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,單元整合提升,“光合作用—呼吸作用”綜合題一直是命題者青睞的對(duì)象，但近年的考題出現(xiàn)了一些新動(dòng)向，如借助各種圖、表進(jìn)行背景創(chuàng)新，甚至考題中蘊(yùn)含一些大學(xué)知識(shí)。命題者的本意是試圖通過(guò)創(chuàng)設(shè)新情境，考查學(xué)生獲取信息、利用信息分析與推理等能力。,熱點(diǎn)專項(xiàng)突破 3.光合作用—呼吸作用中5類創(chuàng)新型考題,【考情分析】,該類題具有一定的挑戰(zhàn)性，且解題時(shí)易出現(xiàn)思維定勢(shì)或思維僵化等現(xiàn)象。下面是對(duì)近年考題的一些分析，不僅從知識(shí)層面進(jìn)行了拓展解讀，而且還對(duì)考題做了深入的研究，希望能幫助同學(xué)們?cè)诮獯鹂碱}的過(guò)程中不斷提高自己的綜合能力。,“光合作用—呼吸作用”綜合題中的創(chuàng)新型考題常以某種“信息”的形式呈現(xiàn)。解決該類題的策略是：首先準(zhǔn)確提取題干有效信息，并遷移利用好有效信息，同時(shí)結(jié)合已有知識(shí)進(jìn)行綜合分析推理。解答此類試題，切忌依從認(rèn)知上的慣性思維導(dǎo)致解答錯(cuò)誤。,【解題策略】,1．題型解讀 近年不少實(shí)驗(yàn)考題，以柱形圖、表格、曲線圖的形式，定性或定量地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以考查學(xué)生獲取信息和分析處理信息等的能力。,題型一 通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖、表化側(cè)重考查信息獲取與處理能力,【分類通關(guān)】,2．典例分析 【典例1】 (2014·安徽卷)某課題小組研究紅光與藍(lán)光對(duì)花生幼苗光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。 (注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)放程度越高),,與15 d幼苗相比，30 d幼苗的葉片凈光合速率______________________。與對(duì)照組相比，________________________光處理組的葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用率高，據(jù)圖分析，其原因是__________________________________________。,【解析】 與15 d幼苗相比，30 d幼苗的CO2吸收量更大，說(shuō)明30 d幼苗的凈光合速率更大。三種光照射，藍(lán)光處理組吸收的CO2更多，胞間CO2濃度更低，說(shuō)明藍(lán)光照射下細(xì)胞對(duì)CO2的利用率更高，而藍(lán)光處理組的氣孔導(dǎo)度也最大，說(shuō)明藍(lán)光通過(guò)促進(jìn)氣孔開(kāi)放，使CO2供應(yīng)充分，加快暗反應(yīng)，最終提高光合速率。 【答案】 高 藍(lán) 藍(lán)光促進(jìn)了氣孔開(kāi)放，CO2供應(yīng)充分，暗反應(yīng)加快,1．題型解讀 植物對(duì)CO2的利用率與光照強(qiáng)度有關(guān)，在弱光下，只能利用較低濃度的CO2，此時(shí)，即使CO2濃度升高光合作用也不會(huì)增強(qiáng)。但隨著光照強(qiáng)度的增加，植物也逐漸能吸收利用較高濃度的CO2，光合作用會(huì)逐漸增強(qiáng)。,題型二 影響光合作用強(qiáng)度因素中的相互抵消問(wèn)題,2．典例分析 【典例2】 (2013·四川卷)將玉米的PEPC酶基因?qū)胨竞?，測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果，如圖所示。(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)放程度越高),,【解析】 結(jié)合題圖，由光合速率隨光照強(qiáng)度的變化曲線可以看出在低于8×102 μmol·m－2·s－1的范圍內(nèi)影響光合作用的主要因素為光照強(qiáng)度。由兩幅圖的曲線可看出：光照強(qiáng)度為10×102～14×102 μmol·m－2·s－1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度降低，但光合速率基本不變，說(shuō)明暗反應(yīng)吸收CO2速率未改變，即實(shí)際利用CO2量未改變，據(jù)此推知，可能是CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)，也可能是光照強(qiáng)度增加與CO2供應(yīng)不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消。,【答案】 光照強(qiáng)度 光照強(qiáng)度增加與CO2供應(yīng)不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消(或CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)),1．