高考生物二輪復(fù)習(xí)（全國(guó)版） 第1篇 專題突破 專題2 考點(diǎn)四　光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素及相關(guān)計(jì)算

考點(diǎn)四光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素及相關(guān)計(jì)算1．影響細(xì)胞呼吸因素相關(guān)的四類(lèi)曲線2．關(guān)注光合作用3類(lèi)影響因素曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”(1)光照強(qiáng)度(2)CO2濃度①圖乙中A點(diǎn)的代謝特點(diǎn)為植物光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等，此時(shí)的二氧化碳濃度為二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)，而圖甲中D點(diǎn)的二氧化碳濃度是植物進(jìn)行光合作用時(shí)最小二氧化碳濃度，從D點(diǎn)才開(kāi)始啟動(dòng)光合作用。②B點(diǎn)和P點(diǎn)的限制因素：外因有溫度和光照強(qiáng)度等，內(nèi)因有酶的數(shù)量和活性、C5的含量、色素含量等。(3)多因子影響上述圖1、2、3中的曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的主要因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)達(dá)到Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。3．聚焦自然環(huán)境及密閉容器中植物一晝夜氣體變化曲線(1)自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用變化曲線①a點(diǎn)：凌晨低溫，細(xì)胞呼吸減弱，CO2釋放量減少。②開(kāi)始進(jìn)行光合作用的點(diǎn)：b點(diǎn)；結(jié)束光合作用的點(diǎn)：m點(diǎn)。③光合速率與呼吸速率相等的點(diǎn)：c、h點(diǎn)；有機(jī)物積累量最大的點(diǎn)：h點(diǎn)。④de段下降的原因是氣孔關(guān)閉，CO2吸收量減少，fh段下降的原因是光照強(qiáng)度減弱。(2)密閉容器中一晝夜CO2和O2含量的變化曲線①光合速率等于呼吸速率的點(diǎn)：C、E點(diǎn)。②若圖1中N點(diǎn)低于虛線，該植物一晝夜表現(xiàn)為生長(zhǎng)，其原因是N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說(shuō)明一晝夜密閉容器中CO2濃度減少，即總光合量大于總呼吸量，植物生長(zhǎng)。③若圖2中N點(diǎn)低于虛線，該植物一晝夜不能生長(zhǎng)，其原因是N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說(shuō)明一晝夜密閉容器中O2濃度減少，即總光合量小于總呼吸量，植物不能生長(zhǎng)。1．(2018·江蘇，18)下圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是()A．橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度B．橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度C．橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度D．橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度答案D解析隨著CO2濃度的增大，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，但由于凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)著一個(gè)溫度，即最適溫度，低于或高于此溫度，凈光合速率都將下降，所以無(wú)法確定在CO2濃度足夠大時(shí)，較高溫度下的凈光合速率高于較低溫度，A錯(cuò)誤；植物進(jìn)行光合作用存在最適溫度，高于最適溫度后，凈光合速率減小，所以隨著溫度升高，凈光合速率不應(yīng)先升高后趨于穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；由于光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在相應(yīng)光波長(zhǎng)時(shí)，植物的凈光合速率存在峰值，不應(yīng)呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定的狀態(tài)，且光波長(zhǎng)一定時(shí)，較高溫度下的凈光合速率不一定較高，C錯(cuò)誤；隨著光照強(qiáng)度的增加，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，在光照強(qiáng)度足夠時(shí)，較高的CO2濃度下凈光合速率較大，D正確。2．(2022·湖南，17)將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)的基質(zhì)。某水稻品種在光照強(qiáng)度為8～10μmol/(s·m2)時(shí)，固定的CO2量等于細(xì)胞呼吸釋放的CO2量；日照時(shí)長(zhǎng)短于12小時(shí)才能開(kāi)花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強(qiáng)度為2μmol/(s·m2)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在此條件下，該水稻種子______________(填“能”或“不能”)萌發(fā)并成苗(以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗)，理由是__________________________________________。