2022年高考生物復習 專題03 細胞的能量供應和利用 光合作用與細胞呼吸題型探究

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1、2022年高考生物復習 專題03 細胞的能量供應和利用 光合作用與細胞呼吸題型探究 1. 光合作用和細胞呼吸過程圖解的理解 解此類試題時必須注意以下技巧和方法：首先抓好基礎，培養(yǎng)識圖能力；其次找出隱含條件，培養(yǎng)逆推能力，而圖解題中的已知條件一般包含在文字敘述、圖解中。一些比較有技巧的題都巧妙地將信息隱藏在圖解中而不會太明顯，這就要求同學們能利用逆推法，即要解決問題必須已知哪些條件，再從圖解中透過現(xiàn)象看本質(zhì)，從中找出所需的已知條件。 （1）結構圖解 【典例1】（xx·冀州模擬）下圖是此棉花的某部位細胞內(nèi)物質(zhì)的轉化和轉移路徑圖，能量均省略，其中I、Ⅱ表示場所，①～④表示生理過程，A～F表示

2、物質(zhì)。下列說法錯誤的是（ ） A．此細胞可能為植物的根尖細胞 B．圖中I、Ⅱ分別表示細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 C．如用180標記物質(zhì)E，則物質(zhì)C中不可能出現(xiàn)180 D．若圖中①③過程均產(chǎn)生1 mol物質(zhì)C，則②過程消耗了2/3mol葡萄糖 【參考答案】C 【試題解析】由圖可知，①②表示無氧呼吸，②③④表示有氧呼吸，Ⅰ為細胞質(zhì)基質(zhì)，Ⅱ為線粒體，B正確；植物的根尖細胞既可發(fā)生有氧呼吸，也可發(fā)生無氧呼吸，A正確；物質(zhì)E為O2，物質(zhì)CO2，如用180標記物質(zhì)O2，可通過有氧呼吸轉移到H2O中，然會在進行有氧呼吸，轉移到中CO2，C錯；①過程產(chǎn)生1 mol物質(zhì)CO2，則消耗葡萄糖1/2mo

3、l，③過程產(chǎn)生1 mol物質(zhì)CO2，則消耗葡萄糖1/6mol，則②過程消耗了葡萄糖1/2+1/6=2/3mol，D正確。 （2）柱狀圖及曲線圖 【典例2】（xx·哈三中模擬）以下甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述錯誤的是 A．甲圖中氧濃度為a時的情況對應的是乙圖中的A點 B．甲圖中氧濃度為b時的情況對應的是乙圖中的CD段 C．甲圖的a、b、c、d四個濃度中c是最適合貯藏的 D．甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生 【參考答案】B 【試題解析】結合題意分析圖解：圖甲中不同氧濃度條件下進行的呼吸作用不同，判斷呼吸作用方式主要根據(jù)產(chǎn)生的

4、二氧化碳和消耗氧氣的量的比例．氧濃度為a時，只進行無氧呼吸，氧濃度為d，只進行有氧呼吸。甲圖中氧濃度為a時，細胞只釋放CO2不吸收氧氣，說明細胞只進行無氧呼吸，對應乙圖中的A點，A正確；氧濃度為b時，CO2的釋放量遠遠大于氧氣的吸收量，說明細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，且無氧呼吸強度大，應在乙圖中的AC段之間，B錯誤；貯藏植物器官應選擇CO2產(chǎn)生量最少即細胞呼吸最弱時，對應甲圖中的c點，C正確；氧濃度為d時，CO2釋放量與氧氣的吸收量相等，細胞只進行有氧呼吸，因此沒有酒精產(chǎn)生，D正確。 （3）代謝圖解 【典例3】（xx·珠海調(diào)研）如圖表示某高等植物體內(nèi)的生理過程，有關分析正確的是(　　

5、) A．階段Ⅰ生成的NADPH將作為還原劑固定二氧化碳 B．能夠在葉肉細胞生物膜上進行的生理過程有Ⅱ、Ⅲ C．過程⑤可為細胞吸收Mg2＋等離子提供動力，而不是過程④ D．過程④、⑤進行的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 【參考答案】C 【試題解析】本題考查光合作用與細胞呼吸的比較。據(jù)圖分析可知Ⅰ階段代表光合作用的光反應階段，Ⅱ階段代表暗反應階段，Ⅲ階段代表細胞呼吸過程。階段Ⅰ生成的NADPH作為還原劑還原CO2；Ⅱ階段在葉肉細胞的葉綠體基質(zhì)中進行，Ⅲ階段的部分過程在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；過程④只在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。 （4）(儀器、試劑)裝置圖解 【典例4】（xx·珠海沖刺卷）把經(jīng)過相同

