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第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单大大题题攻攻分分策策略略(一一)攻攻克克光光合合作作用用和和细胞呼吸的细胞呼吸的“四大难题四大难题”第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单绿绿叶叶的的主主要要功功能能是是进进行行光光合合作作用用和和蒸蒸腾腾作作用用。绿绿色色植植物物水水分分的的散散失失主主要要是是通通过过气气孔孔蒸蒸发发实实现现的的,即即蒸蒸腾腾作作用用,同同时时绿绿叶叶光光合合作作用用所所需需的的原原料料CO2也也是是主主要要通通过过气气孔孔吸吸收收的的,因因此此气气孔孔的的开开闭闭情情况况直直接接影影响响到到叶叶片片水分的散失和光合作用强度。水分的散失和光合作用强度。热点一热点一绿色植物叶片的气孔开闭对光合作用的影响绿色植物叶片的气孔开闭对光合作用的影响策略指导策略指导第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单1气孔的结构气孔的结构每每个个气气孔孔都都是是由由两两个个保保卫卫细细胞胞组组成成的的。保保卫卫细细胞胞属属于于表皮细胞,含有叶绿体。表皮细胞,含有叶绿体。2气孔的开闭条件气孔的开闭条件气气孔孔的的开开闭闭完完全全取取决决于于保保卫卫细细胞胞的的充充盈盈程程度度。当当保保卫卫细细胞胞吸吸水水后后膨膨胀胀变变形形,气气孔孔开开启启;反反之之,细细胞胞失失水水收收缩缩,气气孔孔关关闭闭。打打个个形形象象的的比比喻喻,婚婚礼礼现现场场常常会会用用到到喜喜庆庆气气门门,充充气气开开,放放气气就就塌塌,这这里里的的气气门门就就像像一一个个保保卫卫细细胞胞一一样样。凡凡能能使使保保卫卫细细胞胞失失水水的的因因素素都都会会使使气气孔孔关关闭闭,反反之,凡能使细胞充盈膨胀的因素都会使气孔开启。之,凡能使细胞充盈膨胀的因素都会使气孔开启。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单3常见的能引起气孔关闭的因素常见的能引起气孔关闭的因素(1)光光照照:某某些些植植物物叶叶片片(鸭鸭跖跖草草)的的气气孔孔在在光光照照下下,保保卫卫细细胞胞内内的的K浓浓度度升升高高,远远高高于于周周围围细细胞胞中中的的K浓浓度度,保保卫卫细细胞胞吸吸水水而而膨膨胀胀,气气孔孔开开启启;在在黑黑暗暗时时保保卫卫细细胞胞K浓浓度度降降低低,保保卫卫细细胞胞失失水水使使气气孔孔关关闭闭。但但保保卫卫细细胞胞在在缺缺乏叶绿素的黄化叶片中,虽在光照下气孔也不开启。乏叶绿素的黄化叶片中,虽在光照下气孔也不开启。(2)夏夏日日“午午休休”现现象象:有有些些植植物物在在夏夏季季晴晴朗朗的的一一天天中中午午会会出出现现光光合合作作用用强强度度暂暂时时下下降降的的现现象象,即即“午午休休”现现象,从而造成植物光合作用的双峰曲线,如下图所示。象,从而造成植物光合作用的双峰曲线,如下图所示。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(3)若若植植物物在在NaHCO3缓缓冲冲液液中中培培养养,NaHCO3缓缓冲冲液液浓浓度度过过高高会会导导致致保保卫卫细细胞胞渗渗透透失失水水,使使气气孔孔部部分分关关闭,从而引起光合作用强度下降。闭,从而引起光合作用强度下降。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(4)高高浓浓度度CO2使使气气孔孔迅迅速速关关闭闭。无无论论光光照照或或黑黑暗暗条条件件下下,高高浓浓度度的的CO2使使保保卫卫细细胞胞pH下下降降,淀淀粉粉磷磷酸酸化化酶酶促促使使糖糖转转化化为为淀淀粉粉,保保卫卫细细胞胞里里葡葡萄萄糖糖浓浓度度降降低低使使细胞失水,引起气孔关闭。细胞失水,引起气孔关闭。(5)叶叶片片含含水水量量:叶叶片片含含水水量量过过高高或或过过低低,会会使使气气孔孔关关闭闭。如如叶叶子子被被水水饱饱和和时时,表表皮皮细细胞胞含含水水量量高高而而膨膨胀胀、挤压,气孔在白天也会关闭。挤压,气孔在白天也会关闭。(6)温温度度:一一般般来来说说,提提高高温温度度能能增增加加气气孔孔的的开开度度。3050 时时,气气孔孔可可达达最最大大开开度度。低低温温(10)下下,虽虽进行长时间光照,气孔仍很难完全开启。进行长时间光照,气孔仍很难完全开启。