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1、小专题二植物的新陈代谢 含选修光合作用 核心考点整合 考点整合一 渗透作用 质壁分离实验和拓展应用1 渗透作用拓展应用运用渗透作用装置比较未知溶液浓度大小 1 比较一种未知浓度溶液与已知浓度溶液的浓度大小 实验思路 将已知浓度的溶液放入烧杯中 未知浓度的溶液装入用半透膜封口的长颈漏斗中 调整两溶液液面相平 一段时间后根据长颈漏斗内液面升降情况进行判断 实验的自变量 溶液的不同浓度 2 比较两种未知浓度溶液的浓度大小 实验思路 将两种未知浓度溶液分别装入烧杯和用半透膜封口的长颈漏斗内 调整初始时两液面相平 一段时间后 根据长颈漏斗液面升降情况进行判断 实验的自变量 溶液的不同浓度 2 植物细胞质
2、壁分离与复原实验的拓展应用 1 判断细胞的死活待测细胞 分离剂发生质壁分离和复原 活细胞 不发生质壁分离 死亡细胞实验单一变量 待测细胞的生活状态 2 测定细胞液浓度范围待测细胞 一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围 实验单一变量 不同浓度的分离剂 3 比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞 同一浓度的分离剂刚发生质壁分离时所需时间比较 判断质壁分离速度 或细胞液浓度 实验单一变量 不同植物细胞 4 比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞 未知浓度的溶液刚刚发生质壁分离所需时间 比较所用时间长短 判断溶液浓度的大小 时间越短 未知
3、溶液的浓度越大 实验单一变量 未知浓度的溶液 5 验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞 分离剂 6 在光学显微镜下观察细胞膜植物细胞 分离剂细胞发生质壁分离 与细胞壁分离开的原生质层最外侧是细胞膜 特别提醒 实验中所使用的分离剂浓度不宜过高 否则会使活细胞因快速大量失水而死亡 典例1 2010 上海综合 某同学拟选择一种半透性的膜材料 用于自制渗透装置 他采用如图1所示的装置 示意图 对收集到的四种材料甲 乙 丙和禲 惺匝椋 玫搅说怪寐 分械囊好娓叨人媸奔浔浠 那 撸 缤 据图分析 该同学应选择的膜材料是 A 甲B 乙C 丙D 丁 解析 半透膜的特点是允许一些物质穿过 另外一部分物质不能
4、穿过 该实验中应是水分子自由穿过 糖分子不能穿过 这样水分子从低浓度的一侧流向高浓度的一侧 最后达到平衡 符合要求的只有材料甲 答案 A 点拨 本题考查渗透作用的条件的相关知识 难度适中 解题关键是理解半透膜的特点 互动探究1 2010 上海生物 下图为显微镜下某植物细胞在30 蔗糖溶液中的示意图 下列叙述中错误的是 A 若将细胞置于清水中 A仍保持不变B 若该细胞处于40 蔗糖溶液中 B A值将变小C B A值能表示细胞失水的程度D A B分别表示细胞和液泡的长度 解析 处于质壁分离状态的细胞放在清水中 将会出现质壁分离复原的现象 复原后的细胞体积基本不变 提高外界溶液的浓度 细胞继续失水
5、体积继续减小 B A值将变小 B A值越小失水越严重 所以该值能代表细胞失水的程度 B代表原生质体的长度 并非代表液泡长度 答案 D 考点整合二 水分 矿质营养的吸收 运输 利用及相互关系1 水分的吸收 运输和利用 2 矿质元素的吸收 运输和利用 3 植物吸收水分和矿质元素是两个相对独立过程的分析 1 区别 2 相关性 吸收的部位都主要是根尖成熟区表皮细胞 矿质元素一定要溶解于水中 才能被根部吸收 矿质元素在植物体内的运输随着水分的运输到达植物体的各部分 矿质元素被根细胞吸收后 又会影响细胞内 外溶液的浓度 从而影响根对水分的渗透吸收 典例2 将3株小麦幼苗分别培养在相同的培养基中 开始时测得
6、它们吸水和吸K 情况基本相同 随后对3株幼苗进行处理和检测 其结果如下表 对本实验的解释 错误的是 A 三组实验可以说明植物吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程B 甲幼苗吸水量明显减少是由于溶液浓度大于细胞液浓度C 乙幼苗吸K 量明显减少 说明植物吸收矿质元素离子的方式可能是主动运输D 丙幼苗吸K 量没有增加是因为根细胞膜上载体蛋白的数量受到限制 解析 甲幼苗剪去叶片影响了植物的蒸腾作用 从而影响植物对水的吸收 由于植物吸收矿质元素是以主动运输的方式进行的 所以加入呼吸抑制剂后乙幼苗吸收离子减少 丙幼苗吸收离子没有增加 而吸收水分减少 这是因为施肥后外界溶液浓度增加 植物吸水困难 答案
