǎn)量

。類囊體CO2吸收減少ATP水解升高降低真題感悟·命題預(yù)測2025年高考生物

復(fù)習(xí)講練測細胞呼吸與光合作用中的電子傳遞專題三

細胞呼吸與光合作用二輪①在真核細胞有氧呼吸的第三階段中,還原型輔酶Ⅰ(NADH)脫去氫并釋放電子(e-),電子最終傳遞給O2，②電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動H+從線粒體基質(zhì)跨膜運輸?shù)骄€粒體內(nèi)、外膜的間隙。③H+在ATP合成酶的協(xié)助下順濃度梯度運輸?shù)骄€粒體基質(zhì),并生成大量ATP。核心歸納細胞呼吸與電子傳遞鏈核心要點整合①光系統(tǒng)Ⅱ進行水的光解，產(chǎn)生氧氣、H＋和自由電子(e－)，

光系統(tǒng)Ⅰ主要是介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生。②電子傳遞過程是高電勢到低電勢(由于光能的作用)，釋放的能量將質(zhì)子(H＋)逆濃度梯度從類囊體的基質(zhì)側(cè)泵入到囊腔側(cè)，從而建立了質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度。③類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度梯度中流出的能量來合成ATP。核心歸納光合作用中光系統(tǒng)及電子傳遞鏈核心要點整合對點演練1.(2022·山東卷,16改編)在有氧呼吸第三階段,線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2,電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動H+從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中,隨后H+經(jīng)ATP合成酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成,然后與接受了電子的O2結(jié)合生成水。為研究短時低溫對該階段的影響,將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H+進入線粒體基質(zhì)時不經(jīng)過ATP合成酶。下列相關(guān)說法不正確的是(

)A.4℃時線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻B.與25℃時相比,4℃時有氧呼吸產(chǎn)熱多C.與25℃時相比,4℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少真題感悟·命題預(yù)測對點演練2.化學(xué)滲透學(xué)說認(rèn)為,在線粒體內(nèi)膜上存在電子傳遞鏈,在電子傳遞過中,NADH脫下的H+轉(zhuǎn)運至線粒體的內(nèi)、外膜之間的膜間隙中,形成H+的質(zhì)子梯度。H+順濃度梯度沿ATP合成酶復(fù)合體的質(zhì)子通道進入線粒體基質(zhì),并將ADP和Pi合成ATP。有關(guān)過程如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是(

)A.ATP合成酶復(fù)合體既具有催化功能,

又具有運輸功能B.H+通過ATP合成酶復(fù)合體進入線粒

體基質(zhì)屬于主動運輸C.硝化細菌能進行有氧呼吸,推測其細胞膜上可能存在電子傳遞鏈D.H+通過蛋白質(zhì)復(fù)合體轉(zhuǎn)運到線粒體內(nèi)、外膜之間的膜間隙需要消耗能量真題感悟·命題預(yù)測對點演練3.(2023·湖北卷,8)植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體,PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究發(fā)現(xiàn),PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ,通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是(

)A.葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增強B.Mg2+含量減少會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲減弱C.弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合,不利于對光能的捕獲D.PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H+、電子和O2真題感悟·命題預(yù)測對點演練4.(2024·江蘇南京二模)小麥?zhǔn)俏覈钪饕募Z食作物之一,其產(chǎn)量直接關(guān)系到國家的糧食安全。小麥的光反應(yīng)過程包括多個反應(yīng),其中最重要的是發(fā)生在兩種葉綠素蛋白質(zhì)復(fù)合體(稱為PSⅠ和PSⅡ)中的電子被光激發(fā)的反應(yīng),如圖所示。回答下列問題。(1)PSⅠ和PSⅡ位于葉綠體

(填結(jié)構(gòu))上,光照時,PSⅠ和PSⅡ以串聯(lián)的方式協(xié)同完成水光解釋放電子、傳遞給

(物質(zhì))最終生成NADPH的過程。

類囊體薄膜NADP+/氧化型輔酶Ⅱ(2)據(jù)圖推測H+經(jīng)ATP合成酶跨膜運輸是

(填“順”或“逆”)濃度梯度進行的。圖示過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化形式是

。

順H+的勢能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能真題感悟·命題預(yù)測對點演練(3)D1蛋白是PSⅡ復(fù)合物的組成部分,對維持PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能起重要作用。過剩的光能會造成D1蛋白降解,使PSⅡ活性降低,進而導(dǎo)致光合作用強度減弱。研究者用含35S的甲硫氨酸標(biāo)記葉片,強光下照射葉片,短時間內(nèi)約有30%~50%的放射性進入D1蛋白,但觀察不到D1蛋白有明顯的凈損失,其原因可能是______________________________________