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(7)(7)植植物物激激素素:低低浓浓度度的的脱脱落落酸酸溶溶液液可可抑抑制制气气孔孔开开放放并并且且作作用用快快,在在210分分钟钟内内可可使使多多种种植植物物气气孔孔开开始始关关闭闭,时时间间可可长长达达数数天天;而而细细胞胞分分裂裂素素可可促促进进气气孔孔开开放放。由由此此可可见见,无无论论何何种种原原因因引引起起的的气气孔孔关关闭闭,都都能能降降低低叶片组织内的叶片组织内的CO2浓度,从而降低光合作用强度。浓度,从而降低光合作用强度。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单 回答下列有关植物生理的问题:回答下列有关植物生理的问题:典例展示典例展示例例1第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(1)上上图图1为为某某种种绿绿色色植植物物叶叶片片的的气气孔孔结结构构示示意意图图,在在黑黑 暗暗 条条 件件 下下,保保 卫卫 细细 胞胞 中中 合合 成成 ATP的的 场场 所所 是是_。保保卫卫细细胞胞围围成成气气孔孔部部分分的的细细胞胞壁壁较较厚厚,而而外外侧侧的的壁壁较较薄薄。在在炎炎热热夏夏季季中中午午,保保卫卫细细胞胞可可能能处处于于质质壁壁分分离离(失失水水)状状态态,气气孔孔处处于于_状状态态,因因而会影响叶肉细胞光合作用的而会影响叶肉细胞光合作用的_反应。反应。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(2)取取同同一一植植物物形形态态、大大小小、长长势势均均相相同同的的两两个个叶叶片片,用用上上图图2的的装装置置进进行行实实验验(不不考考虑虑其其他他外外界界因因素素的的影影响响)。在在相相同同的的温温度度下下处处理理6 h后后,测测得得甲甲、乙乙装装置置中中液液滴滴移移动动的的距距离离分分别别为为L1和和L2(单单位位:mL),则则实实验验条条件件下下该该植物实际光合作用速率为植物实际光合作用速率为_mL/h。(3)大大田田种种植植大大豆豆时时,“正正其其行行,通通其其风风”的的主主要要目目的的是是通通过过_提提高高光光合合作作用用强强度度以以增增加加产产量量。大大豆豆幼幼苗苗在在适适宜宜条条件件下下进进行行光光合合作作用用时时,若若突突然然停停止止CO2供供应应,短短时时间间内内叶叶绿绿体体中中ATP含含量量的的变变化化为为_。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单思维建模思维建模应用示例应用示例1.明确保卫细胞的结明确保卫细胞的结构特点构特点内侧壁厚,外侧壁薄;有叶绿体内侧壁厚,外侧壁薄;有叶绿体2.明确保卫细胞与气明确保卫细胞与气孔的关系孔的关系每两个保卫细胞围成一个气孔。每两个保卫细胞围成一个气孔。保卫细胞吸水,气孔开放;保卫保卫细胞吸水,气孔开放;保卫细胞失水,气孔关闭细胞失水,气孔关闭3.明确气孔开闭的影明确气孔开闭的影响因素响因素光照、温度、叶片含水量、脱落光照、温度、叶片含水量、脱落酸等酸等4.明确气孔开闭对叶明确气孔开闭对叶片的生理影响片的生理影响气孔开放,叶片与环境间的气体气孔开放,叶片与环境间的气体交换加快,蒸腾作用、呼吸作用、交换加快,蒸腾作用、呼吸作用、光合作用旺盛光合作用旺盛第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单6.构建动态模型构建动态模型环境因素环境因素保卫细胞吸水或失水保卫细胞吸水或失水气孔气孔开放或关闭开放或关闭叶片与环境间的气体交换叶片与环境间的气体交换加快或减慢加快或减慢细胞间气体的浓度升高或细胞间气体的浓度升高或降低降低光合作用、呼吸作用、蒸腾作用光合作用、呼吸作用、蒸腾作用加快或减慢加快或减慢7.审清环境条件审清环境条件或生理结果并借或生理结果并借助模型推导结果助模型推导结果或由果索因或由果索因例题第例题第(1)问:炎热夏季中午,保卫细胞问:炎热夏季中午,保卫细胞失水,会导致部分气孔关闭,环境对叶失水,会导致部分气孔关闭,环境对叶肉细胞供应的肉细胞供应的CO2减少,暗反应被抑制减少,暗反应被抑制8.