大师特稿高考生物辅导与训练大题攻分策略一

大师特稿高考生物辅导与训练大题攻分策略一第1页/共75页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。热点一绿色植物叶片的气孔开闭对光合作用的影响◎策略指导第2页/共75页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。第3页/共75页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。第4页/共75页(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。第5页/共75页(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。30～50℃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。第6页/共75页(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2～10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。第7页/共75页回答下列有关植物生理的问题：◎典例展示例1第8页/共75页(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。第9页/共75页(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6h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__________。第10页/共75页思维建模应用示例1.明确保卫细胞的结构特点内侧壁厚，外侧壁薄；有叶绿体2.明确保卫细胞与气孔的关系每两个保卫细胞围成一个气孔。保卫细胞吸水，气孔开放；保卫细胞失水，气孔关闭3.明确气孔开闭的影响因素光照、温度、叶片含水量、脱落酸等4.明确气孔开闭对叶片的生理影响气孔开放，叶片与环境间的气体交换加快，蒸腾作用、呼吸作用、光合作用旺盛第11页/共75页6.构建动态模型环境因素→保卫细胞吸水或失水→气孔开放或关闭→叶片与环境间的气体交换加快或减慢→细胞间气体的浓度升高或降低→光合作用、呼吸作用、蒸腾作用加快或减慢7.审清环境条件或生理结果并借助模型推导结果或由果索因例题第(1)问：炎热夏季中午，保卫细胞失水，会导致部分气孔关闭，环境对叶肉细胞供应的CO2减少，暗反应被抑制8.规范作答(1)细胞质基质和线粒体部分关闭(关闭)暗(2)(L1＋L2)/6

(3)增加CO2浓度升高(或增加)第12页/共75页1．(2016·课标全国卷Ⅲ)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12∶30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：◎实战演练第13页/共75页对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度/℃3636363125相对湿度/%1727525252实验结果光合速率/mgCO2·dm－2·h－11.115.122.123.720.7第14页/共75页回答下列问题：(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。第15页/共75页解析(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。第16页/共75页答案(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)不需要不需要第17页/共75页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。热点二呼吸类型的探究和光合速率的检测◎策略指导第18页/共75页(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。化学试剂作用NaOH(KOH)吸收CO2，排除CO2释放时对气体体积的影响NaHCO3分解后产生CO2，供光合作用吸收利用CO2缓冲液稳定环境中CO2浓度，排除CO2的变化对气体体积的影响；为光合作用提供CO2蒸馏水其他化学试剂的对照第19页/共75页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)：第20页/共75页实验结果预测和结论：实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸第21页/共75页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：第22页/共75页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)。第23页/共75页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。第24页/共75页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第25页/共75页(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__________。第26页/共75页(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SP－2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1×1cm2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SP—2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。第27页/共75页思维建模应用示例1.明确基本装置应该具有的组成部分及可能的作用应有生物材料、化学试剂和刻度管(灌装液滴)2.审清本题装置具有的组成部分及作用①植株：进行光合作用或细胞呼吸。②试剂(盛装到烧杯中)：吸收或释放某种气体(取决于检测目的)。③水柱：升降距离代表气体体积的是变化量第28页/共75页3.联系问题进行分析检测对象是呼吸作用，指标为O2的吸收量，试剂应为能吸收CO2的NaOH(或KOH)，还要对植株进行遮光处理。4.规范作答(1)NaOH溶液(或可以吸收CO2的溶液)遮光(2)增加

(3)净光合作用黑暗呼吸作用第29页/共75页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：◎实战演练第30页/共75页(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__________。第31页/共75页(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______________________________。①M—N

②M＋N

③P—Q

④P＋Q

⑤P—Q—2E

⑥P＋Q—2E(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__________。第32页/共75页解析(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＋第33页/共75页呼吸速率，M可反映净光合速率，而－N可反映呼吸速率，故总光合速率＝M—N；P—E可反映净光合速率，E—Q可反映呼吸速率，故总光合速率＝(P－E)＋(E－Q)＝P－Q。(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)①③

