高考生物一轮总复习第二单元细胞的代谢热点题型突破一光用与细胞呼吸的综合应用学案

热点题型突破一光合作用与细胞呼吸的综合应用[考情分析] 光合作用与细胞呼吸是细胞代谢的核心知识，命题时往往把两者结合起来考查，一般以坐标曲线图、表格和光合作用流程图为载体，选择题与非选择题均有较大几率出现。

主要考查角度有以下几点：(1)表观光合速率及其影响因素，如2015年浙江10月选考，26T等。

(2)光强度对光合速率的影响，如2015年浙江10月选考，30T；2017·浙江4月选考，30T 等。

(3)光合作用与细胞呼吸的过程，如2015年浙江10月选考，30T；2016·浙江4月选考，17T 等。

(4)光反应和碳反应的过程，如2016·浙江4月选考，30T。

(5)光合色素的种类及提取与分离，如2016·浙江4月选考，30T；2017·浙江4月选考，30T 等。

题型一表观(净)光合速率和总光合速率(加试)1.(2017·嘉兴高三适应)科研人员用茶树离体叶片测定了气孔导度(指单位时间、单位面积叶片通过气孔的气体量)、净光合速率的变化，结果如下图所示。

下列说法错误的是( )A.实验开始4 min时，水光解产生气体的去向有进入线粒体和释放到细胞外B.若茶树植株长期处于16 min时的状态，则其不能正常生长C.与8 min时相比，4 min时叶绿体中的ADP、NADP＋含量较少D.在最初0～4 min内，叶肉细胞净光合速率下降的主要原因是气孔导度的下降，阻止了CO2的供应答案 C解析由题图可知，4～8 min期间，气孔导度下降，导致CO2供应减少，使叶肉细胞净光合速率下降，4 min时净光合速率大于8 min时，消耗的ATP和NADPH多，故叶绿体中的ADP、NADP＋含量较多，C项错误。

2.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。

甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。

乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为B，丙装置内圆片干重为C。

下列叙述正确的是( )A.C－A为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率B.C－B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率C.A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率D.实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定答案 C解析C－A为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率；C－B为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率；A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率；乙装置随着O2浓度下降，叶肉细胞呼吸速率也下降。

3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。

下列分析正确的是( )A.光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等B.光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少D.其他条件不变，光强度适当增强时，两曲线的交点将向左下方移动答案 A解析分析题意与图像可知，图中的虚线代表净光合作用，实线代表呼吸作用。

在光照下，光合作用制造的有机物总量(真正光合作用量)＝呼吸作用消耗的有机物量(呼吸量)＋有机物的净积累量(净光合作用量)，即某温度下图中实线所对应的量加上虚线所对应的量就是真正光合作用量。

读取图中20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃等温度下对应的CO2的吸收量与释放量，根据上面的等式关系可以推断出：光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等；光照相同时间，在25 ℃条件下植物积累的有机物的量最多；温度高于25 ℃时，有机物的净积累量开始减少；两曲线的交点表示某温度时，有机物的净积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等，当其他条件不变，光强度适当增强时，净光合作用量增大，两曲线的交点将向右上方移动。

题型二密闭环境中昼夜CO2、O2含量变化过程分析(加试)4.图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示夏季某一天24小时的温度、某植物的总光合速率、表观光合速率的变化，图乙中曲线表示某植物放在密闭玻璃罩内一天24小时的CO2浓度的变化，以下分析错误的是( )A.甲图曲线中12点左右d点下降的原因是温度过高，气孔关闭B.乙图曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光强度增加C.植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是e点，在乙图中则是H点D.植物在甲图中的c、e两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同答案 A解析甲图曲线中12点左右d点下降，对应的是表观光合速率下降，但植物的总光合速率较大，因此表明此时温度高，导致细胞呼吸较强进而导致d点下降，A项错误；乙图曲线中EF 段光强度增加，光合速率增强，玻璃罩内CO2浓度下降加快，B项正确；植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是e点，在乙图中则是H点，也就是净光合速率为0时，C项正确；植物在甲图中的c、e两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同，都是光合速率等于呼吸速率，D项正确。

5.某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续48小时测定温室内CO2浓度及植物的CO2吸收速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸速率恒定)，据图分析正确的是( )A.图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个B.绿色植物吸收CO2速率达到最大的时刻是第45小时C.实验开始的前24小时比后24小时的平均光强度弱D.实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体和叶绿体答案 C解析图中细线是在恒温密闭环境中测得的二氧化碳吸收速率，当吸收速率为零时，表示植物不从外界吸收二氧化碳，此时光合作用所需的所有二氧化碳全由细胞呼吸提供，即此时呼吸速率与光合速率相等。

