第3单元 微专题二 光合作用和细胞呼吸的综合分析-(讲义)【红对勾讲与练】2025年高考生物大一轮复习全新方案

第三单元 细胞的能量供应和利用 C 二 光合作用和细胞呼吸的综合分析 题型一 光合作用和细胞呼吸过程的物质、能量 联系 1.物质联系 (1)物质名称:b为O2,c为ATP,d为ADP, e为NADPH,f为C5,g为CO2,h为C3。 (2)生理过程及场所 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 生理 过程 光反应 暗反应 有氧呼吸 第一阶段 有氧呼吸 第二阶段 有氧呼吸 第三阶段 场所 叶绿体类 囊体薄膜 叶绿体 基质 细胞质 基质 线粒体 基质 线粒体 内膜 (3)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向 ①C: ②H: ③O: 2.光合作用与有氧呼吸中的能量转化 【典例1】 (2023·四川绵阳校联考)光合作用 与细胞呼吸相互依存、密不可分,各自又具 有相对的独立性。如图是某植物光合作用 和细胞呼吸过程示意图,其中Ⅰ~Ⅶ代表物 质,①~⑤代表过程。下列叙述正确的是 ( ) A.图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过5 层生物膜 B.图中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ、Ⅰ和Ⅳ分别是同一 种物质 C.图中①~⑤均伴随着 ATP的合成或水 解,其中③合成的ATP可被②利用 D.光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合 成或分解都可通过细胞呼吸联系起来 【对点训练1】 下图表示水稻叶肉细胞内部分 代谢过程。下列有关说法正确的是 ( ) A.过程④总是与放能反应相联系 B.过程②消耗CO2 释放O2,过程③消耗O2 释放CO2 C.过程②发生在叶绿体基质,过程③发生在 线粒体内膜 D.过程①产生NADPH,过程②消耗NADPH, 过程③产生NADH也消耗NADH 【对点训练2】 下图是表示某植物叶肉细胞光 合作用和呼吸作用的示意图。 据图回答下列问题: (1)图中①②③④代表的物质依次是 、 、 、 ,[H]代表的 物质主要是 。 (2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基 质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 091 hh 程,还发生在 (填“B和C”“C和D” 或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种 情况的原因是 。 题型二 光合作用和细胞呼吸过程的曲线或图 示分析 1.植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线 分析 图1的B点、图2的B'C'段形成的原因是 凌晨3~4时,温度降低,细胞呼吸减弱,CO2 释 放量减少。 图1的C点、图2的C'点:此时开始出现光 照,光合作用开始进行。 图1的D点、图2的D'点:此时光合作用强 度等于细胞呼吸强度。 图1的E点、图2的F'G'段形成的原因是 温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象。 图1的F点、图2的H'点:此时光合作用强 度等于细胞呼吸强度,之后光合作用强度小于 呼吸作用强度。 图1的G点、图2的I'点:此时光照强度降 为0,光合作用停止。 F 巧据小室内CO2(或O2)的“初测值”与“末测 值”确认植物是否生长(注意:植株≠叶肉细胞)。 密闭小室中气体变化是整棵植株(绿色、非绿色部 位)光合与细胞呼吸综合影响的结果。 初测值= 末测值 整棵植株 光合速率=呼吸速率→ 叶肉细胞 光合速率 > 呼吸速率→ 2.温度对光合作用和细胞呼吸的影响 图中,细胞呼吸速率(黑暗中CO2 的释放 量)的最适温度为30 ℃,真正光合速率(CO2 的 消耗量)的最适温度为25 ℃,净光合速率(CO2 的吸收量)的最适温度为20 ℃。 