【考点明确】
1.考查物质变化和能量变化的数量关系 2.考查细胞呼吸和光合作用的比较 3 .光合作用和呼吸作用的相关实验
【考情分析】
光合作用和呼吸作用是高中生物知识体系的核心内容,是历年来高考命题的重点,从考查角度上看,大多围绕光合作用和呼吸作用的过程展开,通过两项生理过程的发生部位、产物、影响因素、相互联系等方面进行全方位的考查,因此,从近几年的高考试题可以看出,这部分内容的题目设计多趋向于与其他知识的综合。光合作用和呼吸作用考查内容的考试题既有选择题,又有简答题,其中包括图表题、分析说明题和实验设计题等;而考查光合作用和呼吸作用等生理过程时,则以简答题为主,这部分试题难度较大,特别是实验类题目。
【基础知识回顾】
默写光合作用和呼吸作用总反应式
光合作用与有氧呼吸的区别与联系
代谢类型 范围 反应场所 反应条件 物质变化 能量变化 实质 联系 光合作用 细胞呼吸 【重、难点归纳】:1、C、H、O在光合作用和呼吸作用中变化 C: CO2 ( ) C6H12O6 ( ) C3H4O3 ( ) CO2 H: H2O ( ) 02 ( ) H2O
O: H2O ( ) 【H】 ( ) C6H12O6 ( ) 【 H】( ) H2O
2、坐标曲线中光合作用和有氧呼吸区别
曲线对应点 细胞生理活动
A点
ATP产生场所 O2吸收和CO2释放情况
AB段 B点 BC或C点之后 1
3、呼吸作用和光合作用测定实验; 该类实验的突破点
(1)测定细胞呼吸的类型
液滴移动代表 液滴移动代表
A B 该装置目的 该装置目的
应用归纳:
1、a左移,b不移
2、a不移,b右移 3、a左移,b右移 设置对照 目的 装置请在右边方框绘出对照装置
(2)绿色植物光合、呼吸速率的测定
测定植物呼吸速率
绿色植物光合速率的测定
液滴移动代表
实验组 对照组
【重难点突破】:
1.(2009·浙江卷,4)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( ) A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.CO2的固定过程发生在叶绿体中, C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中 C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP D.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 2.(2007山东理综)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是( ) A.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等 B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
2
C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
3..(07模拟:河南开封二模理综).若下图Ⅰ中装置甲与装置乙敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻产生氧气量的影响绘制成曲线如图Ⅱ(净氧量=光合作用产生氧气量-呼吸作用消耗的氧气 量)据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.P处净氧量为负值,是因为小球藻不进行光合作用,且呼吸作用消耗氧气
B.Q处净氧量为零,是因为Q处小球藻不进行光合作用 C.甲与乙两管净氧量差异的原因是乙管小球藻叶绿素合成受阻,影响光合作用
D.由图Ⅱ可知,光照强度可影响光合作用强度
4. 当呼吸底物不是糖时,有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的体积并不相等。利用如图 所示装置两套.设为甲、乙。测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2淌耗量 的比值.下列构思可以达到实验目的的是
A.甲装置烧杯中盛放清水.在光照下测定O2释放量,乙装置在黑暗下测定CO2释放量 B.甲装置烧杯中盛放清水,测定CO2释放量.乙装置换成C02吸收剂测定O2消耗量
C.甲装置烧杯中盛放清水,测定气体体积变化量,乙装置换成CO2吸收剂.测定O2消耗量
D.甲装置烧杯中盛放CO2缓冲剂(可吸收和放出CO2),测定氧气消耗量.乙装置放死亡种子作对照 5.(2008上海生物)请回答下列有关光合作用的问题。 (1)光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中,光照强度直接影响光合作用的 过程;二氧化碳浓度直接影响光合作用的 过程;
(2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速度与光照强度和温度的关系;
①在温度为10℃、光照强度大于 千勒克司时,光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时,光合速度的限制因素是 ;
②根据甲图,在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司,温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度;
(3)丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
①当在 千勒克司光照强度条件下,A、B两种植物的光合速度相同; ②A植物在光照强度为9千勒克司时,2小
时单位叶面积可积累葡萄糖 mg;
(计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12,H-1,O-16) ③A植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜),要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于 千勒克司。 6.取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片按如图所示的装置进行实验,烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元索的正常供应,气体的移动可以通过观察油滴的运动判断。(不考虑气体在水中的溶解与外界气
压的变化和蒸腾作用的影响)
(1)适宜的光照下,装置A中油滴的移动情况是 .原因是 (2)适宣的光照下短时间内装置B中油滴的移动情况是 。放置一段时间后,装置中的O2消耗完.这时油滴的移动情况是 ·写出此时的反应方程式:
(3)分析装置C中的油滴移动情况与光合作用和呼吸作用的关系:
3