。這種保護機制的意義是

。

D1蛋白降解與合成的速率基本平衡,從而使D1蛋白沒有明顯的凈損失避免強光對PSⅡ的破壞,保障光合作用的正常進行真題感悟·命題預(yù)測2025年高考生物

復(fù)習(xí)講練測微專題二光合作用與呼吸作用的影響因素及應(yīng)用專題三

細胞呼吸與光合作用二輪知識串聯(lián)1

影響細胞呼吸的“四類”曲線核心要點整合

光合作用的影響因素類型影響原理主要表現(xiàn)光照主要指不合乎植物生長要求的光照強度和光質(zhì)條件，通過影響光反應(yīng)來影響農(nóng)作物的光合作用影響植物葉綠素的合成；對類囊體膜造成損傷CO2CO2是光合作用的反應(yīng)物，CO2濃度低于CO2補償點，會通過影響暗反應(yīng)速率而影響光合作用強度光合作用原料CO2不足導(dǎo)致暗反應(yīng)速率下降溫度低溫逆境和高溫逆境，主要通過影響酶的活性或氣孔開放程度而影響光合作用強度葉綠體和酶的結(jié)構(gòu)受到破壞，進而影響兩者的功能；引起氣孔關(guān)閉，影響CO2的吸收水分水分脅迫包括干旱和水淹兩種情況。干旱時氣孔關(guān)閉，影響CO2吸收而影響暗反應(yīng)，進而影響光合作用；農(nóng)作物被水淹時，根細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對細胞造成毒害無機鹽礦質(zhì)營養(yǎng)對光合作用的影響主要包括：①影響葉綠體中物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的形成，如葉綠素(Mg2＋)；②鹽脅迫影響根系吸水，進而影響氣孔開放程度；③重金屬鹽會影響葉綠素的合成和光合作用有關(guān)酶的活性

組成氣孔的保衛(wèi)細胞吸水膨脹，氣孔張開，反之關(guān)閉易錯警示核心要點整合知識串聯(lián)1

影響光合作用的“三類”曲線溫度、CO2濃度ATP、NADPH溫度、光照強度提醒:①影響光合作用的因素還有葉齡、光合產(chǎn)物的輸出等。②植物葉片水分減少,氣孔部分關(guān)閉,葉肉細胞對CO2的吸收減少,也會使光合速率下降。核心要點整合

光合與呼吸的“三率”圖分析(1)“三率”的表示方法①呼吸速率:綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織一定時間內(nèi)CO2的釋放量或O2的吸收量,即圖1中OA段對應(yīng)的CO2的量。②凈光合速率:綠色組織在有光條件下測得的一定時間內(nèi)O2的釋放量、CO2的吸收量或有機物的積累量,即圖1中的C'C段對應(yīng)的CO2的量,也稱為表觀光合速率。③實際(總)光合速率=凈光合速率+呼吸速率,即圖1中的AD段對應(yīng)的CO2總量。核心要點整合

光合與呼吸的“三率”圖分析(2)圖2中曲線c表示凈光合速率,曲線d表示呼吸速率,c+d表示總光合速率。在G點時,總光合速率是呼吸速率的2倍。核心要點整合

光補償點及光飽和點的移動問題(1)光補償點對應(yīng)的兩種生理狀態(tài)①整個植株：光合作用強度＝細胞呼吸強度。②葉肉細胞：光合作用強度>細胞呼吸強度。(2)B點與C點的變化(注：只有橫坐標(biāo)為自變量，其他條件不變)(3)D點：代表飽和點對應(yīng)的最大光合速率，若增大光照強度(或增大CO2濃度)使光合速率增大時，D點向右上方移動；反之，移動方向相反。變化補償點（B）飽和點（C）呼吸速率增加，光合速率減小右移左移光合速率增加，呼吸速率減小左移右移核心要點整合核心歸納高于補償點，植物開始生長；低于補償點，植物會凈消耗有機物。補償點低，說明植物在較弱光照或低CO2濃度下就能生長。通常，陰生植物的光補償點和光飽和點都比陽生植物的低，由此可以區(qū)分判斷陰生植物和陽生植物。在一定條件下，飽和點越大，表示植物的光合作用能力越強。010203

光補償點及光飽和點的移動問題核心要點整合

自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜光合速率變化核心要點整合

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式及應(yīng)用核心要點整合題型突破科學(xué)思維·科學(xué)探究1.(原因分析類)將某植物放置在密閉小室中,適宜條件下光照培養(yǎng)。培養(yǎng)一段時間后,發(fā)現(xiàn)該植物的光合速率降低,其原因是___________________________________________________________________________

。

植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低2.(結(jié)果結(jié)論類)科研人員欲研究低溫條件對番茄植株光合作用的影響。選取甲、乙兩個番茄品種,將每個品種的若干幼苗隨機分組,實驗組放入人工氣候箱中進行

