届高三生物金榜频道一轮热点专题系列三市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

热点专题系列（三）光合作用和细胞呼吸综合应用第第1 1页页【考查角度考查角度1 1】光合速率与呼吸速率光合速率与呼吸速率综综合考合考查查关于光合速率与呼吸速率考关于光合速率与呼吸速率考查查,在在历历年高考年高考试题试题中屡次出中屡次出现现,通通常以常以COCO2 2和和O O2 2增加量或降低增加量或降低许为许为研究研究对对象象,结结合坐合坐标标曲曲线图线图分析分析光合作用与光合作用与细细胞呼吸胞呼吸强强弱弱,或或结结合合实实例考例考查查有机物有机物积积累量与植累量与植物生物生长长关系。关系。第第2 2页页首先明确光合速率与呼吸速率含首先明确光合速率与呼吸速率含义义,分析二者之分析二者之间间关系关系,然后依然后依据坐据坐标标曲曲线图线图走走势势、COCO2 2或或O O2 2改改变变量量,分析光合作用和分析光合作用和细细胞呼吸胞呼吸综综合作用合作用结结果及在果及在实实践中践中应应用。用。1.1.明确呼吸速率与光合速率表示方法明确呼吸速率与光合速率表示方法经经典典图图解解:第第3 3页页(1)(1)呼吸速率呼吸速率:植物置于黑暗植物置于黑暗环环境境时时,呼吸速率呼吸速率惯惯用用试验试验容器容器内内COCO2 2增加量、增加量、O O2 2降低降低许许或有机物降低或有机物降低许许(图图中中OAOA段段)表示。表示。(2)(2)光合速率包含光合速率包含净净(表表观观)光合速率和真正光合速率和真正(实际实际)光合速率。光合速率。净净(表表观观)光合速率光合速率:植物在有光条件下植物在有光条件下,净净(表表观观)光合速率光合速率惯惯用一定用一定时间时间内内O O2 2释释放量、放量、COCO2 2吸收量或有机物吸收量或有机物积积累量累量(图图中中ODOD段段)表示。表示。真正真正(实际实际)光合速率光合速率:惯惯用一定用一定时间时间内内O O2 2产产生量、生量、COCO2 2固定量固定量(同化量同化量)或有机物生成量或有机物生成量(制造量制造量)()(图图中中ADAD段段)表示。表示。第第4 4页页2.2.了解呼吸速率与光合速率了解呼吸速率与光合速率联络联络真正光合速率真正光合速率=净净光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率此关系式用此关系式用O O2 2、COCO2 2或葡萄糖量表示以下或葡萄糖量表示以下:(1)(1)光合作用光合作用产产氧量氧量=氧气氧气释释放量放量+细细胞呼吸耗氧量胞呼吸耗氧量(2)(2)光合作用固定光合作用固定COCO2 2量量=CO=CO2 2吸收量吸收量+细细胞呼吸胞呼吸释释放放COCO2 2量量(3)(3)光合作用葡萄糖光合作用葡萄糖产产生量生量=葡萄糖葡萄糖积积累量累量(增重部分增重部分)+)+细细胞呼胞呼吸消耗葡萄糖量吸消耗葡萄糖量第第5 5页页3.3.研究研究净净光合速率与植物生光合速率与植物生长长关系关系(1)(1)当当净净光合速率光合速率00时时,植物植物积积累有机物而生累有机物而生长长。(2)(2)当当净净光合速率光合速率=0=0时时,植物不能生植物不能生长长。(3)(3)当当净净光合速率光合速率00时时,植物不能生植物不能生长长,长时间处长时间处于此状于此状态时态时,将会死亡。将会死亡。