高考生物二轮复习 考前三个月 专题2 细胞的代谢 考点7 辨析影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关的坐标曲线课件.ppt

专题2细胞的代谢 考点7辨析影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关的坐标曲线 依纲联想 栏目索引 核心梳理 真题重温 典题特训 1 关注光合作用3类影响因素曲线中的 关键点 1 光照强度 核心梳理 图甲中a点代表相对值为细胞呼吸强度 b点的代谢特点为植物的光合速率等于细胞呼吸速率 此时的光照强度为光补偿点 而图中c点是达到最大光合速率的最小光照强度 即为光饱和点 若图甲是在光合作用的最适温度25 条件下测得绘制的曲线 现若将温度提高至细胞呼吸最适温度30 再测得数据绘制曲线 则图中a点下移 b点右移 c点左移 d点左下移 若环境缺少镁 则a点不动 b点右移 c点左移 d点左下移 图甲中d点和图乙中p点之前的限制因素为光照强度 而之后的限制因素 外因有温度 co2的供应量 内因有色素含量 酶的数量和活性 c5的含量等 2 co2浓度 图丁中a点时代谢特点为光合速率与细胞呼吸速率相等 此时的二氧化碳浓度为二氧化碳补偿点 而图丙中d点时二氧化碳浓度是植物进行光合作用时最小二氧化碳启动浓度 从d点才开始启动光合作用 b点和p点的限制因素 外因有温度和光照强度 内因有酶的数量和活性 c5的含量 色素含量 3 多因子影响 曲线分析 p点时 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随着因子的不断加强 光合速率不断提高 当达到q点时 横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子 要想提高光合速率 可采取适当提高图示中的其他因子的方法 2 聚焦氧气浓度对细胞呼吸相关两类曲线中关键点 1 图甲中o2浓度为0时 并非细胞呼吸强度为0 而是只进行无氧呼吸 大于0小于10 时两种呼吸类型均有 大于等于10 时只进行有氧呼吸 图乙中从c点开始也是只进行有氧呼吸 并且c点以后随着氧分压在一定范围内的增大 有氧呼吸还会加强 另外 图乙中a b c的有氧呼吸强度逐步增强 而无氧呼吸强度逐步减弱 c时降为0 2 图甲中ab bc 但是氧浓度为c点时 无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的速率并不相同 3 图甲中r点时 细胞呼吸释放出的co2总量最小 由此可知 在贮藏种子或蔬菜水果保鲜时应保持低温 低氧而非无氧 1 判断下列关于影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关曲线的叙述 1 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后 光反应强度会降低 暗反应强度也降低 2011 新课标 3改编 2 夏季连续阴天 大棚中白天适当增加光照 夜晚适当降低温度 可提高作物产量 2009 浙江 4d 真题重温 3 如图是夏季晴朗的一天 甲 乙两株同种植物在相同条件下co2吸收速率的变化 则甲植株在a点开始进行光合作用 乙植株在e点有机物积累量最多 曲线b c段和d e段下降的原因相同 2012 山东 2改编 4 无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 2009 浙江 4a 2 完成如下有关光合作用和细胞呼吸相关曲线问题 1 2014 山东 26节选 如图表示初夏某天在遮光50 条件下 温度 光照强度 该植物净光合速率和气孔导度 气孔张开的程度 的日变化趋势 8 00到12 00光照强度增强而净光合速率降低 主要原因是 呼吸速率增强 光合速率与呼吸速率的差值减小 2 2013 四川 8节选 将玉米的pepc酶基因导入水稻后 测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果 如下图所示 注 气孔导度越大 气孔开放程度越高 光照强度低于8 102 mol m 2 s 1时 影响转基因水稻光合速率的主要因素是 光照强度为10 14 102 mol m 2 s 1时 原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变 可能的原因是 