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1、光合作用和细胞呼吸坐标曲线解题技巧 宁中中学 古永良光合作用和细胞呼吸坐标曲线解题技巧宁中中学 古永良坐标曲线图是能力要求较高的一种题型，它能借助简单的线条走向，巧妙地表达生物体结构与功能、结构与生理活动等较为复杂的过程，侧重考查学生对图像含义的理解，图像信息的收集与处理以及曲线与文字之间的相互转化等方面的综合能力。一、解题基本步骤1识图：一看纵横坐标含义；二看特殊点(起点、拐点、落点)；三看变化趋势(规律)；四看曲线之间的关系。(1)识标是基础。认真审题，明确解题要求，仔细识别坐标图中纵坐标、横坐标所表达的变量，找出纵、横坐标之间的联系，是解答此类题目的基础。纵、横坐标的联系有的比较明确，有
2、的则比较隐蔽，需首先利用所学的生物学基础知识联想、推理，找到纵、横坐标联系的“桥梁”，然后通过此“桥梁”将二者挂起钩来，才能真正找到纵、横坐标之间的联系。坐标上的曲线，实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响。只有搞清楚图像表示的意义，才能正确地理解题意，才能正确地分析，解答所给问题。(2)明点是关键。坐标图上的曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点的集合中，有些特殊点，如曲线的起点、转折点、终点、曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，它们隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，明确这些特殊点的含义是解答此类题目的关键。(3)述线是根本。“坐标曲线题”最终考查的还是对曲线的理解，以及对坐标曲线形
3、状、数值的正确描述。例如，曲线的走势怎样？曲线何时开始上升？何时趋向平缓？何时出现转折？引起转折的原因是什么？在纵、横坐标上有一些很重要的数据，如“0”“1”“100%”“37 ”等，认真分析这些数据所对应的曲线上点的生物学含义是什么等等。这是解答此类题目的根本之所在。2运用所学知识分析综合图像与生物学含义。3针对题意运用图像特征解决问题。二、有关光合作用和细胞呼吸中曲线的解读分析有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图，如图1所示：图11曲线的各点含义及形成原因分析a点：凌晨3时4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。b点：上午6时左
4、右，太阳出来，开始进行光合作用。bc段：光合作用小于呼吸作用。c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用。ce段：光合作用大于呼吸作用。d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用。ef段：光合作用小于呼吸作用。fg段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。2有关有机物情况的分析(见图2)图2(1)积累有机物时间段：ce段。(2)制造有机物时间段：bf段。(3)消耗有机物时间段：og段。(4)一天中有机物积累最多的时间点：e点。(5)一昼夜有机物的积累量表示：SPSMSN。3在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图(见图3)图3(1)如果N点
5、低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加。(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。(4)CO2，含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。4在相对密闭的环境下，一昼夜O2含量的变化曲线图(见图4)(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加。(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。(4)O2含量最高点为e点，O2含量最低点为c点。图45用线粒体和叶绿体表示两者关系图5图6图5中表示O
6、2的是；表示CO2的是。图6中：Ob段：只有呼吸作用应有。bc段：呼吸作用大于光合作用应有。c点：呼吸作用等于光合作用应有。ce段：呼吸作用小于光合作用应有。e点：呼吸作用等于光合作用应有。ef段：呼吸作用大于光合作用应有。fg段：只有呼吸作用应有。6植物叶片细胞内三碳化合物含量变化曲线图(见图7)图7AB时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原，含量较高。BC时间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐增加，三碳化合物不断被还原，含量逐渐降低。CD时间段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO2进入减少，三碳化合物合成减少，含量最低。DE时间
7、段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，三碳化合物合成增加，含量增加。EF时间段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐减少，三碳化合物被还原消耗的越来越少，含量逐渐增加。FG时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原，含量较高。7植物叶片细胞内五碳化合物含量变化曲线图(见图8)图8AB时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。BC时间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐增加，三碳化合物不断被还原成五碳化合物，五碳化合物含量逐渐增加。CD时间段：由于发生“午休”现象，
