光合作用题型总结精华版.docx
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光合作用题型总结精华版
2018级（高一）生物----光合作用与细胞呼吸题型总结
光合作用和细胞呼吸在高考卷中的题型多种多样，大多数是知识综合理解加实际应用类型。
1.试题利用实验数据、图表、曲线等形式创设新情境，考查光合作用和细胞呼吸的过程、影响因素、相关实验及在生产实践中的作用。
2.命题点可能以人类科技成果作为情境，考查考生获取信息、理解信息的综合能力，考查考生分析、推理、评价及实验探究能力。
题型一光合作用和细胞呼吸过程图解的理解
解此类试题时必须注意以下技巧和方法：
（1）抓好基础，培养识图能力：
注重基础知识，掌握基本概念、基本原理是解图解题的基础和关键。
（2）找出隐含条件，培养逆推能力：
图解题中的已知条件一般包含在文字叙述、图解中。
一些比较有技巧的题都巧妙地将信息隐藏在图解中而不会太明显，这就要求同学们能利用逆推法，即要解决问题必须已知哪些条件，再从图解中透过现象看本质，从中找出所需的已知条件。
1．结构图解:
[例1]图中为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中正确的是（）
A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过
程
C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D．以H182O作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b
2．柱状图解:
[例2]将生长状况相同的等量某种植物的叶片分成
4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测其有机物变化得到如下数据（下左图）由此可以得出的结论是
A．该植物在27℃时生长得最快，在29℃和30℃时将不表现为生长现象
B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的四个温度中都是29℃
C．27℃、28℃、和29℃光合作用制造的有机物的量相等
D．30℃时，光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1mg/h
3．代谢图解:
[例3]如上右图表示某高等植物体内的生理过程，有关分析正确的是（）
A．阶段Ⅰ生成的NADPH将作为还原剂固定二氧化碳
B．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅱ、Ⅲ
C．过程⑤可为细胞吸收Mg2＋等离子提供动力，而不是过程④
D．过程④、⑤进行的场所有细胞质基质和线粒体
4．（仪器、试剂）装置图解:
[例4]把经过相同时间饥饿处理且长势相近的同种植物放在相同的透明玻璃钟罩内（密封），玻璃钟罩内的烧杯中放有等量的不同物质，如下图所示。
探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是（
）
A．①②；③④B．①③；①④
C．①④；②③D．③④；①③
题型二光合作用和细胞呼吸过程表格的理解
一、表格题的一般解题步骤:
首先，要仔细阅读并理解表格材料，明确该表格反映的是什么信息。
其次，要对表格材料进行综合分析，并能准确把握表格及题干间的内在联系。
第三，要将材料中的问题与教材知识有机结合起来加以论证。
最后，对材料分析及与原理结合论证的过程进行画龙点晴的总结，以收到首尾呼应的答题效果。
二、表格题的分类:
1．数据表格（创新设计P545题,P567题等）
（1）数据对比。
在这类题目中有众多的数据，但大多数只起陪衬作用，而起关键作用的往往只是其中的个别数据，判断这些数据差异形成的原因就成为分析的要点。
（2）单（多）因子变量数据分析。
（例5区别于练习17第10题）
[例5]一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。
下列叙述错误的是（）
A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6mol
C．氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精
发酵D．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
