高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 高考非选择题突破瓶颈冲刺集训系列1学案.doc

高考非选择题突破瓶颈冲刺集训系列11.细胞呼吸和光合作用的生理过程、产物和影响因素，及彼此的制约关系是高考命题的热点。2命题者往往通过文字叙述、实验数据、图表、曲线等形式考查学生的分析、综合应用能力。这就要求对课本知识全面理解、掌握，培养对图表、曲线等表达形式的对比分析、获取信息的能力。【通关集训】1(新情景信息类)(2018四川广安模拟)植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的o2，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：(1)过程发生在_中，并且需要光反应提供_。在黑暗条件下c3不能被还原再生成_化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)研究发现，催化过程和的是同一种酶，co2和o2会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中o2浓度升高时，过程会受到_。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是_。(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是_。解析：(1)过程需要光反应提供atp和h，发生在叶绿体基质中，在黑暗条件下c3不能被还原再生成c5化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)催化过程和的是同一种酶，co2和o2会竞争此酶的同一活性位点，当细胞中o2浓度升高时，o2会与co2争夺c5，过程会受到抑制。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是光呼吸可消耗过剩的能量(或atp和h)。(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗atp，而有氧呼吸产生atp。答案：(1)叶绿体基质atp和h(二者缺一不可)c5(2)抑制(3)光呼吸可消耗过剩的能量(或atp和h)(4)光呼吸消耗atp，有氧呼吸产生atp2(坐标曲线类)下列甲图表示将绿色的小麦植株放在温度适宜的密闭容器内，该容器内氧气量的变化情况如甲图曲线所示；乙图表示在一定光照强度下光合作用与co2浓度之间的关系。(1)观察甲图，回答下列问题：b点时，小麦根尖分生区细胞中合成atp的场所有_，从5 min到10 min，植物光合作用速率的变化是_(填“变大”“变小”或“不变”)，最可能的原因是_，b点时植株叶绿体产生氧气的速率约为_mol/min(假设全部细胞的呼吸速率保持不变)。(2)观察乙图，回答下列问题：co2浓度小于300 mg/l时，o2释放量的主要限制因素是_，若适当提高光照强度则b点将向_(填“左”或“右”)移动。解析：(1)根尖细胞内没有叶绿体，只能进行呼吸作用，产生atp的场所有细胞质基质和线粒体。从5 min到10 min，曲线的斜率在减小，说明此时光合作用速率在变小，可能的原因是光合作用速率大于呼吸作用速率，造成密闭环境中二氧化碳浓度下降，光合作用速率随之下降。在b点时，环境中氧气量保持不变，说明(真正)光合作用速率与呼吸作用速率相等，根据甲图可知从0 min到5 min黑暗中氧气消耗量为(54)1071107(mol)，可知呼吸作用的速率为110750.2107(mol/min)，因此，b点时光合作用速率为0.2107mol/min。(2)根据乙图，当二氧化碳浓度小于300 mg/l时，随着二氧化碳浓度增大，氧气释放量逐渐增大，说明此时限制氧气释放量的主要因素是二氧化碳浓度。b点时光合作用速率与呼吸作用速率相等，若适当提高光照强度，则光合作用速率会增大，要使两个速率重新相等，可降低二氧化碳浓度，因此，若适当提高光照强度，则b点左移。答案：(1)细胞质基质和线粒体变小co2浓度降低0.2107(或2108)(2)co2浓度左3(柱形图类)(2018武汉调研)某实验小组将菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片(面积和质量相同)，装入含蒸馏水的注射器中，排出叶片内的气体，使叶圆片下沉。然后将叶圆片分别放入不同浓度的nahco3溶液中进行实验(nahco3溶液为光合作用提供原料，且浓度变化对溶液ph的影响忽略不计，其他实验条件相同)，观察第1片叶圆片上浮所需时间(min)，结果如图。