8、部分气孔关闭，CO2进入减少，CO2固定消耗五碳化合物减少，五碳化合物含量最高。DE时间段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，CO2固定消耗五碳化合物合成增加，五碳化合物含量减少。EF时间段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐减少，三碳化合物还原成五碳化合物越来越少，五碳化合物含量逐渐减少。FG时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。1在四种不同的实验条件(0.1%CO2、30 ，0.1%CO2、20 ，0.03%CO2、30 ，0.03%CO2、20 )下，测定光照强度对光合速率的影响。图中曲线分别表示实验
9、的结果。下列对于限制实验、实验、P点光合速率主要因素的判断，正确的一组是()A光照强度CO2浓度温度BCO2浓度光照强度温度C温度光照强度CO2浓度D温度CO2浓度光照强度【解析】本题考查了多曲线分析。比较实验和可知，自变量是温度，实验20 小于实验30 ，实验比实验的光饱和点高，故限制实验的主要因素是温度。同理，比较实验和、和可知，限制实验的主要因素分别是CO2浓度、温度。影响P点光合速率的主要因素是光照强度。【答案】D2(双选)(2013届河源模拟)在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系，呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系，如图所示，对该图示解
10、释正确的是()甲乙丙A影响图甲中曲线上的A点上下移动的主要外界因素是温度和氧气浓度B图乙中的数据需在适宜光照条件下测量C图丙中，若大棚内的温度始终处于37.5 的恒温，每日光照12 h，植物体干重将减少D用大棚种植该植物时，白天应控制光照为C点对应的光照强度，温度为35 最佳【解析】本题主要考查学生的识图能力，综合考查光合作用、呼吸作用及相关知识，中等以上难度。图甲中A点上下移动的限制因素为温度和氧气浓度；图乙表示的是随氧气浓度的增加呼吸作用速率的变化情况，所以与光照无关；图丙中，大棚内的温度处于37.5 的恒温中，有光时，光合速率等于呼吸速率，无光时，只能进行呼吸作用，所以一天中，有机物会越
11、来越少；温度为25 时，有机物的积累速率最高。【答案】AC3以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B. 光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C. 温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D. 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等【解析】考查读图能力，即通过曲线图获取信息的分析推断能力，关键在于区别光合速率和呼吸速率，净光合速率和总光合速率的关系。在30 时，净光合速率(虚线)为3.5，此时呼吸速率为3.0，
12、则总光合作用速率为6.5；而35 时，净光合速率(虚线)为3.0，此时呼吸速率为3.5，则总光合作用速率为6.5。B选项中应是25 时植物积累的有机物最多、因为25 净光合速率最高。光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物时，二氧化碳的吸收量(或释放量)应为0，图中没有标示出来。本题易错原因在于不能正确理解图中实线和虚线表示的含义，不能理解净光合作用速率光合作用速率的含义而错选。【答案】A4(2013届鸡西质检)夏季晴朗无云的某天，某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题：(1)该植物一天中有机物积累最多的时刻是_。(2)在12：00左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气
13、孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中B，C两个点对应的时刻，_时刻叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高，_时刻叶肉细胞叶绿体中C5化合物的含量相对较大。(3)研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C，D两个点对应的时刻中，_时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。(4)研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。(注：气孔导度越大，气孔开启程度
14、越大)分组测量指标培养液中X的浓度(molm3)510551045103叶片中X的浓度(nmolg1)(鲜重)2.472.979.28叶片的气孔导度(molm2s1)0.540.430.27以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度_。【解析】(1)通过坐标曲线可知，AE点，植物都在吸收CO2，积累有机物，所以E点积累最多。(2)B点为CO2吸收量的最大值，所以叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高。C点CO2吸收量少，与之结合的C5少，已经生成的C3继续还原，完成C5的再生，所以C5含量高。(3)C点CO2吸收量最少，说明气孔关闭最多，所以此时土壤缺水程度最高，根系部位土壤溶液浓度最高。(4)实验设计要遵循对照原则、平行重复原则、等量原则、单一变量原则等。本实验每组只有1片叶，数量太少，可能会有误差，并且缺少空白对照。通过表中数据可以看出，随着X的浓度增加，气孔导度降低，即气孔开启程度降低，蒸腾作用强度降低。【答案】(1)19：30(或E点)(2)B点(或10：00)C点(或12：00)(3)C点(或12：00)(4)a.样本量太小。应“取叶片若干，等分为三组”。b缺乏空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中。降低第 6 页 共 6 页