[例5-2]、将状况相同的某种植物绿叶分
成相同的四组，在不同温度下先案处理一
小时，再用相同适宜的光照射1小时，
测量重量变化（假设在有光和黑暗条件下
，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到如下表的数据，不能得出的结论是（）
A．27℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2mgB．28℃时该绿叶光照后比暗处理前重量增加3mg
C．29℃是该绿叶进行光合作用和呼吸作用的最适温度D．30℃时该绿叶经光合作用合成有机物的总量是3mg/h
[例5-3]．将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测量其重量变化，得到如下数据。
以下说法错误的是（）
A．轮藻催化呼吸作用的酶的最适
温度约为29℃。
B．第三组轮藻释放的氧气量最多
C．四个组中的轮藻光合作用强度都
大于呼吸作用强度
D．第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mg
2．材料表格:
[例6]分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：
深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。
（注：
“＋”表示加，“－”表示不加）
试回答：
（1）A处理得到的溶液颜色是________，
原因是______________________________。
（2）B处理得到的溶液颜色是_________，
原因是____________________________。
（3）C处理得到的溶液颜色是__________，
原因是____________________________。
题型三光合作用和细胞呼吸过程坐标图的理解
生物坐标曲线图题分为单一曲线图题和复合曲线图题，此类题能全面考查同学们的综合素质，一直是高考命题的重点和热点。
一、识图与析图:
一是识图。
关键是三看：
一看变量（x、y轴）表示的意义，找出两者之间的大致关系；二看曲线中的特殊点（起点、拐点、顶点、终点、交叉点）表示的意义；三看曲线的走向、变化趋势，对有些曲线还要明白切线斜率的含义。
二是析图。
分析图中为什么会有这种变化趋势：
如果同一坐标系中有多条曲线，解题时要明确每条曲线的含义、变化及其原因，以及与此曲线代表的生命现像相关的因素有哪些等。
二、生物坐标图的绘制:
常用的方法是描点法。
首先确定几个关
键点，再围绕点绘曲线。
具体步骤为：
①为每组数据选取合适的轴，通常以x轴表示条件（自变量），以y轴表示实验结果（因变量）；②选取适合而易于使用的标度，充分利用图纸；③清晰标注两坐标的含义并注明单位；④标出各点；⑤以能穿过最多点的直线或光滑的曲线连接各点；⑥标注图像的标题。
1．单一曲线图题:
7
如图为某植物在一定CO2浓度下温度与光合作用速率的关系曲线。
根据曲线分析，下列选项不正确的是（）
A．图中C点对应的温度表示该植物在此条件下光合作用的最适温度
B．图中CD段下降的原因可能是随着温度的升高，酶活性降低
C．在C点对应的温度下，如果增加环境中CO2浓度，C点可能会上移
D．在BC段，限制光合作用速率的因素除了温度之外还有光照强度
2．复合曲线图题:
8
农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。
据此提出以下结论，你认为合理的是（）
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
题型四细胞呼吸和光合作用的相关实验
1．细胞呼吸实验的类型
（1）探究细胞呼吸强度的实验：
常用下面的实验装置探究植物或动物细胞的有氧呼吸强度，用NaOH溶液吸收细胞呼吸产生的CO2，瓶内气体减少量即为O2的消耗量，代表呼吸强度。
乙瓶为对照。
（2）探究细胞呼吸方式的实验（以糖类为呼吸底物）：
除了教材实验外，常用上面的实验装置来探究植物细胞或酵母菌的细胞呼吸方式。
装置1红色液滴左移表明细胞呼吸吸收了O2。
装置2红色液滴右移表明细胞进行了无氧呼吸，因为有氧呼吸O2的吸收量与CO2的释放量相等，无氧呼吸不吸收O2但释放CO2。
（3）探究细胞呼吸过程场所的实验（一般是探究第二阶段的场所）：