處理,對照組進行晝/夜(25/15℃)的常溫處理。實驗結(jié)果如圖所示。

低溫脅迫題型突破科學(xué)思維·科學(xué)探究由圖可知,隨著

,光合速率逐漸降低。結(jié)果表明,低溫對兩個品種番茄幼苗的光合速率均有明顯影響,二者相比,

。

低溫處理時間的延長和晝夜處理溫度的降低甲品種的影響程度要小于乙品種真題感悟·命題預(yù)測真題感悟1.(2024·山東卷,16改編)種皮會限制O2進入種子。豌豆干種子吸水萌發(fā)實驗中子葉耗氧量、乙醇脫氫酶活性與被氧化的NADH的關(guān)系如圖所示。已知無氧呼吸中,乙醇脫氫酶催化生成乙醇,與此同時NADH被氧化。下列說法錯誤的是(

)A.p點為種皮被突破的時間點B.Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ階段種子無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸增加D.q處種子無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多真題感悟2.(2024·湖北卷,4)植物甲的花產(chǎn)量、品質(zhì)(與葉黃素含量呈正相關(guān))與光照長短密切相關(guān)。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗,實驗結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(

)A.第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花,且產(chǎn)量最高B.植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時長呈負相關(guān)C.綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì),應(yīng)該選擇第②組處理D.植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量呈正相關(guān)真題感悟·命題預(yù)測真題感悟3.(2023·遼寧卷,21節(jié)選)花生抗逆性強,部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。如圖是四個品種的花生在不同實驗條件下的葉綠素含量相對值(SPAD)(圖1)和凈光合速率(圖2)。回答下列問題。(1)鹽添加量不同的條件下,葉綠素含量受影響最顯著的品種是

。

HH1真題感悟·命題預(yù)測真題感悟(2)在光照強度為500μmol·m-2·s-1、無NaCl添加的條件下,LH12的光合速率

(填“大于”“等于”或“小于”)HH1的光合速率,判斷的依據(jù)是______________________________________________________________________________________________________________________

。在光照強度為1500μmol·m-2·s-1、NaCl添加量為3.0g·kg-1的條件下,HY25的凈光合速率大于其他三個品種的凈光合速率,原因可能是HY25的_____________含量高,光反應(yīng)生成更多的

,促進了暗反應(yīng)進行。

大于

在光照強度為500μmol·m-2·s-1、無NaCl添加的條件下,LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同,但由于前者的呼吸速率大于后者,且總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和葉綠素ATP和NADPH(3)依據(jù)圖2,在中鹽(2.0g·kg-1)土區(qū)適宜選擇種植

品種。LH12真題感悟·命題預(yù)測真題感悟3.(2024·新課標(biāo)卷,7節(jié)選)某同學(xué)將一種高等植物幼苗分為4組(a、b、c、d),分別置于密閉裝置中照光培養(yǎng),a、b、c、d組的光照強度依次增大,實驗過程中溫度保持恒定。一段時間(t)后測定裝置內(nèi)O2濃度,結(jié)果如圖所示,其中M為初始O2濃度,c、d組O2濃度相同。回答下列問題。(1)太陽光中的可見光由不同顏色的光組成,其中高等植物光合作用利用的光主要是

,原因是

。

(2)若延長光照時間c、d組O2濃度不再增加,則光照t時間時a、b、c中光合速率最大的是

組,判斷依據(jù)是___________________________________________________________________________。

光合色素可分為葉綠素和類胡蘿卜素,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光紅光和藍紫光

延長光照時間c、d組O2濃度不再增加,說明c組的光照強度已達到了光飽和點,光合速率達到最大值c真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測1.內(nèi)生真菌生活在植物體內(nèi),植物為內(nèi)生真菌提供光合產(chǎn)物和礦物質(zhì),內(nèi)生真菌呼吸產(chǎn)生的CO2可供植物利用。在恒定光照強度下,研究人員測定了土壤不同N元素含量及有無內(nèi)生真菌對植物光合速率的影響,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析,不正確的是(

)A.土壤含N量及CO2濃度都是影響

光合速率的環(huán)境因素B.內(nèi)生真菌呼吸產(chǎn)生的CO2可進入植

物葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)C.圖中A點制約植物光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D.在土壤高N含量下內(nèi)生真菌可提高植物的光合速率真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測2.(2024·河南三門峽二模)薏苡是一種喜濕潤的常見作物,藥食兩用。為探究干旱脅迫對薏苡產(chǎn)量的影響,研究者采用盆栽模擬控水法在7月份進行了實驗。實驗時,給予3種不同水分處理,D1組模擬重度干旱,D2組模擬輕度干旱,D3組模擬正常供水,如圖是測得的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率。回答下列問題。真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測(1)圖1中,D1組和D2組有兩個時間點凈光合速率相同,這

(填“能”或“不能”)說明在這兩個時間點兩種干旱條件對光合作用的影響相同,理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