6、時間饑餓處理且長勢相近的同種植物放在相同的透明玻璃鐘罩內(nèi)(密封)，玻璃鐘罩內(nèi)的燒杯中放有等量的不同物質(zhì)，如下圖所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2濃度對光合速率的影響的實驗裝置分別是(　　) A．①②；③④ B．①③；①④ C．①④；②③ D．③④；①③ 【參考答案】A 【試題解析】本題考查與光合作用有關的探究實驗，正確確定單一變量是解答本題的關鍵。探究光合作用是否需要CO2，單一變量是有無CO2，所以可以用裝置①(有CO2)和裝置②(無CO2)進行實驗。探究CO2濃

7、度對光合速率的影響，單一變量是CO2濃度，所以可以用裝置③(濃度較低)和裝置④(濃度較高)進行實驗。 2.光合作用和細胞呼吸過程表格的理解 （1）表格題的一般解題步驟 首先，要仔細閱讀并理解表格材料，明確該表格反映的是什么信息。其次，要對表格材料進行綜合分析，并能準確把握表格及題干間的內(nèi)在聯(lián)系。第三，要將材料中的問題與教材知識有機結合起來加以論證。最后，對材料分析及與原理結合論證的過程進行畫龍點晴的總結，以收到首尾呼應的答題效果。 （2）表格題的分類 ①數(shù)據(jù)表格 1）數(shù)據(jù)對比。在這類題目中有眾多的數(shù)據(jù)，但大多數(shù)只起陪襯作用，而起關鍵作用的往往只是其中的個別數(shù)據(jù)，判斷這些數(shù)據(jù)差異形成

8、的原因就成為分析的要點。 2）單(多)因子變量數(shù)據(jù)分析。 【典例5】一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列敘述錯誤的是(　　) 氧濃度(%) a b c d 產(chǎn)生CO2的量(mol) 0.9 1.3 1.5 3.0 產(chǎn)生C2H5OH的量(mol) 0.9 0.7 0.6 0 A.氧濃度為a時，只進行無氧呼吸 B．氧濃度為b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為0.6 mol C．氧濃度為c時，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精發(fā)酵 D．氧濃度為d時，只進行有氧呼吸 【參考答案】C 【試題解析】如果無C2

9、H5OH，只有CO2產(chǎn)生，則說明酵母菌只進行有氧呼吸，如氧氣濃度為d時的呼吸方式。如果產(chǎn)生的CO2和C2H5OH摩爾數(shù)相等，則說明酵母菌只進行無氧呼吸，如在氧氣濃度為a時的呼吸方式。如果產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)大于C2H5OH的摩爾數(shù)，說明酵母菌同時進行了有氧呼吸和無氧呼吸兩種呼吸方式，如氧氣濃度為b和c的呼吸方式。氧氣濃度為b時，通過無氧呼吸產(chǎn)生的CO2為0.7 mol，剩余的0.6 mol是有氧呼吸方式產(chǎn)生的。氧氣濃度為c時，有氧呼吸產(chǎn)生0.9 mol的CO2，消耗0.15 mol葡萄糖，無氧呼吸消耗0.3 mol葡萄糖，故C錯誤。 （2）材料表格 【典例6】分別在A、B、C三個研缽中加2

10、 g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色(或褐色)、幾乎無色。(注：“＋”表示加，“－”表示不加) 處理 A B C SiO2(少量) ＋ ＋ ＋ CaCO3(少量) － ＋ ＋ 95%乙醇(10 mL) ＋ － ＋ 蒸餾水(10 mL) － ＋ － 試回答： (1)A處理得到的溶液顏色是________，原因是______________________________。 (2)B處理得到的溶液顏色是_________，原因是____________________________。

11、(3)C處理得到的溶液顏色是__________，原因是____________________________。 【參考答案】(1)黃綠色　部分葉綠素受到破壞　(2)幾乎無色　葉綠素不溶于水　(3)深綠色　大量葉綠素溶于乙醇中 【試題解析】題中，SiO2有利于研磨充分，CaCO3具有保護葉綠素，防止其被破壞的作用，同時色素的提取應該使用有機溶劑，如無水乙醇、丙酮，而不能用蒸餾水。 3.光合作用和細胞呼吸過程坐標圖的理解 生物坐標曲線圖題分為單一曲線圖題和復合曲線圖題，此類題能全面考查同學們的綜合素質(zhì)，一直是高考命題的重點和熱點。 （1）識圖與析圖 一是識圖。關鍵是三看：一看變量(