规范作答规范作答(1)细胞质基质和线粒体部分关闭细胞质基质和线粒体部分关闭(关关闭闭)暗暗(2)(L1L2)/6(3)增加增加CO2浓浓度升高度升高(或增加或增加)第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单1(2016课课标标全全国国卷卷)为为了了探探究究某某地地夏夏日日晴晴天天中中午午时时气气温温和和相相对对湿湿度度对对A品品种种小小麦麦光光合合作作用用的的影影响响,某某研研究究小小组组将将生生长长状状态态一一致致的的A品品种种小小麦麦植植株株分分为为5组组,1组组在在田田间间生生长长作作为为对对照照组组,另另4组组在在人人工工气气候候室室中中生生长长作作为为实实验验组组,并并保保持持其其光光照照和和CO2浓浓度度等等条条件件与与对对照照组组相相同同,与与中中午午1230测测定定各各组组叶叶片片的的光光合合速速率率,各各组组实实验处理及结果如表所示:验处理及结果如表所示:实战演练实战演练第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单对照对照组组实验实验组一组一实验实验组二组二实验实验组三组三实验实验组组四四实验处理实验处理温度温度/3636363125相对湿度相对湿度/%1727525252实验结果实验结果光合速率光合速率/mg CO2dm2h11.115.1 22.1 23.720.7第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单回答下列问题:回答下列问题:(1)根根据据本本实实验验结结果果,可可以以推推测测中中午午时时对对小小麦麦光光合合作作用用速速率率影影响响较较大大的的环环境境因因素素是是_,其其依依据据是是_;并并可可推推测测,_(填填“增增加加”或或“降降低低”)麦麦田田环环境境的的相相对对湿湿度度可可降降低低小小麦麦光光合合作用作用“午休午休”的程度。的程度。(2)在在实实验验组组中中,若若适适当当提提高高第第_组组的的环环境境温度能提高小麦的光合速率,其原因是温度能提高小麦的光合速率,其原因是_。(3)小小麦麦叶叶片片气气孔孔开开放放时时,CO2进进入入叶叶肉肉细细胞胞的的过过程程_(填填“需需要要”或或“不不需需要要”)载载体体蛋蛋白白,_(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)消耗消耗ATP。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单解解析析(1)根根据据本本实实验验结结果果可可知知,相相同同温温度度条条件件下下,小小麦麦光光合合速速率率随随相相对对湿湿度度的的增增加加而而明明显显加加快快,但但相相对对湿湿度度相相同同时时,小小麦麦光光合合速速率率随随温温度度的的变变化化不不明明显显,由由此此可可推推知知中中午午时时对对小小麦麦光光合合作作用用速速率率影影响响较较大大的的环环境境因因素素是是相相对对湿湿度度;并并可可推推测测,增增加加麦麦田田环环境境的的相相对对湿湿度度可可降降低低小小麦麦光光合合作作用用“午午休休”的的程程度度。(2)比比较较实实验验组组二二、三三、四四可可推推知知,小小麦麦光光合合作作用用的的最最适适温温度度在在31 左左右右,而而第第四四组组的的25 还还远远低低于于最最适适温温度度,所所以以在在实实验验组组中中,若若适适当当提提高高第第四四组组的的环环境境温温度度能能提提高高小小麦麦的的光光合合率率。(3)CO2是是以以自自由由扩扩散散方方式式进进入入叶叶肉肉细细胞胞的的,所以该过程不需要载体蛋白所以该过程不需要载体蛋白,也不需要消耗也不需要消耗ATP。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单答答案案(1)相相对对湿湿度度 相相同同温温度度条条件件下下,小小麦麦光光合合速速率率随随相相对对湿湿度度的的增增加加而而明明显显加加快快,但但相相对对湿湿度度相相同同时时,小麦光合速率随温度的变化不明显增加小麦光合速率随温度的变化不明显增加 (2)四四比比较较实实验验组组二二、三三、四四可可推推知知,小小麦麦光光合合作作用用的的最最适适温温度度在在31 左左右右,而而第第四四组组的的25 还还远远低低于于最适温度最适温度(3)不需要不需要不需要不需要第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单1基本装置基本装置(1)生生物物材材料料(“反反应应”部部分分):能能进进行行要要探探究究或或检检测测的的某种某种“生理过程生理过程”。(2)着着色色液液(“检检测测”部部分分):可可左左移移或或右右移移,移移动动的的距距离代表某种气体增减的量。离代表某种气体增减的量。热点二热点二呼吸类型的探究和光合速率的检测呼吸类型的探究和光合速率的检测策略指导策略指导第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(3)几几种种常常用用的的化化学学试试剂剂(“处处理理”部部分分):吸吸收收、释释放放或稳定某种气体。或稳定某种气体。