【創(chuàng)新設計】2018高考生物(人教版全國)一輪復習考點加強課光合作用與呼吸作用的關系及影響考點加強課1

高考對本知識點的考查側(cè)重于光合作用與細胞呼吸的過程，物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化關系，對反應場所及各階段反應物、生成物確認也常作為考查點，題型既有選擇題也有非選擇題。突破點1光合作用與呼吸作用的關系（5年9考）【例證】

(2015·重慶卷，4)將如圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下，細胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是(

)注：適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖A.黑暗條件下，①增大、④減小B.光強低于光補償點時，①、③增大C.光強等于光補償點時，②、③保持不變D.光強等于光飽和點時，②減小、④增大解析光補償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強度，當光強低于光補償點時，光合速率小于呼吸速率，細胞吸收O2，釋放CO2，故①增大、③減小，B錯誤。答案

B光合作用與有氧呼吸中[H]、ATP來源與去1.光合作用與細胞呼吸的關系辨析(1)圖解(2)過程聯(lián)系(3)物質(zhì)聯(lián)系(4)能量聯(lián)系2.微觀分析光合作用與細胞呼吸之間的氣體變化有光時，葉綠體所需CO2首先來自線粒體——只有當線粒體所提供的CO2不能滿足葉綠體的需求時，葉綠體才從外界吸收CO2，此CO2即“凈光合量”。由此可見，當葉綠體從外界吸收CO2時，光合速率一定大于呼吸速率，同理，葉綠體所釋放的O2，也先送往線粒體，剩余的O2才釋放到外界(此剩余O2即“凈光合量”)如下圖所示?？枷蚬夂献饔门c有氧呼吸內(nèi)在關系1.(2014·全國課標Ⅱ，6)關于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是(

)A.磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物B.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與C.人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量解析人體在劇烈運動時有氧呼吸和無氧呼吸同時存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供，無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸此種情況下不再供能，C錯誤。答案C2.(2017·江西南昌檢測)如圖表示某種植物的葉肉細胞中的甲、乙兩種細胞器及在這兩種細胞器中所進行的生理活動之間的關系。下列說法正確的是(

)A.該葉肉細胞光合速率大于呼吸速率B.改變光照強度一定會改變甲細胞器中生理活動的強度C.乙產(chǎn)生的CO2被甲利用至少要經(jīng)過8層磷脂雙分子層D.甲產(chǎn)生的ATP可以被乙利用，乙產(chǎn)生的ATP也可以被甲利用解析根據(jù)細胞器的結構可知，甲為葉綠體，乙為線粒體，題圖顯示細胞釋放氧氣，吸收二氧化碳，所以該葉肉細胞光合速率大于呼吸速率，A正確；甲細胞器為葉綠體，其光合速率受溫度、光照強度、二氧化碳濃度等外界環(huán)境因素的影響，所以改變光照強度不一定會改變甲細胞器中生理活動的強度，B錯誤；乙產(chǎn)生的二氧化碳從乙(線粒體)進入同一細胞的甲(葉綠體)被利用經(jīng)過4層膜，即4層磷脂雙分子層，C錯誤；甲中光反應過程產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應，不可以被乙利用，D錯誤。答案

A突破點2外界因素對光合作用的影響（5年13考）縱觀近年高考，光合作用、細胞呼吸兩大生理過程已成為必考內(nèi)容，既是重點、又是熱點，題目難度大，區(qū)分度高，綜合性強，題型既有選擇題，更有簡答、曲線模型分析、圖表數(shù)據(jù)分析與處理，甚至以實驗探究題形式呈現(xiàn)，考查內(nèi)容常涉及光合作用與細胞呼吸內(nèi)在關系、光合作用的影響因素(單因子影響、多因子綜合影響)總光合速率、凈光合速率及呼吸速率變化，尤其涉及密閉環(huán)境中CO2(或O2)變化狀況測定與分析等，由于相關內(nèi)容在教材中講授較少，但備考需深、透、廣，特設置本課，以求對上述重點內(nèi)容的全面突破！【例證】(2014·新課標Ⅱ，29)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。(1)當CO2濃度為A時，高光強下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在A～B之間時，曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于C時，曲線b和c所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是______________________________________________________________________________________。(3)當環(huán)境中CO2濃度小于A時，在圖示的3種光強下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應該同時考慮__________這一因素的影響，并采取相應措施。[慧眼識圖獲取信息]答案

