2024屆高考生物一輪復(fù)習(xí)教案第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第6課時(shí)影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素（蘇教版）-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

考點(diǎn)一探究外界環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
探究不同光質(zhì)的光對(duì)植物光合作用的影響
(1)實(shí)驗(yàn)原理
葉綠體中的色素對(duì)不同光質(zhì)的光有不同的吸收峰值。葉綠素a和葉綠素b在藍(lán)光區(qū)和紅光區(qū)各有兩個(gè)吸收高峰，類胡蘿卜素的吸收高峰在藍(lán)光區(qū)。
(2)實(shí)驗(yàn)流程
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
脫色后的葉片染色后明顯變藍(lán)，說明葉綠體中的色素對(duì)該組玻璃紙透過的光的吸收值大。沒有明顯變藍(lán)的吸收值較小。
考向光合作用影響因素的實(shí)驗(yàn)探究
1．如圖表示測(cè)定金魚藻光合作用強(qiáng)度的密閉實(shí)驗(yàn)裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測(cè)O2量的變化。已知光飽和點(diǎn)是指植物光合速率達(dá)到最大時(shí)的最小光照強(qiáng)度。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．NaHCO3溶液可以為金魚藻光合作用提供CO2
B．單色光照射時(shí)，相同光照強(qiáng)度下一定時(shí)間內(nèi)用紅光比用綠光測(cè)到的O2量多
C．氧氣傳感器測(cè)到的O2量就是金魚藻光合作用產(chǎn)生的O2量
D．拆去濾光片，改變光照強(qiáng)度，并將所得數(shù)據(jù)繪制成曲線可推知其光飽和點(diǎn)
答案 C
解析氧氣傳感器測(cè)到的O2量就是金魚藻凈光合作用產(chǎn)生的O2量，即總光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值，C錯(cuò)誤。
2．某實(shí)驗(yàn)小組為驗(yàn)證KHCO3對(duì)某植物幼苗光合作用的影響，進(jìn)行了甲、乙兩組不同處理的實(shí)驗(yàn)，甲組用差速離心法制備葉綠體懸液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙組將等量植物幼苗葉片切割成1 mm2的葉小片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后在適宜光照、20 ℃恒溫條件下用氧電極測(cè)量這兩組植物的O2釋放速率，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A．本實(shí)驗(yàn)的自變量是KHCO3的濃度，無關(guān)變量為適宜光照、20 ℃恒溫條件
B．KHCO3濃度為0.05 ml·L－1時(shí)，兩組實(shí)驗(yàn)的O2釋放速率存在差異的原因是光合速率不同
C．由該實(shí)驗(yàn)可推斷，隨著KHCO3濃度的增大，葉小片的O2釋放速率會(huì)一直增大
D．加入清水組的葉小片中無O2釋放，原因可能是光合作用產(chǎn)生的O2通過呼吸作用被消耗了
答案 D
解析本實(shí)驗(yàn)的自變量是KHCO3的濃度以及對(duì)葉片的處理方式，A錯(cuò)誤；KHCO3濃度為 0.05 ml·L－1時(shí)，兩組實(shí)驗(yàn)的O2釋放速率存在差異的原因可能是差速離心組測(cè)得的O2釋放速率為總光合速率，而葉小片中測(cè)得的O2釋放速率為凈光合速率，二者的不同主要在于有無呼吸作用消耗O2，B錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二光合作用的影響因素及其應(yīng)用
1．光照強(qiáng)度
(1)原理：光照強(qiáng)度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，使暗反應(yīng)中C3的還原加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。
(2)曲線解讀
(3)應(yīng)用：溫室大棚中，適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)。
2．CO2濃度
(1)原理：CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。
(2)曲線解讀
①圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度。
②圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。
③B點(diǎn)和B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度都表示CO2飽和點(diǎn)。
(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過通風(fēng)，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。
3．溫度
(1)原理：溫度通過影響酶的活性影響光合作用，主要制約暗反應(yīng)。
(2)應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。
4．水分和礦質(zhì)元素
(1)原理
①水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。
②礦質(zhì)元素通過影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成，對(duì)光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。
(2)應(yīng)用：施肥的同時(shí)，往往適當(dāng)澆水，小麥的光合速率會(huì)更大，此時(shí)澆水的原因是肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被作物根系吸收。同時(shí)，可以保證小麥吸收充足的水分，保證葉肉細(xì)胞中CO2的供應(yīng)。
提醒分析夏天中午葉片光合作用情況：下圖是在夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析曲線圖并回答問題：
①7～10時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)的原因是光照強(qiáng)度逐漸增大。
②10～12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱的原因是此時(shí)溫度很高，導(dǎo)致氣孔開度減小，CO2無法進(jìn)入葉片組織，致使光合作用暗反應(yīng)受到限制。
③14～17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因是光照強(qiáng)度不斷減弱。
④從圖中可以看出，限制光合作用的因素有光照強(qiáng)度、溫度。
⑤依據(jù)本題提供的信息，提出提高綠色植物光合作用強(qiáng)度的一些措施：可以利用溫室大棚控制光照強(qiáng)度、溫度的方式，如補(bǔ)光、遮陰、生爐子、噴淋降溫等，提高綠色植物光合作用強(qiáng)度。
5．多因子變量對(duì)光合速率的影響
植物生活的環(huán)境是復(fù)雜多樣的，環(huán)境中的各種因素對(duì)光合作用的影響是綜合的。下面的曲線是科學(xué)家研究多種因素對(duì)光合作用影響得到的結(jié)果。請(qǐng)分析回答：
(1)這三種研究的自變量分別是什么？
提示光照強(qiáng)度、溫度；光照強(qiáng)度、溫度；光照強(qiáng)度、CO2濃度。
(2)圖3的研究中，對(duì)溫度條件的設(shè)定有何要求？為什么？
提示需要保持在最適溫度，這樣可能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加明顯。
(3)限制圖1、圖2 P點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素分別是什么？
提示光照強(qiáng)度；溫度。
(4)根據(jù)圖1分析，在30 ℃條件下，光照強(qiáng)度達(dá)到Q點(diǎn)之后，光合作用速率不再增加，限制因素可能有哪些？
提示光合色素的含量、空氣中CO2濃度。
(5)圖1結(jié)果不足以說明30 ℃是光合作用最適宜溫度，為什么？如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)才能獲得正確的結(jié)果？
提示實(shí)驗(yàn)提供的溫度條件太少，需要在20～40 ℃之間增加溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(6)Q點(diǎn)之后，曲線會(huì)明顯下降的是哪一個(gè)圖？原因是什么？