根据图解可知，呼吸速率与光合速率相等的点有4个，分别在第6、18、30、42小时，A项错误；据曲线分析，CO2吸收速率最大时对应的时间是第36小时，B 项错误；由曲线图看出，前24小时比后24小时的平均CO2吸收速率低，因此，前24小时比后24小时的平均光强度弱，C项正确；实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所包括细胞溶胶、线粒体和叶绿体，D项错误。

题型三大田野生状态下CO2、O2含量变化过程分析6.夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。

下列说法正确的是( )A.甲植株在a点开始进行光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C.曲线b～c段和d～e段下降的原因相同D.两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭答案 D解析由图可知，a点是光合速率和呼吸速率相等的点，甲植株在a点之前就进行光合作用，A项错误；CO2的吸收速率(净光合速率)大于零，说明植物在积累有机物，6～18时，植物一直在积累有机物，所以有机物积累量最多是在18时，B项错误；b～c段的变化是由于温度高，蒸腾作用旺盛，植物为了减少水分的散失而关闭气孔，致使植物吸收CO2量减少，d～e段的变化由光强度减弱引起，C项错误；在b～c段，甲植株没有出现CO2吸收速率下降，有可能是某种原因导致其叶片的气孔无法关闭，D项正确。

7.(2016·台州9月选考模拟)下图是某植物在晴天和阴天两种不同的环境条件下，净光合速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是( )A.由a～b段可以看出，此时限制叶片光合速率的主要环境因素是光强度和CO2浓度B.在f～h对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加C.h～i段的变化可能与植物体内脱落酸的含量增加有关D.j点时，叶肉细胞内光合速率等于呼吸速率答案 C解析a～b段是在阴天环境下，限制叶片光合速率的主要环境因素是光强度，A项错误；f～h对应时段，净光合速率先减少后增加，但一直大于0，所以有机物总量一直增加，B项错误；晴天时净光合速率由h点急剧下降到i点的主要原因是气孔关闭，CO2减少影响了碳反应。

脱落酸能导致气孔关闭，所以h～i段的变化可能与植物体内脱落酸的含量增加有关，C项正确；j点时，整个植物的光合速率等于呼吸速率，则叶肉细胞内光合速率大于呼吸速率，D项错误。

绿色植物24 h内有机物的“制造”“消耗”与积累(1)典型图示(2)曲线解读①积累有机物时间段：CE段。

②制造有机物时间段：BF段。

③消耗有机物时间段：OG段。

④一天中有机物积累最多的时间点：E点。

⑤一昼夜有机物的积累量：S P－S M－S N(S P、S M、S N分别表示P、M、N的面积)。

题型四光合、呼吸速率的测定(加试)8.如图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和细胞呼吸过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。

下列几种实验结果(给予相同的环境条件)，你觉得不可能出现的是( )A.甲、乙装置水滴都左移B.甲、乙装置水滴都右移C.甲装置水滴不动，乙装置水滴左移D.甲装置水滴右移，乙装置水滴左移答案 B解析在黑暗条件下，甲、乙装置都只进行细胞呼吸，细胞呼吸消耗氧气，而装置中二氧化碳量保持平衡，因此水滴都左移，A项正确；如果甲、乙装置水滴都右移，说明装置中气体量会增多，青蛙细胞呼吸不可能使气体量增多，B项错误；甲装置中的绿色植物光合作用等于细胞呼吸时水滴不动，乙装置青蛙需氧呼吸消耗O2，水滴应向左移，C项正确；甲装置中的绿色植物光合作用大于细胞呼吸时装置中水滴向右移，乙装置水滴应向左移，D项正确。

9.如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于一定的光照条件且温度为20 ℃环境中。

实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。

20 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。

据此回答下列问题：(1)图中绿色植物吸收的光能转化途径是。

(2)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20 min后，要使水滴维持在X 的位置上，针筒的容量 (填“需要”或“不需要”)调节。

(3)与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值 (填“偏高”“偏低”或“相同”)，原因是。

(4)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等浓度的氢氧化钠溶液，在20 ℃、无光条件下30 min后，针筒的容量需要调至0.1 mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置，则该植物的实际光合速率是 mL/h。

(5)如果在另一相同实验装置中，其他条件不变，只增加光强度，结果20 min后针筒的容量也维持在0.6 mL读数处。

但若只将温度提升至30 ℃，20 min后针筒容量需要调至0.8 mL 读数，才能使水滴维持在X的位置上。

比较两个实验可以得出的结论是。

(6)如果在该植物的叶片上涂上一层凡士林，针筒的读数大幅度变小，原因是。