2019届高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用高考非选择题突破瓶颈冲刺集训系列1学案

高考非选择题突破瓶颈冲刺集训系列11.细胞呼吸和光合作用的生理过程、产物和影响因素，及彼此的制约关系是高考命题的热点。

2．命题者往往通过文字叙述、实验数据、图表、曲线等形式考查学生的分析、综合应用能力。

这就要求对课本知识全面理解、掌握，培养对图表、曲线等表达形式的对比分析、获取信息的能力。

【通关集训】1．(新情景信息类)(2018·四川广安模拟)植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O2，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。

如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：(1)过程①发生在____________中，并且需要光反应提供________________。

在黑暗条件下C3不能被还原再生成______化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。

(2)研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。

因此，当细胞中O2浓度升高时，过程②会受到________。

(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是________________________________________________。

(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是____________________________。

解析：(1)过程①需要光反应提供ATP和[H]，发生在叶绿体基质中，在黑暗条件下C3不能被还原再生成C5化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。

(2)催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点，当细胞中O2浓度升高时，O2会与CO2争夺C5，过程②会受到抑制。

(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是光呼吸可消耗过剩的能量(或ATP和[H])。

(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP，而有氧呼吸产生ATP。

答案：(1)叶绿体基质ATP和[H](二者缺一不可) C5(2)抑制(3)光呼吸可消耗过剩的能量(或ATP和[H])(4)光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP2．(坐标曲线类)下列甲图表示将绿色的小麦植株放在温度适宜的密闭容器内，该容器内氧气量的变化情况如甲图曲线所示；乙图表示在一定光照强度下光合作用与CO2浓度之间的关系。

(1)观察甲图，回答下列问题：B点时，小麦根尖分生区细胞中合成ATP的场所有________，从5 min到10 min，植物光合作用速率的变化是________(填“变大”“变小”或“不变”)，最可能的原因是________________________________________________________________________，B点时植株叶绿体产生氧气的速率约为____________mol/min(假设全部细胞的呼吸速率保持不变)。

(2)观察乙图，回答下列问题：CO2浓度小于300 mg/L时，O2释放量的主要限制因素是________，若适当提高光照强度则b 点将向________(填“左”或“右”)移动。

解析：(1)根尖细胞内没有叶绿体，只能进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。

从5 min到10 min，曲线的斜率在减小，说明此时光合作用速率在变小，可能的原因是光合作用速率大于呼吸作用速率，造成密闭环境中二氧化碳浓度下降，光合作用速率随之下降。

在B点时，环境中氧气量保持不变，说明(真正)光合作用速率与呼吸作用速率相等，根据甲图可知从0 min到5 min黑暗中氧气消耗量为(5－4)×10－7＝1×10－7(mol)，可知呼吸作用的速率为1×10－7÷5＝0.2×10－7(mol/min)，因此，B点时光合作用速率为0.2×10－7mol/min。

(2)根据乙图，当二氧化碳浓度小于300 mg/L时，随着二氧化碳浓度增大，氧气释放量逐渐增大，说明此时限制氧气释放量的主要因素是二氧化碳浓度。

b点时光合作用速率与呼吸作用速率相等，若适当提高光照强度，则光合作用速率会增大，要使两个速率重新相等，可降低二氧化碳浓度，因此，若适当提高光照强度，则b点左移。

答案：(1)细胞质基质和线粒体变小CO2浓度降低0.2×10－7(或2×10－8) (2)CO2浓度左3．(柱形图类)(2018·武汉调研)某实验小组将菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片(面积和质量相同)，装入含蒸馏水的注射器中，排出叶片内的气体，使叶圆片下沉。

然后将叶圆片分别放入不同浓度的NaHCO3溶液中进行实验(NaHCO3溶液为光合作用提供原料，且浓度变化对溶液pH 的影响忽略不计，其他实验条件相同)，观察第1片叶圆片上浮所需时间(min)，结果如图。

请回答下列问题：(1)当NaHCO3溶液浓度为1%～4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，可能是幼叶的光合作用能力比成熟叶________(填“强”或“弱”)。