提示圖2；溫度升高，酶的活性會(huì)下降，甚至失活。
6．影響光合作用的內(nèi)部因素
(1)植物自身的遺傳特性，如植物品種不同，以陰生植物、陽(yáng)生植物為例
(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶
(3)植物葉面積指數(shù)
考向一光合作用影響因素的綜合考查
3．(多選)下圖甲表示某種植物葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖乙表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(圖中M和N代表兩種氣體)。據(jù)圖判斷，下列說法正確的是(注：不考慮無氧呼吸)( )
A．圖甲中的縱坐標(biāo)數(shù)值即為圖乙中的m3
B．圖甲中c點(diǎn)時(shí)，圖乙中有m1＝n1＝m4＝n4
C．圖甲中e點(diǎn)以后，圖乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低
D．圖甲中a、b、c、d、e任意一點(diǎn)，圖乙中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0
答案 AB
解析圖甲中c點(diǎn)時(shí)，光合速率等于呼吸速率，因此線粒體產(chǎn)生的二氧化碳剛好能供葉綠體利用，葉綠體產(chǎn)生的氧氣剛好供線粒體利用，因此圖乙中有m1＝n1＝m4＝n4，B正確；圖甲中e點(diǎn)以后，圖乙中n4不再增加，其主要原因是m3值太低，或溫度的限制，C錯(cuò)誤；圖甲中a、b、c、d、e任意一點(diǎn)，圖乙中都有m1＝n1>0，但由于d、e點(diǎn)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度，應(yīng)為m3＝n3>0，c點(diǎn)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度，m3＝n3＝0，c、d、e點(diǎn)時(shí)，m2＝n2＝0，D錯(cuò)誤。
4．下圖是各種環(huán)境因素影響黑藻光合速率變化的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A．若在t1前充CO2，則暗反應(yīng)速率將顯著提高
B．t1→t2，光反應(yīng)速率顯著提高而暗反應(yīng)速率不變
C．t3→t4，葉綠體基質(zhì)中NADPH的消耗速率提高
D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中C3/C5比值下降
答案 C
解析 O～t1，光照較弱，光合速率較慢，限制因素為光照強(qiáng)度，若在t1前充CO2，則暗反應(yīng)速率不會(huì)顯著提高，A錯(cuò)誤；t1→t2，光反應(yīng)速率顯著提高，產(chǎn)生的NADPH和ATP增加，導(dǎo)致暗反應(yīng)速率也增加，B錯(cuò)誤；t3→t4，CO2濃度增加，葉綠體基質(zhì)中生成的C3增加，消耗NADPH的速率提高，C正確；t4后短暫時(shí)間內(nèi)，由于缺少光照，ATP和NADPH減少，還原C3的速率減慢，但短時(shí)間內(nèi)C3繼續(xù)生成，故葉綠體中C3/C5比值將上升，D錯(cuò)誤。
考向二光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)的移動(dòng)問題
5．(2023·江蘇灌南高三檢測(cè))農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度與其產(chǎn)量直接相關(guān)?？蒲腥藛T研究了光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某種植物光合作用強(qiáng)度的影響，繪制出成熟葉片在兩種CO2濃度條件下，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化曲線(見下圖)。下列說法正確的是( )
A．單位葉片中a點(diǎn)的光合作用強(qiáng)度一定大于呼吸作用強(qiáng)度
B．d點(diǎn)以后限制光合作用強(qiáng)度的內(nèi)因可能是酶濃度
C．CO2濃度由b點(diǎn)調(diào)至c點(diǎn)瞬間，葉綠體中C3含量下降
D．若該曲線是在最適溫度下測(cè)得，突然降低溫度，d點(diǎn)會(huì)向右上方移動(dòng)
答案 B
解析曲線代表總光合強(qiáng)度，呼吸強(qiáng)度未知，A錯(cuò)誤；CO2濃度由b點(diǎn)調(diào)至c點(diǎn)瞬間，C3的合成增加，消耗暫時(shí)不變，所以 C3含量上升，C錯(cuò)誤；突然降低溫度，光合速率降低，d點(diǎn)會(huì)向左下方移動(dòng)，D錯(cuò)誤。
6．(多選)如圖所示，在圖甲裝置A與裝置B中敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻，以研究光照強(qiáng)度(其他條件均為最適)對(duì)小球藻產(chǎn)生氧氣的影響。裝置A的曲線如圖乙。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．適當(dāng)提高溫度，P點(diǎn)將上移
B．P點(diǎn)處能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體
C．降低CO2濃度時(shí)，在圖乙上的R點(diǎn)應(yīng)右移
D．在圖乙上繪制裝置B的曲線，Q點(diǎn)應(yīng)左移
答案 CD
解析適當(dāng)提高溫度，酶的活性升高，呼吸作用強(qiáng)度提高，P點(diǎn)上升，A正確；P點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，細(xì)胞器只有線粒體，B正確；降低二氧化碳濃度，光飽和點(diǎn)會(huì)向左移動(dòng)，氧氣釋放量減少，即R點(diǎn)應(yīng)向左上移，C錯(cuò)誤；裝置B是缺鎂培養(yǎng)液，則小球藻中葉綠素合成受阻，吸收光能減少，直接降低光合作用強(qiáng)度。Q點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，但是呼吸作用強(qiáng)度不變，則需要增加光照強(qiáng)度，提高光合作用強(qiáng)度，從而保證光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，故Q點(diǎn)應(yīng)右移，D錯(cuò)誤。
考向三農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
7．夏季大棚種植，人們經(jīng)常在傍晚這樣做：①延長(zhǎng)2小時(shí)人工照光；②熄燈后要打開門和所有通風(fēng)口半小時(shí)以上；③關(guān)上門和通風(fēng)口。對(duì)于上述做法的生物學(xué)原理的分析，錯(cuò)誤的是( )
A．①延長(zhǎng)光合作用時(shí)間，可以提高有機(jī)物的制造量
B．②起到降氧、降溫、降濕度的作用，從而抑制細(xì)胞呼吸減少有機(jī)物消耗
C．與①時(shí)的狀態(tài)相比，②③時(shí)葉肉細(xì)胞中線粒體的功能有所增強(qiáng)
D．③可積累棚內(nèi)CO2濃度來抑制細(xì)胞呼吸，并對(duì)下一天的光合作用有利
答案 C
解析 ②③的目的是抑制有氧呼吸，故與①時(shí)的狀態(tài)相比，葉肉細(xì)胞中線粒體的功能有所減弱，C錯(cuò)誤。
8．(2020·全國(guó)Ⅰ，30節(jié)選)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的?；卮鹣铝袉栴}：
(1)中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對(duì)作物的作用有___________________________________________________________________
__________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。
(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是________________________________________________________________________，選擇這兩種作物的理由是______________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng)；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的細(xì)胞呼吸
(2)A和C 作物A光飽和點(diǎn)高且長(zhǎng)得高，可利用上層光照進(jìn)行光合作用；作物C光飽和點(diǎn)低且長(zhǎng)得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用
考點(diǎn)三細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用