7、B 互动探究2 大豆种子萌发刚露出两片子叶后 生长出第一片新叶 这时子叶仍具有生理功能 把一批长出第一片新叶的大豆随机分为两组 放在同一种营养液中培养 两组幼苗处理方法和结果如下 请判断营养液中缺少下列哪一种矿质元素 A 硼B 氮C 铁D 钙 解析 由表可知甲组大豆的幼叶出现了元素缺乏症状 这是由可再利用的元素缺乏造成的 钙 铁元素在植物体中形成稳定的化合物 不能重复利用 而硼则影响花粉的萌发和花粉管的伸长 答案 B 考点整合三 光合作用过程1 色素在光能转换中的作用 1 吸收 传递光能 绝大多数的叶绿素a 全部叶绿素b 叶黄素和胡萝卜素 2 吸收 转换光能 少数处于特殊状态的叶绿素a 2 光
8、能在叶绿体中的转换过程 3 光能转换中的重要物质 1 原初电子供体是少数处于特殊状态的叶绿素a 最终电子和氢供体 H2O 最终电子和氢受体 NADP 2 NADPH既是能量 活跃化学能 的载体 也是还原剂 3 NADPH ATP和NADP ADP Pi将光 暗反应连接在一起 4 有关物质的转移 NADPH ATP由基粒类囊体膜 基质 NADP ADP Pi由基质 基粒类囊体膜 5 光反应不仅需要有关酶 还需要色素 暗反应只需要酶 4 光合作用中有关物质变化光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段 二者的比较如下 5 C3与C4植物的比较 典例3 2010 山东临沂检测 下列关于光合作用的描述中
9、 正确的是 A 黑暗情况下叶肉细胞内无ATP产生B 叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素C 光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的D 光合作用强烈时 暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物 解析 在黑暗情况下 叶肉细胞可通过进行细胞呼吸产生ATP 叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素 光照下叶绿体中的ATP是由光反应产生的 在暗反应过程中 一分子CO2被C5固定 产生两分子C3 答案 B 知识总结 叶绿体在离体条件下 只需保持其正常生存状态的条件 即可正常发挥其生理作用 在植物体中 并非是每个细胞都存在叶绿体 如高等植物的根细胞就没
10、有 进行光合作用的生物不一定都有叶绿体 但必须都有相关的色素和酶 如蓝藻和光合细菌 因其为原核细胞 没有叶绿体等典型的细胞器 靠细胞质中的色素和酶进行光合作用 改变条件后 C3 C5 H 和ATP 葡萄糖合成量等的变化规律 互动探究3 如图表示某植物的叶肉细胞在温室中 一定的光照强度 N点后停止光照 条件下 O点开始提供14C标记的质量分数为0 03 的CO2 叶肉细胞内C3和C5中14C含量相对值随时间的变化曲线 分析回答 1 图中表示用14C标记C5含量相对值变化的曲线是 填字母 2 a曲线在P至N时间段内14C含量相对值稳定不变的原因是 b CO2固定的速率等于C3被还原的速率 3 N点
11、后 b曲线下降的原因是 4 实验过程中 叶肉细胞内糖类中14C含量相对值随时间变化的趋势是 停止光照后 ATP和 H 不能合成 C3不能被还原形成C5 C5和CO2还能形成C3 逐渐增加 N点后逐渐减少 解析 在黑暗条件下 对CO2 C52C3的反应影响不大 C5不断被消耗 C3不断生成 而对C3的还原影响较大 因为随着光反应产生的 H 和ATP的逐渐消耗 被还原的C3也越来越少 生成的糖类也越来越少 分析曲线可知 曲线a代表的物质含量在黑暗的条件下不断上升 说明它代表的是C3 b代表的是C5 图中曲线a在P至N时间段 由于CO2固定的速率等于C3被还原的速率 所以14C含量相对值稳定不变 考