【典例2】 如图为某植株在24 h内CO2 消耗量 和CO2 吸收量随时间变化的曲线图,在此过 程中呼吸强度保持不变,据此分析,下列选 项错误的是 ( ) A.12:00左右曲线b的下降主要由光反应 降低引起 B.由曲线b可知,植物的呼吸速率为5 mg· 10-2 cm-2·h-1 C.曲线a、b分别代表植物的总光合速率、净 光合速率 D.20:00左右光合作用已停止,原因是此时 光照强度几乎为零 【对点训练3】 (2023·山东日照模拟)如图表 示一定温度和CO2 浓度条件下,在不同光照 强度条件下某植株CO2 的释放量和叶绿体 的O2 释放量,下列说法正确的是 ( ) A.光照强度为a时,植物产生ATP的细胞 器有叶绿体和线粒体 B.光照强度为b时,植物的光合作用速率与 呼吸作用速率相等 C.光照强度为c时,植物的有机物积累量 为0 D.在光照强度为d时光照12 h,再黑暗12 h, 则植物能正常生长 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 092 第三单元 细胞的能量供应和利用 【对点训练4】 (2024·辽宁辽阳高三期末)研 究者用 CO2 传感器跟踪检测了某天0~ 24 h,大棚内番茄植株CO2 吸收速率、大棚 内CO2 含量的变化,结果分别如图曲线2、 曲线1所示。回答下列问题: (1)O~a时段,曲线2在上升,表明单位时间 内番茄植株的 量在减少,导致这一 变化的主要环境因素是 。 (2)c点时,番茄植株叶肉细胞 中 能 产 生 NADPH的细胞器是 ;综合考虑大 棚内的所有生物,e点时,番茄植株的光合速 率与细胞呼吸速率的大小关系是 。 (3)d~e时段,曲线2在下降,曲线1也在下 降,原因分别是 、 。 (4)根据检测前后 M 点到N点的结果可知, 这一天中大棚内番茄植株的有机物总量有 所增加,理由是 。 题型三 真正光合速率和净光合速率的关系及 速率测定 1.曲线模型构建 F 当植株净光合速率为0时,叶肉细胞的净光 合速率大于0;当叶肉细胞中净光合速率为0时,植株 的净光合速率小于0。 2.从语言文字辨析真正光合速率、净光合 速率和细胞呼吸速率 总(真正)光合速率 净(表观)光合速率 呼吸速率 “同化”“固定”或 “消耗”的CO2 量 “从环境(容器)中 吸收”或“环境(容 器)中 减 少”的 CO2 量 黑暗 中 释 放 的 CO2 量 “产生”或“制造” 的O2 量 “释放至环境(容 器)中”或“环 境 (容器)中增加”的 O2 量 黑暗 中 吸 收 的 O2 量 “产生”“合成”或 “制造”的有机物 的量 “积累”“增加”或 “净产生”的有机 物的量 黑暗 中 消 耗 的 有机物的量 内在关系:真正光合速率=净光合速率+ 细胞呼吸速率 ①光合作用消耗的CO2 量=从环境中吸收 的CO2 量+呼吸释放的CO2 量。 ②光合作用产生的 O2 量=释放到环境中 的O2 量+呼吸作用消耗的O2 量。 3.光合速率的测定方法 (1)“液滴移动法” 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 093 hh (2)“黑白瓶法” 黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中生物只进 行细胞呼吸,而白瓶中的生物既能进行光合作 用又能进行细胞呼吸,所以用黑瓶(无光照的一 组)测得的为细胞呼吸强度值,用白瓶(有光照 的一组)测得的为净(表观)光合作用强度值,综 合两者即可得到真正光合作用强度值。 (3)“称重法” 【典例3】 (经典高考题)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 合作用与细胞呼吸的影响,结果如图所示。 下列分析正确的是 ( ) A.光照相同时间,在20 ℃条件下植物积累 的有机物的量最多 B.图中两曲线的交点表示光合作用速率与 细胞呼吸速率相等 C.如果该植物原重X g,先置于暗处4 h后 重(X-1)g,然后光照4 h后重(X+2)g, 则总光合速率为3/4 g·h-1 D.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 【对点训练5】 (经典题)研究人员欲利用密闭 玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响, 图甲、图乙分别是在温度适宜、CO2 浓度为 0.03%的条件下测得的相关曲线。