20届高考生物二轮复习第1部分专题2热点题型3因果塔桥方法解决植物代谢的原理分析题

(2017·全国Ⅰ，30)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，回答下列问题：(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_________________________________________________________________________，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增强，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)植物在适宜光照下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，影响了光合作用的暗反应，光合速率也随之降低大于0(2)甲种植物在光下进行光合作用释放的O2，使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的[H]发生反应形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸增强解析(1)在适宜条件下照光培养时，由于光合速率大于呼吸速率，导致密闭容器内CO2浓度下降，进而导致光合作用速率降低。题干信息表明甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，因此甲种植物净光合速率为0时(即CO2补偿点时)的CO2浓度已超过乙种植物的CO2补偿点，因此乙种植物的净光合速率大于0。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，由于植物进行光合作用能释放O2，因此植物的有氧呼吸增强。原因原理分析类的长句解答题是近年全国卷考查的重要题型，难度较大，解答时不容易得全分。主要失分在表达不全，逻辑不严谨，语言不规范等方面。利用“因果搭桥法”可以避免这些问题：首先审题，找出因和果，也就是在什么条件下出现了什么现象，然后利用生物学知识顺序搭桥完整逻辑链条，类似于：“因为……，所以……；又因为……，所以……”，如例题中(1)题，结合题干信息可能给出的答案有：答案1：密闭小室中CO2的浓度降低(前后不搭，比较突兀，也就给1分)答案2：光合作用吸收CO2使密闭小室中CO2的浓度降低(没有描述光合作用和呼吸作用的关系，最多给2分)合理的解答思路是：分析“因”是“适宜条件下照光培养”，“果”是“植物的光合速率都降低”，结合“密闭小室”的条件组织思路进行搭桥：得出满分答案：植物在适宜光照下，光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，影响了光合作用的暗反应，光合速率也随之降低。同样根据此方法完成例题中的(2)小题，可以避免遗漏“O2与有机物分解产生的[H]发生反应形成水是有氧呼吸的一个环节”这个要点。1．(2019·安徽合肥模拟)下图为同一自然区域内两种植物氧气释放速率与光照强度变化曲线。据图回答相关问题：(1)a点对应的光照强度下，植物A与植物B________(填“细胞呼吸”或“实际光合作用”或“净光合作用”)强度相等。(2)一定范围内随光照强度增强，植物A叶肉细胞固定二氧化碳的速率加快，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分析图中曲线可推知，农作物根部周围生长出的杂草需要及时清除，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)净光合作用(2)光照增强，导致光反应加快，为暗反应提供更多的[H]和ATP，使二氧化碳的固定速率加快(3)较弱光照下，适应于弱光下生长的杂草固定二氧化碳的能力更强，导致农作物下部叶片的光合速率降低解析(1)a点对应的光照强度下，植物A与植物B的净光合作用强度相等。(2)根据曲线图，一定范围内随光照强度增强，植物A的净光合速率增强，此时光照增强导致光反应加快，为暗反应提供的[H]和ATP增多，叶肉细胞固定二氧化碳的速率也加快。(3)分析图中曲线可知，农作物根部周围生长出的杂草正常生长所需的光照强度较低，因此在较弱光照下，适应于弱光下生长的杂草固定二氧化碳的能力更强，会导致农作物下部叶片光合速率降低，故需要及时清除杂草。2．(2018·全国Ⅰ，30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是________。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。答案(1)甲(2)甲种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2解析(1)由曲线图可知，光照强度大于a时，甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大，说明甲植物对光能的利用率较高。(2)当种植密度过大时，植株的叶片会相互遮挡，植株接受的光照强度减弱，导致植物净光合速率下降。由曲线图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲线图可知，在低光照强度下，乙植物的净光合速率较高，在高光照强度下，乙植物的净光合速率明显低于甲植物，所以乙植物更适合在林下低光照强度的环境下种植。(4)夏日晴天中午12：00时，温度较高，植物为防止水分散失部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2明显减少，抑制了暗反应，导致叶片的光合速率明显降低。3．科学家在实验中发现，某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。请据图回答：(1)P点时，限制突变型光合作用速率的主要环境因素是__________________。当光照强度高于P点时，突变型水稻的CO2吸收速率高于野生型，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)为测定突变型水稻叶片中的色素含量，常用__________________(试剂)提取色素，某实验小组欲通过纸层析法分离其中的叶绿素，其分离原理是________________________________________________________________________________________________________________。叶片中______________________(填“类胡萝卜素”“叶绿素”或“类胡萝卜素＋叶绿素”)主要吸收红光。(3)根据以上信息可推知，突变型水稻更适合生长在高温、干旱环境中，原因是_____________________________________________________________________________________________。答案(1)光照强度突变型水稻固定CO2酶的活性比野生型水稻高(2)无水乙醇或丙酮叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢叶绿素(3)高温干旱环境中，植物为防止水分散失，气孔关闭，导致CO2吸收量减少，突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型水稻，能利用较低浓度的CO2解析(1)P点时，突变型未达到最大净光合速率，随着光照强度的增加，突变型水稻的净光合速率仍可增加，所以P点时限制突变型水稻光合作用速率的主要环境因素是光照强度。虽然突变型水稻叶片的叶绿素含量更低，但突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型水稻，因此当光照强度高于P时，突变型水稻固定CO2速率更快，对光反应产生的ATP和[H]的消耗也更快，进而提高了光合速率。(2)光合色素易溶于有机溶剂，所以为测定突变型水稻叶片中的色素含量，常用无水乙醇或丙酮提取色素。由于不同色素在层析液中的溶解度不同，在层析液中溶解度大的在滤纸条上扩散的速度快，反之则慢，据此可实现色素的分离。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(3)由于高温干旱环境中，植物为防止水分散失，气孔关闭，导致CO2吸收量减少，而突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型，能利用较低浓度的CO2，所以可推知突变型水稻更适合生长在高温、干旱环境中。