分析图中信息 pepc酶所起的作用是 转基因水稻更适宜栽种在 环境中 光照强度 光照强度增加与co2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消 或 co2供应已充足且光照强度已达饱和点 增大气孔导度 提高水 稻在强光下的光合速率 强光 3 2013 大纲 31改编 如图是在适宜条件下 某研究小组测得某植物叶片遮光前吸收co2的速率和遮光 完全黑暗 后释放co2的速率随时间变化趋势 从图形c可推测该植物存在另一个 的途径 在上述实验中 若提高温度 降低光照 则图形 填 a 或 b 的面积变小 图形 填 a 或 b 的面积增大 原因是 释放co2 a b 光合速率降低 呼吸速率增强 4 2014 福建 26节选 莱茵衣藻能利用光能将h2o分解成 h 和o2 h 可参与暗反应 低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高 使 h 转变为氢气 产氢会导致莱茵衣藻生长不良 请从光合作用物质转化的角度分析其原因 在自然条件下 莱茵衣藻几乎不产氢的原因是 因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量 莱茵衣藻光反应产生的 h 转变为h2 参与暗反应的 h 减少 有机物生成量减少 氧气抑制产氢酶 的活性 5 2013 北京 29节选 为研究棉花去棉铃 果实 后对叶片光合作用的影响 研究者选取至少具有10个棉铃的植株 去除不同比例棉铃 3d后测定叶片的co2固定速率以及蔗糖和淀粉含量 结果如图 由图1可知 随着去除棉铃百分率的提高 叶片光合速率 由图2可知 去除棉铃后 植株叶片中 增加 已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用 因此去除棉铃后 叶片光合产物利用量减少 降低 进而在叶片中积累 综合上述结果可推测 叶片中光合产物的积累会 光合作用 逐渐下降 淀粉和蔗糖 的含量 输出量 抑制 6 2012 浙江 30节选 某植物在停止供水和恢复供水条件下 气孔开度 即气孔开放程度 与光合速率的变化如图所示 停止供水后 光合速率下降 这是由于水是 的原料 又是光合产物在植物体内 的主要介质 在温度 光照相同的条件下 图中a点与b点相比 光饱和点低的是 点 其主要原因是 光合作用 或光反应 运输 b 缺水 气孔开度降低 二氧化 碳的吸收减少 停止供水一段时间后 叶片发黄 原因是 此时类囊体结构破坏 提供给暗反应的 减少 阻 类胡萝卜素含量增加而呈现黄色 缺水 叶绿素合成受 atp和 h 7 2010 安徽 29节选 为探究影响光合作用强度的因素 将同一品种玉米的置于25 条件培养 实验结果如图所示 请回答 与d点相比 b点条件下限制玉米co2吸收量的因素是 c点条件下限制玉米co2吸收量的主要因素是 实验结果表明 在 的条件下施肥效果明显 除本实验所涉及的因素外 从增加光合面积的角度考虑 采取 措施能提高玉米的光能利用率 光照强度 土壤含水量 土壤含水量40 60 合理密植 8 2009 重庆 30节选 在春末晴朗白天 重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度 结果见图 假设塑料大棚外环境条件相同 植株大小一致 生长正常 栽培管理条件相同 曲线b的峰值低于曲线a 其两个主要决定因素是 光照强度 环境温度 空气中co2含量 曲线c高于曲线b 原因是补充光照能使叶绿体产生更多的 用于c3还原 光照强度 空气中co2含量 atp nadph h 6 9时和16 18时 曲线b高于曲线a 主要原因是此时段棚内 较高 温度 9 2011 广东 26节选 观赏植物蝴蝶兰可通过改变co2吸收方式以适应环境变化 长期干旱条件下 蝴蝶兰在夜间吸收co2并贮存在细胞中 依图分析 长期干旱条件下的蝴蝶兰在0 4时 填 有 或 无 atp和 h 的合成 原因是 细胞呼吸过程中能产生 h 和atp 有 此时段 填 有 或 无 光合作用的暗反应发生 原因是 10 16时无明显co2吸收的直接原因是 无 叶绿体在无光时不能合成atp和 h 气孔关闭 10 2010 浙江 29节选 如图是试管苗在密闭 无糖培养基条件下测得的24h内co2浓度变化曲线 图中b c段co2浓度升高缓慢是因为 c d段co2浓度急剧下降是因为试管苗 若d点时打开培养瓶塞 试管苗的光合速率 