(2)若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10μmol/(s·m2)，其他條件與上述實(shí)驗(yàn)相同，該水稻______(填“能”或“不能”)繁育出新的種子，理由是____________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(3)若該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農(nóng)田)，為防鳥(niǎo)害、鼠害減少雜草生長(zhǎng)，須灌水覆蓋，該種子應(yīng)具有____________特性。答案(1)能種子萌發(fā)形成幼苗的過(guò)程中，消耗的能量主要來(lái)自種子胚乳中儲(chǔ)存的有機(jī)物，且光照有利于葉片葉綠素的形成(2)不能光照強(qiáng)度為10μmol/(s·m2)等于光補(bǔ)償點(diǎn)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)，此時(shí)光照時(shí)沒(méi)有有機(jī)物的積累，黑暗中細(xì)胞呼吸仍需消耗有機(jī)物，故全天沒(méi)有有機(jī)物積累；且每天光照時(shí)長(zhǎng)大于12小時(shí)，植株不能開(kāi)花(3)耐受酒精毒害解析(1)種子萌發(fā)形成幼苗的過(guò)程中，消耗的能量主要來(lái)自種子胚乳中儲(chǔ)存的有機(jī)物，因此在光照強(qiáng)度為2μmol/(s·m2)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)，雖然光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)，但光照有利于葉片葉綠素的形成，種子仍能萌發(fā)并成苗。(2)將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10μmol/(s·m2)等于光補(bǔ)償點(diǎn)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)，此時(shí)光照時(shí)沒(méi)有有機(jī)物的積累，黑暗中細(xì)胞呼吸仍需消耗有機(jī)物，且每天光照時(shí)長(zhǎng)大于12小時(shí)植株不能開(kāi)花，因此該水稻不能繁育出新的種子。(3)該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農(nóng)田)，為防鳥(niǎo)害、鼠害減少雜草生長(zhǎng)，須灌水覆蓋，此時(shí)種子獲得氧氣較少，可通過(guò)無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物供能，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)種子有一定的毒害作用，推測(cè)該種子應(yīng)具有耐受酒精毒害的特性。思維延伸——判斷與填充(1)馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏庫(kù)中氧氣濃度的升高會(huì)增加酸味的產(chǎn)生(2019·全國(guó)Ⅱ，2)(×)(2)(2020·全國(guó)，30節(jié)選)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。請(qǐng)回答：中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對(duì)作物的作用有減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng)；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的呼吸作用(答出2點(diǎn)即可)。(3)(2019·北京，31節(jié)選)地球上生命活動(dòng)所需的能量主要來(lái)源于光反應(yīng)吸收的光能，在暗反應(yīng)中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結(jié)合，生成2分子C3，影響該反應(yīng)的外部因素，除光照條件外還包括溫度、CO2濃度(寫(xiě)出兩個(gè))；內(nèi)部因素包括R酶活性、R酶含量、C5含量、pH(寫(xiě)出兩個(gè))。(4)(2018·全國(guó)Ⅰ，30節(jié)選)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2(填“O2”或“CO2”)不足。(5)(2018·全國(guó)Ⅲ，29節(jié)選)通常，與陽(yáng)生植物相比，陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度低(填“高”或“低”)。(6)某同學(xué)將一株生長(zhǎng)正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對(duì)穩(wěn)定。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋是初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率(2022·全國(guó)乙，2)(√)題組一光合作用的影響因素1．某研究小組選用若干生長(zhǎng)狀況相同的煙草，置于不同光照強(qiáng)度且其他條件適宜的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．隨著光照強(qiáng)度增大，光合作用強(qiáng)度會(huì)不斷升高B．與弱光照相比，圖中強(qiáng)光照下葉綠素a的含量減少C．在光強(qiáng)200～800lux范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度D．該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，光照強(qiáng)度改變不影響呼吸速率答案A解析在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度增加，光合作用強(qiáng)度升高，超出此范圍，光合作用強(qiáng)度不會(huì)升高，A錯(cuò)誤；由圖可知，與弱光照下相比，強(qiáng)光照下葉綠素a的含量減少，B正確；在光照強(qiáng)度為200～800lux范圍內(nèi)，凈光合速率大于0，所以光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，C正確；光照強(qiáng)度改變不影響呼吸速率，D正確。2．如圖為某植株在不同溫度(最適溫度為25℃)、一定光照強(qiáng)度(低于最適光照強(qiáng)度)的環(huán)境中，光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度的變化曲線圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，該植株葉肉細(xì)胞吸收的CO2全部來(lái)自其自身線粒體B．