化学试剂化学试剂作用作用NaOH(KOH)吸收吸收CO2,排除,排除CO2释放时对气体体积的影释放时对气体体积的影响响NaHCO3分解后产生分解后产生CO2,供光合作用吸收利用,供光合作用吸收利用CO2缓冲液缓冲液稳定环境中稳定环境中CO2浓度,排除浓度,排除CO2的变化对气的变化对气体体积的影响;为光合作用提供体体积的影响;为光合作用提供CO2蒸馏水蒸馏水其他化学试剂的对照其他化学试剂的对照第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单2.探究细胞呼吸的类型探究细胞呼吸的类型应应设设置置两两套套基基本本装装置置,两两套套装装置置除除化化学学试试剂剂不不同同外外,其它设置相同,如下图所示其它设置相同,如下图所示(以发芽种子为例以发芽种子为例):第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单实验结果预测和结论:实验结果预测和结论:实验现象实验现象结论结论装置一液滴装置一液滴装置二液滴装置二液滴不动不动不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡种子已死亡不动不动右移右移只进行产生酒精的无氧呼吸只进行产生酒精的无氧呼吸左移左移右移右移进行有氧呼吸和产生酒精的进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸无氧呼吸左移左移不动不动只进行有氧呼吸或进行有氧只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸呼吸和产乳酸的无氧呼吸第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单3.测定净光合速率测定净光合速率设设置置一一套套基基本本装装置置,生生物物材材料料为为叶叶片片(或或幼幼小小植植株株),化化学学试试剂剂为为CO2缓缓冲冲液液,提提供供一一定定强强度度的的光光照照,如如下下图所示:图所示:第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单4测定真光合速率测定真光合速率设设置置两两套套基基本本装装置置,一一套套给给予予光光照照,一一套套置置于于黑黑暗暗环环境境中中,其其它它设设置置完完全全相相同同,将将两两套套装装置置的的检检测测值值(绝绝对值对值)相加即为真光合速率相加即为真光合速率(见下图见下图)。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单5消消除除非非生生物物因因素素的的变变化化对对检检测测结结果果(着着色色液液的的移移动动距距离离)的的影影响响为为每每套套装装置置均均增增设设一一组组对对照照,对对照照装装置置的的设设计计思思路路为为:除除将将活活生生物物材材料料更更换换为为等等量量灭灭菌菌的的死死亡亡生生物物材材料料外外,其其它它设设置置完完全全相相同同。实实验验组组的的着着色色液液的的移移动动距距离离可可以以对对照照组组着着色色液液的的位位置置为为参参照照物物进进行行确确定。定。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单 科科技技工工作作者者以以甜甜瓜瓜植植株株为为材材料料,利利用用多多套套如如下下图图甲甲所所示示的的装装置置,对对影影响响光光合合作作用用的的环环境境因因素素进进行行研研究。请回答下列问题:究。请回答下列问题:典例展示典例展示例例2第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(1)若若装装置置用用于于测测定定温温度度对对绿绿色色植植物物呼呼吸吸作作用用速速率率的的影影响响,则则烧烧杯杯中中应应该该加加入入的的试试剂剂是是_;其其次次还要将甲装置进行还要将甲装置进行_处理。处理。(2)在在温温度度、CO2浓浓度度等等条条件件不不变变的的情情况况下下,将将图图甲甲装装置置由由阳阳光光下下移移至至黑黑暗暗处处,则则短短时时间间内内植植物物叶叶肉肉细细胞胞内内C3含量的变化是含量的变化是_。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(3)为为了了研研究究根根系系低低氧氧环环境境对对甜甜瓜瓜生生长长和和果果实实品品质质的的影影响响,在在其其他他栽栽培培条条件件相相同同的的情情况况下下,科科技技工工作作者者利利用用SP2溶溶氧氧测测定定仪仪分分组组对对不不同同氧氧浓浓度度条条件件下下溶溶液液中中溶溶解解氧氧的的变变化化值值进进行行了了测测定定。