温度较低 酶的活性降低 细胞呼吸较弱 产生的co2较少 光合作用随光照增强而增强 消耗大量的co2 所以co2浓度急剧下降 升高 11 2011 江苏 26 3 改编 如图为不同培养阶段酵母菌种群数量 葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线 在t1 t2时段 单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 酵母菌进行无氧呼吸 产生的能量少和酵母菌种群数量增多 12 2009 安徽 29节选 现有等量的a b两个品种的小麦种子 将它们分别置于两个容积相同 密闭的棕色广口瓶内 各加入适量 等量 的水 在25 的条件下 瓶内o2含量变化如图所示 在t1 t2期间 a b种子释放co2的量的变化趋势是 在0 t1期间 广口瓶内的co2有少量增加 主要原因可能是 逐渐增加达到最大再逐渐减少 种子进行无氧呼吸产生co2 影响光合作用和呼吸作用的因素是历年考查的重点和热点 常以该部分知识为载体 以图文曲线 图表结合的形式设置问题情境 考查考生的识图综合分析和表述能力 在复习备考中要以理解光合作用和细胞呼吸影响因素的作用原理及在农业生产中的应用等基本原理模型和曲线模型为根本 另外曲线 图表题型是高考考查学生识图能力 分析能力和思维缜密程度的能力题型 在复习中要加强对相关题型的组题训练 如曲线组题训 练后反思 练 从曲线数量上可以涉及单曲线题目 双曲线题目 多曲线题目 注意总结相关典型题的解题规律和通性通法 提高解题能力 解答曲线题的关键是 1 识标是基础 认真审题 明确解题要求 仔细识别坐标图中纵坐标 横坐标所表示的变量 找出纵 横坐标之间的联系 是解答此类题目的基础 2 明点是关键 坐标图上的曲线是满足一定条件的点的集合 在这些点的集合中 有些特殊点 如曲线的起点 转折点 终点 曲线与纵横坐标 以及其他曲线的交叉点等 它们隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义 明确这些特殊点的含义是解答此类题目的关键 3 描线是根本 坐标曲线题 最终考查的还是对曲线的理解 以及对坐标曲线形状 数值的正确描述 例如 曲线的走势怎样 曲线何时开始上升 何时趋向平缓 何时出现转折 引起转折的原因是什么 能分析清楚这些问题是解答此类题目的根本之所在 4 要注意限制因素的含义 如分析co2浓度对光合作用的影响时 要注意温度 光照强度等外界因素的限制 1 2015 海南 9 植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度 叶温 变化的趋势如图所示 下列叙述错误的是 a 植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能b 叶温在36 50 时 植物甲的净光合速率比植物乙的高c 叶温为25 时 植物甲的光合作用与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的d 叶温为35 时 甲 乙两种植物的光合作用与呼吸作用强度的差值均为0 典题特训 解析植物光合作用所需能量的最终源头是太阳能 a正确 由题图可知 叶温在36 50 时 植物甲的净光合速率比植物乙的高 b正确 植物进行光合作用时 总光合速率 呼吸速率 净光合速率 叶温为25 时 植物甲的净光合速率小于植物乙的净光合速率 所以c正确 同理 叶温为35 时 植物甲与植物乙的净光合速率相同 但不为0 d错误 答案d 2 某研究小组进行某植物的栽培试验 图1表示在适宜的光照 co2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线 图2为在恒温密闭玻璃温室中 连续24h测定的温室内co2浓度以及植物co2吸收速率的变化曲线 据图分析 下列说法中错误的是 a 图1中 当温度达到55 时 植物光合作用相关的酶失活b 6h时 图2叶肉细胞产生 h 的场所有叶绿体 线粒体和细胞质基质c 18h时 图2叶肉细胞中叶绿体产生的o2量大于线粒体消耗的o2量d 该植株在进行光合作用且吸收co2的量为0时 在两图中的描述点共有4个 解析分析题图 图1中的虚线始终为二氧化碳的释放 因此表示呼吸速率随温度变化的情况 而实线会低于0 因此表示净光合速率随温度变化的情况 当温度达到55 时 光合作用不再吸收二氧化碳 只剩下呼吸作用消耗二氧化碳的曲线 