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1、专题04 光合作用和呼吸作用考点分布考纲要求备考指南1.光合作用的基本过程。2.影响光合作用速率的环境因素。3.实验：叶绿体色素的提取和分离。4.细胞呼吸过程。5.实验：探究酵母菌的呼吸方式。1.光合作用的基本过程()。2.影响光合作用速率的环境因素()。3.细胞呼吸()。掌握光合作用和呼吸作用的过程。掌握实验的原理、步骤等相关知识。提高图像分析能力。会解光合作用和呼吸作用综合性题目。思维导图一、光反应和暗反应的区别与联系1.区别2.联系(1)光反应为暗反应提供_；暗反应为光反应提供_。(2)没有光反应，暗反应_；没有暗反应，有机物无法合成。二、有氧呼吸与无氧呼吸的比较考点突破一、光合作用与细
2、胞呼吸中物质和能量的转化关系 1.光合作用与细胞呼吸过程关系图 2.光合作用与细胞呼吸过程中ATP的来源、去路分析 3.绿色植物体内物质转化过程 4.绿色植物体内能量转移过程：二、影响光合作用的因素及在生产实践上的应用 1.内部因素(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物。(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用。 七、叶圆片称重法1.测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率（S为叶圆片面积）净光合速率=_。呼吸速率=_。总光合速率=_。2.半叶法将植物对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）则留在光下进行光合作用（即不做处理），并采用
3、适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始时二者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超过部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。八、高考常考的4个经典实验分析1.普利斯特利实验：缺乏对照实验，实验结果说服力不强。应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于含同一种但却死亡的植物的玻璃罩内，作为空白对照。2.普利斯特利没有认识到光在植物更新空气中的作用。3.萨克斯实验：对照类型为自身对照，自变量为光的有无，因变量为颜色变化(有无淀粉生成)，实验组是遮光处理组，对照组为曝光处理组。该实
4、验的关键是要进行饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强实验的说服力。4.恩格尔曼实验中将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中光线和O2的影响。设置细光束和好氧菌的好处：能够准确判断出水绵细胞中产生氧气的部位。5.鲁宾和卡门实验中应用同位素标记法追踪CO2和H2O中的O元素在光合作用中的转移途径。此实验设置了对照，自变量是标记物质即HO和C18O2，因变量是释放的O2有无放射性。九、叶绿体中色素的提取和分离实验1.注意事项及操作目的归纳过程注意事项操作目的提取色素1 取新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高 2研磨时加无水乙醇溶解色素3加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保护色素4迅速
5、、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素5盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素1滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散2滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠3滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明4滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中2.在滤纸纸条一端剪去两角的目的防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素带。3.叶绿体色素提取分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。未
6、加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠滤纸条上的滤液细线接触到层析液。(3)滤纸条看不到色素带忘记画滤液细线。滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带。忘记加碳酸钙致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”4.(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度的大小；(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。 十、酵母菌细胞呼吸方式的探究1.装置及相关解读2.实验成功关键点分析实验装置：甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼
7、吸。a瓶内液体是质量分数为10%的NaOH溶液，其作用是吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干扰。图中可检测到CO2的为c、e，相比而言，c中CO2产生量既多又快。图中可检测到酒精的只有d。实验现象条件澄清的石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的CO2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量CO2。3.细胞呼吸探究实验成功的关键点进行探究酵母菌的呼吸方式实验时，实验前必须检验装置的气密性，一般情况下，实验失败的原因就是装置封闭不严，导致细胞
8、呼吸产生的CO2不能全部通入澄清石灰水中。1判断下列关于光合作用的叙述(1)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中()(2)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质()(3)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()(4)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()(5)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()(6)如图是设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率的结果，则与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的H多()(7)下图
9、是在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势，图中物质B浓度升高的原因是当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累；但是若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将高于B()(8)下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bc段和de段下降的原因相同()2判断下列关于呼吸作用的叙述(1)细胞呼吸必须在酶的催化
10、下进行()(2)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累()(3)下图为细胞呼吸作用的过程，其中物质甲、乙分别代表丙酮酸、H，而场所1、2、3所含酶的种类不同、只有场所3能产生大量ATP()(4)下图为细胞内糖分解代谢过程，则植物细胞能进行过程1和3或过程1和4；真核细胞的细胞质基质中能进行过程1和2；动物细胞内，过程2比过程1释放的能量多；乳酸菌细胞内，过程1产生H，过程3消耗H()(5)下图是大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线，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61()(6
11、)与酵母菌相比，硝化细菌具有的特点是无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量()(7)无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 ()典型例题1.中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。.提取叶绿素.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25)下进行实验，方法和结果如下表。根据所学知识和实验结果，请回答：(1)提取食用叶绿素的X应该为_，原因是_。(2)表中Y应该为_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请
12、你提供检测方法并写出主要步骤。【答案】(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂(2)8.0pH梯度差为1.0，所以Y为8.0(3)酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画色素滤液细线，用层析液分离色素，观察色素带。2.为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。回答问题：(1)光照条件下，组5叶片通过_作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于_的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组
13、别是_。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_。(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中_(有、无)淀粉。【答案】(1)光合H2O(2)组2和组6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)无3.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，请回答下列问题：(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是_；曲线BC段酵母菌呼吸的方式为_。(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有_、_。(3)在T1T2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_、_。(4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有_、_和用血球计数板计数时出现错误等。【答案】(1)细胞质基质和线粒体有氧呼吸和无氧呼吸(2)乙醇含量过高培养液的pH下降(3)酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少酵母菌种群数
