高考生物一轮复习 考点加强课1 光合作用与呼吸作用的关系及影响因素课件.pptVIP

高考对本知识点的考查侧重于光合作用与细胞呼吸的过程 物质 能量转化关系 对反应场所及各阶段反应物 生成物确认也常作为考查点 题型既有选择题也有非选择题 突破点1光合作用与呼吸作用的关系 例证 2017 全国卷 29 下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图 据图回答下列问题 1 图中 代表的物质依次是 h 代表的物质主要是 2 b代表一种反应过程 c代表细胞质基质 d代表线粒体 则atp合成发生在a过程 还发生在 填 b和c c和d 或 b和d 3 c中的丙酮酸可以转化成酒精 出现这种情况的原因是 解析 1 光合作用光反应阶段 水光解形成nadph和氧气 因此图中 是o2 可形成nadph 应为nadp 可形成atp 应为adp pi 三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物 因此 表示c5 细胞呼吸过程中产生的 h 代表的物质主要是nadh 2 图中a表示光反应阶段 b表示暗反应阶段 c代表细胞质基质 可发生细胞呼吸的第一阶段 d代表线粒体 可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段 其中光反应阶段 有氧呼吸的三个阶段都能合成atp 而暗反应阶段不但不能合成atp还会消耗atp 因此 atp合成发生在a过程 还发生在c和d 3 植物叶肉细胞中 有氧条件下 丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水 在缺氧条件下 转化成酒精和二氧化碳 答案 1 o2nadp adp和pic5nadh 2 c和d 3 缺氧 光合作用与有氧呼吸中 h atp来源与去路 1 光合作用与细胞呼吸的关系 2 光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系 1 过程联系 3 能量联系 考向光合作用与有氧呼吸的内在关系 1 2014 全国卷 6 关于光合作用和呼吸作用的叙述 错误的是 a 磷酸是光反应中合成atp所需的反应物b 光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与c 人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供d 病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析人体在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在 但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供 无氧呼吸产生的乳酸此种情况下不再供能 c错误 答案c 2 2018 全国百所名校联考卷 如图为植物细胞代谢的部分过程简图 为相关生理过程 下列有关叙述错误的是 a 若植物缺mg 则首先会受到显著影响的是 b 的进行与 密切相关 与 无直接关系c 蓝藻细胞中 发生在类囊体薄膜上 发生在叶绿体基质中d 叶肉细胞内 中o2的产生量小于 中o2的消耗量 则该细胞内有机物的总量将减少 解析mg是合成叶绿素的成分 光合作用光反应阶段需要叶绿素吸收 传递 转化光能 若植物缺mg则叶绿素的合成受阻 首先会受到显著影响的生理过程是 光反应过程 a正确 一般情况下 植物细胞吸收无机盐的方式 是主动运输 需要消耗能量 故与 细胞呼吸过程 密切相关 与 光反应过程 无直接关系 b正确 蓝藻细胞是原核细胞 没有叶绿体 因此也没有类囊体 c错误 图中光反应过程 中o2的产生量小于有氧呼吸过程 中o2的消耗量 则该叶肉细胞净光合作用量 0 该细胞内有机物总量将减少 d正确 答案c 纵观近年高考 光合作用 细胞呼吸两大生理过程已成为必考内容 既是重点 又是热点 题目难度大 区分度高 综合性强 题型既有选择题 更有简答 曲线模型分析 图表数据分析与处理 甚至以实验探究题形式呈现 考查内容常涉及光合作用与细胞呼吸内在关系 光合作用的影响因素 单因子影响 多因子综合影响 总光合速率 净光合速率及呼吸速率变化 尤其涉及密闭环境中co2 或o2 变化状况测定与分析等 由于相关内容在教材中讲授较少 但备考需深 透 广 特设置本课 以求对上述重点内容的针对性突破 突破点2影响光合作用的因素 5年13考 例证1 2017 全国卷 30 植物的co2补偿点是指由于co2的限制 光合速率与呼吸速率相等时环境中的co2浓度 已知甲种植物的co2补偿点大于乙种植物的 回答下列问题 1 将正常生长的甲 乙两种植物放置在同一密闭小室中 适宜条件下照光培养 培养后发现两种植物的光合速率都降低 原因是 甲种植物净光合速率为0时 乙种植物净光合速率 填 大于0 等于0 或 小于0 2 若将甲种植物密闭在无o2 但其他条件适宜的小室中 照光培养一段时间后 发现植物的有氧呼吸增加 原因是 解析 1 在适宜条件下照光培养时 由于光合速率大于呼吸速率 导致密闭容器内co2浓度下降 