第第6 6页页【高考例高考例证证1 1】(广广东东高考高考)荔枝叶片荔枝叶片发发育育过过程中程中,净净光合速率光合速率及相关指及相关指标标改改变见变见下表。下表。注注:“-”:“-”表示未表示未测测数据。数据。叶叶片片发发育育时时期期叶面积叶面积(最大面最大面积积%)%)总总叶叶绿绿素含量素含量(mg/gfw)(mg/gfw)气孔相气孔相对对开放度开放度(%)(%)净净光合速率光合速率(molCO(molCO2 2/m m2 2s)s)A A新叶新叶展开前展开前1919-2.8-2.8B B新叶新叶展开中展开中87871.11.155551.61.6C C新叶展新叶展开完成开完成1001002.92.981812.72.7D D新叶已新叶已成熟成熟10010011.111.11001005.85.8第第7 7页页(1)B(1)B净净光合速率光合速率较较低低,推推测测原因可能是原因可能是:叶叶绿绿素含量低素含量低,造成造成光能吸收不足光能吸收不足;,造成造成。(2)(2)将将A A、D D分分别别置于光温恒定密置于光温恒定密闭闭容器中容器中,一段一段时间时间后后,A,A叶肉叶肉细细胞中胞中,将开始将开始积积累累;D;D叶肉叶肉细细胞中胞中,ATP,ATP含量将含量将。(3)(3)与与A A相比相比,D,D合成生合成生长长素能力素能力;与与C C相比相比,D,D叶肉叶肉细细胞叶胞叶绿绿体中体中,数量数量显显著增多著增多结结构是构是。(4)(4)叶片叶片发发育育过过程中程中,叶面叶面积积逐步增大逐步增大,是是结结果果;D D叶肉叶肉细细胞与表皮胞与表皮细细胞形胞形态态、结结构和功效差异构和功效差异显显著著,其根本原因其根本原因是是 。第第8 8页页【解析解析】(1)(1)影响光合速率原因有外因影响光合速率原因有外因(光照强度、温度、光照强度、温度、COCO2 2浓浓度等度等)和内因和内因(叶绿素含量、酶等叶绿素含量、酶等),),结合表格中信息可知结合表格中信息可知,B,B组叶组叶绿素含量为绿素含量为1.1 mg/g1.1 mg/gfw,fw,叶绿素含量低叶绿素含量低,气孔开放程度比较低气孔开放程度比较低,仅为仅为55%,CO55%,CO2 2吸收量比较少吸收量比较少,造成光合速率较低。造成光合速率较低。(2)A(2)A叶片净光合速率为叶片净光合速率为-2.8mol CO-2.8mol CO2 2/m/m2 2s,s,即光合速率小于即光合速率小于呼吸速率呼吸速率,且因为是密闭容器且因为是密闭容器,造成容器内氧气越来越少而进行造成容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸无氧呼吸,产生酒精。产生酒精。D D叶片中叶片中,光合速率大于呼吸速率光合速率大于呼吸速率,且因为且因为是密闭容器是密闭容器,造成容器内二氧化碳越来越少造成容器内二氧化碳越来越少,暗反应减弱暗反应减弱,造成造成ATPATP增多。增多。第第9 9页页(3)(3)与成熟叶片相比与成熟叶片相比,幼嫩叶是合成生长素主要部位之一幼嫩叶是合成生长素主要部位之一;叶绿叶绿素分布在叶绿体中基粒类囊体薄膜上素分布在叶绿体中基粒类囊体薄膜上,从表中信息可知从表中信息可知,因为总因为总叶绿素含量增加叶绿素含量增加,所以所以D D叶肉细胞叶绿体中叶肉细胞叶绿体中,基粒显著增多。基粒显著增多。(4)(4)细胞分裂使细胞数目增多细胞分裂使细胞数目增多,造成叶面积增大造成叶面积增大;细胞分化根本细胞分化根本原因是基因选择性表示。原因是基因选择性表示。