題型解讀 平時(shí)解題時(shí)，不僅要知道光照下植物釋放的CO2可以來(lái)自細(xì)胞呼吸，還要能夠依據(jù)題干信息推知其還可能來(lái)自其他途徑，如光呼吸(即植物在光合作用的同時(shí)存在依賴光的吸收O2釋放CO2的反應(yīng))。由于光呼吸不在《考試大綱》規(guī)定的范圍內(nèi)，不必過(guò)多掌握，但解題時(shí)要注意避免思維定勢(shì)，善于利用題干信息進(jìn)行大膽細(xì)致地分析推理才是解題的關(guān)鍵。,題型三 “光呼吸”也可釋放CO2,2．典例分析 【典例3】 (2013·大綱卷)某研究小組測(cè)得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率。吸收或釋放CO2的速率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖下圖(吸收或釋放CO2的速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放CO2的量)。回答下列問(wèn)題：,,在光照條件下，圖形A＋B＋C的面積表示該植物在一定時(shí)間內(nèi)單位面積葉片光合作用______________，其中圖形B的面積表示________________________。從圖形C可推測(cè)該植物存在另一個(gè)________________________的途徑，CO2進(jìn)出葉肉細(xì)胞都是通過(guò)________________________的方式進(jìn)行的。,【解析】 根據(jù)坐標(biāo)圖分析，A面積為光合作用凈吸收CO2的量，而B(niǎo)＋C的面積總和則是植物自身產(chǎn)生CO2的量，兩部分CO2都會(huì)被植物的光合作用利用，所以A＋B＋C的面積即光合作用固定的CO2總量。遮光之后，植物主要進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2，根據(jù)遮光后曲線的變化趨勢(shì)，可推知B面積表示相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)植物呼吸作用放出的CO2量，而C面積則表示植物在光照下可能通過(guò)其他途徑產(chǎn)生的CO2量。CO2屬于小分子物質(zhì)。是以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞的。 【答案】 固定CO2總量 呼吸作用放出的CO2量 釋放CO2 自由擴(kuò)散,1．題型解讀 引起植物“午休”現(xiàn)象的主要原因是高溫，高溫導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，葉肉細(xì)胞間隙的CO2濃度下降，光合速率降低。“午休”點(diǎn)凈光合速率低的原因一般認(rèn)為是氣孔關(guān)閉，引起細(xì)胞間隙CO2濃度降低所致，但有些考題通過(guò)創(chuàng)設(shè)新情境還可能涉及其他因素，應(yīng)根據(jù)具體信息進(jìn)行具體分析后再推斷。注意：并非所有的植物都會(huì)出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，如玉米、甘蔗能利用葉肉細(xì)胞間隙中的低濃度CO2進(jìn)行光合作用，不會(huì)出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。在春秋季節(jié)溫度不會(huì)過(guò)高，植物也不會(huì)出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。,題型四 植物光合作用過(guò)程中的“午休”現(xiàn)象,2．典例分析 【典例4】 (2012·重慶卷)長(zhǎng)葉刺葵是棕櫚科熱帶植物。為了解其引種到重慶某地后的生理狀況，某研究小組在水分充足、晴朗無(wú)風(fēng)的夏日，觀測(cè)得到了該植物光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢(shì)圖。,,注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)啟程度越大 據(jù)圖分析：①光合作用消耗ATP最快的時(shí)刻是________________________。根吸水能力最強(qiáng)的時(shí)刻是__________________。②直接引起蒸騰速率變化的生理指標(biāo)是__________________；推測(cè)導(dǎo)致12：00時(shí)光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素主要是________(填“光照”或“CO2”)。③在14：00時(shí)若適當(dāng)提高CO2濃度，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中[H]含量的變化是____________。,解析 據(jù)圖中信息可知，在10：00時(shí)，光合速率最大，則暗反應(yīng)消耗ATP最快：在12：00時(shí)，蒸騰速率最快，則根吸水能力最強(qiáng)。