(1)0

a、b、c(2)光強

(3)大于

(4)光強(1)單因子變量對光合作用影響的曲線分析因素原理圖像應用光照強度影響光反應階段，制約ATP及NADPH的產(chǎn)生，進而制約暗反應欲使植物生長，必須使光照強度大于光補償點溫室大棚適當提高光照強度可以提高光合作用速率二氧化碳濃度影響暗反應階段，制約C3的生成大氣中CO2濃度過低時(OA段)植物無法進行光合作用①大田中增加空氣流動，以增加CO2濃度，如“正其行，通其風”②溫室中可增施有機肥，以增大CO2濃度溫度通過影響酶活性進而影響光合作用(主要制約暗反應)①大田中適時播種②溫室中，增加晝夜溫差，保證植物有機物的積累必需礦質(zhì)元素可通過所構成的與光合作用相關的化合物，對光合作用產(chǎn)生直接或間接影響(如K＋可影響光合產(chǎn)物的運輸和積累)①合理施肥促進葉面積增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率②施用有機肥，有機肥被微生物分解后既可補充CO2又可提供各種礦質(zhì)元素(2)多因子對光合速率的影響①曲線分析：P點：限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。Q點：橫坐標所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當提高圖中的其他因子。②應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當增加CO2濃度，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。考向1光補償點與光飽和點的移動1.(2014·四川理綜，6)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(

)A.與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B(tài).與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大C.間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作解析由題圖可知，兩種植物單作和間作時的呼吸速率(與縱軸的交點)不同，桑樹間作時呼吸速率較大，大豆單作時呼吸速率較大，A項錯誤；桑樹間作時光飽和點大，大豆單作時光飽和點大，B項錯誤；間作提高了桑樹的光合速率，在較低光照強度下，間作提高了大豆的光合速率，但在較高光照強度下，間作降低了大豆的光合速率，C項錯誤；大豆開始積累有機物的最低光照強度(與橫軸的交點)單作大于間作，D項正確。答案D2.已知某植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃。如圖表示該植物在25℃時光合強度與光照強度的關系。若將溫度提高到30℃(原CO2濃度等不變)，從理論上分析圖中相應點的移動應該是(

)A.A點上移，B點左移，m值增加B.A點不移，B點左移，m值不變C.A點下移，B點右移，m值下降D.A點下移，B點不移，m值上升解析分析題圖曲線，A點表示植物在一定溫度下的呼吸速率，B點表示植物的光補償點即此時光合作用強度等于呼吸作用強度，m表示在一定條件下的最大光合強度。由于細胞呼吸的最適溫度為30℃，因此當溫度由25℃提高到30℃時，呼吸速率增大，A點下移；而光合作用的最適溫度為25℃，當溫度提高到30℃時，超過了最適溫度，因此植物的光合作用強度降低，m值下降，B點(光補償點)應右移。答案C考向2多角度考查外界因素對光合速率的影響1.(2016·全國課標卷Ⅰ，30)為了探究生長條件對植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間(T)后，測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度(即單位時間、單位葉面積吸收CO2的量)，光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題：(1)據(jù)圖判斷，光照強度低于a時，影響甲組植物光合作用的限制因子是________。(2)b光照強度下，要使甲組的光合作用強度升高，可以考慮的措施是提高________(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。(3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后，再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結果能夠得到的初步結論是_______________________________________。解析(1)甲組在a點條件下，增加光照強度，光合作用強度繼續(xù)增加，故光合作用的限制因子是光照強度。(2)甲組在b點條件下，光照強度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用強度，需增加光合作用原料，而O2是光合作用產(chǎn)物，CO2是光合作用的原料，故應該增加CO2濃度。(3)個體的表現(xiàn)型受遺傳因素與環(huán)境因素共同影響。若乙組的光合作用強度變化受遺傳因素影響，則在甲組的光照條件下，乙組的子代光合作用強度隨光照強度變化情況應與甲組不同，此與題干矛盾，故可排除遺傳因素影響，因此乙組光合作用強度的變化應由環(huán)境因素(即低光照)引起，并非遺傳物質(zhì)改變所致。答案(1)光照強度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的2.如圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍內(nèi)。下列分析正確的是(

)A.乙圖中D點與C點相比，相同時間內(nèi)葉肉細胞中C5的生成量較少B.圖中M、N、P點的限制因素分別是CO2濃度、溫度、光照強度C.丙圖中，隨著溫度的繼續(xù)升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變D.甲圖中A點的限制因素可能是葉綠體中色素的含量解析乙圖中，D點時光照強度比C點時的大，光反應生成的[H]、ATP增多，暗反應還原過程增強，C5的生成量較多，A錯誤；丙圖中，P點的限制因素是溫度，B錯誤；丙圖中，若溫度過高則酶的活性下降，光合速率會下降，C錯誤；甲圖中A點之后限制因素不再是光照強度、CO2濃度或溫度(由題干信息可知，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍內(nèi))，故很可能是內(nèi)因影響如葉綠體中色素的含量、酶的含量等，D正確。答案