答案答案:(1)(1)气孔相对开放度低二氧化碳供给不足气孔相对开放度低二氧化碳供给不足(2)(2)酒精增多酒精增多(3)(3)低基粒低基粒(4)(4)细胞分裂基因选择性表示细胞分裂基因选择性表示 第第1010页页【考查角度考查角度2 2】光合作用与光合作用与细细胞呼吸相关胞呼吸相关试验试验装置分析装置分析 及及应应用用 试验题试验题一直是高考一直是高考热热点点,在在历历年高考中年高考中对对光合作用与光合作用与细细胞呼吸胞呼吸考考查查,常以常以试验为试验为依靠依靠,如如经过试验经过试验装置来装置来测测定呼吸定呼吸强强度、光合度、光合作用作用强强度及度及细细胞呼吸胞呼吸类类型等。型等。第第1111页页将与光合作用和将与光合作用和细细胞呼吸相关胞呼吸相关试验试验装置方面装置方面题题分分类类,在明确在明确试试验验原理基原理基础础上上,分析相关物分析相关物质质改改变变及各装置及各装置详细详细作用。作用。第第1212页页1.1.提供无氧提供无氧环环境境试验试验装置装置(1)(1)图图1 1用水隔用水隔绝绝空气。空气。(2)(2)图图2 2用石蜡或油膜密封玻璃容器用石蜡或油膜密封玻璃容器,隔隔绝绝液体与空气。液体与空气。第第1313页页2.2.与与COCO2 2相相对对含量相关含量相关试验试验装置装置第第1414页页第第1515页页(1)(1)图图3 3容器内碳酸容器内碳酸氢钠氢钠可放出可放出COCO2 2,保持容器内保持容器内COCO2 2浓浓度恒定度恒定,使使容器内植物能容器内植物能够长时间进够长时间进行光合作用。行光合作用。(2)(2)图图4 4在容器中加入在容器中加入NaOHNaOH溶液溶液,能能够够除去容器中除去容器中COCO2 2,减弱容器中减弱容器中植物光合作用植物光合作用,或降低容器内或降低容器内压压力力,引引发发玻璃管中液滴移玻璃管中液滴移动动。(3)(3)图图5 5中中NaOHNaOH能能够够除去空气中除去空气中COCO2 2,澄清石灰水能澄清石灰水能够检验够检验气体中气体中是否存在是否存在COCO2 2。第第1616页页【高考例高考例证证2 2】(山山东东高考高考)某某兴兴趣小趣小组组在室温下在室温下进进行了酵母行了酵母菌无氧呼吸探究菌无氧呼吸探究试验试验(如如图图)。以下分析。以下分析错误错误是是()A.A.滴管中冒出气泡是反滴管中冒出气泡是反应产应产生生COCO2 2结结果果B.B.试试管中加水主要目管中加水主要目标标是制造无氧是制造无氧环环境境C.C.若若试试管中水管中水换换成冷水成冷水,气泡气泡释释放速率放速率下降下降D.D.被分解葡萄糖中能量一部分被分解葡萄糖中能量一部分转转移至移至ATP,ATP,其余存留在酒精中其余存留在酒精中第第1717页页【解析解析】选选D D。酵母菌无氧呼吸产物是酒精和。酵母菌无氧呼吸产物是酒精和COCO2 2,所以水中气泡所以水中气泡为为COCO2 2,故故A A项正确。试管中加水主要目标是制造无氧环境项正确。试管中加水主要目标是制造无氧环境,故故B B项项正确。若试管中水换成冷水正确。若试管中水换成冷水,温度下降温度下降,酶活性降低酶活性降低,反应速率反应速率下降下降,气泡降低气泡降低,故故C C项正确。被分解葡萄糖中能量一部分以热项正确。被分解葡萄糖中能量一部分以热能形式散失能形式散失,一部分转移至一部分转移至ATP,ATP,其余存留在酒精中其余存留在酒精中,故故D D项错误。项错误。第第1818页页1.1.