若若要要测测量量叶叶片片的的真真光光合合速速率率,可可先先将将叶叶片片剪剪成成11 cm2大大小小的的碎碎片片,然然后后沉沉入入缓缓冲冲液液中中,在在一一定定的的光光照照和和温温度度条条件件下下,利利用用SP2溶溶氧氧测测定定仪仪测测得得缓缓冲冲液液中中溶溶解解氧氧单单位位时时间间内内的的增增加加值值即即叶叶片片 的的 _速速 率率,然然 后后 在在 一一 定定 的的 温温 度度 和和_条条件件下下测测量量缓缓冲冲液液中中溶溶解解氧氧的的减减少少值值即即叶叶片的片的_速率,二者相加即可。速率,二者相加即可。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单思维建模思维建模应用示例应用示例1.明确基本装置应该明确基本装置应该具有的组成部分及可具有的组成部分及可能的作用能的作用应有生物材料、化学试剂和刻度应有生物材料、化学试剂和刻度管管(灌装液滴灌装液滴)2.审清本题装置具有审清本题装置具有的组成部分及作用的组成部分及作用植株:进行光合作用或细胞呼植株:进行光合作用或细胞呼吸。吸。试剂试剂(盛装到烧杯中盛装到烧杯中):吸:吸收或释放某种气体收或释放某种气体(取决于检测目取决于检测目的的)。水柱:升降距离代表气体水柱:升降距离代表气体体积的是变化量体积的是变化量第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单3.联系问题进联系问题进行分析行分析检测对象是呼吸作用,指标为检测对象是呼吸作用,指标为O2的吸收的吸收量,试剂应为能吸收量,试剂应为能吸收CO2的的NaOH(或或KOH),还要对植株进行遮光处理。,还要对植株进行遮光处理。4.规范作答规范作答(1)NaOH溶液溶液(或可以吸收或可以吸收CO2的溶液的溶液)遮光遮光(2)增加增加 (3)(3)净光合作用黑暗净光合作用黑暗呼吸作用呼吸作用第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单2下下图图是是某某生生物物兴兴趣趣小小组组设设计计的的测测量量某某种种阳阳生生花花卉卉光光合合速速率率的的密密闭闭装装置置。已已知知有有三三套套完完全全相相同同的的该该装装置置,装装置置a置置于于适适宜宜光光照照、25 条条件件下下,装装置置b置置于于自自然然环环境境下下,装装置置c置置于于黑黑暗暗、25 条条件件下下,同同时时将将生生理理状状况况一一致致的的三三盆盆植植物物分分别别置置于于三三种种环环境境的的装装置置中中,起起始始液液滴滴对对应应的的数数据据均均为为零零,氧氧传传感感器器(测测定定装装置置内内的的氧氧含含量量)数数据据显显示示屏屏上上的的数数据据均均为为E。测测量量数数据据的的时时间间适适宜宜且且三三套装置同时测量,并记录相关数据。回答以下问题:套装置同时测量,并记录相关数据。回答以下问题:实战演练实战演练第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(1)装装置置a的的液液滴滴_(填填“向向左左移移”、“向向右右移移”或或“不不移移动动”),测测量量数数据据可可反反映映出出_的的大小。大小。(2)影响装置影响装置b光合速率的外界因素有光合速率的外界因素有_。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(3)装装置置c中中植植物物细细胞胞内内能能产产生生ATP的的场场所所有有_,该装置可用于测量,该装置可用于测量_。(4)适适宜宜时时间间后后,装装置置a与与装装置置c刻刻度度尺尺上上反反映映的的数数据据分分别别为为M、N,数数据据显显示示屏屏上上的的数数据据分分别别是是P、Q,利利用用这这两两套套装装置置测测量量该该花花卉卉的的总总光光合合速速率率时时,下下列列可可用用的数据有的数据有_。MN MN PQ PQ PQ2EPQ2E(5)利利用用该该装装置置探探究究光光照照强强度度对对该该花花卉卉光光合合速速率率的的影影响时,无关变量有响时,无关变量有_。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单解解析析(1)装装置置a置置于于适适宜宜光光照照强强度度下下,CO2浓浓度度和和温温度度恒恒定定,光光合合速速率率应应大大于于呼呼吸吸速速率率,故故容容器器内内气气体体总总量量会会增增加加,液液滴滴应应向向右右移移,测测量量的的数数据据反反映映的的是是净净光光合合速速率率。(2)装装置置b置置于于自自然然环环境境下下,温温度度和和光光照照强强度度是是变变化化的的,所所以以影影响响该该植植物物光光合合作作用用的的外外界界因因素素为为温温度度和和光光照照强强度度。