12、x、y軸)表示的意義，找出兩者之間的大致關系；二看曲線中的特殊點(起點、拐點、頂點、終點、交叉點)表示的意義；三看曲線的走向、變化趨勢，對有些曲線還要明白切線斜率的含義。二是析圖。分析圖中為什么會有這種變化趨勢：如果同一坐標系中有多條曲線，解題時要明確每條曲線的含義、變化及其原因，以及與此曲線代表的生命現(xiàn)像相關的因素有哪些等。 （2）生物坐標圖的繪制 常用的方法是描點法。首先確定幾個關鍵點，再圍繞點繪曲線。具體步驟為：①為每組數(shù)據(jù)選取合適的軸，通常以x軸表示條件(自變量)，以y軸表示實驗結果(因變量)；②選取適合而易于使用的標度，充分利用圖紙；③清晰標注兩坐標的含義并注明單位；④標出各點；

13、⑤以能穿過最多點的直線或光滑的曲線連接各點；⑥標注圖像的標題。 （3）考查方向 ①單一曲線圖題 【典例7】如圖為某植物在一定CO2濃度下溫度與光合作用速率的關系曲線。根據(jù)曲線分析，下列選項不正確的是(　　) A．圖中C點對應的溫度表示該植物在此條件下光合作用的最適溫度 B．圖中CD段下降的原因可能是隨著溫度的升高，酶活性降低 C．在C點對應的溫度下，如果增加環(huán)境中CO2濃度，C點可能會上移 D．在BC段，限制光合作用速率的因素除了溫度之外還有光照強度 【參考答案】D 【試題解析】本題考查影響光合作用的因素。在BC段，影響光合作用速率的因素包括溫度，但由于題干中沒有提到光照

14、強度，故D項結論無法得出。 ②復合曲線圖題 【典例8】 農(nóng)科所技術員研究溫度對某蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，將實驗結果繪制成如下曲線。據(jù)此提出以下結論，你認為合理的是(　　) A．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度 B．陰影部分表示5～35℃時蔬菜的凈光合速率小于零 C．光照越強，該蔬菜新品種的產(chǎn)量越高 D．溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃ 【參考答案】D 【試題解析】題圖中反映出光合作用酶的最適溫度在25～30℃之間，沒有反映出呼吸作用酶的最適溫度，不能得出A項結論。陰影部分表示5～35℃時蔬菜光合作用量減去呼吸作用量，即凈光合量，很明顯是大于零的。植物有光

15、飽和點時，光照強度大于光飽和點時，光合作用不再增強，產(chǎn)量不再提高。在25～30℃時，凈光合量最大，蔬菜產(chǎn)量最高，因此，溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃ 4.細胞呼吸和光合作用的相關實驗 （1）細胞呼吸實驗的類型 ①探究細胞呼吸強度的實驗：常用下面的實驗裝置探究植物或動物細胞的有氧呼吸強度，用NaOH溶液吸收細胞呼吸產(chǎn)生的CO2，瓶內(nèi)氣體減少量即為O2的消耗量，代表呼吸強度。乙瓶為對照。 ②探究細胞呼吸方式的實驗：除了教材實驗外，常用下面的實驗裝置來探究植物細胞或酵母菌的細胞呼吸方式。裝置1紅色液滴左移表明細胞呼吸吸收了O2。裝置2紅色液滴右移表明細胞進行了無氧呼吸，因為有

16、氧呼吸O2的吸收量與CO2的釋放量相等，無氧呼吸不吸收O2但釋放CO2。 ③探究細胞呼吸過程場所的實驗(一般是探究第二階段的場所)：常見方法是用離心的方法把動物細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開，分別加入丙酮酸，檢測CO2的產(chǎn)生。 （2）光合作用實驗 ①實驗類型 a與光合作用發(fā)現(xiàn)有關的經(jīng)典實驗：柳樹增重實驗；薩克斯驗證光合作用產(chǎn)物——淀粉的實驗(經(jīng)?？疾榘堤幚淼哪康摹⒕凭撋幚淼哪康?、照光與遮光對照、碘液的檢驗鑒定等)；恩格爾曼的實驗(現(xiàn)象及結論、實驗材料的優(yōu)點、實驗的巧妙之處)；魯賓、卡門的實驗(技術手段——放射性同位素標記法)。 b教材實驗——色素的提取與分離。 c影響因素——光照、CO2、溫度等。 ②實驗試劑及作用 a NaHCO3→提供CO2，b石臘→密封，c油層→密封，d開水冷卻→排除水中氣體。 ③實驗材料及方法 a 綠色葉片、黑藻等——觀察氣泡(即O2)冒出的速率。 b 打孔器打取小的圓形葉片——觀察葉片上浮的速率和數(shù)量。 （3）解決此類問題要從以下幾方面入手： ①明確實驗目的。 ②根據(jù)實驗目的確定實驗類型，即是驗證實驗還是探究實驗。 ③根據(jù)實驗的目的和給定的實驗條件確定實驗的變量，要遵循單一變量原則、條件一致且適宜性原則等。