如如图为图为植物光合作用植物光合作用强强度随光照度随光照强强度改度改变变坐坐标图标图,以下叙述以下叙述中不正确是中不正确是()第第1919页页A.aA.a点叶肉点叶肉细细胞胞产产生生ATPATP细细胞器只有胞器只有线线粒体粒体B.bB.b点植物光合作用点植物光合作用强强度与度与细细胞呼吸胞呼吸强强度相等度相等C.C.已知某植物光合作用和已知某植物光合作用和细细胞呼吸最适温度分胞呼吸最适温度分别为别为2525和和30,30,如如图图表示表示该该植物植物处处于于2525环环境中境中,则则将温度提升到将温度提升到3030时时,a,a点上移点上移,b,b点左移点左移,d,d点下移点下移D.D.当植物缺当植物缺镁时镁时,b,b点将向右移点将向右移第第2020页页【解析解析】选选C C。a a点时光照强度为零点时光照强度为零,叶肉细胞只进行细胞呼吸叶肉细胞只进行细胞呼吸,由细胞质基质和线粒体产生由细胞质基质和线粒体产生ATP;bATP;b点时植物释放点时植物释放O O2 2与吸收与吸收O O2 2量相量相等等,均为均为0,0,光合作用强度与细胞呼吸强度相等光合作用强度与细胞呼吸强度相等;该植物由该植物由2525提提升到升到3030时时,细胞呼吸增强细胞呼吸增强,光合作用减弱光合作用减弱,则则a a点上移点上移,b,b点右移点右移,d,d点上移点上移;镁是合成叶绿素原料镁是合成叶绿素原料,当植物缺镁时当植物缺镁时,光合作用相对光合作用相对较弱较弱,则则b b点将向右移。点将向右移。第第2121页页2.2.在外界在外界环环境条件恒定境条件恒定时时,用如用如图图装置装置测测定种子萌定种子萌发时细发时细胞呼胞呼吸吸类类型型(假假设设呼吸底物全部呼吸底物全部为为葡萄糖葡萄糖),),试验试验开始开始时时关关闭闭两装置两装置活塞活塞,在在2525下下经过经过20 min20 min后后观观察察红红色液滴移色液滴移动动情况情况,以下以下对试对试验结验结果分析中果分析中错误错误是是()第第2222页页A.A.若装置若装置1 1红红色液滴左移色液滴左移,装置装置2 2红红色液滴不移色液滴不移动动,则说则说明此明此时时萌萌发发种子只种子只进进行有氧呼吸行有氧呼吸B.B.若装置若装置1 1红红色液滴左移色液滴左移,装置装置2 2红红色液滴右移色液滴右移,则说则说明此明此时时萌萌发发种子既种子既进进行有氧呼吸行有氧呼吸,又又进进行无氧呼吸行无氧呼吸C.C.装置装置1 1红红色液滴向左移色液滴向左移动动体体积积是呼吸作用消耗是呼吸作用消耗O O2 2体体积积D.D.装置装置2 2红红色液滴向右移色液滴向右移动动体体积积是有氧呼吸是有氧呼吸释释放放COCO2 2体体积积第第2323页页【解析解析】选选D D。装置。装置1 1中中NaOHNaOH溶液作用是吸收细胞呼吸产生溶液作用是吸收细胞呼吸产生COCO2 2,所以红色液滴向左移动是由氧气消耗使瓶内气压下降引发所以红色液滴向左移动是由氧气消耗使瓶内气压下降引发;假如假如装置装置2 2中红色液滴不移动中红色液滴不移动,说明细胞呼吸产生说明细胞呼吸产生COCO2 2量与消耗量与消耗O O2 2量相量相等等,则种子只进行有氧呼吸。假如装置则种子只进行有氧呼吸。假如装置2 2红色液滴右移红色液滴右移,说明此时说明此时无氧呼吸产生无氧呼吸产生COCO2 2使瓶内气压升高使瓶内气压升高,则此时种子既进行有氧呼吸则此时种子既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。