25℃時(shí)，若光照強(qiáng)度增強(qiáng)，則N點(diǎn)將向左側(cè)移動(dòng)C．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，兩種溫度下該植株光合作用固定的CO2的量相等D．H點(diǎn)和L點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，限制光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素相同答案B解析M點(diǎn)植物光合作用與呼吸作用相等，但由于植物還存在一些細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，所以葉肉細(xì)胞光合作用大于呼吸作用，因此葉肉細(xì)胞吸收的CO2來(lái)自其自身線粒體和細(xì)胞外，A錯(cuò)誤；P點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，兩種溫度下該植株光合作用吸收的CO2的量相等，但由于25℃的呼吸作用大于10℃，所以25℃固定的CO2大于10℃，C錯(cuò)誤；分析題干信息“低于最適光照強(qiáng)度”，H點(diǎn)限制光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度，但L點(diǎn)限制因素主要是溫度，D錯(cuò)誤。3．氣孔是植物葉片特有的結(jié)構(gòu)，在調(diào)節(jié)植物與環(huán)境之間氣體交換、水分?jǐn)U散中發(fā)揮重要作用。干旱脅迫下甘草的光合指標(biāo)變化如圖所示，以下說(shuō)法不正確的是()A．氣孔導(dǎo)度通過(guò)影響胞間二氧化碳濃度，進(jìn)而影響光合速率B．隨干旱脅迫程度加深，甘草葉片氣孔導(dǎo)度呈先升高后降低的變化趨勢(shì)C．輕度干旱條件下，植物生長(zhǎng)速率低于對(duì)照組D．干旱脅迫下，氣孔導(dǎo)度與植物凈光合速率變化一致答案C解析由圖可知，輕度干旱條件下，植物的凈光合速率高于對(duì)照組，則植物生長(zhǎng)速率高于對(duì)照組，C錯(cuò)誤。題組二光合作用和細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用4．(2021·湖南，7)綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．弱光條件下植物沒(méi)有O2的釋放，說(shuō)明未進(jìn)行光合作用B．在暗反應(yīng)階段，CO2不能直接被還原C．在禾谷類(lèi)作物開(kāi)花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會(huì)暫時(shí)下降D．合理密植和增施有機(jī)肥能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度答案A解析弱光條件下植物沒(méi)有氧氣的釋放，有可能是光合作用強(qiáng)度小于或等于呼吸作用強(qiáng)度，光合作用產(chǎn)生的氧氣被呼吸作用消耗完，此時(shí)植物雖然進(jìn)行了光合作用，但是沒(méi)有氧氣的釋放，A錯(cuò)誤；二氧化碳性質(zhì)不活潑，在暗反應(yīng)階段，一個(gè)二氧化碳分子被一個(gè)C5分子固定以后，很快形成兩個(gè)C3分子，在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原，因此二氧化碳不能直接被還原，B正確；在禾谷類(lèi)作物開(kāi)花期剪掉部分花穗，光合作用產(chǎn)物輸出受阻，葉片的光合速率會(huì)暫時(shí)下降，C正確；合理密植可以充分利用光照，增施有機(jī)肥可以為植物提供礦質(zhì)元素和二氧化碳，這些措施均能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度，D正確。5．科研人員以甜瓜為對(duì)象，研究溫度和CO2濃度對(duì)甜瓜凈光合速率的影響，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法正確的是()A．甜瓜凈光合速率與環(huán)境溫度始終呈正相關(guān)B．26℃時(shí)，與1.2mL/LCO2濃度相比，1.4mL/LCO2濃度下葉綠體中C5含量高C．圖中凈光合速率的變化與光照強(qiáng)度有關(guān)D．26℃時(shí)，CO2濃度從1.2mL/L增至1.6mL/L的過(guò)程中，凈光合速率顯著上升可能與呼吸作用速率受到高濃度CO2濃度的抑制有關(guān)答案D解析在一定范圍內(nèi)，甜瓜凈光合速率隨溫度升高而升高，但超過(guò)最適溫度，其凈光合速率隨溫度升高而下降，A錯(cuò)誤；26℃時(shí)，隨CO2濃度升高，短期內(nèi)C5的消耗速率加快而C5的生成速率不變，故與1.2mL/LCO2濃度相比，1.4mL/LCO2濃度下葉綠體中C5含量低，B錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和CO2濃度，光照強(qiáng)度是無(wú)關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，因此凈光合速率的變化與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；CO2是光合作用的原料，CO2濃度為1.2～1.6mL/L時(shí)，CO2濃度增高，暗反應(yīng)速率增大，光合作用合成有機(jī)物的速率增大；同時(shí)，CO2濃度高抑制呼吸作用，呼吸速率下降，凈光合速率顯著上升，D正確。6．下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是()A．南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過(guò)程中，常用40℃左右溫水淋種并時(shí)常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣B．農(nóng)作物種子入庫(kù)貯藏時(shí)，在無(wú)氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長(zhǎng)C．油料作物種子播種時(shí)宜淺播，原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用答案B