高考生物大一轮复习 热点专题突破系列二细胞呼吸和光合作用的综合应用 中图版

1、高考生物大一轮复习 热点专题突破系列二细胞呼吸和光合作用的综合应用课件 中图版第1页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四热点专题突破系列(二)细胞呼吸和光合作用的综合应用第2页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【三年考情分析】细胞呼吸和光合作用是细胞代谢的核心知识，高考命题常把两者结合起来考查，一般以坐标曲线图和表格为载体，多以非选择题的形式出现。主要考查角度有以下两点：(1)净光合速率及其影响因素：三年9考，如2014新课标全国卷T29、2014广东T26等。(2)种子萌发过程分析：三年4考，如2014海南T26、2013山东T25等。第3页，共40

2、页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【热点分类突破】类型一 净光合速率及其影响因素1.净光合速率及其表示方法：(1)净(表观)光合速率：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时，测得的实验容器中O2的增加量或CO2的减少量。(2)呼吸速率：绿色植物组织在黑暗条件下，测得的实验容器中O2的减少量或CO2的增加量。(3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。 第4页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四(4)常用表示方法：项目常用表示方法真正光合速率O2产生(生成)速率CO2固定速率有机物产生(制造、生成)速率净(表观)光合速率O2释放速率CO2吸收速率

3、有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率第5页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四光合作用产生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2.影响净光合速率的因素：所有能影响呼吸速率和光合速率的因素都可以影响净光合速率，如光照强度、CO2浓度、O2浓度、温度等。第6页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四3.净光合速率和植物生长：(1)当净光合速率0时，植物因积累有机物而生长。(2)当净光

4、合速率=0时，植物不能生长。(3)当净光合速率K2K3D.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第11页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【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。 第12页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【解析】选A。d1浓度下光合速率大于d3浓度下的，因此

5、d1浓度下蓝藻细胞光反应产生的H(NADPH)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K2K1=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。第13页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四2.(2014广东高考)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：注：括号内的百分数以

6、强光照的数据作为参照光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个mm-2)净光合速率(mol CO2m-2s-1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)第14页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四(1)CO2以_方式进入叶绿体后，与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_。(2)在弱光下，柑橘通过_和_来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数_，单位时间内平均每片叶CO2吸收量_。

7、对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是_，最后发生改变的是_。第15页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【解题指南】(1)关键知识：影响光合作用的因素及其在农业生产中的应用。(2)隐含信息：光照强度影响光合作用。【解析】本题考查分析表格的能力及光合作用的过程等知识。(1)光合作用暗反应的场所是叶绿体基质，CO2进入叶绿体的方式为自由扩散(单纯扩散)，与细胞中的五碳化合物结合形成三碳化合物，这个过程叫做二氧化碳的固定。C3在ATP供能下，被H(NADPH)还原生成(CH2O)和C5。第16页，共40页，2022年，5月2

8、0日，23点52分，星期四(2)通过对表中数据分析可知，在弱光下，柑橘通过增加叶绿素含量和增大叶面积来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)平均每片叶的气孔数：强光下为13.6826100=1 123 360(个)，弱光下为28.4752100=2 135 680(个)。单位时间内平均每片叶吸收CO2量：强光下为13.610-44.335.8910-3(mol)，弱光下为28.410-43.871.1010-2(mol)，所以强光比弱光下的气孔总数少，单位时间内平均每片叶CO2吸收量少。据表中信息可知，光照强度直接影响光反应而影响净光合速率(有机物积累)，故最先发生改变的是净光合速率。叶绿素形

9、成需要光诱导，相对滞后，而叶面积的增加需要有机物积累后才改变，最缓慢。第17页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四答案：(1)自由扩散(单纯扩散)五碳化合物(或C5)H(NADPH)和ATP(2)增加叶面积提高叶绿素含量(3)较少较少净光合速率叶面积第18页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四3.(2015莱芜模拟)下图甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积变化如图乙所示。第19页，共40页，2022年，5月20日，23点5