氣孔的開(kāi)啟程度直接影響水分的散失，即影響蒸騰作用；在12：00時(shí)，氣孔導(dǎo)度最大，CO2能滿足光合作用的需要，因此光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素主要是光照。在14：00時(shí)，若提高CO2濃度，在暗反應(yīng)階段中三碳化合物還原增強(qiáng)，消耗ATP和[H]增加，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中[H]含量降低。 答案 ①10：00 12：00 ②氣孔導(dǎo)度 光照 ③降低,【典例5】 (2011·福建卷)如圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是,,A．在9：30～11：00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過(guò)程減緩 B．在11：00～12：30之間，花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的多 C．在17：00時(shí)，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同 D．在18：30時(shí)，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng),解析 在9：30～11：00之間，隨著光照的增強(qiáng)、溫度的升高，植株的蒸騰作用加強(qiáng)，葉片上部分氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入植物體內(nèi)的量減少。玉米能利用低濃度的CO2進(jìn)行光合作用，此時(shí)氣孔關(guān)閉對(duì)其暗反應(yīng)過(guò)程無(wú)明顯影響；而花生不能利用低濃度的CO2，氣孔關(guān)閉導(dǎo)致其暗反應(yīng)過(guò)程減緩。花生凈光合速率對(duì)應(yīng)的有機(jī)物量即為花生的單位葉面積有機(jī)物積累量，由圖示可知，在11：00～12：30之間，花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米,的少， B項(xiàng)錯(cuò)誤。在17：00時(shí)，兩者的凈光合速率相等，則玉米和花生單位葉面積從外界吸收的CO2量相等，向外界釋放的O2量也相等。在18：30時(shí)．玉米仍進(jìn)行光合作用，只是光合速率等于呼吸速率，即凈光合速率為0，故此時(shí)玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)也能進(jìn)行暗反應(yīng)。 答案 B,題型五 夜晚植物也可吸收CO2 1．題型解讀 一般情況下，植物白天吸收CO2釋放O2，夜間則相反。而有些植物如蝴蝶蘭，則在夜晚吸收CO2，但不進(jìn)行光合作用。該類植物適宜生活在干旱環(huán)境中。長(zhǎng)期干旱時(shí)，氣孔夜間張開(kāi)，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞，在細(xì)胞質(zhì)生成蘋果酸，然后暫時(shí)儲(chǔ)存在液泡中。白天氣孔關(guān)閉以降低蒸騰作用，光合作用所需的CO2不是從空氣中直接吸收，而是來(lái)源于夜間形成的蘋果酸，蘋果酸從液泡中擴(kuò)散到細(xì)胞質(zhì)中，被脫羧放出CO2，供植物細(xì)胞進(jìn)行暗反應(yīng)。,2．典例分析 【典例6】 (2011·廣東卷)觀賞植物蝴蝶蘭可通過(guò)改變CO2吸收方式以適應(yīng)環(huán)境變化。長(zhǎng)期干旱條件下，蝴蝶蘭在夜間吸收CO2并貯存在細(xì)胞中。,,依圖a分析，長(zhǎng)期干旱條件下的蝴蝶蘭在0～4時(shí)______________(填“有”或“無(wú)”)ATP和[H]的合成，原因是________________；此時(shí)段______________(填“有”或“無(wú)”)光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生，原因是____________；10～16時(shí)無(wú)明顯CO2吸收的直接原因是___________________。,【解析】 0～4時(shí)沒(méi)有光照，雖不能通過(guò)光合作用的光反應(yīng)合成ATP和[H]，但呼吸作用可以合成ATP和[H](呼吸作用第一、二階段均有[H]產(chǎn)生，第一、二、三階段均有ATP產(chǎn)生)。暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供的ATP和[H]，還原C3形成C5以固定CO2,0～4時(shí)不能發(fā)生光反應(yīng)，因此CO2的固定和C3的還原等反應(yīng)都不能發(fā)生。10～16時(shí)溫度較高，長(zhǎng)期干旱條件下植物葉片氣孔關(guān)閉，因此無(wú)明顯CO2吸收。 【答案】 有 呼吸作用合成 無(wú) 葉綠體在無(wú)光時(shí)不能合成ATP和[H] 氣孔關(guān)閉,