(4)能否直接用C、D装置证明光合作用需要CO2为什么? 如果用B、c装置证明光合作用需要CO2应该将时片进行怎样的处理? 。 (5)要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装 。 7.(2010·福建三校联考)图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线;图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,真正光合速率受光照强度影响的变化曲线;图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。请据图回答: (1)图1中,在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是 。
(2)图2中,de段的限制因子是 ;e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 (填“高”、“低”、“基本一致”);e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 (填“高”、“低”、“基本一致”)。
(3)图3中,在光照强度较强时,叶绿体产生的氧气的去路有 (填字母)。光合作用的反应式是 。
8.(2003上海高考题)在科学研究中常用呼吸商(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。
关闭活塞,在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y(mm)。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答:
(1)装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是 (2)x代表 值,y代表 值 (3)若测得x=200(mm),y=30(mm),则该发芽种子的呼吸商是
(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值,则应将该装置放于何种条件下进行,为什么? (5)为使测得的x和y值更精确,还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入 。设对照的目的是 重难点突破参考答案
1、D2、A3、B4、C5、(1)光反应,暗反应;(2)①L1,光照强度;②见下图;(3)①6;②10.9;③6。6、(1)从叶绿体基质移向叶绿体类囊体薄膜 (2)光照强度 低 高 (3)p和g CO2+H2O叶绿体――→(CH2O)+O2
7、(1)不移动 光合作用吸收的C02体积等于释放出的O2
体积.呼吸作用吸收的02体积等于释放出的CO2的(2)向左移动 不移动 +能量
(3)①当光合作用强度大干呼吸作用强度时,向右移动;②当光合作用强度等于呼吸作用强度时。不移动;③当光合作用强度小于呼吸作用强度时,向左移动(因为C02缓冲液在C02浓度低时可以释放出CO2而在浓度高时要吸收C02,从而保证装置内C02浓度的稳定)
(4)不能。不符合单一变量原则 饥饿处理
体积
光能
4
(5)D
8、(1)吸收呼吸产生的二氧化碳(2)消耗氧的体积;消耗氧和释放二氧化碳的体积之差(3)0.85(4)黑暗。避免因为幼
苗进行光合作用,干扰呼吸作用的气体量的变化(5)死的发芽种子和蒸馏水;用于校正装置1和2内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化 (本实验原理是:种子呼吸吸收氧放出二氧化碳。装置1释放的二氧化碳被NaOH溶液吸收,吸收氧的体积(X)则可通过着色液移动直接测出;装置2中试管中为蒸馏水,其气体体积的减小代表消耗氧和释放二氧化碳的体积之差(Y),通过着色液移动测出)
1. 解析 无氧时细胞会进行无氧呼吸,产生酒精对细胞有毒害作用,零下低温环境会使细胞中的水结冰,破坏水果的营养成分,达不到保鲜的目的。 CO2的固定过程发生在叶绿体中, C6H12O6分解成CO2发生在细胞质基质和线粒体中;光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能、ATP中的化学能以及其他形式的能(如电能、光能等);夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照(提高光合作用的强度),夜晚适当降低温度(降低酶的活性,从而降低呼吸消耗),以利于作物产量的提高。故D正确。 答案 D 2、A
3解析 在不同的光照强度下测定出的CO2的量为正值时,表示植物释放CO2,说明光合作用强度小于呼吸作用强度;CO2的量为负值时,表示植物从装置中吸收CO2,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,且随着CO2变化量的增加,光合作用强度增加。当CO2变化量不再变化时,说明其他的因素(分内因和外因)限制了光合作用强度的变化。 答案 B 4、C
5、答案:(1)光反应,暗反应;(2)①L1,光照强度;②见下图;(3)①6;②10.9;③6。
6解析 图1中在b点时,光合速率和呼吸速率相等,二氧化碳的吸收量为0,在c点时,继续增加光强,二氧化碳的吸收量不再增加,此时光反应强,合成较多的ATP,而光反应的场所是在叶绿体类囊体的薄膜上,所以ADP的移动方向从叶绿体的基质移向叶绿体类囊体的薄膜。在图2中de段随着光照强度的增加,CO2的吸收量增多,说明光合作用的速率增加,限制其增加的因素为光照强度。与d点相比e点时光照强度大,光反应强烈,产生的[H]和ATP多,所以C3的消耗多,C3的含量降低;e点时,CO2的浓度较f点高,CO2的固定量大,C3含量高。在光照较强时,光合作用增强,产生的氧气一部分进入线粒体,一部分扩散到周围环境中。
答案 (1)从叶绿体基质移向叶绿体类囊体薄膜 (2)光照强度 低 高 (3)p和g CO2+H2O――→(CH2O)叶绿体+O2
7(1)不移动 光合作用吸收的C02体积等于释放出的O2
体积.呼吸作用吸收的02体积等于释放出的CO2的体积 (2)向左移动 不移动 +
能量
(3)①当光合作用强度大干呼吸作用强度时,向右移动;②当光合作用强度等于呼吸作用强度时。不移动;③当光合作用强度小于呼吸作用强度时,向左移动(因为C02缓冲液在C02浓度低时可以释放出CO2而在浓度高时要吸收C02,从而保证装置内C02
光能
5
浓度的稳定)
(4)不能。不符合单一变量原则 饥饿处理 (5)D
8【解析】本题以呼吸作用为切入点,主要考查获取知识能力和实验能力。
【答案】(1)吸收呼吸产生的二氧化碳(2)消耗氧的体积;消耗氧和释放二氧化碳的体积之差(3)0.85(4)黑暗。避免因为幼苗进行光合作用,干扰呼吸作用的气体量的变化(5)死的发芽种子和蒸馏水;用于校正装置1和2内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化 (本实验原理是:种子呼吸吸收氧放出二氧化碳。装置1释放的二氧化碳被NaOH溶液吸收,吸收氧的体积(X)则可通过着色液移动直接测出;装置2中试管中为蒸馏水,其气体体积的减小代表消耗氧和释放二氧化碳的体积之差(Y),通过着色液移动测出)
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