下列相 关叙述错误的是 ( ) A.图甲中,若每天光照8 h,则平均光照强度 至少要大于6 klx,植株才能够正常生长 B.图乙B、H 点产生 ATP的场所不完全 相同 C.图乙曲线中有光照且光照强度一定保持 不变的区段是AB 段、CD 段和EF 段 D.当CO2 浓度变为0.3%的条件下再测得 相关的曲线,S1、S2 和S3 的面积变化分 别是不变、增大、不变 【对点训练6】 (2022·浙江卷)通过研究遮阴 对花生光合作用的影响,为花生的合理间种 提供依据。研究人员从开花至果实成熟,每 天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结 果如表所示。 处理 指标 光饱 和点 (klx) 光补 偿点 (lx) 低于5 klx光合 曲线的斜率(mg CO2·dm -2· hr-1·klx-1) 叶绿 素含 量(mg· dm-2) 单株光 合产量 (g干重) 单株叶 光合 产量(g 干重) 单株果 实光合 产量(g 干重) 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴 2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 遮阴 4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 注 光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光 强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。 回答下列问题: (1)从实验结果可知,花生可适应弱光环境, 原因是在遮阴条件下,植株通过增加 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 094 第三单元 细胞的能量供应和利用 ,提高吸收光的能力;结合光饱和点的 变化趋势,说明植株在较低光强度下也能达 到最大的 ;结合光补偿点的变化趋 势,说明植株通过降低 ,使其在较 低的光强度下就开始了有机物的积累。根 据表中 的指标可以判断, 实验范围内,遮阴时间越长,植株利用弱光 的效率越高。 (2)植物的光合产物主要以 形式提 供给各器官。根据相关指标的分析,表明较 长遮阴处理下,植株优先将光合产物分配至 中。 (3)与不遮阴相比,两种遮阴处理的光合产 量均 。根据实验结果推测,在花生 与其他高秆作物进行间种时,高秆作物一天 内对花生的遮阴时间为 (A.<2小 时 B.2小时 C.4小时 D.>4小时),才 能获得较高的花生产量。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋  表达(一) 与细胞代谢有关的物质变化及生理过程分析 5M 1.(2023·山东卷节选)当植物吸收的光能过多 时,过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合 体(PSⅡ)造成损伤,使PSⅡ活性降低,进而 导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化 学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散,减少多余 光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的 H蛋白 有2个功能:①修复损伤的 PSⅡ;②参与 NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和 H基因缺失突变体为材料进行了相关实验, 结果如图所示。实验中强光照射时对野生型 和突变体光照的强度相同,且强光对二者的 PSⅡ均造成了损伤。 (2)(说明原因类)根据本实验, (填 “能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与 野生型的PSⅡ活性强弱,理由是 。 (3)(说明原因类)据图分析,与野生型相比, 强光照射下突变体中流向光合作用的能量 (填“多”或“少”)。若测得突变体的 暗反应强度高于野生型,根据本实验推测,原 因是 。 2.