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题型5植物生理类非选择题这类题目综合性强、灵活性大，且常与农业生产实践相联系。主要的命题角度包括：①以坐标曲线、生理过程图解为背景切入，考查光合作用和细胞呼吸的有关知识；②以光合作用和细胞呼吸为核心的实验设计；③相关计算。首先，要对光合作用和细胞呼吸的过程彻底、全面地掌握，要以光反应和暗反应的物质变化和能量变化为主线，以影响光合作用的外界因素、叶绿体中色素的种类及吸收光谱等为主要内容，特别注意光合作用与细胞呼吸等的联系。其次，要理清净光合作用量、总光合作用量、呼吸作用量这三个量的关系，要明确：①光下直接测得的数值都是净光合作用量(净产量)，②不进行光合作用时可直接测出呼吸作用量，③三个变量的关系式：净光合作用量＝总光合作用量－呼吸作用量。(2019·山东青岛质检)西洋参为我国北方种植的名贵中药材，喜散射光和漫射光。为了探究生长条件对西洋参光合作用的影响，研究小组将西洋参的盆栽苗均分成甲、乙两组，甲组自然光照，乙组给予一定程度的遮光。培养一段时间后，测定实验结果如图所示。请回答下列问题：(1)本实验的实验组是____________，13点比9点光照强度大，但两组实验中13点的净光合速率都低于9点，主要原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)11点时，乙组净光合速率高于甲组，主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验时间段内乙组光合积累量小于甲组，研究小组据此得出结论：西洋参不适合弱光条件下生长，请指出该实验设计的缺陷：_________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)叶绿素b/a比值可作为植物利用弱光能力的判断指标，研究人员发现遮光处理提高了西洋参叶绿素b/a比值。可以通过色素的提取和分离实验验证该结论，你的实验证据是：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)乙组温度升高，与光合速率相比，细胞呼吸速率增加的更快(2)乙组遮阴，蒸腾作用减弱，光合午休现象不明显(CO2吸收量大)(3)未设置其他遮阴度的实验组，不足以说明问题(4)遮光组滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值大于非遮光组解析(1)本实验的自变量为是否遮光，故遮光组乙组为实验组。9点→13点，光照强度增大，温度上升，与光合速率相比，细胞呼吸速率增加更快，故会出现两组实验中13点的净光合速率都低于9点。(2)11点时，对照组出现明显的午休现象，光合速率下降较明显，实验组进行遮光处理后，午休现象不明显，所以出现乙组净光合速率高于甲组。(3)题目中遮光组只有一组，结果不准确，应该设置若干组遮光比例不同的实验组，再比较各组的光合积累量，才能作出相应的判断。(4)叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，若遮光处理提高了西洋参叶绿素b/a比值，则对两组叶片的色素进行提取分离后，会出现遮光组滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值大于非遮光组。1．小麦是北方主要农作物，研究环境条件变化对其产量影响对农业生产很重要。(1)科研人员测定小麦一昼夜净光合速率(Pn)的变化，发现小麦与其他植物一样出现了“午睡”现象。一般认为，午后温度较高，植物通过蒸腾作用使叶片降温，同时，植物体也会________叶片气孔开度来避免过度失水对细胞造成的损伤。(2)科研人员测定了同一株小麦两种不同向光角度的叶片(接收直射光照面积不同)午后部分指标，结果如下表。项目净光合速率(Pn)叶片温度(TL)胞间CO2浓度(Ci)直立叶12.937.5250平展叶8.837.7264对相关数据进行分析：直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，说明二者的气孔开度________________。由表中的数据可见气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素，请从净光合速率和胞间CO2浓度角度分析，原因是____________________________________________________________________________________________________。(3)科研人员推测，午间强光照可能会导致由色素和蛋白质组成的光系统Ⅱ发生损伤，导致____________速率下降，进而抑制叶片的光合作用。D1是对光系统Ⅱ活性起调节作用的关键蛋白，科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1蛋白含量，结果如图1所示，分析可知，___________________________________________________________________________________________________________________________________________________，从而在一定程度上导致“午睡”现象。