有人推测幼叶与成熟叶光合作用能力差异可能是叶片中光合色素的含量不同，为寻求证据，可以用________分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用________法分离色素，观察并比较二者色素带的宽度及颜色深浅。

(2)在NaHCO3溶液浓度为0%的溶液中，叶圆片直至实验结束仍未上浮，其原因是缺乏NaHCO3，直接影响光合作用的________阶段。

当浓度超过5%，叶圆片也不上浮，最可能的原因是溶液浓度过大，导致__________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)当NaHCO3溶液浓度为3%时，适当提高溶液温度，第一片叶圆片上浮时间延长，该现象不能表明提高后的温度已超过总光合作用的最适温度，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)叶圆片上浮是由于光合作用产生了氧气，氧气释放越多，浮力越大，上升越快，幼叶上浮时间比成熟叶长，可能是幼叶光合作用能力弱，释放的O2量比成熟叶少。

叶绿体中色素的提取用无水乙醇，分离色素用纸层析法。

(2)NaHCO3为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与暗反应。

NaHCO3浓度过大会导致细胞渗透失水，细胞失水过多会导致死亡。

(3)适当提高溶液温度，对光合作用和呼吸作用都会产生影响，叶圆片上浮时间延长，说明叶圆片释放氧气的速率减小，即净光合作用速率减小。

答案：(1)弱无水乙醇纸层析(2)暗反应细胞渗透失水过多而死亡(其他答案合理亦可) (3)叶圆片上浮时间延长，只能表明净光合作用速率降低(或只能表明总光合作用与呼吸作用的差值降低)4．(表格分析类)正常土壤盐分含量约为 2 g/kg，土地盐碱化已成为全球性危害，选育耐盐作物有重要意义。

某研究小组将粒重相同的A、B两个品种的小麦植株各均分为3组，实验处理及结果如表(各植株生长状况良好且一致，其他培养条件相同且适宜)，请分析回答：率大于A品种，原因是________________________________________________________________________。

(2)随土壤盐分含量升高，小麦光合速率逐渐降低，一方面是由于失水导致叶片部分气孔关闭，供给光合作用的________减少；另一方面是由于叶绿素活性降低，导致用于暗反应的________减少。

(3)盐分含量为9 g/kg的土壤宜种植A品种小麦，理由是________________________________________________________________________。

解析：(1)总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，CO2吸收速率表示净光合速率，然而从表中无法获取A、B两品种小麦在土壤盐分含量为2 g/kg的呼吸速率，因此无法判断B品种小麦的总光合速率是否大于A品种。

(2)失水导致小麦叶片部分气孔关闭，CO2通过气孔进入细胞中的量减少，光合速率降低；由于叶绿素活性降低，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少。

(3)分析表格，盐分含量为9 g/kg的土壤中，A品种小麦的有效穗数和穗粒数都大于B品种，因此A品种适宜种植在该盐分含量的土壤中。

答案：(1)不能实验未测定A、B两品种小麦的呼吸速率(2)CO2[H]和ATP(3)与B品种相比，该条件下A品种穗粒总数更多5．(计算分析类)如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：叶片重量(M)无光处理1 h叶片重量(M－X)光照处理1 h叶片重量(M＋Y)操作流程(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为_______________________________，光合速率可表示为___________________________________________________。

在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度________(填“增强”“减弱”或“不变”)，实际光合作用的强度________(填“增强”“减弱”或“不变”)。

(2)恒定在上述________℃温度下，维持10 h光照，10 h黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________mg。

解析：(1)呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示，所以是X。

净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示，而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量，所以是Y＋2X。

在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度很明显在逐渐增强，光合作用强度也在逐渐增强。

(2)单位时间内的净光合作用的积累量是Y＋X，10 h的积累量是10(Y＋X)，再黑暗10 h，呼吸消耗的有机物的量是10X，经过10 h光照、10 h黑暗，剩余的有机物的量是10Y，据题图可知在14 ℃时，增重最多，增加的量是30 mg。

答案：(1)X Y＋2X 增强增强(2)14 306．(实验探究类)(2018·广州模拟)下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。

该装置放在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。