常见方法是用离心的方法把动物细胞的细胞质基质和线粒体分开，分别加入丙酮酸，检测CO2的产生。
2．光合作用实验
（1）实验类型:
①与光合作用发现有关的经典实验：
柳树增重实验；萨克斯验证光合作用产物——淀粉的实验（经常考查暗处理的目的、酒精脱色处理的目的、照光与遮光对照、碘液的检验鉴定等）；恩格尔曼的实验（现象及结论、实验材料的优点、实验的巧妙之处）；鲁宾、卡门的实验（技术手段——放射性同位素标记法）。
②教材实验——色素的提取与分离。
③影响因素——光照、CO2、温度等。
（2）实验试剂及作用:
①NaHCO3→提供CO2;②石腊→密封;
③油层→密封;④开水冷却→排除水中气体。
（3）实验材料及方法:
①绿色叶片、黑藻等——观察气泡（即O2）冒出的速率。
②打孔器打取小的圆形叶片——观察叶片上浮的速率和数量
。
3．解决此类问题要从以下几方面入手：
（1）明确实验目的。
（2）根据实验目的确定
实验类型，即是验证实验还是探究实验。
（3）根据实验的目的和给定的实验条件确定实验的变量，要遵循单一变量原则、条件
一致且适宜性原则等。
与光合作用相关的实验的注意事项:
（1）鉴定光合作用是否产生了淀粉，需事先将植物做“饥饿”处理以消耗原有淀粉，排除原有产物对实验结果的干扰。
宜将光合作用后的叶片做“脱色”处理，以消除色素对显色反应（淀粉遇碘变蓝色）的干扰。
（2）若实验中的单一变量是光时，宜设置是否给予光照（遮光与否）的对照组。
（3）NaHCO3溶液作为CO2的缓冲液，可使密闭容器内CO2深度保持稳定；NaOH溶液作为CO2的吸收剂，可去除空气中的CO2。
题型五:
光合作用和呼吸作用的有关计算
1．光合作用必须有光时才能进行，因此其与光照时间有关；而呼吸作用每时每刻都在进行。
2．相关计算还可依据光合作用与呼吸作用反应式来进行。
根据化学计算比例原理，可以将反应式简化如下：
光合作用：
6CO2～C6H12O6～6O2
有氧呼吸：
C6H12O6～6O2～6CO2无氧呼吸（产生酒精）：
C6H12O6～2CO2～2C2H5OH酒精
3．围绕光合作用与呼吸作用其他知识点判断：
（1）植物能正常生长的条件：
一昼夜葡萄糖净积累大于0；
（2）CO2吸收量最大时的温度是光合作用的最适温度；CO2释放量最大时的温度是呼吸作用的最适温度；（3）CO2吸收量为0时，不等于不进行光合作用，有可能呼吸作用释放的CO2量正好等于光合作用吸收的CO2量。
注意：
（1）对于一株绿色植物而言，黑暗环境下，植物只进行呼吸作用，此时可根据比例关系直接求得植物的呼吸消耗。
（2）而将绿色植物置于适宜的光照条件下时，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时无法直接将光合作用与呼吸作用区分开，测得的数据，表示的是净光合作用。
练习:
1．如下左图表示真核细胞呼吸的部分过程，下列相关判断中正确的是（多选）（）
A．①过程中产生的H2O中的氧全部来自O2
B．人体细胞在缺氧状态下可以进行过程②
C．过程①产生的CO2中的氧，一半来自C6H12O6，一半来自H2O
D．消耗等质量的C6H12O6，通过①过程产生的ATP多于②和③，②和③释放的能量相等
2．如上乙图为研究光合作用的实验装置。
用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图甲），以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。
有关分析正确的是（）
A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
3．分析下列甲、乙、丙三图，下列说法正确的是（）
A．若图甲曲线表示阴生植物光合作用速率受光照强度的影响，则阳生植物的曲线与其比较，b点向左移，c点向右移
B．图乙中t2℃时植物净光合作用强度最大
C．若图丙代表两类色素的吸收光谱，则f代表胡萝卜素
D．用塑料大棚种植蔬菜时，应选用蓝紫色或红色的塑料大棚
4．图一是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜（恒定）温度条件下，改变灯与烧杯的距离测得的金鱼藻放出的气泡数，如下表所示，据此提出以下结论，合理的是（）
灯与烧杯的距离（cm）
5
10
15
20
25
30
35
40
45
气泡数（个/min）
18
18
15
10
8
6
4
2
0
A.从表中可以得出的结论是光合速率始终随光照强度的增大而增大