1．內(nèi)部因素
(1)遺傳特性：不同種類的植物呼吸速率不同。
實(shí)例：一般來說，旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽(yáng)生植物。
(2)生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期：同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同。
實(shí)例：一般在幼苗期、開花期等生長(zhǎng)旺盛期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。
(3)器官類型：同一種植物的不同器官呼吸速率不同。
實(shí)例：一般生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官；幼嫩的組織器官比衰老的組織器官的細(xì)胞呼吸速率高。
2．外界因素
(1)溫度
①原理：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響酶的活性進(jìn)而影響細(xì)胞呼吸速率。
②應(yīng)用：儲(chǔ)存水果、蔬菜時(shí)應(yīng)選取零上低溫(填“高溫”“零上低溫”或“零下低溫”)。
(2)O2濃度
①原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無氧呼吸過程有抑制作用。
②解讀：a.O2濃度低時(shí)，無氧呼吸占優(yōu)勢(shì)。
b．隨著O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)。
c．當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，隨著O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)。
d．對(duì)總呼吸曲線解析：總呼吸趨勢(shì)變化是隨著氧氣濃度變化先降低后升高最后趨于平衡。所以總呼吸最低點(diǎn)為0～10%之間的低氧濃度，故儲(chǔ)存水果、蔬菜時(shí)除選取零上低溫處，還需低氧氣濃度。
③應(yīng)用
a．選用透氣的消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風(fēng)芽孢桿菌等厭氧細(xì)菌的無氧呼吸。
b．作物栽培中及時(shí)松土，保證根的正常細(xì)胞呼吸。
c．提倡慢跑，防止肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。
d．稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。
(3)CO2濃度
①原理：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì)抑制(填“促進(jìn)”或“抑制”)細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。
②應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。
(4)含水量
①解讀：一定范圍內(nèi)，細(xì)胞中自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。
②應(yīng)用：糧食儲(chǔ)存前要進(jìn)行曬干處理，目的是降低糧食中的自由水含量，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少儲(chǔ)存時(shí)有機(jī)物的消耗。水果、蔬菜儲(chǔ)存時(shí)保持一定的濕度。
考向一細(xì)胞呼吸的影響因素分析
9．(2023·江蘇高郵第一中學(xué)高三月考)如圖是在適宜溫度條件下測(cè)得的小麥種子CO2釋放量與O2濃度之間的關(guān)系，下列相關(guān)敘錯(cuò)誤的是( )
A．Q點(diǎn)、P點(diǎn)產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體
B．R點(diǎn)CO2釋放量最少，因此5%的O2濃度最適合小麥種子的儲(chǔ)存
C．若將實(shí)驗(yàn)材料換為等質(zhì)量的花生種子，P點(diǎn)后O2的吸收量比小麥種子的多
D．若圖中AB＝BC，則此時(shí)小麥種子單位時(shí)間內(nèi)有氧呼吸與無氧呼吸消耗的有機(jī)物的量相等
答案 D
解析 Q點(diǎn)只進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，P點(diǎn)只進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體，A正確；R點(diǎn)CO2釋放量最少，即有機(jī)物消耗最少，因此5%的O2濃度最適合小麥種子的儲(chǔ)存，B正確；若將實(shí)驗(yàn)材料換為等質(zhì)量的花生種子，等質(zhì)量的脂肪比糖類含C、H量高，P點(diǎn)后O2的吸收量比小麥種子的多，C正確；若圖中AB＝BC，說明有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相同，則此時(shí)小麥種子單位時(shí)間內(nèi)有氧呼吸與無氧呼吸消耗的有機(jī)物的量的比為1∶3，D錯(cuò)誤。
10．(多選)科研人員探究溫度對(duì)密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A．20 h內(nèi)，果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體
B．50 h后，30 ℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2，密閉罐中CO2濃度會(huì)增加
C．50 h后，30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因?yàn)闇囟雀呤姑富钚越档?br>D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明溫度越高，果肉細(xì)胞有氧呼吸速率越大
答案 AB
解析果肉細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，其產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，A正確；50 h后，30 ℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2，是由于此溫度條件下酶的活性較高，有氧呼吸已將O2消耗殆盡，以后僅進(jìn)行無氧呼吸，故密閉罐中CO2濃度會(huì)增加，B正確，C錯(cuò)誤；由于酶具有最適溫度，若超過最適溫度，有氧呼吸速率會(huì)降低，D錯(cuò)誤。
考向二細(xì)胞呼吸原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
11．(2021·湖南，12)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A．南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時(shí)常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣
B．農(nóng)作物種子入庫(kù)貯藏時(shí)，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長(zhǎng)
C．油料作物種子播種時(shí)宜淺播，原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用
答案 B
解析南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，“常用40 ℃左右溫水淋種”可以為種子的呼吸作用提供水分和適宜的溫度，“時(shí)常翻種”可以為種子的呼吸作用提供氧氣，A正確；種子無氧呼吸會(huì)產(chǎn)生酒精，因此，農(nóng)作物種子入庫(kù)貯藏時(shí)，應(yīng)在低氧和零上低溫條件下保存，貯藏壽命會(huì)顯著延長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；油料作物種子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物種子萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要消耗大量氧氣，因此，油料作物種子播種時(shí)宜淺播，C正確；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失減少，氧氣濃度降低，從而降低了呼吸速率，低氧、一定濕度是新鮮水果保存的適宜條件，D正確。
12．中耕松土是農(nóng)作物栽培的傳統(tǒng)耕作措施，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A．松土可以促進(jìn)根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，促進(jìn)光合作用