(5)温度第34页/共75页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，纵轴为光合速率热点三环境因素与光合速率关系的曲线类型和分析◎策略指导第35页/共75页第36页/共75页(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第37页/共75页第38页/共75页(3)类型三：横轴为时刻，纵轴为封闭环境中CO2或O2浓度的变化第39页/共75页第40页/共75页第41页/共75页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)。第42页/共75页(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Ⅰ、Ⅱ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Ⅱ、Ⅲ进行分析。第43页/共75页总之，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第44页/共75页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：①先绘制L2、L3光照强度下不同温度与光合速率关系的表格：第45页/共75页②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)：光照强度L2L3温度10℃20℃30℃10℃20℃30℃光合速率244246第46页/共75页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第47页/共75页第48页/共75页(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100μmol/(m2·s)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100μmol/(m2·s)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。第49页/共75页(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____________________。第50页/共75页思维建模应用示例1.根据纵、横轴的含义确定曲线的类型甲为多因子曲线，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“横轴为某种条件，纵轴为光合速率”2.针对曲线的类型进行“关键信息”的提取每条曲线的起点均为负值，代表细胞呼吸的速率，且25℃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为横轴条件(光照强度)；饱和段的限制因素不再是横轴条件，应为影响光合作用的其他条件(CO2浓度、温度等)。固定横轴条件(光照强度)分析多条曲线发现温度是影响光合作用的主要因素第51页/共75页3.结合具体问题进行分析(1)光照强度低于100μmol/(m2·s)时，三条曲线基本重合，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。光照强度超过100μmol/(m2·s)时，三条曲线出现了明显的差异，主要的限制因素为温度，温度的主要影响对象为暗反应(酶的数量远多于光反应)。(2)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，主要的原因是CO2浓度有限第52页/共75页4.规范作答(1)光照强度和温度光照强度光反应暗反应(2)CO2浓度(暗反应相关的酶活性)等因素限制了光合作用速率进一步提高(3)25℃时呼吸作用大于20℃时的呼吸作用(4)海洋与实验室中CO2含量变化情况有不同、实际水域中种群密度变化等(答案合理均可)第53页/共75页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：◎实战演练第54页/共75页(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：第55页/共75页假设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。第56页/共75页解析(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。第57页/共75页(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。第58页/共75页答案(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)降低第59页/共75页1．CO2、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1∶6∶6，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。热点四光合作用和细胞呼吸的计算◎策略指导第60页/共75页(2)方法①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。②利用柱状图换算第61页/共75页m：细胞呼吸的变化量；n：净光合作用的变化量；y即n＋m(绝对值)：真光合作用的变化量。③利用坐标曲线换算第62页/共75页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n＋m(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。第63页/共75页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3klx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第64页/共75页(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__________。温度(℃)5101520253035光照下O2释放速率(mg/h)0.961.732.523.243.863.12.72黑暗下O2吸收速率(mg/h)0.460.760.981.512.453.13.29第65页/共75页(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3klx光照条件下幼苗生长的最适温度，应该设计的实验是__________。(4)在3klx光照、30℃条件下幼苗叶肉细胞中物质b的转移途径是__________。若每天用3klx强度的光照射幼苗12h，当温度为表中__________℃时，幼苗生长最快。第66页/共75页思维建模应用示例1.明确真光合作用、净光合作用与有氧呼吸的关系净光合作用＝真光合作用—有氧呼吸2.明确和理解一些数学模型包括方程式(例如净光合作用＝真光合作用－有氧呼吸)、比例(例如C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6)、柱状图、坐标曲线等第67页/共75页3.审清已知数据和求算数据例题第(3)小题：结构甲为线粒体，结构乙为叶绿体。直接读表确定线粒体中酶(即细胞呼吸酶)的最适温度为35℃。已知数据为光照下O2释放速率(净光合作用速率)和黑暗下O2吸收速率(有氧呼吸速率)，求算数据为真光合作用速率。利用方程式“净光合作用＝真光合作用－有氧呼吸”求出每一温度条件下的真光合速率，发现25℃最大即25℃左右是光合作用酶即叶绿体酶的最适温度第68页/共75页第(4)小题：生长最快的温度可理解为，每昼夜释放的O2最多的温度。每昼夜释放的O2的量可用公式“每昼夜释放的O2的量＝光照下O2释放速率×12－黑