装置又进行无氧呼吸。装置1 1中种子进行有氧呼吸中种子进行有氧呼吸,产生产生COCO2 2被被NaOHNaOH溶溶液吸收液吸收,红色液滴向左移动体积是呼吸作用消耗红色液滴向左移动体积是呼吸作用消耗O O2 2体积。有氧呼体积。有氧呼吸消耗吸消耗O O2 2体积等于释放体积等于释放COCO2 2体积体积,无氧呼吸只释放无氧呼吸只释放COCO2 2不消耗不消耗O O2 2。装置装置2 2红色液滴向右移动体积是产生红色液滴向右移动体积是产生COCO2 2与消耗与消耗O O2 2差值差值,即无氧呼即无氧呼吸释放吸释放COCO2 2量。量。第第2424页页3.3.如如图图甲曲甲曲线线表示某植物在恒温表示某植物在恒温3030时时光合速率与光照光合速率与光照强强度关度关系系,图图乙是某同学乙是某同学“探究影响植物光合速率原因探究影响植物光合速率原因”试验试验装置装置图图。试试回答回答:第第2525页页(1)(1)图图甲曲甲曲线线中中,当光照当光照强强度度为为X X时时,叶肉叶肉细细胞中胞中产产生生ATPATP场场全部全部。(2)(2)图图乙装置中隔在灯与乙装置中隔在灯与试试管之管之间间盛水玻璃柱作用是盛水玻璃柱作用是_ 。(3)(3)若若试验试验中每隔中每隔5 min5 min改改变变一次一次试试管与玻璃柱之管与玻璃柱之间间距离距离,伴随伴随距离增加距离增加,气泡气泡产产生速率下降生速率下降,产产生生这这一一结结果原因是果原因是:;。(4)(4)为为了探究光照了探究光照强强度度对对光合速率影响光合速率影响,利用利用图图乙装置乙装置进进行行试验试验设计设计思思绪绪是是:。第第2626页页【解析解析】(1)(1)甲图中当光照强度为甲图中当光照强度为X X时时,光合速率最快光合速率最快,叶肉细胞叶肉细胞既进行光合作用既进行光合作用,又进行细胞呼吸又进行细胞呼吸,所以产生所以产生ATPATP场所是细胞质场所是细胞质基质、叶绿体、线粒体。基质、叶绿体、线粒体。(2)(2)图乙探究是影响植物光合速率原图乙探究是影响植物光合速率原因因,温度是本试验无关变量温度是本试验无关变量,所以盛水玻璃柱作用是用来吸收灯所以盛水玻璃柱作用是用来吸收灯光热量光热量,防止灯光对试管内水温影响。防止灯光对试管内水温影响。(3)(3)试管与玻璃柱之间距试管与玻璃柱之间距离增大离增大,光照强度减弱光照强度减弱,或者水中或者水中COCO2 2含量下降含量下降,使光合作用产生使光合作用产生O O2 2降低降低,气泡产生速率下降。气泡产生速率下降。(4)(4)设计光照强度影响光合速率试设计光照强度影响光合速率试验验,要遵照单一变量标准、对照标准和等量标准要遵照单一变量标准、对照标准和等量标准,如多组相同装如多组相同装置作为对照等。置作为对照等。第第2727页页答案答案:(1)(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体细胞质基质、线粒体和叶绿体(2)(2)吸收灯光热量吸收灯光热量,防止灯光对试管内水温影响防止灯光对试管内水温影响(3)(3)光照强度减弱光照强度减弱,光合作用产生光合作用产生O O2 2降低降低水中水中COCO2 2含量逐步下降含量逐步下降,光合作用产生光合作用产生O O2 2降低降低(4)(4)用多组相同装置用多组相同装置,只更换大小不一样灯泡或只改变试管与只更换大小不一样灯泡或只改变试管与光源之间距离光源之间距离,进行对照试验进行对照试验第第2828页页第第2929页页