光合作用與細胞呼吸存在千絲萬縷的關系,在高考命題中也是相互滲透,密切聯系的。高考命題點體現在:綠葉中色素的提取和分離、光合作用的發現曆程的拓展、光合作用的過程及影響因素等,以選擇題及跨章節的非選擇題為主,呈現形式多為分析判斷、識圖作答和信息獲取。下面通過題型來說明!
【岑sir培優題】1.某研究小組選擇一株健壯的、處于生長期的綠色植物進行了一系列探究實驗:
(1)将植株置于室外一密閉玻璃罩内培養,用傳感器對玻璃罩内的某種氣體的含量進行24小時的檢測,結果如圖1。圖2是該植物某一葉肉細胞内兩種細胞器間的氣體關系圖解。請據圖回答下列問題:
圖1 圖2
①1中所測氣體為______________,該植株在密閉玻璃罩内培養24小時後,有機物總量變化應為______________,判斷的依據是______________。
②圖1中B點時的光照強度稱為該植株的______________,此時圖2所示葉肉細胞中正在進行的過程有______________(填字母)。
(2)分别選擇該植株不同比例的葉片進行完全遮光處理,在适宜光照下檢測未遮光葉片的光合速率和澱粉含量,結果如圖3、4所示。
圖3 圖4
①實驗的因變量是______________。
②随着遮光葉片比例上升,未遮光葉片光合速率上升、澱粉含量下降,原因是______________。③由此推測,摘除花、果實等非光合作用器官,葉片中光合産物含量______________,對光合作用産生______________作用。
(3)取該植株生長狀态一緻的新鮮葉片,用打孔器将葉片打出若幹圓片,圓片平均分成甲、乙、丙三組。甲組立即烘幹處理并測得圓片幹重為A(g),乙組保持濕潤且置于一個黑暗密閉裝置内,丙組保持濕潤且置于一個密閉裝置内并給予适宜強度的光照。乙組和丙組其他條件一緻,一小時後,測得乙裝置内圓片幹重為B(g),丙裝置内圓片幹重為C(g)。則圓片葉肉細胞的實際光合速率為______________(g/h)。
【岑sir解析】
【答案】(1)①O2 增加 F點O2濃度高于A點,說明經過一晝夜植物總光合作用大于呼吸作用,體内的有機物總量有所增加(答案合理即可給分)②光補償點 abcd
(2)①未遮光葉片的光合速率和澱粉含量
②遮光葉片轉變為需要有機物輸入的器官,使未遮光葉片光合産物利用量增加、
光合速率上升
③上升 抑制
(3)C-B
【解析】
(1)根據圖1中上升支的變化可知,此時光合作用大于呼吸作用,植株吸收二氧化碳,釋放氧氣,導緻密閉玻璃罩内的氧氣相對含量上升,因此圖1中的氣體為氧氣。A點和F點比較,F點的氧氣含量高于A點,說明經過一晝夜後植物總光合作用大于呼吸作用,該植株有有機物的積累。曲線上升時,表明光合作用大于呼吸作用;曲線下降時,表明光合作用小于呼吸作用或隻進行呼吸作用;曲線中B點和E點時,光合作用強度等于呼吸作用強度,B點時的光照強度稱為該植株的光補償點。B點時整個植株光合作用等于呼吸作用,則對于葉肉細胞而言,光合作用速率大于呼吸作用速率,因此發生圖2中abcd過程。
(2)根據題幹及曲線圖的縱坐标确定該實驗的因變量為未遮光葉片的光合速率和澱粉含量。由于遮光葉片不能進行光合作用,轉變為需要有機物輸入的器官,即需要消耗未遮光葉片制造的澱粉,故随着遮光葉片比例上升,使未遮光葉片光合産物利用量增加、光合速率上升。由此可知摘除花和果實等非光合作用器官,可使葉片中光合産物的含量升高,從而對光合作用産生抑制作用。
(3)圓片葉肉細胞的呼吸速率為(A-B)g/h,圓片葉肉細胞的淨光合速率為(C-A)g/h,葉肉細胞的實際光合速率=呼吸速率 淨光合速率=(A-B) (C-A)=(C-B)g/h。
【岑sir高分技巧】
1.高考常考的植物“三率”(總光合速率、淨光合速率、呼吸速率)問題歸納
(1)總光合速率、淨光合速率和呼吸速率的判斷
①根據坐标曲線判定:當光照強度為0時,若CO2吸收值為負值,該值代表呼吸速率,該曲線代表淨光合速率,若CO2吸收值為0,該曲線代表真正光合速率。
②根據關鍵詞判定:
(2)植物生長速率取決于淨光合量而不是“總光合量”(如下圖中n值為淨光合速率,n值=0時光合速率=呼吸速率,植物生長取決于圖中虛線變化。)
(3)提高大棚作物産量的措施:①陰天時人工補光(最好補紅光、藍紫光);②夜間适當降溫以便降低呼吸消耗。
2.在相對密閉的環境中—晝夜CO2含量的變化曲線圖分析(O2變化與CO2相反)
(1)N3點低于M點,說明經過一晝夜,植物體内的有機物總量增加(即植物生長);
(2)N1點高于M點,說明經過一晝夜,植物體内的有機物總量減少;
(3)N2點等于M點,說明經過一晝夜,植物體内的有機物總量不變;
(4)CO2含量最高點為C點(C′點),CO2含量最低點為E點(E′點),對應的光照強度都為光補償點C,光合速率與呼吸速率相等。
(5)圖中曲線與橫軸圍成的面積S2-(S1+S3)的代數和即為淨光合量,若該值>0,則植物生長,若該值≤0,則植物不生長。
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