精做01 与光合作用和呼吸作用有关的综合问题分析-备战2021年高考生物大题精做

精做01 与光合作用和呼吸作用有关的综合问题分析 一、细胞中的气体交换 例1 研究小组探究某绿色植物在不同光照强度下（温度适宜），植物体内有机物的产生速率或积累速率的变化情况，绘制成如图甲所示的曲线图。图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构（字母代表气体体积）。回答下列问题： （1）图甲中表示总光合速率的曲线是　 　（填字母），8点的含义是　 　；影响光合作用的因素中，限制n点的因素不包括　 　。 （2）图甲的纵坐标还可以用　 　来表示，也能得到类似的图象。 （3）若图乙所示的叶肉细胞光合速率等于呼吸速率，则图中字母存在的关系为　 　。 （4）若该植物叶肉细胞与周围环境的气体交换情况中e和d均大于0，则　 　（填“能”或“不能”）说明该植物体内的有机物一定有积累，原因是　 　。 【解答】解：（1）图甲中，曲线a的起点是0，说明该曲线表示总光合速率。m点表示光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率。n点时已经达到了光饱和点，此时限制光合作用的环境因素不再是自变量光照强度，而温度适宜，所以温度也不限制n点，限制光合作用的环境因素是二氧化碳浓度。 （2）图甲的纵坐标还可以用二氧化碳的消耗速率或释放速率表示，也可以用氧气的产生速率或释放速率表示。 （3）若图乙表示的是叶肉细胞光合速率等于呼吸速率，此时呼吸作用产生的二氧化碳全部被光合作用消耗，光合作用产生的氧气全部被呼吸作用消耗，细胞对外没有相关气体的吸收或释放，所以a＝b、c＝d＝e＝f＝0。 （4）若该植物细胞与周围环境的气体交换情况中e和d均大于0，只能说明叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，但此时整个植株的光合作用不一定大于呼吸作用，所以不能说明该植物体内的有机物一定有积累。 故答案为： （1）a 该实验条件下，植物的光合速率等于呼吸速率 光照强度和温度 （2）C02的利用速率或吸收速率（02的产生速率或释放速率） （3）c＝d＝e＝f＝0、a＝b （4）不能 此时叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，说明叶肉细胞内有有机物的积累，但植物体内还存在着不能进行光合作用的细胞，所以不能确定叶肉细胞所积累的有机物量与植物体内所消耗的有机物量的关系 根据细胞中气体交换的情况判定 光照状态下，绿色植物的叶肉细胞内外气体交换情况如下图所示： 解读：①图1表示：黑暗中，只进行细胞呼吸；②图2表示：细胞呼吸速率＞光合作用速率；③图3表示：细胞呼吸速率＝光合作用速率；④图4表示：细胞呼吸速率＜光合作用速率。 二、坐标曲线中的关键点 例2 某研究小组以大豆为材料进行了相关实验研究，结果如图所示。据图回答： （1）由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的主要外界因素是　 　（写出两种）。 （2）种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。一昼夜内光合作用强度与呼吸作用强度相等的点有　 　。 （3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：克）。则b与a的差值所代表的是　 　。请写出导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式　 　。 （4）图丁中的曲线表示大豆在恒温35℃时CO2的吸收或释放量与光照强度的关系。已知大豆光合作用和呼吸作用的最适温度分别为30℃和35℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，丁曲线中b点将向　 　方移动。 【解答】解：（1）分析图甲可知，该图表示单株光合作用强度与种植密度之间的关系，与P点相比，Q点种植密度过大，不同植株之间争夺阳光和二氧化碳，单株接受的光照强度和二氧化碳浓度限制了光合作用速率。 （2）图乙中B点和F点斜率为零说明此时二氧化碳浓度不变，为大棚中二氧化碳的平衡点，此时光合速率强度等于呼吸速率强度。 （3）假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c﹣a；右侧净光合量为：b﹣c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c﹣a；那么右侧实际光合量＝净光合量+呼吸量＝（b﹣c）+（c﹣a）＝b﹣a．所以b﹣a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。遮光部分不能进行光合作用，只能进行有氧呼吸，具体反应式：。 （4）根据题干可知，当温度调节到30℃，呼吸作用的酶活性减弱，光合作用的酶活性增强，因此呼吸作用减弱导致甲曲线中a点将向上移动，同时光合作用又增强，因此光补偿点前移，b点将向左移动。 故答案为： （1）光照强度、CO2浓度 （2）BF （3）12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量 （4）左 根据坐标曲线中的关键点判定 （1）光照强度对光合速率影响的