B．松土可以促進(jìn)硝化細(xì)菌的代謝活動(dòng)，合成更多的有機(jī)物
C．松土使土壤中無機(jī)物含量減少，有機(jī)物含量增加
D．松土能加速土壤中殘枝敗葉、動(dòng)植物遺體的分解，生成更多的二氧化碳
答案 C
解析松土可以增加土壤中的空氣，促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸，釋放更多能量，有利于礦質(zhì)元素的吸收，促進(jìn)光合作用，A正確；松土能增加土壤中的空氣，從而促進(jìn)硝化細(xì)菌將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，有利于硝化細(xì)菌的化能合成作用，增加土壤的肥力，B正確；松土促進(jìn)微生物的分解作用，使土壤中有機(jī)物含量減少，無機(jī)物含量增加，C錯(cuò)誤。
考向三種子萌發(fā)過程中細(xì)胞呼吸的變化分析
13．將黃豆干種子浸水30小時(shí)，期間黃豆胚細(xì)胞發(fā)生了一系列生理變化，下列對(duì)此描述正確的是( )
A．自由水與結(jié)合水的含量均大量增加，代謝加快
B．CO2釋放量與O2的吸收量之比顯著增大，說明此階段無氧呼吸較強(qiáng)
C．酶的種類沒有變化，但酶的活性均顯著增高
D．若在顯微鏡下觀察胚細(xì)胞，會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分細(xì)胞中存在染色體
答案 B
解析黃豆干種子浸水萌發(fā)的過程中，自由水的含量大量增加，結(jié)合水的含量增加的幅度較小，代謝加快，A錯(cuò)誤；黃豆種子在有氧呼吸過程中消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量相等，在無氧呼吸過程中不消耗O2、有CO2產(chǎn)生，據(jù)此可推知：若CO2釋放量與O2的吸收量之比顯著增大，說明此階段無氧呼吸較強(qiáng)，B正確；黃豆干種子浸水萌發(fā)的過程中，細(xì)胞中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型增多，酶的種類會(huì)有所變化，但并非是酶的活性均顯著增高，C錯(cuò)誤；在一個(gè)細(xì)胞周期中，因分裂間期持續(xù)的時(shí)間明顯大于分裂期，而染色體出現(xiàn)在細(xì)胞分裂期，所以若在顯微鏡下觀察胚細(xì)胞，會(huì)發(fā)現(xiàn)少部分細(xì)胞中存在染色體，D錯(cuò)誤。
14．(2023·江蘇連云港高三檢測(cè))某植物種子在密閉容器內(nèi)萌發(fā)過程中O2和CO2的變化如圖所示(氧化分解的底物為葡萄糖)。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．種子萌發(fā)初期自由水/結(jié)合水的值增大，細(xì)胞代謝也隨之增強(qiáng)
B．A點(diǎn)時(shí)種子開始進(jìn)行有氧呼吸，且B點(diǎn)時(shí)有氧呼吸最強(qiáng)
C．A、B、C三個(gè)時(shí)刻種子產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所都只有線粒體基質(zhì)
D．在A點(diǎn)后若將底物葡萄糖換成脂肪，則曲線①和②不重合
答案 B
解析容器內(nèi)開始氧氣充足，因此有氧呼吸開始就有，B錯(cuò)誤；A、B、C三點(diǎn)，種子只進(jìn)行有氧呼吸，因此A、B、C三個(gè)時(shí)刻種子產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所都只有線粒體基質(zhì)(有氧呼吸)，C正確；同等質(zhì)量的脂肪比葡萄糖消耗更多的氧，釋放更多的能量，因此在A點(diǎn)后若將底物葡萄糖換成脂肪，則曲線①和②不重合，D正確。
15．干種子萌發(fā)過程中，CO2釋放量()和O2吸收量()的變化趨勢(shì)如圖所示(假設(shè)呼吸底物都是葡萄糖)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)干種子吸水后，自由水比例大幅增加，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中新陳代謝速率明顯加快，原因是________________________________________________________________________(至少答出兩點(diǎn))。
(2)在種子萌發(fā)過程中的12～30 h之間，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是____________和CO2。若種子萌發(fā)過程中缺氧，將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡，原因是______________________________。
(3)與種子萌發(fā)時(shí)相比，胚芽出土后幼苗的正常生長(zhǎng)還需要的環(huán)境條件包括______________________________________________________________________________。
答案 (1)自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與；水參與物質(zhì)運(yùn)輸 (2)乙醇、水缺氧時(shí)，種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動(dòng)所需，且種子無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用 (3)適宜的光照、CO2和無機(jī)鹽等
歸納總結(jié) 種子萌發(fā)時(shí)吸水和呼吸方式的變化曲線
(1)在種子萌發(fā)的第Ⅰ階段，由于(吸脹)吸水，呼吸速率上升。
(2)在種子萌發(fā)的第Ⅱ階段，細(xì)胞產(chǎn)生CO2的量要比消耗O2的量大得多，說明在此期間主要進(jìn)行無氧呼吸。
(3)在胚根長(zhǎng)出后，由于胚根突破種皮，增加了O2的進(jìn)入量，種子以有氧呼吸為主，同時(shí)胚根大量吸水(滲透吸水)。
1．(多選)(2022·湖南，13)在夏季晴朗無云的白天，10時(shí)左右某植物光合作用強(qiáng)度達(dá)到峰值，12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱。光合作用強(qiáng)度減弱的原因可能是( )
A．葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量
C．葉綠體內(nèi)膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低
D．光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降
答案 AD
解析夏季中午葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應(yīng)減慢，光合作用強(qiáng)度明顯減弱，A正確；夏季中午氣溫過高，導(dǎo)致光合酶活性降低，呼吸酶不受影響(呼吸酶最適溫度高于光合酶)，光合作用強(qiáng)度減弱，但此時(shí)光合作用強(qiáng)度仍然大于呼吸作用強(qiáng)度，即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量，B錯(cuò)誤；光合色素分布在葉綠體的類囊體膜上，而非葉綠體內(nèi)膜上，C錯(cuò)誤；夏季中午葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應(yīng)減慢，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，使葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降，光合作用強(qiáng)度明顯減弱，D正確。
2．(2018·江蘇，18)下圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是( )
A．橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度
B．橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度
C．橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度
D．橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度
答案 D