(2022·重庆卷节选)科学家发现,光能会被 类囊体转化为“某种能量形式”,并用于驱动 产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式, 他们开展了后续实验。 (4)(有效措施类)用菠菜类囊体和人工酶系 统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多 碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产, 需稳定提供的物质有 。生 产中发现即使增加光照强度,产量也不再增 加,若要增产,可采取的有效措施有 (答两点)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 095 参 考 答 案 此,常态情 况 下C3 的 含 量 是C5 的 两 倍,C错误;由于维管束鞘细胞中含有 的叶绿体 不 含 有 类 囊 体,因 而 不 能 进 行光合作用的光反应,因此可推测,其 中的 ATP和 NADPH 可 能 是 叶 肉 细 胞光反应合成的,D正确。 典例4:D 分析图可知,图中由CO2 到 GAP(C3)的过程相当于暗反应中CO2 的固定过程,A正确;由GAP到G-6-P 的过程相当于C3 被还原的过程,该过 程所需的还原剂是光反应产物NADPH, B正 确;Cn 模 块 将 C6 再 聚 合 成 为 淀 粉,合成淀粉的过程是脱水缩合过程, 伴随着水的生成,C正确;淀粉的积累 量=光合作用的产生量-呼吸作用的 消耗量,在植物体中,进行光合作用的 同时也进 行 着 细 胞 呼 吸,而 在 人 工 途 径中只模 拟 光 合 作 用 过 程,没 有 呼 吸 作用消耗,因此在固定等量CO2 的情 况下,该 人 工 途 径 比 植 物 光 合 作 用 积 累淀粉的量多,D错误。 对点训练4:C 分析题图,①②过程模拟 暗反应中 二 氧 化 碳 的 固 定,③过 程 模 拟暗反应 中 三 碳 化 合 物 的 还 原,A正 确;在有关酶的催化作用下,C3 接受光 反应提 供 的 ATP和 NADPH 释 放 的 能量,并且被 NADPH 还原,该过程为 C3 的还原,B正确;植物光合作用的本 质是利用光能将无机物二氧化碳和水 转化为有 机 物,同 时 将 光 能 转 化 为 有 机物中的化学能,C错误;ASAP代谢 路线是人 工 合 成 淀 粉 的 路 线,产 生 的 淀粉经过糖化可以为细胞呼吸提供底 物,D正确。 微专题二　光合作用 和细胞呼吸的综合分析 典例1:D 图中Ⅶ表示有氧呼吸第二阶 段产生的CO2,产生场所是线粒体 基 质,被相 邻 细 胞 利 用 是 在 相 邻 细 胞 的 叶绿体基 质 中,至 少 需 要 穿 过 线 粒 体 (2层膜)、线粒体所在细胞的细胞膜(1 层膜)、相邻细胞的细胞膜(1层膜)、相 邻细胞的叶绿体(2层膜),因此至少需 要穿过6层生物膜,A错误;分析图可 知,Ⅱ表示光合作用释放的O2,Ⅴ表示 有氧呼吸第三阶段消耗的 O2,Ⅲ表示 暗反应从外界吸收的CO2,Ⅶ表示 有 氧呼吸第二阶段产生的CO2,即图 中 Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ是同一种物质,但Ⅰ表 示光反应产生的NADPH,Ⅳ表示有氧 呼 吸 第 一、第 二 阶 段 生 成 的 [H] (NADH),Ⅰ和Ⅳ不 是 同 一 种 物 质,B 错误;图中过程①表示CO2 的固定,② 表示C3 还原,③表示有氧呼吸第一阶 段,④表示有氧呼吸第三阶段,⑤表示 有氧呼吸第二阶段,图中②~⑤均 伴 随着ATP的合成或水解,①过程不消 耗也不合成 ATP,③有氧呼吸第一阶 段合成的ATP不能被②C3 还原利用, C错误;呼吸作用一方面能为生物体的 生命活动 提 供 能 量,另 一 方 面 能 为 体 内其他化 合 物 的 合 成 提 供 原 料,光 合 作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成 或分解都可通过细胞呼吸联系起来,D 正确。 