D考向3聯(lián)系實際考查光合速率影響因素及增產(chǎn)措施1.(2016·全國課標卷Ⅲ，29)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同，于中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組實驗處理及結果如表所示：

對照組實驗組一實驗組二實驗組三實驗組四實驗處理溫度/℃3636363125相對濕度/%1727525252實驗結果光合速率/(mg·CO2·dm－2·h－1)11.115.122.123.720.7回答下列問題：(1)根據(jù)本實驗結果，可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是________，依據(jù)是_________________________________________________________________________________；并可推測，________(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在實驗組中，若適當提高第________組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是____________________________________________________________________________________。(3)小麥葉片氣孔開放時，CO2進入葉肉細胞的過程________(填“需要”或“不需要”)載體蛋白，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析(1)根據(jù)本實驗結果可知，相同溫度條件下，小麥光合速率隨相對濕度的增加而明顯加快，但相對濕度相同時，小麥光合速率隨溫度的變化不明顯，由此可推知中午時對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度；并可推測，增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)比較實驗組二、三、四可知小麥光合速率在31℃時高于另外兩組，由此推知，小麥光合作用的最適溫度在31℃左右，而第四組的25℃還遠低于最適溫度，所以在實驗組中，若適當提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2是以自由擴散方式進入葉肉細胞的，所以該過程不需要載體蛋白，也不需要消耗ATP。答案(1)相對濕度相同溫度條件下，相對濕度改變時，光合速率變化較大增加(2)四該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度(3)不需要不需要2.(2016·山東濰坊二模)科研人員在一定二氧化碳濃度和溫度條件下，利用蘋果樹、梨樹幼苗進行了一系列探究實驗，得到結果如下圖所示。請回答下列問題：(1)科研人員設計本實驗的目的是______________________。(2)據(jù)上圖分析，當光照強度小于0.4[mmol光子·(m2·s)－1]時，光反應中________的生成速率限制了光合作用速率；當光照強度大于0.7[mmol光子·(m2·s)－1]，限制光合作用速率的主要環(huán)境因素有______________________________________。(3)光照強度為0.5[mmol光子·(m2·s)－1]時，蘋果的CO2固定速率比梨高________[μmol·(m2·s)－1]。(4)生產(chǎn)實踐中，為提高經(jīng)濟效益在果樹下套種適當?shù)霓r(nóng)作物，使植被的垂直結構復雜化，這樣做的意義是提高了__________。答案

(1)探究不同光照強度對兩種果樹光合作用的影響(2)ATP和[H]二氧化碳濃度和溫度(3)1(4)光能利用率(利用陽光等環(huán)境資源的能力)在影響光合作用的因素中，光照強度、溫度、二氧化碳濃度等指的是外界影響因素，而影響光合作用的內(nèi)部因素通常指的是葉綠素的含量、酶的數(shù)量(或活性)等，回答影響因素這類問題時，①要注意審清題中需要回答的是外界影響因素還是內(nèi)部影響因素；②針對曲線模型，在曲線上升階段，限制因素為橫坐標表示的因子，當曲線不再上升時，要從內(nèi)部因素(如色素含量、酶活性等)和橫坐標表示的因子之外的環(huán)境因素(如溫度、CO2濃度等)進行分析；③若為表格，則應先將表格信息轉(zhuǎn)化成曲線圖再進行分析。突破點3密閉環(huán)境中CO2、O2含量晝夜變化過程分

析（5年5考）有關光合作用和細胞呼吸實驗探究類題目是高考的重點、熱點，題目區(qū)分度高，分值重，準確把握光合作用、細胞呼吸的生理過程、影響因素及相關原理，把握呼吸速率、光合速率測定實驗設計原理，并能把握實驗設計常規(guī)步驟是解答此類問題的關鍵?！纠C】