解析隨著CO2濃度的增大，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，但由于凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)著一個(gè)溫度，即最適溫度，低于或高于此溫度，凈光合速率都將下降，所以無法確定在CO2濃度足夠大時(shí)，甲、乙溫度的高低，A錯(cuò)誤；植物進(jìn)行光合作用存在最適溫度，高于最適溫度后，凈光合速率減小，所以隨著溫度升高，凈光合速率應(yīng)先升高后降低，B錯(cuò)誤；由于光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在相應(yīng)光波長(zhǎng)時(shí)，植物的凈光合速率存在峰值，不應(yīng)呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定的狀態(tài)，且光波長(zhǎng)一定時(shí)，較高溫度下的凈光合速率不一定較高，C錯(cuò)誤；隨著光照強(qiáng)度的增加，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，在光照強(qiáng)度足夠強(qiáng)時(shí)，較高的CO2濃度下凈光合速率較大，D正確。
3．(多選)(2022·山東，16)在有氧呼吸第三階段，線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子，電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2，電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動(dòng)H＋從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中，隨后H＋經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成，然后與接受了電子的O2，結(jié)合生成水。為研究短時(shí)低溫對(duì)該階段的影響，將長(zhǎng)勢(shì)相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理，分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H＋進(jìn)入線粒體基質(zhì)時(shí)不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)說法正確的是( )
A．4 ℃時(shí)線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻
B．與25 ℃時(shí)相比，4 ℃時(shí)有氧呼吸產(chǎn)熱多
C．與25 ℃時(shí)相比，4 ℃時(shí)有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D．DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H＋濃度降低，生成的ATP減少
答案 BCD
解析與25 ℃相比，4 ℃耗氧量增加，根據(jù)題意，電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2，說明電子傳遞未受阻，A錯(cuò)誤；與25 ℃相比，短時(shí)間低溫4 ℃處理，ATP合成量較少，耗氧量較多，說明4 ℃時(shí)有氧呼吸釋放的能量較多地用于產(chǎn)熱，消耗的葡萄糖量多，B、C正確；DNP使H＋不經(jīng)ATP合酶返回基質(zhì)中，會(huì)使線粒體內(nèi)外膜間隙中H＋濃度降低，導(dǎo)致ATP合成減少，D正確。
4．(2022·湖北)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)(在一定范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合速率增大，達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn))不同，研究證實(shí)高濃度臭氧(O3)對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測(cè)定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。
注：曲線1：甲對(duì)照組，曲線2：乙對(duì)照組，曲線3：甲實(shí)驗(yàn)組，曲線4：乙實(shí)驗(yàn)組。
回答下列問題：
(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)__________(填“減小”“不變”或“增大”)。
(2)與圖3相比，圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小，表明________________________________________________________________________。
(3)從圖3分析可得到兩個(gè)結(jié)論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的____________________，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物，表明_____________________________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降，為確定基因A功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系，使乙植物中基因A過量表達(dá)，并用高濃度O3處理75天。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________________________________________________________________________，則說明基因A的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無關(guān)。
答案 (1)增大 (2)高濃度臭氧處理甲的時(shí)間越短，對(duì)甲植物光合作用的影響越小 (3)①實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組 ②長(zhǎng)時(shí)間高濃度臭氧對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異 (4)基因A過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí)，乙植物的凈光合速率相同
解析 (1)限制光飽和點(diǎn)的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當(dāng)光照強(qiáng)度增大到一定程度時(shí)，凈光合速率不再增大，出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大。(2)與圖3相比，圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時(shí)間越短，對(duì)甲植物光合作用的影響越小。(3)據(jù)圖3可見，O3處理75天后，曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2，即甲、乙兩種植物的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長(zhǎng)時(shí)間高濃度O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度臭氧對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降，為確定基因A功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系，可以使乙植物中基因A過量表達(dá)，并用高濃度O3處理75天，比較基因A過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí)的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同，則說明基因A的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無關(guān)。
一、易錯(cuò)辨析
1．光照強(qiáng)度只影響光反應(yīng)，不影響暗反應(yīng)( × )
2．鎂可以影響葉綠素的合成從而影響光反應(yīng)( √ )
3．水分能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)，從而影響光合作用( √ )
4．整株植物處于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等( × )
5．嚴(yán)格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因?yàn)榇藯l件下細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物最少( × )
6．糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲(chǔ)藏( × )
7．破傷風(fēng)芽孢桿菌是一種厭氧菌，皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時(shí)清洗傷口并到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清( √ )