进而导致光合作用速率降低 题干信息表明甲种植物的co2补偿点大于乙种植物的 因此甲种植物净光合速率为0时 即co2补偿点时 的二氧化碳浓度已超过乙种植物的co2补偿点 因此其净光合速率大于0 2 若将甲种植物密闭在无o2 但其他条件适宜的小室中 照光培养一段时间后 由于植物进行光合作用能释放氧气 因此植物的有氧呼吸增加 答案 1 植物在光下光合作用吸收co2的量大于呼吸作用释放co2的量 使密闭小室中co2浓度降低 光合速率也随之降低大于0 2 甲种植物在光下进行光合作用释放的o2使密闭小室中o2增加 而o2与有机物分解产生的 h 发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节 所以当o2增多时 有氧呼吸增加 例证2 2014 全国卷 29 某植物净光合速率的变化趋势如图所示 据图回答下列问题 1 当co2浓度为a时 高光强下该植物的净光合速率为 co2浓度在a b之间时 曲线表示了净光合速率随co2浓度的增高而增高 2 co2浓度大于c时 曲线b和c所表示的净光合速率不再增加 限制其增加的环境因素是 3 当环境中co2浓度小于a时 在图示的3种光强下 该植物呼吸作用产生的co2量 填 大于 等于 或 小于 光合作用吸收的co2量 4 据图可推测 在温室中 若要采取提高co2浓度的措施来提高该种植物的产量 还应该同时考虑这一因素的影响 并采取相应措施 慧眼识图获取信息 答案 1 0a b c 2 光强 3 大于 4 光强 1 内部因素 1 植物自身的遗传特性 如植物品种不同 以阴生植物 阳生植物为例 如图所示 2 植物叶片的叶龄 叶绿素含量及酶 2 外部因素 1 单因子变量对光合作用影响的曲线分析 光照强度 2 多因子对光合速率的影响 曲线分析 op段 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随着该因子的不断加强 光合速率不断提高 pq段 曲线变化受横坐标所表示的因子与坐标曲线中另一因子的共同控制 如a图受光照强度与温度的共同影响 q点之后的线段 横坐标所表示的因子不再影响光合速率 要想提高光合速率 可适当提高图中的其他因子 应用 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度 增加光合酶的活性 提高光合速率 也可同时适当增加co2浓度 进一步提高光合速率 当温度适宜时 可适当增加光照强度和co2浓度以提高光合速率 考向1光补偿点与光饱和点的移动 2017 贵州高三统考 如图表示在适宜温度和一定的co2浓度条件下 测定的甲 乙两种绿色植物在不同光照强度下氧气的释放速率曲线 回答下列问题 1 叶绿体中色素的功能是 2 甲植物中a点的值是在条件下测定的 把甲植物从c点对应的光照强度转移至b点对应的光照强度 短时间内叶绿体中c5含量将 填 增加 或 减少 3 若光照强度不变 与正常情况相比 环境中mg2 减少时 图中d点将 填 上移 或 下移 原因是 4 图中甲 乙两种植物在不同光照强度下o2释放速率的差异是 解析 1 叶绿体中光合色素的作用是吸收 传递和转换光能 2 a点的光照强度为0 其数值表示在黑暗条件下测定的呼吸速率 c点对应的光照强度大于b点 因此把甲植物从c点对应的光照强度转移到b点对应的光照强度条件下 光照强度降低 光反应减弱 产生的 h 和atp减少 c3的还原过程减弱 c5的消耗不变 则短时间内叶绿体中c5的含量减少 3 d点表示甲植物达到最大净光合速率 若环境中mg2 减少 叶绿素的合成受阻 光反应减弱 总光合速率下降 净光合速率也将下降 故d点将下移 4 由图可知 甲 乙两种植物o2释放速率曲线交于c点 c点之前 甲植物的o2释放速率小于乙植物的o2释放速率 c点之后 甲植物的o2释放速率大于乙植物的o2释放速率 答案 1 吸收 传递和转换光能 2 无光减少 3 下移mg2 减少导致叶绿素合成减少 使光反应速率下降 合成的atp和 h 减少 c3的还原速率下降 总光合作用速率下降 净光合速率也随之下降 答案合理即可 4 c点之前o2的释放速率甲植物小于乙植物 c点之后o2的释放速率甲植物大于乙植物 答案合理即可 考向2多角度考查外界因素对光合速率的影响 2018 湖北襄阳一调 9 为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响 某生物兴趣小组做了实验研究 实验结果如图所示 实验数据为植株在不同条件下co2的吸收速率 mg h 据图分析 下列说法中正确的是 a 图中影响马铃薯植株光合速率的因素有co2浓度和温度b 在弱光 co2浓度为0 03 20 条件下 马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无o2产生c 马铃薯植株在适当遮阴 co2 浓度为0 03 40 条件下 光照强度不是限制因素d 实验中马铃薯植株co2固定速率最大所需的条件是全光照 co2浓度为1 22 和35 解析分析曲线图可知 图中影响马铃薯植株光合速率的因素有co2浓度 温度和光照强度 a错误 在弱光 co2浓度为0 03 20 条件下 曲线中显示此时植株的co2吸收速率为0 