(2015·安徽卷，29Ⅰ)科研人員探究了不同溫度(25℃和0.5℃)條件下密閉容器內(nèi)藍莓果實的CO2生成速率的變化，結果見圖1和圖2。(1)由圖可知，與25℃相比，0.5℃條件下果實的CO2生成速率較低，主要原因是___________________________________；隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內(nèi)的________濃度越來越高，抑制了果實的細胞呼吸。該實驗還可以通過檢測________濃度的變化來計算呼吸速率。(2)某同學擬驗證上述實驗結果，設計如下方案：①稱取兩等份同一品種的藍莓果實，分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內(nèi)，然后密封。②將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃條件下儲存，每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。③記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2生成速率。為使實驗結果更可靠，請給出兩條建議，以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。a.____________________________________________________，b.____________________________________________________。解析(1)由圖可知，與25℃相比，0.5℃條件下的CO2生成速率較低，主要原因是溫度較低，導致酶的活性較低，呼吸速率較慢，所以其主要原因是：低溫降低了細胞呼吸相關酶活性；隨著果實儲存時間的增加,密閉容器內(nèi)的CO2濃度越來越高，抑制了果實的細胞呼吸,該實驗還可以通過檢測O2濃度變化來計算呼吸速率。(2)根據(jù)單一變量原則，控制唯一變量而排除其他無關變量的干擾從而驗證唯一變量的作用，所以，選取的果實成熟度也應一致；根據(jù)可重復性原則，同一處理在實驗中出現(xiàn)的次數(shù)稱為重復。重復的作用有二：一是降低實驗誤差，擴大實驗的代表性；二是估計實驗誤差的大小，判斷實驗可靠程度，所以，每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗。以答案

(1)低溫降低了細胞呼吸相關酶的活性CO2

O2

(2)a.選取的果實成熟度應一致b.每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗解答(1)題的一個關鍵在于敏銳捕獲圖1、圖2中縱軸“數(shù)字”不同。如圖1為30～50，而圖2為0～5，故單位時間內(nèi)CO2變化量差異明顯。解答(2)題時必須熟練實驗評價題的解題策略，常用“五看”法1.綠色植物24h內(nèi)有機物的“制造”、“消耗”與“積累”(1)典型圖示(2)曲線解讀①積累有機物時間段：CE段。②制造有機物時間段：BF段。③消耗有機物時間段：OG段。④一天中有機物積累最多的時間點：E點。⑤一晝夜有機物的積累量：SP－SM－SN(SP、SM、SN分別表示P、M、N的面積)。2.密閉環(huán)境中一晝夜CO2、O2含量的變化曲線考向密閉環(huán)境晝夜物質(zhì)含量的變化1.(2016·山東臨沂一模)下圖表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下密閉容器中苧麻在不同溫度條件下的凈光合速率和呼吸速率曲線及苧麻葉肉細胞CO2的轉(zhuǎn)移方向。請回答：(1)曲線中光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是________，此時該苧麻葉肉細胞葉綠體利用的CO2來源與上圖中的________圖相對應；苧麻葉肉細胞處于甲圖狀態(tài)對應的溫度范圍是________。(2)苧麻葉肉細胞處于丁圖狀態(tài)時，類囊體上進行的生理過程叫________，該過程中發(fā)生的物質(zhì)變化包括________。(3)若溫度保持在20℃，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該苧麻能否正常生長？________。原因是_______________________________________________________________________。(4)為探究苧麻葉肉細胞在光下能否分解水產(chǎn)生[H]，取其新鮮葉片制成葉綠體懸浮液。取一支試管，加入葉綠體懸浮液5mL和0.1%的2，6—二氯酚靛酚(一種能被還原成無色的藍色氧化劑)溶液5滴，搖勻，置于直射光下，試管內(nèi)液體藍色逐漸褪去。為了達到實驗目的，本實驗的方法步驟還需要完善的做法是______________________________________________________________________________________________________________。解析(1)當光合速率與呼吸速率相等時，凈光合速率為零，對應的溫度是40℃，在溫度為40℃的條件下，苧麻的呼吸速率與光合速率相等，該苧麻葉肉細胞葉綠體利用的CO2來自于自身呼吸作用及外界空氣與圖丁符合。圖甲表示呼吸速率大于光合速率，凈光合速率為負值，處于甲圖狀態(tài)對應的溫度范圍是40～55℃。(2)丁圖表明光合速度大于呼吸速度，類囊體上進行的生理過程為光反應階段，該過程包括水的光解，水分解成氧氣和還原氫，以及ADP和Pi合成ATP。(3)植物一晝夜有機物的積累量大于零時，植物才能生長。溫度保持在20℃

的條件下，植物白天的凈光合速率為2，晚上呼吸速率也為2，則一晝夜有機物的積累量＝12×2－12×2＝0，所以長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該苧麻將不能正常生長。(4)本實驗缺少一個對照實驗，對照實驗的設計的唯一變量是缺少光照，所以需要另取一支試管，加入與實驗組相同的材料，但實驗條件應為置于黑暗中。答案

(1)40℃

丁40～55℃

(2)光反應水分解成氧氣和還原氫，以及ADP和Pi