表示植物不再进行光合作用 只进行呼吸作用 故a正确 分析图2可知 6h时 二氧化碳的吸收速率为0 此时光合作用强度与呼吸作用强度相等 因此叶肉细胞产生 h 的场所有叶绿体 线粒体和细胞质基质 故b正确 分析图2可知 18h时 二氧化碳的吸收速率等于0 说明此时植株的光合作用强度等于呼吸作用的强度 所以植株的叶肉细胞的叶绿体产生的o2量就必须大于线粒体消耗的o2量 这样才能保证非叶肉细胞的o2供应 故c正确 图2中当光合速率等于呼吸速率时 净光合速率为0 处于室内二氧化碳浓度曲线的最高点和最低点 因此图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有2个 图1中 光合作用与呼吸作用相等的温度条件是40 共3个 故d错误 答案d 判断正误 1 分析图1中曲线可以看出 该植物合成有机物速率最快时的温度是30 2 依据图1可推知若温度保持在35 的条件下 长时间每天交替进行12h光照 12h黑暗 该植物能正常生长 3 原题图2中经过连续24h的培养 与0h时相比 24h时该植物的有机物量增多了 思维延伸 4 原题图2中叶绿体吸收co2速率最大的时刻是第12小时 5 原题图2中一昼夜温室中氧气浓度最高时在18时 而最低是6时 6 若右图所示曲线a是自然状态下一个密闭温室中一天的co2含量变化曲线 假定温室中温度恒定 判断如下叙述 曲线a的b点处植物产生atp的场所只有线粒体和叶绿体 bc段co2含量降低的原因是光合作用速率大于呼吸作用速率 曲线b是在17时到20时之间采取某种措施后形成的 该措施是补充光照 与曲线a相比 曲线b的总产量增加了h g 用co2量表示 有人在曲线b的d点 20时 后继续维持上述措施谋求更大产量 但是co2含量的变化却如曲线c 形成ef段的主要原因是co2含量太低 假定某个活的离体叶肉细胞处于ef时期 该细胞质基质中co2的浓度大于图中24时温室中的co2浓度 深度思考 1 原题图1中实线在40 时的代谢特点是什么 在原题坐标图1中绘出40 之前和40 之后的真正的光合作用的相对强度 答案40 时光合作用与细胞呼吸速率相等 40 之前某温度条件下真正的光合作用的相对强度等于该温度条件下两曲线纵坐标值之和 40 之后某温度条件下真正的光合作用的相对强度等于虚线纵坐标值减掉实线所对应的纵坐标值 如图所示 2 原题图中 40 与60 时 co2的吸收量均为0 二者的机理有区别吗 答案有区别 前者光合速率等于呼吸速率 后者光合速率和呼吸速率均为0 植物死亡 3 原题图2中由12时到18时 自变量是什么 因变量是什么 由12时到18时叶绿体内c3含量变化如何 答案自变量为光照强度 时间 因变量为室内co2浓度和co2吸收速率 增加 3 科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征 对其净光合速率和气孔导度进行了测定 结果如图 下列有关叙述不正确的是 a 阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一致b 晴天时出现 午休 现象与气孔关闭引起的co2浓度下降有关c 两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关d 实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中 解析据图分析 阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一致 a正确 晴天中午温度较高 光照较强 枇杷植株叶片的气孔部分关闭 同时气孔导度下降 二氧化碳供应不足 导致净光合速率下降 b正确 两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚与光照强度 温度均有关 c错误 图示说明 阴天时光照强度较弱 净光合速率高于晴天 说明枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中 d正确 答案c 判断下列叙述的正误 1 两棵基本相同的植物 分别置于透明的玻璃罩内 如图甲 乙所示 在相同自然条件下 测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙 丁曲线所示 请判断如下叙述 思维延伸 ab段和cd段 曲线下降的原因不同 