(3)装装置置c置置于于黑黑暗暗条条件件下下,不不能能进进行行光光合合作作用用,但但可可以以进进行行呼呼吸吸作作用用,故故产产生生ATP的的场场所所只只有有细细胞胞质质基基质质和和线线粒粒体体。可可通通过过检检测测装装置置内内氧氧气气的的减减少少量来测定呼吸速率。量来测定呼吸速率。(4)总光合速率净光合速率总光合速率净光合速率第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单呼呼吸吸速速率率,M可可反反映映净净光光合合速速率率,而而N可可反反映映呼呼吸吸速速率率,故故总总光光合合速速率率MN;PE可可反反映映净净光光合合速速率率,EQ可可反反映映呼呼吸吸速速率率,故故总总光光合合速速率率(PE)(EQ)PQ。(5)该该套套装装置置内内CO2浓浓度度等等都都是是固固定定的的,可可变变的的只只有有温温度度和和光光照照强强度度,其其中中光光照照强强度度是是自自变变量量,温度是无关变量。温度是无关变量。答案答案(1)向右移净光合速率向右移净光合速率(2)温度和光照强度温度和光照强度(3)细胞质基质和线粒体呼吸速率细胞质基质和线粒体呼吸速率(4)(5)温度温度第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单1单因子曲线的类型和分析单因子曲线的类型和分析单单因因子子曲曲线线是是指指由由一一个个自自变变量量变变化化而而引引起起的的变变化化所所绘制的曲线。绘制的曲线。(1)类型一:横轴为某种条件,纵轴为光合速率类型一:横轴为某种条件,纵轴为光合速率热点三热点三环境因素与光合速率关系的曲线类型和分析环境因素与光合速率关系的曲线类型和分析策略指导策略指导第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(2)类型二:横轴为时刻类型二:横轴为时刻(或时间或时间),纵轴为光合速率,纵轴为光合速率夏天晴朗的一天中,光合作用速率随时刻的变化曲线夏天晴朗的一天中,光合作用速率随时刻的变化曲线第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(3)类类型型三三:横横轴轴为为时时刻刻,纵纵轴轴为为封封闭闭环环境境中中CO2或或O2浓度的变化浓度的变化第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单2多因子曲线的分析多因子曲线的分析(1)多多因因子子曲曲线线的的概概念念:多多因因子子曲曲线线是是指指在在同同一一个个坐坐标标系系中中同同时时出出现现多多个个自自变变量量因因素素的的影影响响曲曲线线(如如下下图图所所示示)。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(2)多因子曲线的分析方法多因子曲线的分析方法多多因因子子曲曲线线实实质质上上是是由由多多条条单单因因子子曲曲线线组组合合而而成成的的,因因此此就就每每条条曲曲线线而而言言,只只需需按按照照单单因因子子曲曲线线的的分分析析方方法法分分析析即即可可。而而对对于于多多条条曲曲线线,则则要要在在同同一一横横坐坐标标的的基基础础上上对对曲曲线线进进行行分分析析。如如分分析析图图中中不不同同温温度度对对光光合合作作用用强强度度的的影影响响,就就需需在在同同一一光光照照强强度度c和和相相同同CO2浓浓度度下下对对曲曲线线、进进行行分分析析;如如要要分分析析不不同同CO2浓浓度度对对光光合合作作用用强强度度的的影影响响,则则需需在在同同一一光光照照强强度度c和和相相同同温度下对曲线温度下对曲线、进行分析。进行分析。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单总总之之,多多因因子子曲曲线线的的分分析析都都是是在在单单一一变变量量的的前前提提下下进进行行的的,分分析析时时只只要要抓抓住住此此理理,多多因因子子曲曲线线的的分分析析就就变得容易了。变得容易了。(3)多因子曲线的自变量转换曲线的绘制多因子曲线的自变量转换曲线的绘制第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单多多因因子子曲曲线线还还可可以以通通过过用用横横轴轴自自变变量量的的转转换换绘绘制制曲曲线线来来进进行行分分析析。