高考生物 大一轮配套热点专题突破系列 细胞呼吸和光合作用的综合应用课件 .ppt

热点专题突破系列 二 细胞呼吸和光合作用的综合应用 三年考情分析 细胞呼吸与光合作用是细胞代谢的重点内容 也是高考的常考知识点 对近三年高考分析如下 分类突破通关 类型一光合速率与呼吸速率的综合考查 通关典例 2012 天津高考 设置不同co2浓度 分组光照培养蓝藻 测定净光合速率和呼吸速率 光合速率 净光合速率 呼吸速率 结果见图 据图判断 下列叙述正确的是 a 与d3浓度相比 d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的 h 多b 与d2浓度相比 d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的atp多c 若d1 d2 d3浓度下蓝藻种群的k值分别为k1 k2 k3 则k1 k2 k3d 密闭光照培养蓝藻 测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物 解题指南 1 理论基础 光合速率随co2浓度的变化而变化 在一定范围内随co2浓度的增大而增大 超过一定范围后 随co2浓度的增大而减小 2 曲线两端出现差异的原因 co2浓度低时 光合速率低 产生o2少 细胞呼吸也弱 co2浓度高时 抑制细胞呼吸 细胞代谢也随之降低 光合速率下降 解析 选a d1浓度下光合速率大于d3浓度下的 因此d1浓度下蓝藻细胞光反应产生的 h 多 故a选项正确 d2浓度下呼吸速率大于d3浓度下的 因此d3浓度下的蓝藻细胞呼吸产生的atp少 故b选项错误 由于d2浓度下净光合速率最大 d1 d3浓度下的净光合速率相等 因此 三种浓度下的蓝藻种群的k值大小关系为k2 k1 k3 故c选项错误 若要判断蓝藻是否是兼性厌氧生物 需要设置有氧 无氧两种条件 在没有光合作用影响o2的产生 其他条件相同且适宜的情况下进行验证 故d选项错误 通关锦囊 光合速率与呼吸速率的区别与联系1 光合速率与呼吸速率的常用表示方法 2 光合速率与呼吸速率的关系 1 绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率 2 绿色植物组织在有光的条件下 光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数值表示净光合速率 3 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 用o2 co2或葡萄糖的量表示如下 光合作用产生o2量 实测的o2释放量 细胞呼吸消耗o2量 光合作用固定co2量 实测的co2吸收量 细胞呼吸释放co2量 光合作用产生的葡萄糖量 葡萄糖的积累量 增重部分 细胞呼吸消耗的葡萄糖量 3 光合速率与植物生长 1 当净光合速率 0时 植物因积累有机物而生长 2 当净光合速率 0时 植物不能生长 3 当净光合速率 0时 植物不能生长 长时间处于此种状态 植物将死亡 通关特训 2012 广东高考 荔枝叶片发育过程中 净光合速率及相关指标的变化见下表 注 表示未测数据 1 b的净光合速率较低 推测原因可能是 叶绿素含量低 导致光能吸收不足 导致 2 将a d分别置于光温恒定的密闭容器中 一段时间后 a的叶肉细胞中 将开始积累 d的叶肉细胞中 atp含量将 3 与a相比 d合成生长素的能力 与c相比 d的叶肉细胞的叶绿体中 数量明显增多的结构是 4 叶片发育过程中 叶面积逐渐增大 是的结果 d的叶肉细胞与表皮细胞的形态 结构和功能差异显著 其根本原因是 解题指南 解答本题的关键是 1 纵向分析表格数据 明确叶片发育过程中各指标的变化规律 2 横向分析表格数据 明确叶片每个发育阶段净光合速率和其他各指标的关系 解析 1 影响光合速率的因素有外因 光照强度 温度 二氧化碳浓度等 和内因 叶绿素的含量 酶等 结合表格中的信息 b组叶绿素含量为1 1mg g fw 叶绿素含量低 气孔开放程度比较低 仅为55 二氧化碳吸收量比较少 导致光合速率较低 2 a叶片净光合速率为 2 8 molco2 m2 s 即光合速率小于呼吸速率 且由于是密闭的容器 导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸 产生酒精 d叶片中 光合速率大于呼吸速率 