B．当灯与烧杯间的距离为45cm时，呈现如图二所示的量变关系
C．光反应中产生的ATP可以用于金鱼藻细胞分裂时所需的直接能源物质
D．在黑暗中，图二中的细胞器都将停止生理活动
5．下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。
下列分析正确的是（多选）（）
A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生成量多
C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度
D．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变
6．如下左图曲线表示农田中昼夜温度变化（Ⅰ），光照强度变化（Ⅱ），植物吸收CO2的变化（Ⅲ）。
请判断下列说法中，不正确的是（）
A．在曲线Ⅲ与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．在时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止
D．若能保证水分的供应，则可使曲线Ⅲ与时间轴所围成的面积增大
7．某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24h测定，得到如上中图所示的曲线，以下说法正确的是（多选）（）
A．图中d点光合速率最大，e点有机物积累最多B．c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率
C．d、e之间的区段光合速率小于呼吸速率D．进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段
8．如上右图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中正确的是（多选）（）
A．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，a点上移，b点左移，d点下移
D．当植物缺镁时，b点将向右移
9．下列与绿色植物新陈代谢有关的叙述中，正确的是（）
A．阳生植物的暗反应可以在有光的条件下进行，阴生植物的暗反应只能在黑暗的条件下进行
B．大豆根吸收无机盐所需的ATP直接来源于光合作用
C．向水果贮存仓中充入N2和CO2的主要目的是抑制无氧呼吸，减少有机物的消耗，延长水果的仓储时间
D．从植物体内提取的叶绿素溶液，即使给予适宜的温度、光照和CO2，也无法检测到有氧气生成
10.如图甲表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和细胞呼吸过程，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，图乙表示环境因素对小麦光合作用速率的影响。
请回答：
（1）图甲中①过程进行的场所是_______________，②过程进行的场所是____________。
（2）在有氧呼吸的第一阶段，除产生了[H]、ATP外，还有________的生成；①过程产生的O2用于相邻细胞的②过程，至少经过____层生物膜结构。
（3）若将该植物从CO2浓度为0.03%的环境中转移到CO2浓度为1%的环境中，在其他条件不变的情况下，叶绿体中C5的含量将______。
（4）在植物的无土培养液中加入H182O，在温室大棚的CO2中检测到放射性的18O，这是因为水参与了__________________过程；如在温室大棚的O2中检测到放射性的18O，这是因为水参与了____________________过程。
（5）乙图Q点高CO2浓度条件下，若要进一步提高小麦光合作用速率，可采取的措施是______________________________________。
（6）干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用乙图来说明，其具体解释是_______________________________________。
11．1880年恩格尔曼以水绵为实验材料，证明了叶绿体是光合作用的场所，氧气是由叶绿体产生的。
事实上黑藻也是进行光合作用实验的好材料。
下面是用黑藻验证光合作用需要CO2的实验。
材料：
黑藻，无水乙醇，碘液，小试管，脱脂棉，吸水纸，滴管，烧杯，蒸馏水，碳酸氢钠等。
请分析回答.
