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1、热点总结与高考预测(二),利用气体含量变化判断光合强度和呼吸强度 【命题研究】 1.命题特点 本热点在历年的高考中频繁出现，但一般不是单一知识点的考 查，往往结合光合作用和呼吸作用的过程及C3、C5的转化综合 考查，考题既有选择题也有非选择题，但多数考题都依托坐标 图、装置图进行考查。,2.备考策略 （1）明确测定指标：光合作用和呼吸作用的强度一般用气体 含量的变化来测定，但此时测得的气体含量变化不是真实的光 合作用和呼吸作用，而是一种表观的光合作用和呼吸作用。 （2）绘制坐标曲线：复习中可通过坐标曲线分析光合速率和 呼吸速率的相等点，呼吸速率的最高值及光合速率的最高值。 （3）联系生产实际：
2、复习中要重视对光合作用过程和影响因 素的分析和理解，并学会结合农业生产解释提高作物产量的原 理和途径。,【热点总结】 一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放 出CO2的量或放出和吸收O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作 用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。 1.呼吸强度的测定 在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此， 此时测得的氧气吸收量（即空气中O2的减少量）或二氧化碳释 放量（即空气中的CO2增加量）直接反映呼吸速率。,2.光合强度的测定 在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得 的空气中氧气的增加量（或二氧化碳减少量）比植物
3、实际光合 作用所产生的O2量（或消耗的CO2量）要少，因为植物在光合 作用的同时也在通过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳。因 此，此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映出 表观光合速率或称净光合速率。,（1）光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧 量 （2）光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+ 呼吸作用二氧化碳释放量 （3）光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量- 呼吸作用葡萄糖消耗量,3.呼吸类型的判定 （1）如果吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等，则只进行 有氧呼吸； （2）如果不吸收氧气，能放出二氧化碳，则只进行酒精发 酵； （3）如果吸收的氧
4、气量小于放出的二氧化碳量，则既进行有 氧呼吸又进行无氧呼吸。,【典例训练1】（2011福建高考）如图是夏季晴朗的白天， 玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量） 的变化曲线，下列叙述错误的是( ),A.在9：3011：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反 应过程减缓 B.在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比 玉米的多 C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同 D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应,【解析】选B。A项，9：3011：00光照强度增强，光反应 提供的ATP和H增多，但净光合速率降低说明暗反应跟不 上光反
5、应，反应缓慢；B项，净光合速率可代表该点时有机物 的积累量，从图知花生的净光合速率即有机物的积累量比玉米 少；C项，从图知，17：00时两者的净光合速率相同，净光合 速率可代表氧气释放量，即氧气释放量相同；D项，18：30 时，玉米净光合速率为零，说明光合作用速率等于呼吸作用速 率，仍进行光合作用，即有光反应和暗反应。,【新题预测1】用某种大小相似的轮藻叶片分组进行光合作用 实验：已知叶片实验前重量，在不同温度下分别暗处理1 h， 测其重量变化，立即光照1 h（光照强度相同），再测其重量 变化，得到如下结果：,以下说法错误的是( ) A.该轮藻呼吸作用酶的最适宜温度约为29 B.光照时，第一、
6、二、三组轮藻释放的氧气量相等 C.光照时，第四组轮藻光合作用强度大于呼吸作用强度 D.光照时，第四组轮藻合成有机物总量为3 mg,【解析】选B。暗处理时叶片重量的变化可用于表示细胞呼吸 速率，1 h的暗处理后，29 时重量变化最大，说明此温度下 细胞呼吸速率最快，酶活性最高；光照后与暗处理前（单位时 间内）重量的变化加上黑暗时的呼吸速率表示净光合速率，尽 管第一、二、三组轮藻重量变化相等，但由于其呼吸速率不相 等，所以单位时间释放的氧气量也是不相等的；光照时，第四 组轮藻净光合速率大于0，有有机物的净积累，说明光合速率 大于细胞呼吸速率；据以上分析，光照1 h后，第四组轮藻有 机物合成总量为3
7、 mg。,【新题预测2】植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的 影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物 叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确 的是( ) A.在a点所示条件下，该植物叶肉细 胞内能够产生ATP的部位只有线粒体 B.该植物叶片的呼吸速率是 5 mg/（100 cm2 叶小时）,C.在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照下11小时，其余时 间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为 45 mg D.已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和 30 。若将温度提高到30 的条件下（原光照强度和CO2浓 度不变），则
