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第 4讲 图示、表格类试题发散思维——图(表)文转换、图(表)文互补
坐标曲线、柱形图和数据表格类试题,能简洁、形象地反映生物之间、生物与某些因素之间的内在联系或反映某项生理指标随某些因素的变化而发生的规律性变化,能较为全面地考查学生获取信息、处理信息和运用信息等多种能力,具有较高的区分度,因而在高考中比较常见。对于此类题目,由于解题信息比较“隐晦”,需要考生充分运用发散思维、迁移思维,将图(表)中的信息转化为文字信息,将文字信息与图(表)信息进行相互补充印证,尽可能地发掘完善出更多解题信息。
(一) 坐标曲线类
[思维建模]
[模型应用]
[典例1] (2021·海南高考,节选)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
(1)生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图1,培植区的光照强度应设置在________点所对应的光照强度;为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是__________。
(2)将培植区的光照/黑暗时间设置为14 h/10 h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图2,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度________;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24 h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量________。
[解析] (1)分析图1可知,B点为光饱和点对应的最大光合速率,因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度;为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下光合速率增大,则B点向右上方移动。(2)根据图2可知,在此曲线中光合速率的最适温度为T5,而在该实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现,所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低;若将培植区的温度从T5调至T6,此温度下光合速率等于呼吸速率,培植区的光照/黑暗时间设置为14 h/10 h,则培植24 h后,生菜植株的有机物积累量将减少。
[答案] (1)B 右上方 (2)低 减少
[思维建模]
(二)柱形图解类
[模型应用]
[典例2] (2021·浙江1月选考,改编)现以某种多细胞绿藻为材料,研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图。回答下列问题:
(1)实验中用无水乙醇提取光合色素,经处理后,可用光电比色法测定色素提取液的光密度值,计算叶绿素a的含量。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较________,以适应低光强环境。由乙图分析可知,在________条件下温度对光合速率的影响更显著。
(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析,光反应是一种________反应。光反应的产物有____________和O2。
(3)图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率____,理由是___________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)绿藻在20 ℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30 μmol·g-1·h-1,则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成______μmol的3磷酸甘油酸。
[解析] (1)叶绿体色素的提取和分离实验中,用无水乙醇作为提取光合色素的溶剂,经处理后,可用光电比色法测定色素提取液的光密度值,计算叶绿素a的含量。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组的叶绿素a的含量在20 ℃、25 ℃、30 ℃时都较高,以适应低光强环境,以便能吸收较多的光能。由乙图分析可知,不同温度条件下,高光强对绿藻放氧速率的影响比低光强条件下对绿藻放氧速率的影响更显著,25 ℃时,高光强对绿藻放氧速率的影响远高于低光照的影响。(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率,一般来说,叶绿素a含量越多,光反应速率越大。光反应是一种吸收光能的吸能反应,光反应包括水光解和ATP合成,光反应的产物包括O2、NADPH、ATP。(3)图乙的绿藻放氧速率为绿藻的净光合速率,光反应产生O2的速率为总光合速率,净光合速率=总光合速率-细胞呼吸速率,故绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率。(4)绿藻在20 ℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30 μmol·g-1·h-1,净光合速率为150 μmol·g-1·h-1,绿藻此时O2的产生速率为30+150=180(μmol·g-1·h-1),故该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2量为180 μmol,