内容正文:
逻辑思维与语言表达(一) 细胞代谢类“原因分析”主观题
(2023·浙江6月卷节选)植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光∶蓝光=1∶2)、B组(红光∶蓝光=3∶2)、C组(红光∶蓝光=2∶1),每组输出的功率相同。
由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是______________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。由图甲、图乙可知,选用红、蓝光配比为________________,最有利于生菜产量的提高,原因是_____________
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因果搭桥法
(1)答题思路
①在题干文字信息和图表信息中找出“起因”和“结果”。,\s\do4( ,))
②依据题干或者教材中已学相关知识,分析“起因”和“结果”之间的逻辑关系——原因、依据、理由、解释。
(2)答题模板
(3)答题分析
问题
因
桥
果
第1空
A、B、C组为红光和蓝光;CK组为白光
光合色素主要吸收红光和蓝紫光(知识)→光合速率高(知识)→积累的有机物多(知识)
A、B、C组的干重都比CK组高
第3空
红、蓝光配比为3∶2(B组)
B组叶绿素含量和氮含量最高(图甲)→B组光合速率最高(知识)→B组净光合速率最高(知识)→B组干重最高(图乙)
最有利于生菜产量的提高
答案:与CK组相比,A、B、C组使用的是红光和蓝光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,A、B、C组吸收的光更充分,光合速率更高,植物干重更高 红光∶蓝光=3∶2 当光质配比为B组(红光∶蓝光=3∶2)时,植物叶绿素含量和氮含量都比A组(红光∶蓝光=1∶2)、C组(红光∶蓝光=2∶1)高,有利于植物的光合作用,即该光质配比下,净光合速率更大,积累的有机物更多
细胞代谢类主观题常见考法
素材选择
试题情境选材多样,主要有以下两种途径:
①来源于大学教材中细胞呼吸和光合作用过程的文字或图解
②科学家所做的环境因素对细胞代谢过程影响的实验数据表或坐标曲线等
考法分布
基础考法
以教材识记层面的单一知识为主,主要考查对基本知识的理解能力,如2024甘肃卷T17(1)考查了光合色素的提取实验;2024湖北卷T21(1)考查了气孔开放程度对光合速率的影响;2024湖南卷T17(1)考查了光合作用过程中物质和能量的转化
综合考法
以模块内和模块间知识的综合运用以及综合能力考查为主,如2024河北卷T19、2024吉林卷T21和2023广东卷T18综合考查了识图能力、语言表达能力;2024湖北卷T21(3)和2023海南卷T16(3)考查了科学探究能力;2024山东卷T21对植物激素和光合作用进行了综合考查
创新考法
创设问题情境,结合生产、生活实践进行考查,主要考查信息获取能力、学以致用和创新能力,如2024河北卷T19(3)考查不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响;2024吉林卷T21考查了光呼吸的原理和应用;2024广东卷T20以水质净化为背景考查了黑藻C4光合作用途径的实验验证
1.植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度,已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,回答下列问题:
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养,培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是_________________________________________
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(2)若将甲种植物密闭在无O2,但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是____________________________________________________
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答案:(1)植物在光下进行光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低
(2)甲种植物在光下进行光合作用释放O2,使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的[H]发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸增加
解析:(1)在适宜条件下照光培养时,由于光合速率大于呼吸速率,则光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,导致密闭容器内CO2浓度下降,进而导致光合速率降低。(2)若将甲种植物密闭在无O2,但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,由于甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的[H]发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加。
2.甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:
甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是________,判断的依据是___________________________________________________
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答案:甲 种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙植物大
解析:甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,植株接受的光照强度相对较弱,据图分析,光照强度降低导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。
3.(2023·山东卷节选)当植物吸收的光能过多时,过剩的光能会对光反应阶段的PS Ⅱ 复合体(PS Ⅱ )造成损伤,使PS Ⅱ 活性降低,进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散,减少多余光能对PS Ⅱ 的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能:①修复损伤的PS Ⅱ ;②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验,结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同,且强光对两者的PS Ⅱ 均造成了损伤。
(1)根据本实验,________(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ 活性强弱,理由是_______________________________________________________
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(2)据图分析,与野生型相比,强光照射下突变体中流向光合作用的能量________(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型,根据本实验推测,原因是
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答案:(1)不能 强光照射下突变体的NPQ强度相对值大于野生型的,能减少强光对PS Ⅱ 的损伤,但不能修复,而野生型含有H蛋白,能对损伤后的PS Ⅱ 进行修复,故不能确定强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ 活性强弱
(2)少 突变体的NPQ强度大,能够减少强光对PS Ⅱ 的损伤,突变体的PS Ⅱ 活性高,能为暗反应提供较多的NADPH和ATP,促进暗反应的进行
解析:(1)据图分析,强光照射下突变体的NPQ强度相对值比野生型的NPQ强度相对值高,能减少强光对PS Ⅱ 复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白,能对损伤后的PS Ⅱ 进行修复,故不能确定强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ 活性强弱。(2)据图分析,强光照射下突变体中NPQ强度相对值大,而NPQ能将过剩的光能耗散,从而使流向光合作用的能量减少;突变体的NPQ强度大,能够减少强光对PS Ⅱ 的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用,这样导致突变体的PS Ⅱ 活性高,能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行,因此突变体的暗反应强度高于野生型。
4.科学家研究发现:在强光下,激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体,然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素,起到保护叶绿体的作用。在强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率________(填“上升”“不变”或“下降”),原因是____________________________________________________________________
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答案:下降 该突变体无法淬灭激发态叶绿素,而使叶绿体受损;缺乏类胡萝卜素导致吸收的蓝紫光减少,影响光合作用
解析:光合色素包括类胡萝卜素和叶绿素,其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。在强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率下降,原因是该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损,缺乏类胡萝卜素导致吸收的蓝紫光减少影响光合作用。
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