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(共9张PPT)
大题夺分系列(01)　细胞代谢类答题技巧与规则
母题例证 读题破题
(2021山东卷T21)光照条件下，叶肉细胞中 O2与 CO2 竞争性结合 C5，O2与 C5结合后经一系列反应释放 CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS 溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的 CO2量表示，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
(1)光呼吸中 C5与 O2结合的反应发生在叶绿体的________________中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片 CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是________。
[审题]—抓关键
第(1)问的关键点是环境改变(突然停止光照)光合作用各物质含量的变化。
第(2)问的关键是理解光呼吸的过程，并注意叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，即光呼吸会影响光合作用。
第(3)的关键是净光合作用强度的计算，即光 合作用强度－光呼吸强度的最大值两侧即100～300 mg/L之间再设置多个浓度梯度。
SoBS浓度(mg/L) 0 100 200 300 400 500 600
光合作用强度[CO2μmol/(m2·s)] 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7
光呼吸强度[CO2μmol/(m2·s)] 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3
母题例证 读题破题
(2)与未喷施 SoBS 溶液相比，喷施 100 mg/L SoBS 溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度________(填“高”或“低”)，据表分析，原因是__________。
(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究 SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在________mg/L 之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 [答题]—找依据
(1)由光反应的场所和光反应和暗反应过程中的物质变化及联系确定。
(2)分析图表确定SoBS为100 mg/L与未使用的CO2固定量与释放量的变化确定答案。
(3)找光合作用强度－光呼吸得到最大值两侧确定进一步设置多个浓度梯度的范围。
[失分]—析原因
(1)对于给予的信息光呼吸理解不透彻，不能掌握并应用。
(2)对确定进一步设置实验的浓度范围知识储备不足，不能确定光合作用强度—光呼吸最大值两侧来设置多个浓度梯度。
母题例证 读题破题
解析：(1)C5分布在叶绿体基质中，由此可推知光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的基质中。突然停止光照，水稻光反应产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生CO2增多。(2)观察表格可知，与未喷施SoBS溶液相比，喷施100 mg/L SoBS溶液的水稻叶片光合作用强度增加(由18.9变为了20.9)，光呼吸强度降低(由6.4变为6.2)，据此推知光合作用固定的CO2增加，光呼吸(及呼吸作用)释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等。(3)为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在表中光合作用强度—光呼吸强度的最大值的两侧浓度之间即100～300 mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
答案：(1)基质　光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多　(2) 低　喷施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等 　(3)100～300 [评题]—用素养
本题以研究向水稻叶面喷洒不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液对光合作用强度和光呼吸强度的影响为情景，主要从创新性和应用性两个角度考察学生的综合应用能力、创新能力和解决问题的能力，试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素，以及科学探究素养中的结果分析要素。
[跟踪训练]
(2021山东潍坊市二模)为探究CO2浓度及紫外线对植物光合作用的影响，研究人员分别用紫外线和浓度加倍后的CO2处理培养了15天的番茄幼苗，直至果实成熟。期间测定了番茄叶绿素含量、株高和光合速率等生理指标(其他条件均为适宜状态)，结果如下表。
分组及实验处理 A组(自然条件下) B组(紫外线照射) C组(CO2浓度加倍)
叶绿素含量(mg/g) 15天 1.20 1.21 1.19
30天 2.00 1.5 2.4
45天 2.00 1.5 2.45
株高(cm) 15天 21.0 21.20 21.00
30天 35.20 31.60 38.30
45天 54.30 48.30 61.20
光合速率平均值[μmol/(m·s)] 8.86 5.62 14.28
(1)在晴朗的中午，幼苗均可以正常生长。此时，A组番茄叶肉细胞产生ATP的部位有_______________________________；
依据表中数据判断，与A组相比，B组番茄幼苗光合速率平均值低的原因最可能是__________________________________________。
(2)从实验设计的角度来看，表格中的数据有不严谨的地方，具体体现在初始状态下(15天时)三个组的叶绿素含量和株高数值不一致，你认为这样的误差____________(填“会”或“不会”)对实验结果和得出结论产生显著影响，原因是_____________________。
(3)由表可知，CO2浓度加倍可促进番茄幼苗生长。有研究者认为，这可能是因为CO2能促进植物生长素的合成。请补充实验，验证此假设(简要说明实验思路及结果)____________________________。
(4)根据表中的数据分析，为提高塑料大棚农作物产量可采取的措施有：____________________。
解析：(1)在晴朗的中午，幼苗均可以正常生长。此时，A组番茄叶肉细胞同时进行细胞呼吸和光合作用，所以产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体和叶绿体；依据表中数据判断，与A组相比，B组番茄叶绿素含量更低，因此B组番茄幼苗光合速率平均值低的原因最可能是紫外线照射使植物叶绿素含量低，所以光反应弱，影响光反应进而影响暗反应，光合速率低。(2)由表格数据可知，初始状态下(15天时)三个组的叶绿素含量和株高数值不一致，但这样的误差不会对实验结果和得出结论产生显著影响，原因是一是初始数据误差很小，二是实验结果和结论的得出主要依据因变量(紫外线照射和CO2浓度加倍)的变化(前后对照)。(3)由表可知，CO2浓度加倍可促进番茄幼苗生长。可能是因为CO2能促进植物生长素的合成，为了保证单一变量，CO2浓度是否加倍作为自变量，选择A、C组进行实验，设计实验思路：在15天、30天、45天时，分别测定A、C组植株中生长素的含量，并作对比分析；检测结果(CO2能促进植物生长素的合成)：15天时，A、C两组生长素含量差别不大；30天、45天时C组植株生长素含量高于A组植株生长素含量。
(4)根据表中的数据可知，紫外线照射使植物相同时间内叶绿素含量低，平均株高降低，光合作用降低，CO2浓度加倍在相同时间平均株高增高，所以为提高塑料大棚农作物产量可采取的措施有：适度提高棚内二氧化碳浓度；使用能阻挡紫外线的塑料薄膜。
答案：(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体 紫外线照射使植物叶绿素合成减少，光反应弱，光合速率低　(2)不会　一是初始数据误差很小，二是实验结果和结论的得出主要依据因变量的变化　(3)在15天、30天、45天时，分别测定A、C组植株中生长素的含量，并作对比分析；检测结果：15天时，A、C两组生长素含量差别不大；30天、45天时C组植株生长素含量高于A组植株生长素含量　(4)适度提高棚内二氧化碳浓度；使用能阻挡紫外线的塑料薄膜

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