如如图图是是光光合合速速率率与与光光照照强强度度的的关关系系曲曲线线,如如果果要要分分析析在在光光照照强强度度为为L2、L3的的条条件件下下,光光合合速速率率与与温温度度的的关关系系,可可以以通通过过绘绘制制在在L2、L3光光照照强强度度下下的的光光合合速速率率与与不不同同温温度度的的关关系系曲曲线线来来进进行行分分析析,方方法如下:法如下:先先绘绘制制L2、L3光光照照强强度度下下不不同同温温度度与与光光合合速速率率关关系的表格:系的表格:第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单再再根根据据表表格格数数据据在在新新的的坐坐标标系系中中描描点点连连线线即即可可(如如下图所示下图所示):光照强度光照强度L2L3温度温度10 20 30 10 20 30 光合速率光合速率244246第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单 海海带带是是具具有有重重要要经经济济价价值值的的海海洋洋藻藻类类,我我国国沿沿海海各各地地都都有有大大规规模模养养殖殖。科科技技人人员员对对影影响响海海带带光光合合作作用用的的环环境境因因素素进进行行了了探探究究,获获得得如如下下结结果果(P/R值值:一一定条件下光合作用与呼吸作用速率的比值定条件下光合作用与呼吸作用速率的比值)。据图回答:。据图回答:典例展示典例展示例例3第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(1)据据甲甲图图,海海带带的的光光合合速速率率与与_等等环环境境因因素素有有关关,图图示示在在光光照照强强度度低低于于100 mol/(m2s)的的情情况况下下,光光合合作作用用速速率率随随_的的增增加加而而增增大大,这这种种情情况况下下,可可以以认认为为此此时时光光合合速速率率主主要要受受光光合合作作用用过过程程中中 _阶阶 段段 的的 限限 制制。光光 照照 强强 度度 超超 过过 100 mol/(m2s)后后,温温度度为为25 时时海海带带的的净净光光合合速速率率显显著著高高于于另另两两种种温温度度条条件件,温温度度主主要要影影响响光光合合作作用用的的_阶段。阶段。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(2)从从甲甲图图可可见见,光光照照超超过过某某一一强强度度时时,光光合合作作用用的的速速 率率 不不 再再 增增 加加,这这 种种 变变 化化 的的 主主 要要 原原 因因 是是_。(3)25 时时净净光光合合速速率率增增加加,但但P/R值值却却下下降降,其其原原因是因是_。(4)上上述述净净光光合合作作用用速速率率测测定定都都是是在在实实验验室室中中通通过过人人工工控控制制变变量量的的条条件件下下进进行行的的,所所获获得得的的数数据据与与海海带带在在海海洋洋环环境境的的相相应应真真实实数数据据有有一一定定误误差差,任任意意写写出出一一种种可导致误差产生的原因可导致误差产生的原因_。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单思维建模思维建模应用示例应用示例1.根据纵、横根据纵、横轴的含义确定轴的含义确定曲线的类型曲线的类型甲为多因子曲线,彼此之间的自变量为温甲为多因子曲线,彼此之间的自变量为温度变化。甲中的每条曲线所属的类型为度变化。甲中的每条曲线所属的类型为“横轴为某种条件,纵轴为光合速率横轴为某种条件,纵轴为光合速率”2.针对曲线的针对曲线的类型进行类型进行“关关键信息键信息”的提的提取取每条曲线的起点均为负值,代表细胞呼吸每条曲线的起点均为负值,代表细胞呼吸的速率,且的速率,且25 时的细胞呼吸速率最大。时的细胞呼吸速率最大。每条曲线的上升段主要的影响和限制因素每条曲线的上升段主要的影响和限制因素为横轴条件为横轴条件(光照强度光照强度);饱和段的限制因;饱和段的限制因素不再是横轴条件,应为影响光合作用的素不再是横轴条件,应为影响光合作用的其他条件其他条件(CO2浓度、温度等浓度、温度等)。固定横轴条。固定横轴条件件(光照强度光照强度)分析多条曲线发现温度是影分析多条曲线发现温度是影响光合作用的主要因素响光合作用的主要因素第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单3.结合具结合具体问题进体问题进行分析行分析(1)光照强度低于光照强度低于100 mol/(m2s)时,三条时,三条曲线基本重合,说明光照强度是限制光合作曲线基本重合,说明光照强度是限制光合作用的主要因素。光照强度主要影响光反应。用的主要因素。光照强度主要影响光反应。光照强度超过光照强度超过100 mol/(m2s)时,三条曲线时,三条曲线出现了明显的差异,主要的限制因素为温度,出现了明显的差异,主要的限制因素为温度,温度的主要影响对象为暗反应温度的主要影响对象为暗反应(酶的数量远多酶的数量远多于光反应于光反应)。