8．劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，氧氣供應(yīng)不足，肌細(xì)胞主要進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸( × )
9．內(nèi)部因素也會(huì)影響細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度，如生物的遺傳特性、器官種類、生長(zhǎng)時(shí)期等( √ )
二、填空默寫
1．參照光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線，完成特殊點(diǎn)(段)對(duì)應(yīng)的氣體交換情況。
2．農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是施肥時(shí)，肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被作物根系吸收(答出1點(diǎn)即可)。
3．請(qǐng)分析下圖中限制P點(diǎn)和Q點(diǎn)光合速率的因素
上述圖1、2、3中的曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的主要因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)達(dá)到Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。
4．結(jié)合O2濃度影響細(xì)胞呼吸的曲線分析：
(1)O2濃度為C時(shí)，AB＝BC，此時(shí)有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖不是(填“是”或“不是”)一樣多，理由是根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的方程式可以看出，當(dāng)有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時(shí)，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
(2)在保存蔬菜、水果時(shí)，應(yīng)選擇R點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度，理由是此時(shí)總CO2釋放量最少，有機(jī)物的損耗最少。
(3)低氧環(huán)境下，有機(jī)物消耗少的原因是在低氧條件下，無氧呼吸受到抑制，強(qiáng)度較弱，有氧呼吸因氧氣不足，強(qiáng)度也比較小，故總的CO2釋放量少，呼吸強(qiáng)度弱。
課時(shí)精練
一、單項(xiàng)選擇題
1．(2023·江蘇徐州高三調(diào)研)生物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到定性分析和定量分析，前者是確定研究對(duì)象是否具有某種性質(zhì)或某種關(guān)系；后者是研究觀察對(duì)象的性質(zhì)、組成和影響因素之間的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)探究光合作用的實(shí)驗(yàn)表述錯(cuò)誤的是( )
A．“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”需定量分析有光和無光條件下光合作用速率的不同
B．“光合作用的探究歷程”中的實(shí)驗(yàn)主要是定性分析，以探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物等
C．“探究光合作用的最適溫度”先要設(shè)計(jì)溫度梯度比較大的預(yù)處理實(shí)驗(yàn)來定量分析實(shí)驗(yàn)條件
D．“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”的定量分析實(shí)驗(yàn)中可以用O2釋放量作為觀測(cè)指標(biāo)
答案 A
解析探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，應(yīng)定量分析不同光照強(qiáng)度下光合作用速率的不同，A錯(cuò)誤。
2．(2023·江蘇南京高三模擬)如圖表示某植物一晝夜之內(nèi)葉綠體中C3相對(duì)含量的變化。下列說法中不正確的是( )
A．從B點(diǎn)開始合成光合產(chǎn)物(CH2O)
B．AB段C3含量較高與沒有接受光照有關(guān)
C．E點(diǎn)時(shí)C3含量極低與二氧化碳的供應(yīng)有關(guān)
D．E點(diǎn)時(shí)葉綠體中ATP的含量比D點(diǎn)時(shí)低
答案 D
解析 AB段C3含量不變，對(duì)應(yīng)的時(shí)間是0～6 h，沒有光照，C3含量較高與沒有接受光照有關(guān)，B點(diǎn)開始C3含量降低，表示C3被還原，開始合成有機(jī)物，A、B正確；E點(diǎn)時(shí)，光照過強(qiáng)，溫度較高，導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，生成的C3含量低，C正確；E點(diǎn)時(shí)，光照充足，葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的含量較D點(diǎn)高，D錯(cuò)誤。
3．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常施用一定量的無機(jī)肥來達(dá)到增產(chǎn)的目的。為了研究無機(jī)肥對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，科研小組將無機(jī)肥溶于土壤浸出液配制了不同濃度的鹽溶液，利用這些鹽溶液進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下表。下列說法正確的是( )
A.細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以化合物形式存在
B．植物的呼吸速率是通過根細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2量來測(cè)定
C．與對(duì)照組相比，植物在低鹽條件下產(chǎn)生和消耗的有機(jī)物更多
D．高鹽條件下植物細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致最大光合速率下降
答案 D
解析植物的呼吸速率應(yīng)該是測(cè)定整株植物，即所有細(xì)胞的呼吸速率，而不是只是測(cè)定根細(xì)胞的呼吸速率，B錯(cuò)誤；在低鹽條件下，植物的最大光合速率比對(duì)照組大，而呼吸速率比對(duì)照組小，產(chǎn)生有機(jī)物更多，而消耗的有機(jī)物更少，C錯(cuò)誤。
4．下列關(guān)于我國(guó)農(nóng)業(yè)諺語(yǔ)的理解，不合理的是( )
答案 C
解析分解者能把糞便中的有機(jī)物分解，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，A正確；立秋時(shí)節(jié)，是果實(shí)成熟的季節(jié)，代謝旺盛，需要較多的水，B正確；淀粉的元素組成是C、H、O，不含氮元素，含氮無機(jī)鹽不可作為小麥合成淀粉的原料，C錯(cuò)誤；土壤透氣性高，氧氣含量多，有氧呼吸旺盛，能釋放更多的能量用于植物吸收礦質(zhì)元素，D正確。
5．將若干豌豆幼苗置于25 ℃條件下培養(yǎng)4 d，測(cè)得的相對(duì)呼吸速率為10，再分別置于不同溫度下測(cè)定3 h后呼吸速率的變化，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．呼吸速率可通過O2的吸收量或CO2的釋放量來測(cè)定
B．與40 ℃相比，35 ℃時(shí)豌豆幼苗的呼吸速率更加穩(wěn)定
C．從圖中可以得出，豌豆幼苗呼吸作用的最適溫度為30 ℃
D．溫度通過影響酶的活性進(jìn)而影響豌豆幼苗的呼吸速率
答案 C
解析圖中曲線可以得出，35 ℃下呼吸速率大于30 ℃，且呼吸速率更加穩(wěn)定，故豌豆幼苗呼吸作用的最適溫度不是30 ℃，C錯(cuò)誤。
6．過氧化物酶體是真核細(xì)胞中的一種細(xì)胞器，其內(nèi)可發(fā)生的反應(yīng)為RH2＋O2eq \(――→,\s\up7(酶))R＋H2O2，對(duì)細(xì)胞內(nèi)的氧水平有很大的影響。如圖為線粒體和過氧化物酶體中相關(guān)生化反應(yīng)速率在不同O2濃度下的變化曲線。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是( )
A．線粒體和過氧化物酶體消耗O2的酶均分布在相應(yīng)的細(xì)胞器基質(zhì)中
B．低O2條件下，線粒體的酶比過氧化物酶體中的酶催化效率高
C．過氧化物酶體利用O2的能力隨O2濃度增加而增強(qiáng)
D．過氧化物酶體可保護(hù)細(xì)胞免受高濃度氧的毒害
答案 A