不能

干旱對光合作用影響的大小要以對總光合速率的影響為指標(biāo),總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,干旱條件對呼吸速率也可能產(chǎn)生影響,兩個時間點凈光合速率相同,并不能說明干旱條件對光合作用的影響相同(2)由圖3可以看出,08:00~10:00時3種處理的胞間CO2濃度均快速下降,從圖1和圖2的縱軸坐標(biāo)可以看出,D3組胞間CO2濃度降低是

引起的,而D1組和D2組胞間CO2濃度降低是

引起的。

凈光合速率上升凈光合速率上升和氣孔導(dǎo)度減小真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測(3)中午12點,D1組與D2組氣孔導(dǎo)度差異不大,但D1組胞間CO2濃度明顯高于D2組,推測與D1組和D2組凈光合速率差異有關(guān),D1組該時間點凈光合速率較低的原因可能是______________________________________

(寫出1點)。

(4)圖4中表示D1組的曲線是

(填序號),蒸騰速率出現(xiàn)這種變化的意義是

。

高溫和干旱影響了光合作用有關(guān)酶的活性(或破壞了葉綠體的結(jié)構(gòu))③干旱條件下,葉片的蒸騰作用降低可以保持植物體的水分真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測3.(2024·湖南衡陽模擬)如圖表示植物光合速率隨光照強度改變的曲線,下列敘述錯誤的是(

)A.若適當(dāng)提高溫度,光合速率的增加值小于

呼吸速率的增加值,則補償點B應(yīng)相應(yīng)地向右移動B.若增加CO2濃度,B點左移,C點左移,D點向右上方移動C.D點時,ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)移動D.若圖表示陽生植物,則換為陰生植物,B點向左移動,D點向左下方移動真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測4.(2023·廣東卷,18)光合作用機理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時,水稻野生型(WT)的產(chǎn)量和黃綠葉突變體(ygl)的產(chǎn)量差異不明顯,但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高,其相關(guān)生理特征見表和圖。(光飽和點:光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度;光補償點:光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強度。)水稻材料葉綠素/(mg/g)類胡蘿卜素/(mg/g)類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測分析圖表,回答下列問題。(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和_________________________,葉片主要吸收可見光中的

光。

類胡蘿卜素/葉綠素的比例上升紅光和藍紫(2)光照強度逐漸增加達到2000μmol·m-2·s-1時,ygl的凈光合速率較WT更高,但兩者凈光合速率都不再隨光照強度的增加而增加,比較兩者的光飽和點,可得ygl

(填“高于”“低于”或“等于”)WT。ygl有較高的光補償點,可能的原因是葉綠素含量較低和

。

高于呼吸速率較高(3)與WT相比,ygl葉綠素含量低,高密度栽培條件下,更多的光可到達下層葉片,且ygl群體的凈光合速率較高,表明該群體

,是其高產(chǎn)的原因之一。

有機物積累較多真題感悟·命題預(yù)測命題預(yù)測(4)試分析在0~50μmol·m-2·s-1范圍的低光照強度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在如圖坐標(biāo)系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎(chǔ)上,分析圖a和你繪制的曲線,比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個科學(xué)問題:______________________________________________________為什么達到光飽和點時,ygl的凈光合速率高于WT?真題感悟·命題預(yù)測2025年高考生物

復(fù)習(xí)講練測光呼吸、光抑制專題三

細胞呼吸與光合作用二輪

光呼吸現(xiàn)象產(chǎn)生的分子機制是O2和CO2競爭Rubisco酶。在暗反應(yīng)中，Rubisco酶能夠以CO2為底物實現(xiàn)CO2的固定；在光下，當(dāng)O2濃度高、CO2濃度低時，O2會競爭Rubisco酶，在光的驅(qū)動下將碳水化合物氧化生成CO2和水。光呼吸是一個高耗能的反應(yīng)，正常生長條件下光呼吸就可損耗掉光合產(chǎn)物的25%～30%。過程如圖所示：

光呼吸核心要點整合

光呼吸的有利影響：強光時，由于光反應(yīng)速率大于暗反應(yīng)速率，因此葉肉細

胞中會積累ATP和NADPH，這些物質(zhì)積累會產(chǎn)生自由基，這些自由基會損

傷葉綠體。而強光下，光呼吸加強，會消耗光反應(yīng)過程中積累的ATP和

NADPH，從而減輕對葉綠體的傷害。

光呼吸的不利影響：消耗掉暗反應(yīng)的底物C5，導(dǎo)致光合作用減弱，農(nóng)作物

產(chǎn)量降低。核心歸納

高O2環(huán)境下，光呼吸會明顯加強，而提高CO2濃度可明顯抑制光呼吸。

光呼吸核心要點整合

光抑制核心要點整合

(2)造成光抑制的主要原因是植物抗逆性太弱。植物形成的抗逆機制對光照強度過大不能很好地適應(yīng),這時就會造成植物耐受能力的缺失,進而使其出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。另外,如低溫、高溫和干旱等同時存在時,光抑制加劇。對點演練1.(2024·遼寧卷,21)在光下葉綠體中的C5能與CO2反應(yīng)形成C3;當(dāng)CO2/O2比值低時,C5也能與O2反應(yīng)形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中主要物質(zhì)變化如圖1。光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放,且整體上是消耗能量的過程。回答下列問題。(1)反應(yīng)①是