(2)每条曲线均表现出光照超过某每条曲线均表现出光照超过某一强度后,光合作用的速率不再增加,主要一强度后,光合作用的速率不再增加,主要的原因是的原因是CO2浓度有限浓度有限第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单4.规范作答规范作答(1)光照强度和温度光照强度光反应光照强度和温度光照强度光反应暗反应暗反应(2)CO2浓度浓度(暗反应相关的酶暗反应相关的酶活性活性)等因素限制了光合作用速率进一等因素限制了光合作用速率进一步提高步提高(3)25 时呼吸作用大于时呼吸作用大于20 时的呼吸作用时的呼吸作用(4)海洋与实验室中海洋与实验室中CO2含量变化情况有不同、实际水域中种群含量变化情况有不同、实际水域中种群密度变化等密度变化等(答案合理均可答案合理均可)第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单3某某学学校校研研究究小小组组利利用用某某绿绿色色植植物物,研研究究光光照照强强度度对对光光合合速速率率的的影影响响。他他们们在在25(是是该该植植物物进进行行光光合合作作用用的的最最适适温温度度)的的条条件件下下,测测得得光光照照强强度度影影响响光光合合作作用用速率的数据,结果如图。请据图回答下列问题:速率的数据,结果如图。请据图回答下列问题:实战演练实战演练第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(1)图图 中中 BC段段 CO2表表 现现 为为 净净 吸吸 收收 的的 原原 因因 是是_,C点点 后后 限限 制制 光光 合合 作作 用用 速速 率率 的的 主主 要要 环环 境境 因因 素素 是是_。(2)若若将将温温度度升升高高到到进进行行呼呼吸吸作作用用的的最最适适温温度度30,则则图图中中的的A点点将将向向_(填填“上上”或或“下下”)移移动动,B点将向点将向_(填填“左左”或或“右右”)移动。移动。(3)利利用用植植物物组组织织培培养养技技术术对对该该植植物物进进行行大大量量繁繁殖殖,后后代代中中偶偶然然发发现现一一突突变变植植株株,测测得得该该突突变变植植株株光光合合作作用用速速率率明明显显低低于于原原种种植植物物。该该研研究究小小组组提提出出了了2种种假假设设及解释:及解释:第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单假假设设1:突突变变植植株株叶叶绿绿体体中中色色素素含含量量比比原原种种少少,使使_,导致光合速率下降;,导致光合速率下降;假假设设2:突突变变植植株株叶叶片片气气孔孔开开放放程程度度比比原原种种小小,使使_,导致光合速率下降。,导致光合速率下降。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单解解析析(1)图图中中BC段段CO2吸吸收收速速率率大大于于0,这这是是因因为为在在BC段段光光合合作作用用速速率率大大于于呼呼吸吸作作用用速速率率,即即光光合合作作用用吸吸收收CO2的的速速率率大大于于呼呼吸吸作作用用释释放放CO2的的速速率率。由由于于图图示示曲曲线线是是在在植植物物光光合合作作用用的的最最适适温温度度下下所所测测得得的的实实验验结结果果,所所以以,C点点后后CO2浓浓度度为为影影响响光光合合作作用用速速率率的的主主要要环环境境因因素素。(2)若若温温度度升升高高到到呼呼吸吸作作用用的的最最适适温温度度,则则植植物物光光合合作作用用速速率率降降低低,而而呼呼吸吸作作用用速速率率升升高高,A点点表表示示植植物物呼呼吸吸速速率率,所所以以,A点点将将下下移移;B点点表表示示光光合合作用速率和呼吸作用速率相等作用速率和呼吸作用速率相等,所以所以,B点将右移。点将右移。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单(3)叶叶绿绿素素含含量量直直接接影影响响植植物物光光反反应应,所所以以,若若叶叶绿绿体体中中色色素素含含量量减减少少,则则植植物物吸吸收收的的光光能能减减少少,导导致致光光反反应应强强度度降降低低,光光合合作作用用速速率率降降低低。环环境境中中CO2通通过过植植物物叶叶片片气气孔孔进进入入植植物物叶叶肉肉细细胞胞,所所以以,若若突突变变植植株株气气孔孔开开放放程程度度比比原原种种小小,则则CO2的的吸吸收收减减少少,使使植植物物暗反应强度降低暗反应强度降低,导致光合作用速率降低。导致光合作用速率降低。第一部分第一部分 专题整合篇专题整合篇高考专题辅导与训练生物菜菜 单单答答案案(1)光光合合作作用用CO2的的利利用用速速率
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