高考生物辅导与训练：大题攻分策略（一）.ppt

大题攻分策略（一） 攻克光合作用和细胞呼吸的“四大难题”,绿叶的主要功能是进行光合作用和蒸腾作用。绿色植物水分的散失主要是通过气孔蒸发实现的，即蒸腾作用，同时绿叶光合作用所需的原料CO2也是主要通过气孔吸收的，因此气孔的开闭情况直接影响到叶片水分的散失和光合作用强度。,策略指导,1气孔的结构 每个气孔都是由两个保卫细胞组成的。保卫细胞属于表皮细胞，含有叶绿体。 2气孔的开闭条件 气孔的开闭完全取决于保卫细胞的充盈程度。当保卫细胞吸水后膨胀变形，气孔开启；反之，细胞失水收缩，气孔关闭。打个形象的比喻，婚礼现场常会用到喜庆气门，充气开，放气就塌，这里的气门就像一个保卫细胞一样。凡能使保卫细胞失水的因素都会使气孔关闭，反之，凡能使细胞充盈膨胀的因素都会使气孔开启。,3常见的能引起气孔关闭的因素 (1)光照：某些植物叶片(鸭跖草)的气孔在光照下，保卫细胞内的K浓度升高，远高于周围细胞中的K浓度，保卫细胞吸水而膨胀，气孔开启；在黑暗时保卫细胞K浓度降低，保卫细胞失水使气孔关闭。但保卫细胞在缺乏叶绿素的黄化叶片中，虽在光照下气孔也不开启。 (2)夏日“午休”现象：有些植物在夏季晴朗的一天中午会出现光合作用强度暂时下降的现象，即“午休”现象，从而造成植物光合作用的双峰曲线，如下图所示。,(3)若植物在NaHCO3缓冲液中培养，NaHCO3缓冲液浓度过高会导致保卫细胞渗透失水，使气孔部分关闭，从而引起光合作用强度下降。,(4)高浓度CO2使气孔迅速关闭。无论光照或黑暗条件下，高浓度的CO2使保卫细胞pH下降，淀粉磷酸化酶促使糖转化为淀粉，保卫细胞里葡萄糖浓度降低使细胞失水，引起气孔关闭。 (5)叶片含水量：叶片含水量过高或过低，会使气孔关闭。如叶子被水饱和时，表皮细胞含水量高而膨胀、挤压，气孔在白天也会关闭。 (6)温度：一般来说，提高温度能增加气孔的开度。3050 时，气孔可达最大开度。低温(10 )下，虽进行长时间光照，气孔仍很难完全开启。,(7)植物激素：低浓度的脱落酸溶液可抑制气孔开放并且作用快，在210分钟内可使多种植物气孔开始关闭，时间可长达数天；而细胞分裂素可促进气孔开放。由此可见，无论何种原因引起的气孔关闭，都能降低叶片组织内的CO2浓度，从而降低光合作用强度。,回答下列有关植物生理的问题：,典例展示,例1,(1)上图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图，在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所是_。保卫细胞围成气孔部分的细胞壁较厚，而外侧的壁较薄。在炎热夏季中午，保卫细胞可能处于质壁分离(失水)状态，气孔处于_状态，因而会影响叶肉细胞光合作用的_反应。,(2)取同一植物形态、大小、长势均相同的两个叶片，用上图2的装置进行实验(不考虑其他外界因素的影响)。在相同的温度下处理6 h后，测得甲、乙装置中液滴移动的距离分别为L1和L2(单位：mL)，则实验条件下该植物实际光合作用速率为_mL/h。 (3)大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过_提高光合作用强度以增加产量。大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中ATP含量的变化为_。,1(2016课标全国卷)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，与中午1230测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：,实战演练,回答下列问题： (1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是_，其依据是_；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。 (2)在实验组中，若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。 (3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程_(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，_(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。,解析 (1)根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)比较实验组二、三、四可推知，小麦光合作用的最适温度在31 左右，而第四组的25 还远低于最适温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合率。(3)CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。