内容正文:
坐标曲线类——“顺水推舟”法破解
【题型特点】
生物与生物之间、生物与环境之间或某一生理活动中某种物质量的变化等,常以坐标曲线的形式进行考查,其涉及的内容广,变化形式多。常见的图示有单曲线、双曲线、多曲线等几种类型,借助数学方法分析生命现象,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。既有利于对基础知识的检测,又有利于考查学生观察能力、理解能力、分析能力等多种能力,具有较高的区分度,因而在高考中比较常见。
【解题秘籍】
[典例分析] (2022·湖北高考)21. 不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内,随光照强度的增加,光合速率增大,达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同,研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天,在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率,结果如图1、图2和图3所示。
回答下列问题:
(1)图1中,在高浓度O3处理期间,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点会____(填“减小”、“不变”或“增大”)。
(2)与图3相比,图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明______________。
(3)从图3分析可得到两个结论:①O3处理75天后,甲、乙两种植物的__________________,表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物,表明_____________。
(4)实验发现,处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降,为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系,使乙植物中A基因过量表达,并用高浓度O3处理75天。若实验现象为__________,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
【答案】(1)增大 (2)高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小
(3) ①. 实验组的净光合速率均明显小于对照组 ②. 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异
(4)A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同
【解析】
【分析】光饱和点:在一定范围内,随光照强度的增加,光合速率增大,达到最大光合速率时的光照强度为光饱和点。影响光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度,内因有叶绿体中色素含量、酶的含量、酶的活性等。
【小问1详解】
限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度,图1中,在高浓度O3处理期间,当光照强度增大到一定程度时,净光合速率不再增大,出现了光饱和现象,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点会增大。
【小问2详解】
据图可见,用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间,与图3相比,图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小。
【小问3详解】
据图3可见,O3处理75天后,曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2,即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组,表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制;曲线4净光合速率比曲线3下降更大,即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物,表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。
【小问4详解】
实验发现,处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降,为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系,自变量是A基因功能,因此可以使乙植物中A基因过量表达,并用高浓度O3处理75天,比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率,若两种条件下乙植物的净光合速率相同,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
【类型点拨】
1.单曲线 常表示某种生物的数量或某一生理过程与某一相关因素之间的关系。常见类型分析如下:
曲线走势
图例示意
走势分析
相关变量
不断增加
纵坐标变量随横坐标变量的增加而不断增加
种群数量—时间(无环境阻力)
先增后稳
在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断增加,超过某个值时纵坐标变量随横坐标变量增加而趋于平缓
①光合作用强度—CO2浓度、光照强度
②矿质元素吸收—O2浓度
③ATP产生—O2浓度
④种群数量—时间
(自然状态下)
⑤反应速率—反应物
不断减少
在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断减少
①杂合子所占比例—杂合子自交代数
②无氧呼吸—氧浓度
③恒温动物耗氧量—温度
恒定不变
在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不变
①DNA含量—细胞有丝分裂前、中、后期
②哺乳动物成熟红细胞中ATP产生—氧浓度
先升后降
在一定范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断增加