对点训练1:D 过程④是ATP水解释放 能量的过 程,该 过 程 通 常 与 吸 能 反 应 相联系,A错误;过程②是C3 的还原, 该过程不 消 耗 二 氧 化 碳,也 不 释 放 氧 气,过程③中有机物氧化分 解 为 丙 酮 酸时也可产生ATP,不需要消耗氧气, 也不释放CO2,B错误;过程②是C3 的 还原,发生在叶绿体基质中,过程③表 示细胞呼 吸 过 程,有 氧 呼 吸 发 生 的 场 所有细胞 质 基 质、线 粒 体 基 质 和 线 粒 体内膜,无 氧 呼 吸 发 生 的 场 所 是 细 胞 质基质,C错误;过程①中发生水的光 解,生 成 NADPH,过 程②为 C3 的 还 原,需要消耗光反应提供的 NADPH, 过程③的有氧呼吸第一、二 阶 段 和 无 氧呼吸第一阶段产生 NADH,有氧呼 吸的第三阶段和无氧呼吸第二阶段消 耗NADH,D正确。 对点训练2:(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ) (2)C和D (3)在缺氧条件下进行无 氧呼吸 解析:(1)据题图分析可知,①为水光 解的产物之一,应为O2;②为 NADPH 还原C3 后的产物,应为NADP+;③为 ATP的 水 解 产 物,应 为 ADP和 Pi; ④为CO2 固定的反应物,应为C5;[H] 所表 示 的 物 质 为 还 原 型 辅 酶 Ⅰ,即 NADH。(2)题图中A过程为光反应, B过程为暗 反 应,ATP合 成 发 生 在 A 过程;在 细 胞 质 基 质 中 进 行 有 氧 呼 吸 第一阶段,线 粒 体 内 进 行 有 氧 呼 吸 第 二、三 阶 段,这 三 个 阶 段 都 有 ATP的 合成。(3)在无氧条件下,植物细胞进 行无氧呼 吸,第 一 阶 段 葡 萄 糖 分 解 为 丙酮酸,第 二 阶 段 丙 酮 酸 分 解 为 酒 精 和CO2。 典例2:A 12:00左右曲线b的下降主 要原因是光照过强,温度过高,部分气 孔关闭,导致CO2 供应不足,暗反应下 降,A错误;曲线b代表净光合速率,与 纵坐标的交点即呼吸速率,为5 mg· 10-2cm-2·h-1,B正 确;曲 线a为 二 氧化碳的消耗量,为总光合速率,b代 表植物 的 净 光 合 速 率,C正 确;20:00 左右光合 作 用 已 停 止,原 因 是 此 时 光 照强度几乎为零,因此曲线a和曲线b 重合,只有呼吸作用在进行,D正确。 对点训练3:C 光照强度为a时,叶绿体 O2 释放量为0,说明只进行细胞呼吸, 则产生ATP的细胞器为线粒体,A错 误;当光照强度为b时,光合作用速率 为2 μmol·m -2·g-1,呼吸作用速率 为4 μmol·m -2·g-1,则植物的光合 作用速率小于呼吸作用速率,B错误; 光照强度为c时,无二氧化碳的释放, 光合作用速率为4 μmol·m -2·g-1, 说明此时光合作用速率等于呼吸作用 速率,植物的有机 物 积 累 量 为0,C正 确;当光照强度为d时,植物的光合作 用速率为8 μmol·m -2·g-1,呼吸作 用速率为4 μmol·m -2·g-1,那么每 天12 h光照、12 h黑暗交替进行,植物 的有机物积累量为(8-4)×12-4× 12=0,12 h光照时积累的有机物正好 被12 h黑暗时消耗掉,没有有机物的 积累,所以植物不能正常生长,D错误。 对点训练4:(1)CO2 释 放(或 产 生) 温度 (2)叶绿体 光合作用速率大于细胞 呼吸速率 (3)气孔部分关闭,CO2 供应不足,导 致光合作用速率下降 CO2 的吸收速 率虽然在下降,但吸收速率仍大于零, 导致大棚内CO2 含量下降 (4)N点低于 M 点,大棚中的CO2 含 量减少,减少的CO2 被番茄植株细胞 用来合成有机物 解析:(1)曲 线2为 大 棚 内 番 茄 植 株 CO2 吸 收 速 率,可 代 表 净 光 合 速 率, O~a时段(只进行呼吸作用)内温度较 低,与呼吸作用有关的酶的活性降低, 导致单位时间内番茄植株细胞呼吸释 放(或产生)的CO2 量在减少。(2)c点 时,番茄植株CO2 吸收速率为零,即净 光合速率(总光合速率—呼吸速率)为 零,此时 番 茄 植 株 的 总 光 合 速 率 等 于 其呼吸速 率,番 茄 植 株 叶 肉 细 胞 中 能 产生 NADPH 的 细 胞 器 是 叶 绿 体;综 合考虑大棚内的所有生物,e点时,净 光合速率 大 于 零,此 时 番 茄 植 株 的 总 光合作 用 速 率 大 于 其 呼 吸 作 用 速 率。 (3)d~e时段,气温升高,植株蒸腾作 用旺盛,使部分气孔关闭,CO2 供应不 足,导致光合作用速率下降,故曲线2 在下降;CO2 的吸收速率虽然在下降, 但其吸收速 率 仍 大 于 零(净 光 合 速 率 仍大 于 零),导 致 大 棚 内 CO2 含 量 下 降,故曲线1也在下降。(4)曲线1为 大棚内CO2 含量的变化,24小时后大 棚内的CO2 含量比开始时减少,即 N 点低 于 M 点,大 棚 中 的 CO2 含 量 减 少,减少的CO2 被番茄植株细胞用来 合成有机 物,说 明 植 株 有 有 机 物 的 积 累,有机物总量有所增加。 典例3:D 图中虚线表示光合作用净积 累有机物的量,由图可知,光照相同时 间,25 ℃时植物积累的有机物的量最 多,A错误;图中两曲线的交点表示净 光合作 用 速 率 与 细 胞 呼 吸 速 率 相 等, 即光合 速 率 是 呼 吸 速 率 的 二 倍,B错 误;该植物原重X g,置于暗处4 h后重 (X-1)g,说明呼吸速率为1/4 g·h-1, 然后光照4 h后重(X+2)g,则总光合速 率=净光合速率+呼吸速率=[(X+ 2)-(X-1)]÷4+1/4=1 g·h-1,C错 误;光合作用制造的有机物的量=净光 合作用量+呼吸作用量,因此图中35 ℃ 与30 ℃的光合作用制造的有机物的量 相等,都是3+3.5=6.5 mg/h,D正确。 对点训练5:C 在图甲实验的环境条件 下,若每天光照8小时,由于呼吸作用 速率为2 mmol/h,则24×2÷8=6,故 光合速率应至少为6 mmol/h,即净光 合速率为4 mmol/h,依据曲线数据可 知,平 均 光 照 强 度 至 少 要 大 于6 klx 时,植株 才 能 够 正 常 生 长,A 正 确;B 点既有光 合 作 用 又 有 呼 吸 作 用,产 生 ATP的场所为细胞质基质、线粒体和 叶绿体,H 点 时 光 合 作 用 消 失,产 生 ATP的场所为细胞质基质和线粒体, 故B、H 两点产生ATP的场所不完全 相同,B正确;图乙是在温度适宜、CO2 浓度为0.03%的条件下测得的,AB 段 无光照,EF 段净光 合 速 率 不 变,不 能 确定光照强度是否保持不变,C错误; 当CO2 浓 度 变 为0.3%时,即 增 加 了 环境中二 氧 化 碳 的 浓 度,但 细 胞 的 呼 吸作用不 受 影 响,即 细 胞 的 呼 吸 速 率 不变,6时 前、18时 后 受 光 照 强 度 限 制,光 合 作 用 强 度 不 会 发 生 变 化,故 S1、S3 的面积不变,EF 段的光照强度 较大,限 制 光 合 速 率 的 因 素 是 二 氧 化 碳的浓度,当二氧化碳的浓度增加时, 光合速率增加,由于呼吸速率不变,故 EF 段的净光合速率增加,积累的有机 物增加,而S2 的面积表示6—18 h积 累有机物的量,所以S2 的面积增加,D 正确。 对点训练6:(1)叶绿素含量 光合速率 呼吸速率 低于5 klx光合曲线的斜率 (2)蔗糖 叶 (3)下降 A 解析:(1)从 表 中 数 据 可 以 看 出,遮 阴 一段时间 后,花 生 植 株 的 叶 绿 素 含 量 在升高,提 高 了 对 光 的 吸 收 能 力。光 饱和点在 下 降,说 明 植 株 为 适 应 低 光 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -543- hh 照强度条 件,可 在 弱 光 条 件 下 达 到 饱 和点。光 补 偿 点 也 在 降 低,说 明 植 物 的光合作用下降的同时呼吸速率也在 下降,以 保 证 植 物 在 较 低 的 光 强 下 就 能达到净光合大于0的积累效果。低 于5 klx光合曲线的斜率体 现 弱 光 条 件下光合 速 率 的 提 高 幅 度 变 化,在 实 验范围内 随 遮 阴 时 间 增 长,光 合 速 率 提高幅度 加 快,故 说 明 植 物 对 弱 光 的 利用 效 率 变 高。(2)植 物 的 光 合 产 物 主要是以有机物(蔗糖)形式储存并提 供给各个 器 官。结 合 表 中 数 据 看 出, 较长(4小时)遮阴处理下,整株植物的 光合产量 下 降,但 叶 片 的 光 合 产 量 没 有明显下 降,从 比 例 上 看 反 而 有 所 上 升,说明 植 株 优 先 将 光 合 产 物 分 配 给 了叶。(3)与对照组相比,遮阴处理的 两组光合产量有不同程度的下降。