過程。

CO2的固定(2)與光呼吸不同,以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場所是

和

。

細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)真題感悟·命題預(yù)測對點演練(3)我國科學(xué)家將改變光呼吸的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入某種農(nóng)作物野生型植株(WT),得到轉(zhuǎn)基因株系1和2,測定凈光合速率,結(jié)果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外,還可來自

和

(填生理過程)。7~10時株系1和2與WT凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

光呼吸細胞呼吸

7~10時,隨著光照強度的增強,株系1和2由于轉(zhuǎn)入了改變光呼吸的相關(guān)基因,光呼吸速率降低,與O2反應(yīng)的C5減少,更多的C5參與CO2的固定,與WT相比,株系1和株系2的凈光合速率較高真題感悟·命題預(yù)測對點演練據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)

(填“能”或“不能”)計算出株系1的總光合速率,理由是____________________________________________________________________________________________________________________

。

不能

總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,呼吸速率為光照強度為0時CO2的釋放速率,由圖示無法得出株系1的呼吸速率,故無法計算出株系1的總光合速率(4)結(jié)合上述結(jié)果分析,選擇轉(zhuǎn)基因株系1進行種植,產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢,判斷的依據(jù)是________________________________________________

。

與株系2、WT相比,轉(zhuǎn)基因株系1的凈光合速率最大,積累的有機物較多真題感悟·命題預(yù)測對點演練2.(2024·安徽合肥模擬)研究發(fā)現(xiàn),光照過強會導(dǎo)致光合速率下降,這種現(xiàn)象稱為光抑制。光抑制的原因一般認(rèn)為在強光下由于NADP+不足,導(dǎo)致電子積累,產(chǎn)生大量的活性氧,這些活性氧攻擊葉綠素和PSⅡ反應(yīng)中心(如圖甲),從而損傷光合結(jié)構(gòu)。光合作用中的Rubisco是一種雙功能酶,在光下它既能催化RuBP(C5)與CO2反應(yīng)進行光合作用,又能催化C5與O2反應(yīng)產(chǎn)生CO2進行光呼吸(如圖乙)。光呼吸可對光合結(jié)構(gòu)起保護作用,減弱光抑制。真題感悟·命題預(yù)測對點演練(1)PSⅡ位于植物細胞的

上。光反應(yīng)階段發(fā)生的能量變化是

。

類囊體薄膜光能轉(zhuǎn)化為儲存在ATP和NADPH中的化學(xué)能(2)強光照射往往會導(dǎo)致環(huán)境溫度升高,植物光呼吸增強,結(jié)合圖乙分析,光呼吸增強的原因是__________________________________________

,同時光呼吸也可有效減弱光抑制,主要原因是__________________________________________

。

溫度升高導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足,且光反應(yīng)較強O2濃度升高,C5與O2結(jié)合增強

光呼吸增強,消耗NADPH增多,可緩解NADP+不足,避免電子積累引起的光合結(jié)構(gòu)損傷真題感悟·命題預(yù)測對點演練(3)研究發(fā)現(xiàn),H2S能調(diào)控植物生長發(fā)育以及參與抗性調(diào)節(jié)。為研究外源低濃度的H2S(由化合物NaHS提供)對水稻幼苗強光抑制下的保護作用,請簡要寫出實驗設(shè)計思路:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

選取生理狀態(tài)相同的水稻幼苗若干隨機均分為甲、乙兩組,甲組利用普通培養(yǎng)液在強光照下培養(yǎng),乙組培養(yǎng)液中添加適量的NaHS并在相同強光照下培養(yǎng),其他條件相同且適宜,一段時間后檢測兩組水稻的光合速率真題感悟·命題預(yù)測

在綠色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先轉(zhuǎn)移到含有四個碳原子的有機物(C4)中，然后才轉(zhuǎn)移到C3中，科學(xué)家將這類植物叫作C4植物，將其固定二氧化碳的途徑，叫作C4途徑。

C4途徑核心要點整合C4植物PEP羧化酶對CO2具有高親和力，當(dāng)外界環(huán)境干旱導(dǎo)致植物氣孔導(dǎo)度

減小時，C4植物就能利用細胞間隙低濃度的CO2繼續(xù)生長，而C3植物則不

能。故在干旱環(huán)境中，C4植物比C3植物生長得好。

用14C標(biāo)記CO2追蹤C4植物碳原子的轉(zhuǎn)移途徑為：

CO2→C4→CO2→C3→(CH2O)。C4植物葉肉細胞的葉綠體有類囊體能進行光反應(yīng)，而維管束鞘細胞沒有完

整的葉綠體。所以C4植物光反應(yīng)發(fā)生在葉肉細胞的葉綠體類囊體薄膜上，

而CO2固定發(fā)生在葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和維管束鞘細胞的葉綠體基質(zhì)中。核心歸納C4途徑核心要點整合