且由于是密闭的容器 导致容器内二氧化碳越来越少 暗反应减弱 而光反应不变 导致atp增多 3 相比成熟叶片 幼嫩的叶是合成生长素的主要部位之一 叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上 从表中可推知 由于总叶绿素含量增加 因此d的叶肉细胞的叶绿体中 基粒明显增多 4 细胞分裂使细胞数目增多 导致叶面积增大 细胞分化的根本原因是基因的选择性表达 答案 1 气孔开放度相对低二氧化碳供应不足 2 酒精增多 3 低基粒 4 细胞分裂基因的选择性表达 加固训练 2013 福建高考 为研究淹水时kno3对甜樱桃根呼吸的影响 设四组盆栽甜樱桃 其中一组淹入清水 其余三组分别淹入不同浓度的kno3溶液 保持液面高出盆土表面 每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率 结果如下图 请回答 1 细胞有氧呼吸生成co2的场所是 分析图中a b c三点 可知点在单位时间内与氧结合的 h 最多 2 图中结果显示 淹水时kno3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有作用 其中mmol l 1的kno3溶液作用效果最好 3 淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍 地上部分叶色变黄 叶绿素含量减少 使光反应为暗反应提供的 h 和减少 根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强 实验过程中能否改用co2作为检测有氧呼吸速率的指标 请分析说明 解析 本题考查细胞呼吸的场所 影响因素以及光合作用的相关知识 1 细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体 生成co2的场所是线粒体基质 比较a b c三点可以看出a点的有氧呼吸速率最高 单位时间内产生的与氧结合的 h 最多 2 比较4条曲线可以看出 kno3溶液能有效地减缓水淹对根细胞有氧呼吸的抑制 且一定浓度范围内浓度越高减缓效果越好 3 当叶片变黄叶绿素含量减少时 光反应产生的 h 和atp减少 光合作用减弱 根系缺氧 有氧呼吸受抑制 无氧呼吸增强 但不能用co2作为检测有氧呼吸速率的指标 因为植物的无氧呼吸仍然能够产生co2 答案 1 线粒体基质a 2 减缓30 3 atp不能 因为无氧呼吸也能产生co2 类型二种子萌发的分析 通关典例 2013 山东高考 大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图 1 阶段 和 大豆种子的鲜重增加明显 阶段 中 水进入种子胚细胞的穿 跨 膜运输方式为 阶段 中 种子胚细胞内水的主要存在形式是 2 阶段 期间 大豆种子胚细胞合成的解除种子休眠 促进种子萌发 阶段 中根向地生长的原因是分布不均 使根的近地侧生长受到 3 若测得阶段 种子吸收o2与释放co2的体积比为1 3 则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为 4 大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时 若突然停止co2供应 短时间内叶绿体中c5和atp含量的变化分别为 大田种植大豆时 正其行 通其风 的主要目的是通过提高光合作用强度以增加产量 解题指南 1 理论基础 种子萌发需要的外部条件 随自由水增多 细胞代谢活动增强 子叶出土后进行光合作用 受外部环境因素的影响 2 叶绿体内c5和atp含量变化分析 co2停止供应 消耗的c5减少 生成的c3减少 c3还原消耗的atp和 h 减少 解析 本题主要考查大豆种子萌发过程及幼苗阶段的细胞代谢和激素调节 1 水分子的跨膜运输方式是自由扩散 阶段 种子新陈代谢强度比较大 细胞内的水主要以自由水的形式存在 2 打破种子的休眠 促进种子萌发的激素是赤霉素 根的向地性产生的原因是生长素的运输受重力因素的影响 使近地侧生长素浓度高于远地侧生长素浓度 但根对生长素较敏感 生长素浓度高使根的生长受到抑制而长得慢 远地侧生长素浓度低但生长得快 表现为根的向地性 3 根据题意假设o2的吸收量为1mol 则co2的释放量为3mol 