前者因为co2浓度下降 暗反应速率下降 而后者因为光照强度下降 光反应速率下降 e点时 气孔关闭导致光合作用基本停止 一昼夜中 装置乙中植物积累的有机物多 14点时 装置甲的植物叶绿体中三碳化合物含量相对较高 甲装置中10时的氧气浓度要比18时的氧气浓度高 2 选取长势相同的若干同种植株随机均分为甲 乙 丙三组进行实验 甲 乙两组培养在co2浓度为0 05 的环境中 丙组培养在co2浓度为0 01 的环境中 其他条件适宜 在一个无云的晴天 甲 丙两组遮阴 乙不遮阴 测定得到三组植株净光合速率的日变化曲线 如图 请判断如下叙述 曲线分别表示甲 乙 丙组植株净光合速率的日变化曲线 一天内 曲线所示植株体内有机物总量在c点对应时刻最少 在h点对应时刻 曲线产生o2量较多的是乙组植物 在 曲线的f g段时细胞内 h 的含量增多 c3化合物的含量减少 若在 曲线的a b段提高环境中co2浓度 则光合速率将基本不变 曲线d点后趋于稳定 原因是co2浓度低 限制净光合速率的提高 4 研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响 下面两图是在温度适宜 co2浓度为0 03 的条件下测得的相关曲线 回答下列问题 1 叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是 这些色素吸收光能的两个用途是 解析叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a 这些色素吸收光能的两个用途是水的光解和atp的合成 叶绿素a 水的光解和atp的合成 2 图甲a点时叶肉细胞中产生atp的场所是 若在co2浓度为1 的条件下进行实验 则图甲中曲线与横坐标的交点 b 位置移动情况是 解析图甲a点时 光合强度为0 此时植物细胞只进行呼吸作用 故产生atp的场所是线粒体和细胞质基质 若在co2浓度为1 的条件下进行实验 co2浓度增加 呼吸作用减弱 要保证呼吸作用强度等于光合作用强度 则需降低光照强度 故b点向左移动 线粒体和细胞质基质 向左移动 3 得到图乙曲线的实验中 给植株光照时间共有 h 其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有 用字母回答 ef段限制因素为 当图中s1 s2和s3的面积关系为 时 说明实验结束后植株的干重增加了 解析图乙中a点开始进行光合作用 g点时光合作用消失 因此得到图乙曲线的实验中 给植株光照时间共有14h 其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有ab和cd段 ef段限制因素为co2浓度 当图中s1 s2和s3的面积关系为s2 s1 s3时 说明实验结束后植株的干重增加了 14 ab和cd co2浓度 s2 s1 s3 4 在图甲实验的环境条件下 若每天光照8h 则平均光照强度至少要大于 klx时 植株才能够正常生长 解析在图甲实验的环境条件下 光照强度为6klx时 净光合速率为4 呼吸速率为2 若每天光照8h 则净光合作用量 4 8 2 16 0 故平均光照强度至少要大于6klx时 植株才能够正常生长 6 5 图甲为某油料作物种子萌发过程中干重变化曲线 图乙为密闭容器中种子萌发初期o2吸收量和co2释放量的变化曲线 1 图甲中曲线a c段变化的主要原因是 曲线c d段变化的主要原因是 影响其变化的主要环境因素是 解析图甲中曲线a c段表示种子干重逐渐减少 其原因主要是种子进行呼吸作用消耗有机物 曲线c d段干重逐渐增加的主要原因是种子萌发长成幼苗 进行光合作用合成了有机物 使干重增加 影响c d段变化的主要环境因素是光照 适宜的温度 一定浓度的co2 即影响光合作用的环境因素 种子进行呼吸作用消耗有 机物 光合作用合成了有机物 使干重增加 种子萌发长成幼苗 进行 光照 适宜的温度 一定浓度的co2 2 图乙中 表示o2吸收量变化的曲线是 e点之前 曲线 对应的细胞呼吸方式为 解析e点之前 图乙中的o2吸收量和co2释放量的两条曲线不重合 说明在种子萌发初期 细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸 因为有氧呼吸时o2吸收量和co2释放量相等 无氧呼吸时也会产生co2 但不消耗o2 所以此时co2释放总量大于o2吸收量 故曲线 表示o2吸收量变化的曲线 有氧呼吸和无氧呼吸 3 为