表示此时植株的光合速率等于呼吸速率 即马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体可以进行光合作用 因此其叶绿体中有o2产生 b错误 co2浓度为0 03 40 时 在弱光 适当遮阴以及全光照三种条件下 植物的co2吸收速率即净光合速率逐渐增大 说明在适当遮阴 co2浓度为0 03 40 条件下 光照强度仍然是限制光合速率的因素 c错误 曲线图纵轴的co2吸收速率表示净光合速率 而co2固定速率表示总光合速率 净光合速率 呼吸速率 黑暗条件下的曲线表示不同温度下的呼吸速率 对比可知全光照 co2浓度为1 22 35 时 植株总光合速率 co2固定速率 最大 d正确 答案d 考向3影响光合速率的因素及应用 典例 2016 全国卷 29 为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对a品种小麦光合作用的影响 某研究小组将生长状态一致的a品种小麦植株分为5组 1组在田间生长作为对照组 另4组在人工气候室中生长作为实验组 并保持其光照和co2浓度等条件与对照组相同 于中午12 30测定各组叶片的光合速率 各组实验处理及结果如表所示 回答下列问题 1 根据本实验结果 可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是 依据是 并可推测 填 增加 或 降低 麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用 午休 的程度 2 在实验组中 若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率 其原因是 3 小麦叶片气孔开放时 co2进入叶肉细胞的过程 填 需要 或 不需要 载体蛋白 填 需要 或 不需要 消耗atp 解析 2 比较实验组二 三 四可知小麦光合速率在31 时高于另外两组 由此推知 小麦光合作用的最适温度在31 左右 而第四组的25 还远低于最适温度 所以在实验组中 若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率 答案 1 相对湿度相同温度条件下 相对湿度改变时 光合速率变化较大增加 2 四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度 3 不需要不需要 对点小练 2017 江西三校上学期期末联考 33 草莓是一种重要经济作物之一 对其光合作用和呼吸作用进行研究 可以指导草莓的生产 图1是某研究小组以草莓为材料所做相关实验的结果 图2表示草莓不同生长发育期 分别为幼苗期 营养生长期和生殖生长期 光合作用合成量与光照强度之间的关系 图3表示温度对草莓光合作用和呼吸作用的影响 以测定的放氧和耗氧速率为指标 1 图1中 q点和p点相比 限制草莓单株光合强度的主要外界因素有 等 图2曲线z1 z2 z3的差异表现在光合作用中 填 光 暗 或 光和暗 反应的不同 2 由图3可知 适合草莓生长的最适温度是 若一直处于m点条件下 该植物 填 能 或 不能 表现出生长现象 气孔是co2等气体进出叶片的通道 气孔导度表示单位时间内进入叶片表面单位面积的co2相对量 能反映气孔张开的程度 研究小组探究了植物a和另一种植物b在一天中气孔导度的变化 结果见表 3 据表分析可知 一天中植物a和植物b吸收co2的差异主要是 沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物 4 图4表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程 凌晨3 00时 四种生理过程中 植物a和植物b都能完成的是 产生atp的是 图4 解析 1 q点种植密度大 种植密度大可能造成植株间互相遮光 也会造成植株间通风不良 二氧化碳供应不足 从而使q点单株草莓光合强度下降 即限制q点单株草莓光合强度的主要外界因素有光照和二氧化碳 光合作用中合成有机物的多少与光反应和暗反应都有关 因此 图2曲线z1 z2 z3的差异表现在光合作用中光反应和暗反应的不同 2 光照下放氧速率表示净光合速率 表示植物积累有机物的速率 净光合速率最大时对应的温度为植物的最适生长温度 即35 m点时 植物的净光合速率大于0 说明植物体内有有机物的积累 因而植物能正常生长 3 分析表格数据 植物a的气孔导度在无光照或光照较弱的0 00至6 00和18 00至24 00时相对较大 在有光照和光照较强的9 00至15 00时相对较小 这说明植物a主要是在夜间打开气孔吸收二氧化碳 而植物b相反 主要是在白天吸收二氧化碳 沙漠环境干旱 为了保持体内水分 在白天植物气孔关闭 晚上打开吸收co2 因此 沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物a 4 凌晨3 00时无光照 植物a和b都不能进行光合作用 只进行有氧呼吸 即图4中的 过程 其中的c3在呼吸作用过程中表示丙酮酸 则 分别表示有氧呼吸的第一 二阶段 这两个阶段中都可产生atp 答案 