在CAM植物中，碳捕獲和固定的反應(yīng)在時間上是分離的。首先，在晚上(此時蒸騰速率低)捕獲CO2，然后轉(zhuǎn)變成蘋果酸存儲在液泡中。到了白天，氣孔關(guān)閉，蘋果酸脫羧，使得葉綠體中Rubisco周圍CO2濃度升高。大量的蘋果酸存儲需要更大的液泡和細胞，因此CAM植物一般具有肉質(zhì)的莖葉。CAM途徑核心要點整合

仙人掌、菠蘿和許多肉質(zhì)植物都進行這種類型的光合作用。這類植物特別適合于炎熱干旱地

區(qū)，其特點是氣孔夜間開放，吸收并固定CO2，形成以蘋果酸為主的有機酸，儲存于液泡中；

白天時氣孔關(guān)閉，不吸收CO2，但同時卻通過卡爾文循環(huán)將從蘋果酸中釋放的CO2還原為糖，

該機制也稱CAM途徑。核心歸納

分析圖中信息推測，CAM途徑是對干旱環(huán)境的適應(yīng)；該途徑除維持光合作用外，對植物的生

理意義還表現(xiàn)在有效避免白天旺盛的蒸騰作用造成水分過多散失。

從進化角度看，這種氣孔開閉特點的形成是自然選擇的結(jié)果。但夜晚該類植物不能合成葡萄糖，

原因是沒有光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH。

如果白天適當(dāng)提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速率基本不變。CAM途徑核心要點整合C3途徑核心要點整合C3植物固定CO2的途徑也稱卡爾文循環(huán),整個循環(huán)由RuBP(C5)與CO2的羧化開始,到RuBP(C5)再生結(jié)束,在葉綠體基質(zhì)中進行,可合成蔗糖、淀粉等多種有機物。常見C3植物有大麥、小麥、大豆、菜豆、水稻、馬鈴薯等。對點演練1.(2023·湖南卷,17)如圖是水稻和玉米的光合作用暗反應(yīng)示意圖。卡爾文循環(huán)的Rubisco酶對CO2的Km為450μmol·L-1(Km越小,酶對底物的親和力越大),該酶既可催化RuBP與CO2反應(yīng),進行卡爾文循環(huán),又可催化RuBP與O2反應(yīng),進行光呼吸(綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應(yīng))。該酶的酶促反應(yīng)方向受CO2和O2相對濃度的影響。與水稻相比,玉米葉肉細胞緊密圍繞維管束鞘,其中葉肉細胞葉綠體是水光解的主要場所,維管束鞘細胞的葉綠體主要與ATP生成有關(guān)。玉米的暗反應(yīng)先在葉肉細胞中利用PEPC酶(PEPC對CO2的Km為7μmol·L-1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)與CO2反應(yīng)生成C4,固定產(chǎn)物C4轉(zhuǎn)運到維管束鞘細胞后釋放CO2,再進行卡爾文循環(huán)。回答下列問題。真題感悟·命題預(yù)測對點演練(1)玉米的卡爾文循環(huán)中第一個光合還原產(chǎn)物是

(填具體名稱),該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)基質(zhì)合成

(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后,再通過

長距離運輸?shù)狡渌M織器官。

3-磷酸甘油醛蔗糖維管組織真題感悟·命題預(yù)測對點演練(2)在干旱、高光照強度環(huán)境下,玉米的光合作用強度

(填“高于”或“低于”)水稻。從光合作用機制及其調(diào)控分析,原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出3點即可)。

高于

高光照條件下玉米可以將光合產(chǎn)物及時轉(zhuǎn)移;玉米的PEPC酶對CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高;玉米能通過PEPC酶生成C4,使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境,抑制玉米的光呼吸(3)某研究將藍細菌的CO2濃縮機制導(dǎo)入水稻,水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升,其他生理代謝不受影響,但在光飽和條件下水稻的光合作用強度無明顯變化,其原因可能是________________________________________________________________________________________________