10、2分，星期四(1)标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是_。(2)若此时图甲植物光照强度为15 klx，则1 h光合作用产生的气体量为_mL。若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为0.8(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸收_mL CO2。第20页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照组实验装置与实验组实验装置的区别是_。如果对照组在相同光照条件下，毛细刻度管中的红色液滴较实验组向右移了5 mL，其原因是_。第21页

11、，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【解析】本题考查细胞呼吸和光合作用的实验探究，明确“红色液滴移动”的实质是正确解题的关键。由于图甲中存在CO2缓冲液，所以在不同光照强度下，液滴位置改变的本质是O2的消耗和释放。光合作用产生O2的量应包括积累量和叶片消耗量(15 klx时为150+50=200 mL)，若呼吸熵为0.8，则植物自身呼吸作用产生的CO2为0.850=40(mL)，植物光合作用产生的O2量等于消耗的CO2量，故植物还需从外界吸收160 mL CO2；设置对照时可将新鲜叶片改为经消毒的死叶片；除叶片本身会影响实验外，环境因素也可能影响实验结果。第22页，共40页

12、，2022年，5月20日，23点52分，星期四答案：(1)O2(2)200160(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片环境因素(如温度变化等)对实验的影响第23页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四类型二 种子萌发过程的分析1.萌发条件：(1)外部因素：适宜的温度、水分和充足的氧气。(2)内部因素：具有活性的胚。2.物质变化：(1)水分的变化：种子吸水使自由水增多，代谢增强。(2)有机物种类的变化：随着萌发的进行，种子细胞呼吸增强，有机物种类增多。第24页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四3.干重变化：先降低后增加。(1)种子萌发初期，不能进行光合作用制造有

13、机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，为种子萌发提供能量，干重下降。复杂有机物被分解为简单有机物，细胞内有机物种类增多。(2)子叶出土后，由于可以利用叶绿体进行光合作用制造有机物，光合作用强度逐渐大于细胞呼吸强度，因此干重逐渐增加。第25页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【考题回访】1.(2015泰安模拟)如图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是()第26页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四选项现象结论甲装置乙装置A液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸B液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸C液滴

14、不动液滴不动只进行有氧呼吸D液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸第27页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【解析】选C。甲装置中NaOH溶液吸收了CO2，液滴的移动反映的是O2的消耗量。乙装置中液滴的移动反映的是O2的消耗量和CO2生成量的差值。只进行有氧呼吸时，消耗O2量等于生成的CO2，乙装置液滴不移动，甲装置消耗O2，液滴左移，A项正确。只进行无氧呼吸时，不消耗O2，产生CO2，乙装置液滴右移，甲装置液滴不移动，B项正确。进行有氧呼吸和无氧呼吸且消耗O2量小于产生CO2量时，乙装置液滴右移，甲装置液滴左移，C项错误、D项正确。第28页，共40页，2022年，

15、5月20日，23点52分，星期四2.(2013山东高考)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：第29页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四(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13，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_。第30页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四(4)大豆幼

16、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(NADPH)减少。第31页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四【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

17、方式是自由扩散(单纯扩散)；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。 第32页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四(3)根据题意假设O2的吸收量为1 mol，则CO2的释放量为3 mol，则有氧呼吸时： 1 6 61/6 mol 1 mol 1 mol无氧呼吸时： 1 2 1 mol 2 mol第33页，共

18、40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量有氧呼吸消耗葡萄糖的量=61。(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(NADPH)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(单纯扩散)自由水(2)赤霉素(或GA)生长素(或IAA)抑制(3)61(4)升高(或增加)升高(或增加)增加CO2浓度第34页，共40页，2022年，5月20日，

19、23点52分，星期四【延伸探究】(1)图中阶段和变化幅度比较大的原因是什么？提示：阶段干种子吸收水分，阶段随着自由水增多，代谢活动增强，所以这两个阶段种子鲜重增加比较明显。(2)图中如果将纵坐标换成“干重”，种子萌发初期曲线走势如何变化？提示：由于种子萌发过程中进行细胞呼吸，会消耗葡萄糖等有机物，所以萌发初期干重会减少。第35页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四3.(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。第36页，共40页，2022年，5月20日，23点52分，星期四(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_h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