12、点整合四 影响光合作用速率的主要因素及其在生产中的应用 典例4 2010 宁夏理综 辽宁理综 请回答与光合作用有关的问题 1 甲 乙 丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示 据图回答 强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是 乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 a b c d 当光照强度从a到b时 植物光合作用强度增加最快 甲 c 甲 2 植物光合作用产生的O2来自H2O 还是来自CO2 请写出简单实验思路证明你的结论 答案 来自于H2O 分别将C18O2和HO提供给两组植物 分析两组植物光合作用释放的氧气 H218O2仅在提供HO的那组植物中产生 即可证明上述结论 解
13、析 1 由图示可知 在强光下甲植物光合作用强度较乙 丙两植物高 因此 甲固定CO2的能力最强 随着光照强度的增加 乙植物在c点最先达到最大光合作用强度 在a点时 三种植物的光合作用强度相同 而在b点时 甲的光合作用强度最大 所以当光照强度从a到b时 甲植物光合作用强度增加最快 2 分别用H218O标记的C18O2和HO提供给两组植物进行光合作用实验 分析两组植物光合作用释放的O2 18O2仅在提供HO的那组植物中产生 即可证明光合作用产生的O2来自H2O 互动探究4 2011 苏州模拟 如图是光照强度 CO2浓度 温度对光合速率的影响的曲线 据图回答下列有关问题 1 图1表明 光照强度对光合速
14、率的影响是 限制CD段的主要的内部因素最可能是 在一定范围内 随着光照强度的增强 植物光合速率增加 超过这一范围 光合速率不再增加 色素种类和含量 酶含量及活性 2 若图1表示在适宜的温度下某玉米幼苗光合作用强度的变化 曲线CD段产生的原因是光合作用受到 等外界条件的影响 3 根据图2信息 适当提高CO2浓度可以促进植物的光合作用 试举出两种可以增加大田种植作物周围CO2浓度的方法 CO2浓度 正行通风 增施农家肥等 4 图2中当CO2浓度由F点突然降到E点时 叶绿体中C3的含量将会 5 图3表明在一定的温度范围内 随着温度的升高 光合速率不断增强 超过这一范围 光合速率反而迅速下降 产生这一
15、现象的根本原因是温度影响了 下降 光合作用酶的活性 解析 光照是限制光合作用速率的主要因素 低光照下 光照强度是光合作用的限制因素 随着光照强度的增强 植物光合速率增加 当到达一定限度时 即使再增加光照 光合速率也不再增加 此时的限制因素是温度或CO2浓度等 限制光合作用速率的内部因素主要有色素种类和含量 酶含量及活性等 适当提高CO2浓度有利于促进光合作用暗反应中CO2的固定 提高CO2浓度的方法主要有正行通风 通风有利于植物周围的CO2得到及时补充 增施农家肥 利用微生物分解有机物释放CO2 深施有机肥 使根部吸收的CO2增多 等 当CO2浓度突然降低 暗反应中CO2的固定减少 形成的C3
16、将减少 温度影响参与光合作用的酶的活性 由于光合作用过程有许多酶促反应 因此温度影响光合作用的速率 考点整合五 细胞呼吸的原理及其在生产中的应用1 有氧呼吸的过程 2 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 3 影响细胞呼吸的主要因素及其在生产中的应用 典例5 2011 石家庄调研 为了探究植物呼吸强度的变化规律 研究者在遮光状态下 测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量 结果如下表 表中数据为相对值 下列有关分析 错误的是 A 根据变化规律 表中10 1 0 条件下的数据很可能是错误的B 温度为3 O2含量为3 0 是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合C O2含量从20 0 升至40 0 时 O2含量限制了呼吸强度的继续升高D 在20 条件下 O2含量从0 1 升高到3 0 的过程中 细胞无氧呼吸逐渐减弱 解析 随着氧浓度的升高 二氧化碳的释放量表现为由多到少 再由少到多的变化过程 表中显示温度 O2含量为10 1 0 时 CO2释放量太高 在温度不变的情况下 O2含量为1 0 时释放的CO2量应比O2含量为0 1 时低 因此A正确 贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合是释放CO2量最少