(答出3點即可)。

酶的活性達到最大,對CO2的利用率不再提高;受到ATP以及NADPH等物質(zhì)含量的限制;原核生物和真核生物光合作用機制有所不同真題感悟·命題預(yù)測對點演練2.(2024·江蘇南京二模)景天科植物有一個很特殊的CO2同化方式:夜間固定CO2產(chǎn)生有機酸儲存在液泡中,白天有機酸脫羧釋放CO2,用于光合作用,這樣的與有機酸合成日變化有關(guān)的光合碳代謝途徑稱為CAM途徑,如圖甲、乙所示。圖丙表示不同地區(qū)A、B、C三類植物在晴朗夏季的光合作用日變化曲線。請據(jù)圖回答下列問題。注:PEP是磷酸烯醇式丙酮酸,OAA是草酰乙酸,RuBP是核酮糖-1,5-二磷酸,PGA是3-磷酸甘油酸。真題感悟·命題預(yù)測對點演練(1)圖甲、乙中屬于夜晚的是圖

,判斷的理由是_______________

。

該植物夜間產(chǎn)生ATP的場所有

。甲圖甲中的CO2最終形成蘋果酸儲存在液泡中細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(2)白天為景天科植物光合作用提供所需CO2的生理過程有

和

,還需要光反應(yīng)提供

。

蘋果酸的分解有氧呼吸釋放ATP和NADPH(3)據(jù)圖甲、乙可知,該植物細胞中CO2的受體有

。

PEP、RuBP(4)景天科植物對應(yīng)圖丙中的

類植物(填字母),圖丙中植物B在中午10點~12點曲線下降的原因是_______________________________

。

A

中午溫度過高,蒸騰作用過強導(dǎo)致植物部分氣孔關(guān)閉,CO2吸收速率下降,光合速率下降真題感悟·命題預(yù)測對點演練3.(2024·廣東卷,20)某湖泊曾處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài),水面漂浮著大量浮游藻類。管理部門通過控源、清淤、換水以及引種沉水植物等手段,成功實現(xiàn)了水體生態(tài)恢復(fù)。引種的3種多年生草本沉水植物(①金魚藻、②黑藻、③苦草,答題時植物名稱可用對應(yīng)序號表示)在不同光照強度下光合速率及水質(zhì)凈化能力如圖所示。真題感悟·命題預(yù)測對點演練回答下列問題。(1)湖水富營養(yǎng)化時,浮游藻類大量繁殖,水體透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有機物少于

的有機物,最終衰退和消亡。

細胞呼吸消耗(2)生態(tài)恢復(fù)后,該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結(jié)構(gòu),從湖底到水面依次是

,其原因是

。

③②①最大光合速率對應(yīng)的光照強度依次升高(3)為了達到湖水凈化的目的,選擇引種上述3種草本沉水植物的理由是

,

三者配合能實現(xiàn)綜合治理效果。①(金魚藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷率高真題感悟·命題預(yù)測對點演練(4)上述3種草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途徑(濃縮CO2形成高濃度C4后,再分解成CO2傳遞給C5),使其在CO2受限的水體中仍可有效地進行光合作用,在水生植物群落中競爭力較強。根據(jù)圖a設(shè)計一個簡單的實驗方案,驗證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢,完成下列表格。實驗設(shè)計方案實驗材料對照組:

實驗組:黑藻

實驗條件控制光照強度為

μmol·m-2·s-1

營養(yǎng)及環(huán)境條件相同且適宜,培養(yǎng)時間相同控制條件_____________________________測量指標(biāo)_____________________________金魚藻500CO2濃度較低且相同單位時間內(nèi)O2釋放量真題感悟·命題預(yù)測對點演練(5)目前在湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強光抑制造成生長不良,此外,大量沉水植物葉片凋落,需及時打撈,增加維護成本。針對這兩個實際問題從生態(tài)學(xué)角度提出合理的解決措施__________________________

。

合理引入浮水植物,減弱沉水植物的光照強度;合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物真題感悟·命題預(yù)測2025年高考生物

復(fù)習(xí)講練測微專題三光合作用與細胞呼吸的實驗設(shè)計專題三

細胞呼吸與光合作用二輪核心要點整合1.光合速率和呼吸速率的測定(1)葉圓片上浮法首先通過對葉片進行打孔、抽氣、沉底的材料處理,然后根據(jù)不同的實驗?zāi)康慕o予不同的單一變量操作,最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時間。(2)液滴移動法(如圖)①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時間,記錄有色液滴移動的距離,計算呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時間,記錄有色液滴移動的距離,計算凈光合速率。③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計算得到真正光合速率。核心要點整合(3)“黑白瓶法”“黑白瓶法”是一類通過凈光合作用強度和有氧呼吸強度推算總光合作用強度的方法。其中“黑瓶”不透光,測定的是有氧呼吸量;“白瓶”給予光照,測定的是凈光合作用量。可分為有初始值與沒有初始值兩種情況,規(guī)律如下:提醒:除上述測定方法外,還有“半葉法”、葉圓片稱量法、紅外線CO2傳感器測定法、梯度法、指示劑測定法等等。核心要點整合2.光合作用與細胞呼吸實驗的設(shè)計技巧(1)無論是驗證類還是探究類實驗,實驗思路要說明自變量如何操作,無關(guān)變量的控制,因變量如何檢測。