(4)水杨酸(SA)是一种与植物抗热性有关的植物激素，科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后，测定两种光照条件下的D1蛋白含量，结果如图2所示，可推测，SA对小麦午间光合作用的影响及机制是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)降低(2)基本相同平展叶净光合速率小于直立叶，而平展叶胞间CO2浓度大于直立叶(3)光反应午间较强光照使细胞中D1蛋白含量降低，导致光系统Ⅱ活性降低(4)SA能减弱午间较强光照使细胞中D1蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程度，缓解小麦的“午睡”现象解析(1)午后温度较高，植物蒸腾作用旺盛，植物会降低叶片气孔开度来避免过度失水，这会导致叶肉细胞间的CO2浓度不足，使午后小麦光合速率降低。(2)据表可知，直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，因此二者的气孔开度基本相同，但平展叶净光合速率明显低于直立叶，而平展叶胞间CO2浓度高于直立叶，这说明气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素。(3)强光照引起光系统Ⅱ发生损伤，会导致光反应的速率下降；图1中数据显示，强光照会导致D1蛋白含量下降，因此“午睡”原因可能是午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低，从而导致光系统Ⅱ活性降低。(4)根据图2中D1蛋白含量所示，可推测经SA处理后，能减弱较强光照使细胞中D1蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程度，缓解小麦的“午睡”现象。2．取7株各有5个叶片、株高相近的西红柿植株，分别放在25℃的密闭玻璃容器内。实验开始先测定CO2浓度，12小时后，再测定CO2浓度，且以7种不同光照强度(正常自然光照为100%)进行实验。实验装置如图，实验结果见表格：序号光照强度(%)CO2浓度(%)开始时12h后100.350.3682100.350.3423200.350.3064400.350.2895600.350.2826800.350.2807950.350.279请回答下列问题：(1)实验的目的是________________________________________________________________。(2)依据上表所测数据，用曲线图表示净光合作用强度变化趋势(标明相应数据)。(3)评价该实验设计运用实验原则的合理性：_________________________________________。(4)若要进一步实验确定哪种光照强度最好。除上述实验评价外，还有的合理建议是_______________________________________________________________________________。答案(1)研究光照强度与光合作用强度的关系(2)如图所示(3)考虑了单一变量原则和对照原则，但忽略了平行重复原则(4)增加若干实验组，使光照强度为普通光照的100%及以上(到出现光饱和点)解析(1)本题是将同种植物分别置于7种不同光照强度(正常自然光照为100%)下进行的实验，实验开始先测定CO2浓度，12小时后再测定CO2浓度，12小时之内装置中CO2浓度的变化可计算净光合速率，黑暗时测得的是细胞呼吸速率，故可通过计算得出不同光照强度下的光合速率，所以该实验的目的是研究光照强度与光合作用强度的关系。(2)依据题表所测数据，以光照强度为横轴，净光合作用强度为纵轴建立坐标系，将实验中数据标在相应位置，并将点连成曲线，见答案图。(3)实验中7种光照强度下的西红柿各有5个叶片、株高相近，可认为生理状况相似，“分别放在25℃的密闭玻璃容器内培养，起始的二氧化碳浓度相同”，说明遵循了单一变量原则；设置了不同的光照强度组以及黑暗组，说明遵循了对照原则，但每个装置中只有一株西红柿，说明缺少平行重复实验。(4)随着光照强度的增加，光合速率增加，即在实验的光照强度范围内没有出现光饱和点，故要进一步实验确定哪种光照强度最好，应设置光照强度为普通光照的100%及以上的组来继续研究。3．在适宜温度条件下，A、B两种植物CO2的吸收速率随光照强度的变化曲线如图所示。回答下列问题：(1)在A、B植物中，适宜在弱光条件下生长的是_______植物。当光照强度为a时，A植物光合作用消耗CO2的速率是__________mg/(m2·h)，消耗的CO2用于光合作用的_________阶段。(2)当光照强度为b时，限制B植物光合作用的主要环境因素是____________；此时叶绿体中ADP的运动方向是________________________；若在此时突然降低CO2浓度，在这一时刻，C5的含量变化是____________。(3)当光照强度为c时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使植物中干物质的量和处理前一样，则X＝____________小时。答案(1)B4暗反应(2)CO2浓度叶绿体基质→类囊体薄膜上升(3)2解析(1)由题图可以看出，B植物达到最大的光合作用强度所需要的光照强度低(光饱和点低)，所以B植物适宜在弱光条件下生长。当光照强度为a时，A植物的光合速率等于细胞呼吸速率，消耗的CO2的速率等于A植物细胞呼吸的速率，即4mg/(m2·h)，消耗的CO2用于光合作用的暗反应阶段。(2)当光照强度为b时，B植物达到最大光合速率，此时限制光合作用的主要环境因素是CO2浓度，植物叶绿体中ADP的运动方向是从叶绿体基质到叶绿体的类囊体薄膜；突然降低CO2浓度，由于CO2的固定减弱，C5消耗量减少，由于光反应不受影响，C3的还原暂时不变，C5的合成量不变，所以C5的含量上升。(3)当光照强度为c时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，说明照光X小时干物质的净积累量等于黑暗12小时的呼