实验步骤：
（1）将蒸馏水煮沸后冷却备用。
煮沸的目的是________________________________。
（2）取甲、乙两试管，分别向两支试管中放一枝茎长为5cm的经遮光处理的黑藻，并向两试管中注满上述蒸馏水，乙试管中加入少量碳酸氢钠，目的是____________________。
甲中不加，作为______。
将两试管用橡皮塞塞紧。
再将两试管放在盛有清水的烧杯中，以避免阳光照射时试管中水温过高而影响黑藻的生理活性。
（3）将装置放在阳光下照射2～3小时，然后取出黑藻，分别经无水乙醇脱色、漂洗、滴加碘液处理。
（4）预期实验结果
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
（5）结论：
______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12．下图甲表示某绿色植物的细胞代谢状况；图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图丙是某兴趣小组将该植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。
请分析回答：
（1）图甲所示的该植物细胞代谢情况可用图乙的________________点表示。
（2）图乙中的a点表示________________________________________________________。
当植物细胞内的部分代谢活动处于图乙中的b点时，叶绿体中ATP的移动方向是_________。
（3）在光照强度大于________klx时，植物才会表现出生长现象。
在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该24小时内每100cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为________mg。
（4）若图乙曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系，并且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℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，理论上分析c点如何变化？
________。
（5）由图丙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是________点，光合速率与呼吸速率相等的点是____________，j点与e点相比植物体内有机物含量发生了什么变化？
________。
（6）某生物小组的同学为了研究叶绿体色素对不同波长光的吸收情况，设计了一个小试验，具体步骤如下：
①从室外选取4株生长发育状况一致的天竺葵，制作4个能装下天竺葵的相同规格的黑色硬纸盒，每个纸盒内分别装上不同颜色（红、黄、绿、蓝）功率相同的彩灯；②将4株天竺葵分别放入4个黑色纸盒中，在相同适宜的条件下，接通电源，光照4小时。
③从4株经光照后的天竺葵上同时各取一片叶片放入培养皿中，滴加等量碘液；④观察并比较各培养皿中叶片的颜色变化。
请你指出以上实验步骤中存在的明显不足并作修改：
__________________
___________________________________________________________________________
光合作用与细胞呼吸题型探究与集训答案
例1:
C[a表示叶绿体吸收CO2，b表示释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。
以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为：
C18O2――→光合作用C6H1812O6――→呼吸作用C18O2，在较强光照下，光合作用大于呼吸作用，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用。
以H182O作原料进行光合作用，其18O全部生成18O2，在较强呼吸强度下，18O2主要被线粒体利用进行有氧呼吸。
]例2:
B[在4个温度中，29℃暗处理后，有机物减少最多，说明呼吸作用最旺盛，此时此组叶片含有机物最少，而光照1h（光照强度相同）后，有机物含量最多，说明光合作用制造的有机物最多。
]例3:
C[本题考查光合作用与细胞呼吸的比较。
据图分析可知Ⅰ阶段代表光合作用的光反应阶段，Ⅱ阶段代表暗反应阶段，Ⅲ阶段代表细胞呼吸过程。
阶段Ⅰ生成的NADPH作为还原剂还原CO2；Ⅱ阶段在叶肉细胞的叶绿体基质中进行，Ⅲ阶段的部分过程在细胞质基质中进行；过程④只在细胞质基质中进行。
]例4:
A[本题考查与光合作用有关的探究实验，正确确定单一变量是解答本题的关键。
探究光合作用是否需要CO2，单一变量是有无CO2，所以可以用装置①（有CO2）和装置②（无CO2）进行实验。
探究CO2浓度对光合速率的影响，单一变量是CO2浓度，所以可以用装置③（浓度较低）和装置④（浓度较高）进行实验。
]例5:
C[如果无C2H5OH，只有CO2产生，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，如氧气浓度为d时的呼吸方式。
如果产生的CO2和C2H5OH摩尔数相等，则说明酵母菌只进行无氧呼吸，如在氧气浓度为a时的呼吸方式。
如果产生的CO2的摩尔数大于C2H5OH的摩尔数，说明酵母菌同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式，如氧气浓度为b和c的呼吸方式。
氧气浓度为b时，通过无氧呼吸产生的CO2为0.7mol，剩余的0.6mol是有氧呼吸方式产生的。
氧气浓度为c时，有氧呼吸产生0.9mol的CO2，消耗0.15mol葡萄糖，无氧呼吸消耗0.3mol葡萄糖，故C错误。
]例5-2:
A例5-3:
D例6:
（1）黄绿色部分叶绿素受到破坏
（2）几乎无色叶绿素不溶于水（3）深绿色大量叶绿素溶于乙醇中例7:
D[本题考查影响光合作用的因素。
在BC段，影响光合作用速率的因素包括温度，但由于题干中没有提到光照强度，故D项结论无法得出。
]例8:
D[题图中反映出光合作用酶的
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