,答案 (1)相对湿度 相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显 增加 (2)四 比较实验组二、三、四可推知，小麦光合作用的最适温度在31 左右，而第四组的25 还远低于最适温度 (3)不需要 不需要,1基本装置 (1)生物材料(“反应”部分)：能进行要探究或检测的某种“生理过程”。 (2)着色液(“检测”部分)：可左移或右移，移动的距离代表某种气体增减的量。,策略指导,(3)几种常用的化学试剂(“处理”部分)：吸收、释放或稳定某种气体。,2.探究细胞呼吸的类型 应设置两套基本装置，两套装置除化学试剂不同外，其它设置相同，如下图所示(以发芽种子为例)：,实验结果预测和结论：,3.测定净光合速率 设置一套基本装置，生物材料为叶片(或幼小植株)，化学试剂为CO2缓冲液，提供一定强度的光照，如下图所示：,4测定真光合速率 设置两套基本装置，一套给予光照，一套置于黑暗环境中，其它设置完全相同，将两套装置的检测值(绝对值)相加即为真光合速率(见下图)。,5消除非生物因素的变化对检测结果(着色液的移动距离)的影响为每套装置均增设一组对照，对照装置的设计思路为：除将活生物材料更换为等量灭菌的死亡生物材料外，其它设置完全相同。实验组的着色液的移动距离可以对照组着色液的位置为参照物进行确定。,科技工作者以甜瓜植株为材料，利用多套如下图甲所示的装置，对影响光合作用的环境因素进行研究。请回答下列问题：,典例展示,例2,(1)若装置用于测定温度对绿色植物呼吸作用速率的影响，则烧杯中应该加入的试剂是_；其次还要将甲装置进行_处理。 (2)在温度、CO2浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，则短时间内植物叶肉细胞内C3含量的变化是_。,(3)为了研究根系低氧环境对甜瓜生长和果实品质的影响，在其他栽培条件相同的情况下，科技工作者利用SP2溶氧测定仪分组对不同氧浓度条件下溶液中溶解氧的变化值进行了测定。若要测量叶片的真光合速率，可先将叶片剪成11 cm2大小的碎片，然后沉入缓冲液中，在一定的光照和温度条件下，利用SP2溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值即叶片的_速率，然后在一定的温度和_条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值即叶片的_速率，二者相加即可。,2下图是某生物兴趣小组设计的测量某种阳生花卉光合速率的密闭装置。已知有三套完全相同的该装置，装置a置于适宜光照、25 条件下，装置b置于自然环境下，装置c置于黑暗、25 条件下，同时将生理状况一致的三盆植物分别置于三种环境的装置中，起始液滴对应的数据均为零，氧传感器(测定装置内的氧含量)数据显示屏上的数据均为E。测量数据的时间适宜且三套装置同时测量，并记录相关数据。回答以下问题：,实战演练,(1)装置a的液滴_(填“向左移”、“向右移”或“不移动”)，测量数据可反映出_的大小。 (2)影响装置b光合速率的外界因素有_。,(3)装置c中植物细胞内能产生ATP的场所有_，该装置可用于测量_。 (4)适宜时间后，装置a与装置c刻度尺上反映的数据分别为M、N，数据显示屏上的数据分别是P、Q，利用这两套装置测量该花卉的总光合速率时，下列可用的数据有_。 MN MN PQ PQ PQ2E PQ2E (5)利用该装置探究光照强度对该花卉光合速率的影响时，无关变量有_。,解析 (1)装置a置于适宜光照强度下，CO2浓度和温度恒定，光合速率应大于呼吸速率，故容器内气体总量会增加，液滴应向右移，测量的数据反映的是净光合速率。(2)装置b置于自然环境下，温度和光照强度是变化的，所以影响该植物光合作用的外界因素为温度和光照强度。(3)装置c置于黑暗条件下，不能进行光合作用，但可以进行呼吸作用，故产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。可通过检测装置内氧气的减少量来测定呼吸速率。(4)总光合速率净光合速率,呼吸速率，M可反映净光合速率，而N可反映呼吸速率，故总光合速率MN；PE可反映净光合速率，EQ可反映呼吸速率，故总光合速率(PE)(EQ)PQ。(5)该套装置内CO2浓度等都是固定的，可变的只有温度和光照强度，其中光照强度是自变量，温度是无关变量。 答案 (1)向右移 净光合速率 (2)温度和光照强度 (3)细胞质基质和线粒体 呼吸速率 (4) (5)温度,1单因子曲线的类型和分析 单因子曲线是指由一个自变量变化而引起的变化所绘制的曲线。 (1)类型一：横轴为某种条件，纵轴为光合速率,策略指导,(2)类型二：横轴为时刻(或时间)，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,(3)类型三：横轴为时刻，纵轴为封闭环境中CO2或O2浓度的变化,2多因子曲线的分析 (1)多因子曲线的概念：多因子曲线是指在同一个坐标系中同时出现多个自变量因素的影响曲线(如下图所示)。,(2)多因子曲线的分析方法 多因子曲线实质上是由多条单因子曲线组合而成的，因此就每条曲线而言，只需按照单因子曲线的分析方法分析即可。而对于多条曲线，则要在同一横坐标的基础上对曲线进行分析。