解析線粒體消耗氧氣為有氧呼吸第三階段，位于線粒體內(nèi)膜，而非線粒體基質(zhì)，A錯(cuò)誤。
7．下表是某植物X在適宜條件下，從開始播種到長(zhǎng)出兩片真葉期間CO2釋放速率和O2吸收速率相對(duì)值的變化。其中胚根長(zhǎng)出的時(shí)間是在30 h，兩片真葉在50 h開始長(zhǎng)出。
下列分析正確的是( )
A．植物種子含水量的快速增加發(fā)生在6～18 h
B．18～24 h呼吸作用的產(chǎn)物有CO2、H2O和乳酸
C．40 h時(shí)，形成ATP的能量全部來自有氧呼吸
D．46～52 h，細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物不全是糖類
答案 D
解析 0～2 h細(xì)胞呼吸強(qiáng)度很弱，從6 h開始細(xì)胞呼吸強(qiáng)度迅速增加，說明自6 h開始含水量已經(jīng)顯著提高，含水量的快速增加應(yīng)發(fā)生在6 h之前，A錯(cuò)誤；在沒有O2消耗的0～2 h仍有CO2釋放，說明該種子細(xì)胞進(jìn)行的是產(chǎn)物為酒精和CO2的無氧呼吸，而18～24 h同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，則細(xì)胞呼吸產(chǎn)物中沒有乳酸，B錯(cuò)誤；從46～52 h細(xì)胞呼吸的O2消耗大于CO2釋放分析，該種子萌發(fā)過程中呼吸作用消耗的有機(jī)物中存在氧含量低于糖類的有機(jī)物，則不能確定40 h時(shí)形成ATP的能量全部來自有氧呼吸，C錯(cuò)誤，D正確。
8．(2023·江蘇南京、鹽城高三模擬)種子庫(kù)在適當(dāng)?shù)牡蜏叵卤４嬷参锏姆N子。入庫(kù)保存前需對(duì)種子進(jìn)行清洗、干燥等處理，然后密封包裝存入－18 ℃的冷庫(kù)。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．入庫(kù)前干燥處理主要是除去大量的結(jié)合水
B．冷庫(kù)中－18 ℃的低溫會(huì)造成種子細(xì)胞中呼吸酶變性失活
C．密封包裝袋中需要充入充足的氧氣，以維持種子的活性
D．建立種子庫(kù)可以保存瀕危生物的種子，保護(hù)生物多樣性
答案 D
解析自由水與代謝的強(qiáng)弱有關(guān)，入庫(kù)前干燥處理主要是除去大量的自由水，降低細(xì)胞呼吸，利于儲(chǔ)存，A錯(cuò)誤；冷庫(kù)中－18 ℃的低溫通過抑制酶的活性來降低呼吸速率，不會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，不會(huì)使酶變性失活，B錯(cuò)誤；密封包裝袋中需要降低氧氣濃度，減弱細(xì)胞呼吸，以利于種子的保存，C錯(cuò)誤；建立種子庫(kù)可以保存瀕危生物的種子，防止生物滅絕，可以保護(hù)生物多樣性，D正確。
二、多項(xiàng)選擇題
9．為探究影響光合速率的因素，將同一品種玉米苗置于25 ℃條件下培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A．此實(shí)驗(yàn)共有兩個(gè)自變量：光照強(qiáng)度和施肥情況
B．光照強(qiáng)度為800 lux是玉米在25 ℃條件下的光飽和點(diǎn)
C．在土壤含水量為40%～60%的條件下，施肥促進(jìn)光合作用的效果明顯
D．制約c點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度的因素主要是土壤含水量
答案 AB
解析本實(shí)驗(yàn)有不同光照強(qiáng)度、是否施肥、土壤含水量三個(gè)自變量，A錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為800 lux時(shí)CO2吸收量均大于200 lux，但并沒有測(cè)定其他光照強(qiáng)度的CO2吸收量，所以無法確定光飽和點(diǎn)，B錯(cuò)誤。
10．(2023·江蘇高三模擬)下圖顯示在環(huán)境CO2濃度和高CO2濃度下，溫度對(duì)兩種植物CO2吸收速率的影響，下列有關(guān)曲線的分析不正確的是( )
A．高CO2濃度條件下，葉片溫度在45 ℃時(shí)兩種植物真正光合速率最高
B．環(huán)境CO2濃度條件下，40 ℃時(shí)限制兩種植物光合作用速率的因素相同
C．自然條件下，與植物b相比，植物a更適合生活在高溫環(huán)境中
D．植物b的光合作用相關(guān)酶活性在38 ℃左右最高
答案 ABD
解析高CO2濃度條件下，葉片溫度在約42 ℃時(shí)兩種植物凈光合速率最高，由于呼吸速率未知，無法知道真正光合速率的情況，A錯(cuò)誤；對(duì)比圖1和圖2可知，在40 ℃時(shí)，植物a在環(huán)境CO2濃度和高CO2濃度下的CO2吸收速率相同，此時(shí)限制植物a光合速率的因素不是CO2濃度，植物b在環(huán)境CO2濃度下的CO2吸收速率明顯低，此時(shí)限制植物b光合速率的因素是CO2濃度，B錯(cuò)誤；據(jù)圖1可知，自然條件下，葉片溫度較高時(shí)，植物a的凈光合速率較高，故與植物b相比，植物a更適合生活在高溫環(huán)境中，C正確；在環(huán)境CO2濃度條件下，植物b的光合作用相關(guān)酶活性在38 ℃左右最高，在高CO2濃度條件下，植物b的光合作用相關(guān)酶活性在42 ℃左右最高，D錯(cuò)誤。
11．某生物興趣小組以酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料，以葡萄糖作為能量來源，在一定條件下，通過控制氧氣濃度的變化，得到了酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)二氧化碳產(chǎn)生速率(Ⅰ)、氧氣消耗速率(Ⅱ)、以及酒精產(chǎn)生速率(Ⅲ)隨著時(shí)間變化的三條曲線，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，t1時(shí)刻Ⅰ、Ⅱ兩條曲線重合，S1、S2、S3、S4分別表示圖示面積。該興趣小組還利用乳酸菌作為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝備和條件不變，得到乳酸產(chǎn)生速率(Ⅳ)的曲線。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A．t1時(shí)刻，氧氣濃度較高，無氧呼吸消失
B．如果改變溫度條件，t1會(huì)左移或右移，但是S1和S2的值始終相等
C．若S2∶S3＝2∶1，S4∶S1＝8∶1時(shí)，O～t1時(shí)間段有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值為2∶1
D．若曲線Ⅳ和Ⅲ完全重合，則O～t1時(shí)間段酵母菌和乳酸菌細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
答案 ABC
解析 t1時(shí)刻，酒精產(chǎn)生速率為0，Ⅰ、Ⅱ兩條曲線重合，說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，無氧呼吸消失，A正確；如果改變溫度條件，酶的活性會(huì)升高或降低，t1會(huì)左移或右移，O～t1產(chǎn)生的CO2量＝S1＋S2＋S3＋S4，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精量與無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量相同，即無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量＝S2＋S3，有氧呼吸消耗的氧氣量等于有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量，即有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量＝S2＋S4，即S1＋S2＋S3＋S4＝S2＋S3＋S2＋S4，即S1和S2的值始終相等，B正確；由上述分析可知，S1＝S2，若S2∶S3＝2∶1、S4∶S1＝8∶1時(shí)，則S4∶S2＝8∶1，有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量＝S2＋S4＝9S2，無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量＝S2＋S3＝1.5S2，有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量∶無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量＝6∶1，有氧呼吸消耗1 ml葡萄糖產(chǎn)生6 ml二氧化碳，無氧呼吸消耗1 ml葡萄糖產(chǎn)生2 ml二氧化碳，因此O～t1時(shí)間段有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值為2∶1，C正確；乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸消耗1 ml葡萄糖產(chǎn)生2 ml乳酸，酵母菌無氧呼吸消耗1 ml葡萄糖產(chǎn)生2 ml酒精，若曲線Ⅳ和曲線Ⅲ兩者完全重合，說明酵母菌和乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸且乳酸和酒精的產(chǎn)生速率相等，但酵母菌同時(shí)還進(jìn)行有氧呼吸，則O～t1時(shí)間段酵母菌細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌，D錯(cuò)誤。