若 将花生与 其 他 高 秆 作 物 间 种,则 应 尽 量减少 其 他 作 物 对 花 生 的 遮 阴 时 间, 才能获得较高花生产量。 长句表达(一)　与细胞代谢有关的 物质变化及生理过程分析 考题实例 1.(2)不能 突变体PSⅡ系统损伤小但 不能修复,野生型PSⅡ系统损伤大但 能修复 (3)少 突变体 NPQ强度大,PSⅡ系 统损伤小,虽然损伤不能修复,但是PSⅡ 活性高,光反应产物多,为暗反应提供 物质和能量多 2.(4)NADPH、ATP和CO2 增加二氧 化碳的浓度和适当提高环境温度 强化训练 1.(3)红光+蓝光 6 不同的补光时间 条件下,红光+蓝光光源组平均花朵 数均最多 2.(2)光合色素主要吸收红光和蓝紫光 红光∶蓝光=3∶2 叶绿素含量和 氮含量最高,光合作用最强 (3)光合速率最大且增加值最高 3.(2)主动运输需要载体蛋白,此时载体 蛋白达到饱和 (3)甲的 NO-3 最大吸 收速率大于乙,甲需要能量多,消耗氧 气多 4.(3)气孔导度增加,CO2 吸收量增多, 同时 RuBP羧化酶活性增大,使固定 CO2 的效率增大 5.(3)细胞逆浓度梯度吸收K+ 是主动运 输过程,需要能量,呼吸抑制剂会影响 细胞呼吸供能,使细胞主动运输速率 降低 6.(3)小 绿藻放氧速率等于光反应产 生O2 的速率减去细胞呼吸消耗O2 的 速率 第四单元 细胞的生命历程 第1课时　细胞增殖和有丝分裂 考点一　细胞增殖和细胞周期 􀪋􀪋 必备知识梳理 􀪋􀪋 1.细胞分裂 发育 遗传 物质准备 细胞分裂 周期 无丝分裂 2.连续分裂 下一次分裂完成 深耕教材 (1)不一定相同。但是所有细胞周期 中都是分裂间期时间大于分裂期。即 显微镜观察时,均为分裂间期的细胞 数目多。 (2)不是。只有连续分裂的细胞才有 细胞周期,高度分化的细胞、发生减数 分裂的细胞无细胞周期。 ①持续分裂:始终处于细胞周期中,如 a、c、d。此外还有部分造血干细胞、卵 裂期细胞、癌细胞等。 ②暂不分裂:暂时脱离细胞周期,但仍 具有分裂能力,在一定条件下可回到 细胞周期中,如e、f等。 ③不再分裂:永远脱离细胞周期,处于 分化状态直到死亡,如b、g、h、i等,此 外还有肌纤维细胞、神经细胞等。 (3)分裂期 分裂间期(S) 秒判正误 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)× 􀪋􀪋 命题规律探究 􀪋􀪋 1.D ①是高等植物细胞,②③是动物细 胞,高等 植 物 细 胞 由 细 胞 两 极 发 出 纺 锤丝形成 纺 锤 体,而 动 物 细 胞 由 中 心 体发出星 射 线 形 成 纺 锤 体,因 此①与 ②③形成纺锤体的方式不同,A正确; 显微镜 下 观 察 到②分 裂 间 期 的 细 胞 多,说 明 间 期 时 间 较 长,可 推 测 T1> T2,B正确;据表分析,蚕豆、小鼠和人 的细胞,细 胞 周 期 所 需 的 时 间 是 不 同 的,C正确;若为有丝分裂后期,细胞含 92条染色体、0条染色单体,D错误。 2.D 图1中Ⅱ表示细胞周期的 G1 期, Ⅲ表示S期,Ⅰ表 示 G2 期 和 分 裂 期, 因此细胞周期可表示为图1中的Ⅱ→ Ⅲ→Ⅰ,A错误;图2中的①→②为有 丝分裂前 期→中 期,有 丝 分 裂 时 同 源 染色体不 会 联 会,着 丝 粒 排 列 在 赤 道 板上,B错 误;①→②为 有 丝 分 裂 前 期→中期,②→③为中期→后期,Ⅲ表 示S期,图2中的①→②→③变化应出 现在图1中的Ⅰ时期,C错误;若不考 虑变异,a和b上是相同的基因,②→ ③为中期→后期,姐妹染 色 单 体 分 离 时上面的相同基因也分离,D正确。 考点二　有丝分裂过程的 相关结构和物质变化 􀪋􀪋 必备知识梳理 􀪋􀪋 1.蛋白质 染色体 核仁 核膜 纺锤 体 染色质丝 纺锤丝 2.纺锤丝 中心粒 细胞板 缢裂 3.(1)染色体经过复制 两个子细胞 (2)遗传物质DNA 遗传的稳定性 4.细胞核 纺锤丝 染色体 深耕教材 1.(1)表面积与体积的关系限制了细胞 的长大:细胞体积越大,其相对表面积 越小,细胞的物质运输效率就越低。 (2)不是。因为遗传物质、酶和各种细 胞器都需要一定的容纳空间。 2.(1)分裂间期核DNA存在于染色质丝 中,便于解旋后进行DNA的复制和转 录,分裂期染色质丝螺旋缠绕成棒状 的 染 色 体,有 利 于 遗 传 物 质 的 平 均 分配。 (2)①染色体:复制→散乱分布于纺锤 体中央→着丝粒排列在赤道板上→着 丝粒分裂→移向细胞两极→平均分配 到两个子细胞中。②纺锤体:形成(前 期)→解体消失(末期)。③核膜和核 仁:解体消失(前期)→重建(末期)。 (3)不是。用秋水仙素处理分裂中的 细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,后期 染色体的着丝粒照样可以分裂,从而 使细胞中染色体数目加倍,这说明着 丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。 秒判正误 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× 􀪋􀪋 命题规律探究 􀪋􀪋 1.D 真核细胞有丝分裂前期会发生核 膜解体,即图中的Ⅰ时期,核膜解体后 形成的小 泡 可 参 与 新 核 膜 重 构,A正 确;根 据 图 形 可 知:Ⅰ→Ⅱ过 程 中,核 膜围绕染色体重新组装,B正确;真核 细胞有 丝 分 裂 末 期 核 膜 会 重 新 合 成, 即对应图 中 的Ⅲ时 期,重 新 合 成 核 膜 的细胞 可 为 下 一 次 细 胞 分 裂 做 准 备, C正确;核膜上的核孔可以允许蛋白质 等大分子 物 质 进 出 细 胞 核,但 核 孔 具 有选择性,大 分 子 物 质 不 能 自 由 进 出 核孔,D错误。 2.C 有丝分裂间期主要发生DNA分子 的复制和 有 关 蛋 白 质 的 合 成,此 时 期 也会发生中心体复制而倍增,A正确; 图1中染色体复制,中心体发出星射线 形成纺锤 体,发 生 在 有 丝 分 裂 前 期,B 正确;据图可知,图2中每条染色体上 有2条姐妹染色单体,而有丝分裂后期 着丝粒分 裂,细 胞 中 不 存 在 姐 妹 染 色 单体,C错误;图1~3过程中,在中心 体和星射 线 的 作 用 下,保 证 了 姐 妹 染 色单体分 开 后 移 向 两 极,实 现 了 染 色 体的平均分配,D正确。 3.C 在植物的生长发育和适应环境变 化的过程 中,各 种 植 物 激 素 并 不 是 孤 立地起作 用,而 是 多 种 激 素 相 互 作 用 共同调节,洋 葱 根 尖 可 产 生 多 种 植 物 激素,如 脱 落 酸、细 胞 分 裂 素、生 长 素 等,调控植物的生长发育,A正确;c区 细胞为分生区细胞,可进行有丝分裂, 是观察有丝分裂的理想材料,图乙中C 是末期细 胞,在 细 胞 两 极 出 现 新 的 核 膜、核仁,B正确;若以洋葱根尖为材料 进行植物 组 织 培 养,不 需 要 用 纤 维 素 酶和果胶酶去除细胞壁,C错误;动物 细胞有丝 分 裂 时,中 心 粒 在 间 期 倍 增 成两组,前期分别移向细胞两极,在两 极发出星射线形成纺锤体,D正确。 4.D 若纵坐标表示一条染色体中DNA 的含量,则c→d形成的原因是着丝粒 分裂,此时染色体数目加倍,但细胞核 中DNA含量不变,A正确;若纵 坐 标 表示一个细胞中核DNA的含量,则e 点时一条 染 色 体 中 DNA 的 含 量 与a 点相同,即 这 两 点 时 每 条 染 色 体 都 含 有一个DNA分子,B正确;若纵坐标表 示一条染色体中DNA的含量,则a→c 表示 有 丝 分 裂 间 期、前 期、中 期,这 几 个时期着 丝 粒 并 未 分 裂,所 以 染 色 体 数目不变,C正确;若纵坐标表示一个 细胞中核DNA的含量,则a→c表示有 丝分 裂 间 期、前 期、中 期、后 期 以 及 末 期未结束 之 前,其 中 后 期 着 丝 粒 分 裂 使染色体数目加倍,D错误。 考点三　实验：观察根尖分生区 组织细胞的有丝分裂 􀪋􀪋 必备知识梳理 􀪋􀪋 1.分生区 独立 碱性染料 甲紫 2.2~3 相互分离开来 药液 质量浓 度为0.01 g/mL或0.02 g/mL 使染 色体着色 使细胞分散开来 分生区 细胞 正方形,排列紧密 深耕教材 (1)碱性和酸性染料的划分依据在于 染料分子电离后的主要有色成分是阳 离子还是阴离子,若染料分子电离后, 有色离子为阳离子即为碱性染料,若 有色离子为阴离子即为酸性染料。 (2)①不能对细胞有丝分裂过程进行 连续观察,因为在解离过程中细胞已 经死亡,观察到的只是一个固定时期。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -544-