8、图中b点将右移，c点下移,【解析】选A。从图中可以看出，在a点只进行呼吸作用，不能 进行光合作用，所以在a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能 够产生ATP的部位是细胞质基质、线粒体。将该植物叶片置于c 点光照下11小时，每100 cm2叶片CO2的净吸收量为1011=110 （mg）；其余时间置于黑暗中，CO2的释放量为513=65 （mg），故一昼夜中每100 cm2叶片CO2的净吸收量为110-65=45 （mg）。若将温度升高到30 ，则呼吸作用的强度会增大， 光合作用强度会减小，故b点会右移，c点会下移。,细胞代谢实验中各种仪器和操作的作用 【命题研究】 1.命题特点 实验题一直是高考的
9、热点，在高考中对光合作用和呼吸作用的 考查也主要以实验为依托，常通过仪器装置提供无氧环境、测 定O2和CO2的含量、测定光照强度对光合作用的影响等。 2.备考策略 将与光合作用和呼吸作用有关的各种实验仪器题分类，分析各 种装置图的作用及实验现象，明确实验的过程。,【热点总结】 1.创造无氧环境 （1）图1用凉开水隔绝空气。 （2）图2用石蜡或油膜密封玻璃容器，隔绝液体与空气。,2.除去、增加或验证CO2,（1）图3容器内的碳酸氢钠可放出CO2，保持容器内CO2浓度 恒定，使容器内的植物长时间进行光合作用。 （2）图4在容器中加入NaOH或Ba（OH）2溶液可除去容器中 的CO2，减弱容器中植物
10、的光合作用或降低容器内的压力引起 玻璃管内液滴的移动。 （3）图5中NaOH可除去空气中的CO2，澄清的石灰水可验证 气体中是否存在CO2。,3.光合作用过程中对光的控制,（1）图6中U区遮光可引起该区缺乏光照，不能进行光合作用。 （2）移动光源，引起植物和光源之间距离的变化，造成光照 强度的变化，影响植物的光合作用。 （3）图7中三棱镜可起到散光的作用。 （4）用带有颜色的薄膜遮光可起滤光的作用。,【典例训练2】（2011海南高考）某同学设计了一个探究实 验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼 苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内（如图所 示），其中A不密封，B、C密
11、封；B内培养皿中盛有Ba(OH)2 溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积 相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。,回答问题： （1）根据上述实验设计判断，该实验的目的是_。 （2）从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中的幼苗生长量比C中的_（大、小），原因是_；A中的幼苗生长量比C中的_（大、小），原因是_。,【解析】（1）通过观察实验装置及其处理方式，可以看出实 验的变量为CO2含量，通过（2）实验结果的预测，可以看出实 验的目的是探究CO2含量对植物生长的影响。 （2）因为B装置密封，且培养皿中为Ba（OH）2溶液，容器中 没有CO2不能进行光合作用，
12、而C中含有少量CO2，可以进行光合 作用，因此B的幼苗生长量比C中的小；A不密封可以从外界吸 收CO2，光合作用较强，C密封不能从外界吸收CO2，光合作用较 弱，因此A中的幼苗生长量比C中的大。,答案：（1）探究CO2含量对植物生长的影响 （2）小 B装置密封，且培养皿中为Ba（OH）2溶液，容器中没有CO2不能进行光合作用，而C中含有少量CO2，可以进行光合作用 大 A不密封可以从外界吸收CO2，光合作用较强，C密封不能从外界吸收CO2，光合作用较弱,【新题预测3】在光照适宜、温度恒定的条件下，用左图的实 验装置进行植物光合作用或呼吸作用的实验，测量一小时内密 闭容器中CO2的变化量绘成右图
13、曲线。下列有关叙述正确的是 （注：实际光合作用包含叶片的有机物积累量和呼吸消耗量） ( ),A.根据后30分钟的结果无法计算细胞呼吸速率 B.前30分钟内绿色植物实际光合作用的平均速率为64 ppm/min C.植物光合作用速率与其叶绿体内的NADPH含量的变化趋势相 同 D.若容器中加入NaHCO3溶液，植物光合速率和呼吸速率都会加 强,【解析】选B。前30分钟是在光照条件下，（1 680-180）/30 为实验过程中的净光合速率；后30分钟是在黑暗条件下， （600-180）/30，可作为细胞呼吸速率，则前30分钟内实际光 合作用平均速率=净光合速率+细胞呼吸速率，即（1 680-180）
14、/30+（600-180）/30=64ppm/min，A错、B对；在一定 范围内，当光照强度增加时，为暗反应提供的NADPH和ATP增 加，光合速率增大，此时两者呈正相关，C错；容器中加入 NaHCO3溶液后，能够为光合作用提供原料CO2，植物光合速率 加强，但对呼吸作用来说，产物CO2增加，会抑制细胞呼吸， 使细胞呼吸速率降低，D错。,【新题预测4】为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型， 请据所给的材料和用具设计实验： .实验原理：种子萌发过程中，如果只进行有氧呼吸则吸收氧 气量和CO2释放量相等；如果只进行无氧呼吸则只释放CO2。 .实验材料和用具：萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、
15、 100 mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、 NaOH溶液、清水、凡士林。,.实验方法：按照装置一图将实验材料和用具装好。若想得到预期的实验结论，必须同时设计另一组实验装置即装置二，请指出应如何设计。（在方框内绘出装置二的图示并做好相应标注）,.完成如下表格，预测实验可能出现的现象及结论。（请描 述装置一和二中液滴移动状况）,【解析】.装置二与装置一相比，除了把氢氧化钠溶液换成 等量的清水外，其他条件保持相同。.若进行有氧呼吸，装 置一中，消耗氧气，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，使容器 内气压减小，液滴左移，装置二由于产生的二氧化碳和消耗的 氧气的体积相等，气压不变，故液滴不移动；若只进行无氧呼 吸，装置一中产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，气压不变，液 滴不移动，装置二中产生的二氧化碳使气压增大，液滴右移； 若装置一左移，装置二右移，说明既进行有氧呼吸，又进行无 氧呼吸。,答案：.装置二与装置一相同，只是NaOH溶液换成清水（图 略） .只进行有氧呼吸 一不移，二右移 一左移，二右移,