请回答下列问题：(1)当nahco3溶液浓度为1%4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，可能是幼叶的光合作用能力比成熟叶_(填“强”或“弱”)。有人推测幼叶与成熟叶光合作用能力差异可能是叶片中光合色素的含量不同，为寻求证据，可以用_分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用_法分离色素，观察并比较二者色素带的宽度及颜色深浅。(2)在nahco3溶液浓度为0%的溶液中，叶圆片直至实验结束仍未上浮，其原因是缺乏nahco3，直接影响光合作用的_阶段。当浓度超过5%，叶圆片也不上浮，最可能的原因是溶液浓度过大，导致_。(3)当nahco3溶液浓度为3%时，适当提高溶液温度，第一片叶圆片上浮时间延长，该现象不能表明提高后的温度已超过总光合作用的最适温度，请说明理由：_。解析：(1)叶圆片上浮是由于光合作用产生了氧气，氧气释放越多，浮力越大，上升越快，幼叶上浮时间比成熟叶长，可能是幼叶光合作用能力弱，释放的o2量比成熟叶少。叶绿体中色素的提取用无水乙醇，分离色素用纸层析法。(2)nahco3为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与暗反应。nahco3浓度过大会导致细胞渗透失水，细胞失水过多会导致死亡。(3)适当提高溶液温度，对光合作用和呼吸作用都会产生影响，叶圆片上浮时间延长，说明叶圆片释放氧气的速率减小，即净光合作用速率减小。答案：(1)弱无水乙醇纸层析(2)暗反应细胞渗透失水过多而死亡(其他答案合理亦可)(3)叶圆片上浮时间延长，只能表明净光合作用速率降低(或只能表明总光合作用与呼吸作用的差值降低)4(表格分析类)正常土壤盐分含量约为2 g/kg，土地盐碱化已成为全球性危害，选育耐盐作物有重要意义。某研究小组将粒重相同的a、b两个品种的小麦植株各均分为3组，实验处理及结果如表(各植株生长状况良好且一致，其他培养条件相同且适宜)，请分析回答：组别一二三四五六小麦品种aaabbb土壤盐分含量/gkg1259259co2吸收速率/molm2s124.423.317.326.123.016.6有效穗数/穗株119.819.017.122.618.612.1穗粒数/粒穗129.427.126.429.529.016.6(1)土壤盐分含量为2 g/kg时，_(填“能”或“不能”)判断b品种小麦的总光合速率大于a品种，原因是_。(2)随土壤盐分含量升高，小麦光合速率逐渐降低，一方面是由于失水导致叶片部分气孔关闭，供给光合作用的_减少；另一方面是由于叶绿素活性降低，导致用于暗反应的_减少。(3)盐分含量为9 g/kg的土壤宜种植a品种小麦，理由是_。解析：(1)总光合速率净光合速率呼吸速率，co2吸收速率表示净光合速率，然而从表中无法获取a、b两品种小麦在土壤盐分含量为2 g/kg的呼吸速率，因此无法判断b品种小麦的总光合速率是否大于a品种。(2)失水导致小麦叶片部分气孔关闭，co2通过气孔进入细胞中的量减少，光合速率降低；由于叶绿素活性降低，光反应减弱，产生的h和atp减少。(3)分析表格，盐分含量为9 g/kg的土壤中，a品种小麦的有效穗数和穗粒数都大于b品种，因此a品种适宜种植在该盐分含量的土壤中。答案：(1)不能实验未测定a、b两品种小麦的呼吸速率(2)co2h和atp(3)与b品种相比，该条件下a品种穗粒总数更多5(计算分析类)如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：叶片重量(m)无光处理1 h叶片重量(mx)光照处理1 h叶片重量(my)操作流程(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为_，光合速率可表示为_。在1316 之间，随着温度的升高，呼吸作用强度_(填“增强”“减弱”或“不变”)，实际光合作用的强度_(填“增强”“减弱”或“不变”)。(2)恒定在上述_温度下，维持10 h光照，10 h黑暗，该植物叶片增重最多，增重了_mg。解析：(1)呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示，所以是x。净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示，而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量，所以是y2x。在1316 之间，随着温度的升高，呼吸作用强度很明显在逐渐增强，光合作用强度也在逐渐增强。