12．某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如下圖。據(jù)此，對(duì)該植物生理特性理解正確的是( )
A．呼吸作用的最適溫度比光合作用的高
B．凈光合作用的最適溫度約為25 ℃
C．在0～25 ℃范圍內(nèi)，溫度變化對(duì)呼吸速率的影響比對(duì)光合速率的大
D．適合該植物生長(zhǎng)的溫度范圍是10～50 ℃
答案 AB
解析由題圖可知，呼吸作用的最適溫度約為50 ℃左右，光合作用的最適溫度約為30 ℃左右，A項(xiàng)正確；由題圖可知，植物體凈光合作用的最適溫度約為25 ℃，B項(xiàng)正確；在0～25 ℃范圍內(nèi)，隨溫度升高，總光合速率曲線的上升幅度比呼吸速率曲線上升幅度大，說明溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的影響大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可以看出，當(dāng)溫度超過45 ℃時(shí)，凈光合速率小于0，植物不能正常生長(zhǎng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
三、非選擇題
13．(2023·江蘇鎮(zhèn)江高三期末)科研人員對(duì)煙草葉片光合作用進(jìn)行了相關(guān)研究。請(qǐng)回答相關(guān)問題：
(1)參與光合作用的很多分子都含有氮，氮與__________離子參與組成的葉綠素能夠吸收光能用于驅(qū)動(dòng)水的分解和__________________(物質(zhì))的合成。
(2)當(dāng)CO2濃度適當(dāng)增加時(shí)，煙草的光合作用強(qiáng)度增加，這時(shí)位于__________(填具體場(chǎng)所)的RuBP羧化酶將CO2固定為__________，再進(jìn)一步被__________為糖類。
(3)科研工作者對(duì)烤煙品種K326施加不同的供氮量處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
注：比葉氮表示單位葉面積的氮素的含量。
①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)可知，氮素對(duì)烤煙葉片凈光合速率的影響是_____________________________。
②研究人員推測(cè)出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是施氮提高了____________的合成，進(jìn)而影響光合速率；但在高氮情況下，____________成為影響光合速率持續(xù)升高的限制因素。
答案 (1)鎂(Mg) ATP、NADPH
(2)葉綠體基質(zhì) C3(三碳化合物) 還原
(3)①氮素可顯著提高烤煙葉片的凈光合速率，高氮相對(duì)于中氮提高作用不顯著(中氮與高氮的作用無顯著差異) ②葉綠素 CO2濃度
解析 (2)二氧化碳是暗反應(yīng)的原料，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)；在暗反應(yīng)過程中，RuBP羧化酶將CO2固定為C3(三碳化合物)，再進(jìn)一步被還原為糖類。(3)①由表可知，高氮組的凈光合速率略小于中氮組，中氮組的凈光合速率明顯大于低氮組，因此氮素對(duì)烤煙葉片凈光合速率的影響是氮素可顯著提高烤煙葉片的凈光合速率，但中氮與高氮的作用無顯著差異。②根據(jù)氮和鎂離子參與組成葉綠素，可推測(cè)出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是施氮提高了葉綠素的合成，進(jìn)而影響光合速率；再結(jié)合表格可知，中氮組葉綠體CO2濃度明顯高于高氮組，說明在高氮情況下，葉綠體CO2濃度成為影響光合速率持續(xù)升高的限制因素。
14．某課題小組同學(xué)利用如圖1所示裝置探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，利用調(diào)節(jié)螺旋將U型管右側(cè)液面高度調(diào)至參考點(diǎn)后，關(guān)閉三通活栓。實(shí)驗(yàn)中定時(shí)記錄右側(cè)液面高度相對(duì)于參考點(diǎn)的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。取甲、乙兩套該裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
(1)表中①表示的含義_______________________________________________________。
(2)將甲、乙裝置均置于28 ℃恒溫條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過程中微生物保持活性)，60 min后讀數(shù)。若裝置中的酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，那么甲裝置U型管右側(cè)液面將__________，乙裝置U型管右側(cè)液面將_____________________________________________。
(3)若圖2中YZ∶ZX＝4∶1，則對(duì)應(yīng)O2濃度下有氧呼吸消耗的葡萄糖量占總消耗量的___________________________________，圖2中無氧呼吸強(qiáng)度降為0的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度是_____________________________________________________________點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度。
(4)在O2濃度為J點(diǎn)對(duì)應(yīng)濃度前，限制呼吸作用CO2釋放量的主要因素是_________________。
(5)若圖2中EL＝LH，則說明O2濃度為H點(diǎn)對(duì)應(yīng)濃度時(shí)，有氧呼吸和無氧呼吸__________相等。
答案 (1)細(xì)胞呼吸時(shí)O2吸收量 (2)上升下降 (3)1/13 I (4)O2濃度 (5)釋放CO2的量項(xiàng)目
生理過程
氣體交換
生理狀態(tài)模型
A點(diǎn)
只進(jìn)行呼吸作用
吸收O2、釋放CO2
AB段
呼吸作用大于光合作用
吸收O2、釋放CO2
B點(diǎn)
呼吸作用等于光合作用
不與外界進(jìn)行氣體交換
B點(diǎn)以后
呼吸作用小于光合作用
吸收CO2、釋放O2
作物
A
B
C
D
株高/cm
170
65
59
165
光飽和點(diǎn)/μml·m－2·s－1
1 200
1 180
560
623
鹽濃度(mml·L－1)
最大光合速率(μml CO2·m－2·s－1)
呼吸速率(μml CO2·m－2·s－1)
0(對(duì)照)
31.65
1.44
100(低鹽)
36.59
1.37
500(中鹽)
31.75
1.59
900(高鹽)
14.45
2.63
選項(xiàng)
諺語(yǔ)
理解
A
種地不上糞，等于瞎胡混
糞便中的有機(jī)物經(jīng)分解者分解后生成的產(chǎn)物能被作物利用
B
立秋無雨是空秋，萬(wàn)物歷來一半收
立秋時(shí)節(jié)，谷物生長(zhǎng)需要較多水分
C
豆麥輪流種，十年九不空
豆科植物與根瘤菌共生能給土壤帶來氮肥；含氮無機(jī)鹽可作為小麥合成淀粉的原料
D
沙土摻泥，好得出奇
土壤透氣性高，有利于增強(qiáng)根部細(xì)胞有氧呼吸，促進(jìn)根部對(duì)礦質(zhì)元素的吸收
時(shí)間(h)
0
2
6
10
14
18
24
30
36
40
46
52
CO2釋放相對(duì)值
2
4
21
28
42
56
56
56
56
56
59
62
O2吸收相對(duì)值
0
0
12
16
17
17
18
21
42
56
60
70
組別
氮濃度(mml/L)
比葉氮(g/m2)
葉綠素含量(mg/dm2)
葉綠體CO2濃度(μml/ml)
凈光合速率[μml/(m2·s)]
低氮
0.2
0.5
1.6
75
9
中氮
2
0.95
2.8
125
15
高氮
20
1.1
3.0
80
14.9
裝置
反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入的材料
中心小杯內(nèi)加入的材料
液面高度變化的含義
甲
酵母菌培養(yǎng)液1 mL＋適量葡萄糖溶液
適量NaOH溶液
①
乙
酵母菌培養(yǎng)液1 mL＋等量葡萄糖溶液
等量蒸餾水
細(xì)胞呼吸時(shí)CO2的釋放量與O2吸收量的差值

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