(2)實驗設(shè)計中的三個注意事項①變量的控制手段,如光照強度的強弱可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡,但與植物的距離不同)進行控制,不同溫度可用不同恒溫裝置控制,CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié)。②對照原則的應(yīng)用,不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進行實驗,而應(yīng)該用一系列裝置進行相互對照。③無論哪種裝置,在光下測得的數(shù)值均為“凈光合作用強度”值。(3)解答光合作用與細胞呼吸的實驗探究題時,必須關(guān)注的信息是加“NaOH”還是加“NaHCO3”,給予“光照”處理還是“黑暗”處理,是否有“在溫度、光照最適宜條件下”等。題型突破科學(xué)思維·科學(xué)探究(實驗思路與結(jié)果預(yù)測類)為了調(diào)查桃曲坡水庫水深1m處,自養(yǎng)生物一晝夜的實際光合速率和自養(yǎng)生物產(chǎn)氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需。請設(shè)計實驗進行驗證,要求寫出檢測過程和預(yù)期實驗結(jié)果。實驗材料:透光和不透光玻璃瓶,測氧儀等。實驗思路:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論:__________________________________________

。

取等體積的透光玻璃瓶甲、乙和不透光玻璃瓶丙,同時從桃曲坡水庫水深1

m處的同一位置取滿水樣,立即測定甲瓶中氧氣的含量,并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶,分別測定兩瓶中的氧氣含量。乙瓶氧氣含量減去丙瓶氧氣含量,差值為該處自養(yǎng)生物一晝夜的實際光合速率

若乙瓶氧氣含量大于甲瓶初始氧氣含量,則該水層自養(yǎng)生物產(chǎn)氧量能維持本層水體生物呼吸耗氧所需,反之不能真題感悟1.(2024·北京卷,4)某同學(xué)用植物葉片在室溫下進行光合作用實驗,測定單位時間單位葉面積的氧氣釋放量,結(jié)果如圖所示。若想提高X,可采取的做法是(

)A.增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度B.將葉片置于4℃的冷室中C.給光源加濾光片改變光的顏色D.移動冷光源縮短與葉片的距離真題感悟·命題預(yù)測真題感悟2.(2024·河北卷,19)高原地區(qū)藍光和紫外光較強,常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響,研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率,以及覆膜后幼苗光合色素的含量,結(jié)果如圖、表所示。覆膜處理葉綠素含量/(mg/g)類胡蘿卜素含量/(mg/g)白膜1.670.71藍膜2.200.90綠膜1.740.65真題感悟·命題預(yù)測真題感悟回答下列問題。(1)如圖,三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異,其中

光可被位于葉綠體

上的光合色素高效吸收后用于光反應(yīng),進而使暗反應(yīng)階段的C3還原轉(zhuǎn)化為

和

。與白膜覆蓋相比,藍膜和綠膜透過的

較少,可更好地減弱幼苗受到的輻射。

藍類囊體薄膜C5糖類紫外光(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比,選擇適當(dāng)波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時,可利用

作為溶劑。測定葉綠素含量時,應(yīng)選擇紅光而不能選擇藍紫光,原因是_________________________________________________________________________

。

無水乙醇

葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光,選擇紅光可排除類胡蘿卜素的干擾真題感悟·命題預(yù)測真題感悟(3)研究表明,覆蓋藍膜更有利于藏川楊幼苗在高原環(huán)境的生長。根據(jù)上述檢測結(jié)果,其原因為_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2點即可)。

覆蓋藍膜紫外光透過率低,藍光透過率高,降低紫外光對幼苗的輻射的同時不影響其光合作用;與覆蓋白膜和綠膜比,覆蓋藍膜葉綠素和類胡蘿卜素含量都更高,有利于幼苗進行光合作用真題感悟·命題預(yù)測真題感悟3.(2024·甘肅卷,17節(jié)選)類胡蘿卜素不僅參與光合作用,還是一些植物激素的合成前體。研究者發(fā)現(xiàn)了某作物的一種胎萌突變體,其種子大部分為黃色,少部分呈白色,白色種子未完全成熟即可在母體上萌發(fā)。經(jīng)鑒定,白色種子為某基因的純合突變體。在正常光照下(400μmol·m-2·s-1),純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失。將野生型和純合突變體種子在黑暗中萌發(fā)后轉(zhuǎn)移到正常光和弱光(1μmol·m-2·s-1)下培養(yǎng)一周,提取并測定葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量,結(jié)果如圖所示。回答下列問題。真題感悟·命題預(yù)測真題感悟(1)提取葉片中葉綠素和類胡蘿卜素常使用的溶劑是

,加入少許碳酸鈣可以

。

無水乙醇防止研磨中色素被破壞(2)野生型植株葉片葉綠素含量在正常