如分析图中不同温度对光合作用强度的影响，就需在同一光照强度c和相同CO2浓度下对曲线、进行分析；如要分析不同CO2浓度对光合作用强度的影响，则需在同一光照强度c和相同温度下对曲线、进行分析。,总之，多因子曲线的分析都是在单一变量的前提下进行的，分析时只要抓住此理，多因子曲线的分析就变得容易了。 (3)多因子曲线的自变量转换曲线的绘制,多因子曲线还可以通过用横轴自变量的转换绘制曲线来进行分析。如图是光合速率与光照强度的关系曲线，如果要分析在光照强度为L2、L3的条件下，光合速率与温度的关系，可以通过绘制在L2、L3光照强度下的光合速率与不同温度的关系曲线来进行分析，方法如下： 先绘制L2、L3光照强度下不同温度与光合速率关系的表格：,再根据表格数据在新的坐标系中描点连线即可(如下图所示)：,海带是具有重要经济价值的海洋藻类，我国沿海各地都有大规模养殖。科技人员对影响海带光合作用的环境因素进行了探究，获得如下结果(P/R值：一定条件下光合作用与呼吸作用速率的比值)。据图回答：,典例展示,例3,(1)据甲图，海带的光合速率与_等环境因素有关，图示在光照强度低于100 mol/(m2s)的情况下，光合作用速率随_的增加而增大，这种情况下，可以认为此时光合速率主要受光合作用过程中_阶段的限制。光照强度超过100 mol/(m2s)后，温度为25 时海带的净光合速率显著高于另两种温度条件，温度主要影响光合作用的_阶段。,(2)从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速率不再增加，这种变化的主要原因是_。 (3)25 时净光合速率增加，但P/R值却下降，其原因是_ _。 (4)上述净光合作用速率测定都是在实验室中通过人工控制变量的条件下进行的，所获得的数据与海带在海洋环境的相应真实数据有一定误差，任意写出一种可导致误差产生的原因_。,3某学校研究小组利用某绿色植物，研究光照强度对光合速率的影响。他们在25 (是该植物进行光合作用的最适温度)的条件下，测得光照强度影响光合作用速率的数据，结果如图。请据图回答下列问题：,实战演练,(1)图中BC段CO2表现为净吸收的原因是_， C点后限制光合作用速率的主要环境因素是_。 (2)若将温度升高到进行呼吸作用的最适温度30 ，则图中的A点将向_(填“上”或“下”)移动，B点将向_(填“左”或“右”)移动。 (3)利用植物组织培养技术对该植物进行大量繁殖，后代中偶然发现一突变植株，测得该突变植株光合作用速率明显低于原种植物。该研究小组提出了2种假设及解释：,假设1：突变植株叶绿体中色素含量比原种少，使_，导致光合速率下降； 假设2：突变植株叶片气孔开放程度比原种小，使_，导致光合速率下降。,解析 (1)图中BC段CO2吸收速率大于0，这是因为在BC段光合作用速率大于呼吸作用速率，即光合作用吸收CO2的速率大于呼吸作用释放CO2的速率。由于图示曲线是在植物光合作用的最适温度下所测得的实验结果，所以，C点后CO2浓度为影响光合作用速率的主要环境因素。(2)若温度升高到呼吸作用的最适温度，则植物光合作用速率降低，而呼吸作用速率升高，A点表示植物呼吸速率，所以，A点将下移；B点表示光合作用速率和呼吸作用速率相等，所以，B点将右移。,(3)叶绿素含量直接影响植物光反应，所以，若叶绿体中色素含量减少，则植物吸收的光能减少，导致光反应强度降低，光合作用速率降低。环境中CO2通过植物叶片气孔进入植物叶肉细胞，所以，若突变植株气孔开放程度比原种小，则CO2的吸收减少，使植物暗反应强度降低，导致光合作用速率降低。,答案 (1)光合作用CO2的利用速率大于细胞呼吸CO2的释放速率 CO2浓度 (2)下 右 (3)吸收的光能减少，光反应强度(速率)降低 吸收的CO2减少，暗反应强度(速率)降低,1CO2、O2和C6H12O6的数量的换算 根据总化学方程式进行：在光合作用和有氧呼吸中C6H12O6、O2、CO2的物质的量的比例均为166，该比例是进行CO2、O2和C6H12O6数量换算的依据。 2真光合作用和净光合作用之间的换算 (1)条件：应先推知细胞呼吸的变化量。,策略指导,(2)方法 定义法：利用“真光合作用的变化量净光合作用的变化量细胞呼吸的变化量(绝对值)”等量关系转换。 利用柱状图换算,m：细胞呼吸的变化量；n：净光合作用的变化量；y即nm(绝对值)：真光合作用的变化量。 利用坐标曲线换算,n表示曲线上的点距横轴的垂直距离，代表净光合作用的速率；m表示曲线起点距横轴(或原点)的距离，代表细胞呼吸的速率；y即nm(绝对值)表示曲线上的点距起点的垂直距离，代表真光合作用的速率。,如图为植物叶肉细胞中两结构及物质转移示意图，如表为生理状况相同的幼苗在黑暗或3 klx光照，不同温度条件下O2的变化速率。结合所学知识，回答下列问题：,典例展示,例4,(1)图中结构甲中嵴的作用是_，结构乙的囊状结构薄膜上发生的酶促反应是_。 (2)图中a代表的物质是_，b_(填“可以”或“不可以”)代表葡萄糖，因为_。,(3)根据表推测，图中结构甲中酶的最适温度_(填“低于”、“等于”或“高于”)结构乙中酶的最适温度。为探究3 klx光照条件下幼苗生长的最适温度，应该设计的实验是_。 (4)在3 klx光照、30 条件下幼苗叶肉细胞中