则有氧呼吸时 c6h12o6 6o2 6h2o6co2 12h2o1661 6mol1mol1mol无氧呼吸时 c6h12o62c2h5oh 2co2121mol2mol所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量 有氧呼吸消耗葡萄糖的量 6 1 酶 酶 4 突然停止co2的供应以后 导致co2的固定减弱 所以消耗的c5减少 而光反应不变 短时间内c3还原生成c5不受影响 所以c5的含量增加 同时由于生成的c3减少 消耗光反应中 h 和atp的量减少 所以atp的含量增加 正其行 通其风 的目的是通过增加co2浓度来增强光合作用强度以增加产量 答案 1 自由扩散自由水 2 赤霉素 或ga 生长素 或iaa 抑制 3 6 1 4 升高 或增加 升高 或增加 增加co2浓度 通关锦囊 种子萌发过程的条件及变化分析1 萌发条件 1 外部条件 适宜的温度 水分和充足的氧气 2 内部条件 胚是活的 不在休眠期 2 物质变化 1 水分的变化 先吸胀吸水再渗透吸水 萌发前期是吸胀吸水 萌发后期是渗透吸水 种子吸水使自由水增多 代谢增强 2 有机物变化 随着萌发过程中种子细胞呼吸增强 细胞内小分子有机物增多 3 干重变化 种子萌发初期 种子中的脂肪等物质转化和分解 进行细胞呼吸而为种子萌发提供能量 物质消耗增多 干重下降 子叶出土后 进行光合作用 干重会逐渐升高 通关特训 2013 新课标全国卷 某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70 为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化 某研究小组将种子置于温度 水分 蒸馏水 通气等条件适宜的黑暗环境中培养 定期检测萌发种子 含幼苗 的脂肪含量和干重 结果表明 脂肪含量逐渐减少 到第11d时减少了90 干重变化如图所示 回答下列问题 1 为了观察胚乳中的脂肪 常用染液对种子胚乳切片染色 然后在显微镜下观察 可见色的脂肪颗粒 2 实验过程中 导致萌发种子干重增加的主要元素是 填 c n 或 o 3 实验第11d后 如果要使萌发种子 含幼苗 的干重增加 必须提供的条件是和 解析 本题考查种子萌发及其相关物质转化过程 考查实验的分析及对信息的理解运用能力 1 脂肪的鉴定常用苏丹 染液 染色后的脂肪颗粒呈橘黄色 或用苏丹 染液 染色后的脂肪颗粒呈红色 2 种子在萌发的过程中 脂肪水解需要水的参与 此时水解产物的干重将增加 因此干重增加的元素主要是o而不是c n 3 由题干可知 第11d时干重减少了90 此时如果要增加种子干重 萌发的种子此时只能通过光合作用来进行 而光合作用进行时必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子 答案 1 苏丹 或苏丹 橘黄 或红 2 o 3 光照所需的矿质元素离子 加固训练 2012 新课标全国卷 将玉米种子置于25 黑暗 水分适宜的条件下萌发 每天定时取相同数量的萌发种子 一半直接烘干称重 另一半切取胚乳烘干称重 计算每粒的平均干重 结果如图所示 若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳 据图回答下列问题 1 萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 再通过作用为种子萌发提供能量 2 萌发过程中在小时之间种子的呼吸速率最大 在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为mg 3 萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质 其最大转化速率为mg 粒 1 d 1 4 若保持实验条件不变 120小时后萌发种子的干重变化趋势是 原因是 解析 本题考查种子萌发过程中营养物质的变化规律 1 种子萌发时 种子中的大分子有机物分解成小分子物质 一方面参与细胞呼吸供能 另一方面用于合成幼苗的新物质 淀粉被水解成葡萄糖 参与细胞呼吸 为种子萌发提供能量 2 观察萌发种子干重变化曲线 可见在72小时到96小时之间种子干重减少最多 此时呼吸速率最大 该段时间每粒种子呼吸消耗的平均干重为204 2 177 7 26 5