(2)单位时间内的净光合作用的积累量是yx，10 h的积累量是10(yx)，再黑暗10 h，呼吸消耗的有机物的量是10x，经过10 h光照、10 h黑暗，剩余的有机物的量是10y，据题图可知在14 时，增重最多，增加的量是30 mg。答案：(1)xy2x增强增强(2)14306(实验探究类)(2018广州模拟)下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20 环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2 ml，毛细管内的水滴在位置x。30 min后，针筒的容量需要调至0.6 ml的读数，才能使水滴仍维持在x的位置。据此实验回答下列问题：(1)实验设计中为保证所有植物遗传性状的一致性，采用同一植株单细胞克隆(通过植物组织培养)获得的植株，这样做的目的是_。(2)以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是_ml/h。用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率低，原因是_。(3)假若将该植物的叶的下表面涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是_。(4)某同学想探究影响光合作用的因素有哪些，他重新设计了两个相同的装置a和b，其中a装置实验时是在原实验的基础上增强了光照强度，重复上述实验，结果针筒的容量仍维持在0.6 ml读数处。在b实验装置进行实验时，只将温度提升至30 ，重复上述实验，发现针筒容量需要调至0.8 ml读数才能使水滴维持在x位置上。通过两个实验可以得出什么结论？_。(5)若想知道该植物的实际光合作用速率，则还需测定出该植株的呼吸速率，若仍用该装置来进行操作，则需作哪些方面的改进？_。解析：(1)实验设计的两大原则是对照原则和单一变量原则，该实验采用同一植株单细胞克隆获得的植株，这样做的目的是确保单一变量，消除实验误差。(2)实验开始时，针筒的读数是0.2 ml，30 min后，针筒的容量需要调至0.6 ml的读数，才能使水滴仍维持在x的位置，因此30 min内，氧气的释放量为0.4 ml，即植物光合作用速率为0.8 ml/h；用这一方法测量所得的光合作用速率为净光合速率，因此小于实际光合速率。(3)假若将该植物的叶的下表面涂上一层凡士林，则气孔被阻塞，使供应给叶的二氧化碳减少，限制光合作用的暗反应，导致光合作用的速率大幅度下降。(4)a装置仅增加光照强度，读数未变，说明光合作用速率未增加，b装置提高温度，读数增加，说明光合作用速率增加，两个实验表明第一次实验中所照射的光的强度已达到光饱和点，但温度还没有达到最适宜的温度。(5)若要测定出该植株的呼吸速率，需满足两个条件，一个是黑暗环境，一个是装置中的碳酸氢钠溶液换成氢氧化钠溶液。答案：(1)确保单一变量，消除实验误差(2)0.8植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气(3)凡士林阻塞气孔，使供应给叶的二氧化碳减少，限制光合作用的暗反应(4)第一次实验中所照射的光的强度已达到光饱和点，温度还没有达到最适宜的温度(或从20 升高到30 的过程中，随着温度的升高，光合作用强度不断升高)(5)将装置中的碳酸氢钠溶液换成氢氧化钠溶液，实验时置于暗处进行7(综合考查类)图甲表示细胞呼吸的模式图，其中表示生理过程，a、b、c、d表示物质。图乙是某植物的非绿色器官co2释放量和o2吸收量的变化。图丙是探究种子呼吸作用方式的装置。请回答下列相关问题： (1)图甲中a表示_，在生物膜上发生的生理过程是_(填序号)，不产生atp的生理过程是_(填序号)。(2)图乙中只进行图甲中生理过程、的氧浓度是_。氧浓度为b时，植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的_倍。(3)为了实现探究目的，应给图丙装置设置对照实验，设置方法是_。增设对照实验后，两个装置的有色液滴如何移动可以证明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸？_。解析：(1)根据图甲分析可知，a表示丙酮酸、b表示h、c表示酒精、d表示乳酸。图甲中只有过程(有氧呼吸第三阶段)发生在生物膜(线粒体内膜)上，只有过程(无氧呼吸第二阶段)不产生atp。(2)图甲中过程、表示的是有氧呼吸，当氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量时，细胞只进行有氧呼吸，图乙中只进行有氧呼吸的氧浓度是d。氧浓度为b时，植物细胞消耗氧气的相对值是3，产生二氧化碳的相对值是8，说明有氧呼吸和无氧