1 光照和co2 其他答案不给分 光和暗 其他答案不给分 2 35 能 3 植物a主要在夜间吸收co2 植物b主要在白天吸收co2 或植物a和b吸收co2的时间不同 a 4 在影响光合作用的因素中 光照强度 温度 二氧化碳浓度等指的是外界影响因素 而影响光合作用的内部因素通常指的是叶绿素的含量 酶的数量 或活性 等 回答影响因素这类问题时 要注意审清题中需要回答的是外界影响因素还是内部影响因素 针对曲线模型 在曲线上升阶段 限制因素为横坐标表示的因子 当曲线不再上升时 要从内部因素 如色素含量 酶活性等 和横坐标表示的因子之外的环境因素 如温度 co2浓度等 进行分析 若为表格 则应先将表格信息转化成曲线图再进行分析 有关光合作用和细胞呼吸实验探究类题目是高考的重点 热点 题目区分度高 分值重 准确把握光合作用 细胞呼吸的生理过程 影响因素及相关原理 把握呼吸速率 光合速率测定实验设计原理 并能把握实验设计常规步骤是解答此类问题的关键 突破点3开放和密闭环境中co2 o2含量昼夜变化状况分析 例证 2015 安徽卷 29 科研人员探究了不同温度 25 和0 5 条件下密闭容器内蓝莓果实的co2生成速率的变化 结果见图1和图2 1 由图可知 与25 相比 0 5 条件下果实的co2生成速率较低 主要原因是 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的浓度越来越高 抑制了果实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测浓度的变化来计算呼吸速率 2 某同学拟验证上述实验结果 设计如下方案 称取两等份同一品种的蓝莓果实 分别装入甲 乙两个容积相同的瓶内 然后密封 将甲 乙瓶分别置于25 和0 5 条件下储存 每隔一段时间测定各瓶中的co2浓度 记录实验数据并计算co2生成速率 为使实验结果更可靠 请给出两条建议 以完善上述实验方案 不考虑温度因素 a b 解析 1 由图可知 与25 相比 0 5 条件下的co2生成速率较低 主要原因是温度较低 导致酶的活性较低 呼吸速率较慢 所以其主要原因是 低温降低了细胞呼吸相关酶活性 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的co2浓度越来越高 抑制了果实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测o2浓度变化来计算呼吸速率 2 根据单一变量原则 控制唯一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证唯一变量的作用 所以 选取的果实成熟度也应一致 根据可重复性原则 同一处理在实验中出现的次数称为重复 重复的作用有二 一是降低实验误差 扩大实验的代表性 二是估计实验误差的大小 判断实验可靠程度 所以 每个温度条件下至少有3个平行重复实验 答案 1 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性co2o2 2 a 选取的果实成熟度应一致b 每个温度条件下至少有3个平行重复实验 解答 1 题的一个关键在于敏锐捕获图1 图2中纵轴 数字 不同 如图1为30 50 而图2为0 5 故单位时间内co2变化量差异明显 解答 2 题时必须熟练实验评价题的解题策略 常用 五看 法 1 开放环境中co2吸收 释放量昼夜变化曲线分析 1 曲线的各点含义及形成原因分析如下 a点 凌晨3时 4时 温度降低 呼吸作用减弱 co2释放减少 b点 上午6时左右 太阳出来 开始进行光合作用 bc点 光合作用强度小于呼吸作用强度 c点 上午7时左右 光合作用强度等于呼吸作用强度 ce段 光合作用强度大于呼吸作用强度 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 光合作用强度等于呼吸作用强度 ef段 光合作用强度小于呼吸作用强度 fg段 太阳落山 停止光合作用 只进行呼吸作用 2 绿色植物一昼夜内有机物的 制造 消耗 与 积累 2 相对密闭的环境中 昼夜co2含量的变化曲线图和o2含量的变化曲线图的比较 归纳整合 考向密闭环境中co2含量的变化 1 2017 山东师大附中一模 40 图中图一表示的是八月份某一晴天 一昼夜棉花植株co2的吸收和释放曲线 图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态 由图一中时间a b c d依次发生了图二所示的哪项生理活动 a 1 2 3 4 b 3 2 4 1 c 3 4 1 2 d 4 3 2 1 解析图一曲线中横坐标以上都是光合作用速率大于呼吸作用速率 横坐标以下是光合作用速率小于呼吸作用速率或只有呼吸作用 曲线与横坐标的交点处都是光合作用速率等于呼吸作用速率 图二中 1 表示光合作用速率大于呼吸作用速率 对应图一中d e f点 图二中 2 表示光合作用速率等于呼吸作用速率 对应图一中c g点 图二中 3 表示光合作用速率小于呼吸作用速率 对应图一中b点 图二中 4 表示只有呼吸作用 对应图一中a h点 d正确 答案d 2 图甲中曲线 表