資源簡介

高考生物易失分題型及其解題技法指導
第4講 圖示、表格類試題發散思維—圖(表)文轉換、圖(表)文互補
坐標曲線、柱形圖和數據表格類試題，能簡潔、形象地反映生物之間、生物與某些因素之間的內在聯系或反映某項生理指標隨某些因素的變化而發生的規律性變化，能較為全面地考查學生獲取信息、處理信息和運用信息等多種能力，具有較高的區分度，因而在高考中比較常見。對于此類題目，由于解題信息比較“隱晦”，需要考生充分運用發散思維、遷移思維，將圖(表)中的信息轉化為文字信息，將文字信息與圖(表)信息進行相互補充印證，盡可能地發掘完善出更多解題信息。
(一) 坐標曲線類
[思維建模]
　　
[模型應用]
[典例1]　(2021·海南高考，節選)植物工廠是全人工光照等環境條件智能化控制的高效生產體系。生菜是植物工廠常年培植的速生蔬菜。回答下列問題。
(1)生菜成熟葉片在不同光照強度下光合速率的變化曲線如圖1，培植區的光照強度應設置在________點所對應的光照強度；為提高生菜產量，可在培植區適當提高CO2濃度，該條件下B點的移動方向是__________。
(2)將培植區的光照/黑暗時間設置為14 h/10 h，研究溫度對生菜成熟葉片光合速率和呼吸速率的影響，結果如圖2，光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度________；若將培植區的溫度從T5調至T6，培植24 h后，與調溫前相比，生菜植株的有機物積累量________。
[解析]　(1)分析圖1可知，B點為光飽和點對應的最大光合速率，因此培植區的光照強度應設置在B點所對應的光照強度；為提高生菜產量，可在培植區適當提高CO2濃度，該條件下光合速率增大，則B點向右上方移動。(2)根據圖2可知，在此曲線中光合速率的最適溫度為T5，而在該實驗溫度范圍內呼吸速率的最適溫度還未出現，所以光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度低；若將培植區的溫度從T5調至T6，此溫度下光合速率等于呼吸速率，培植區的光照/黑暗時間設置為14 h/10 h，則培植24 h后，生菜植株的有機物積累量將減少。
[答案]　(1)B　右上方　(2)低　減少　
[思維建模]
(二)柱形圖解類
　　
[模型應用]
[典例2]　(2021·浙江1月選考，改編)現以某種多細胞綠藻為材料，研究環境因素對其葉綠素a含量和光合速率的影響。實驗結果如下圖。回答下列問題：
(1)實驗中用無水乙醇提取光合色素，經處理后，可用光電比色法測定色素提取液的光密度值，計算葉綠素a的含量。由甲圖可知，與高光強組相比，低光強組葉綠素a的含量較________，以適應低光強環境。由乙圖分析可知，在________條件下溫度對光合速率的影響更顯著。
(2)葉綠素a的含量直接影響光反應的速率。從能量角度分析，光反應是一種________反應。光反應的產物有____________和O2。
(3)圖乙的綠藻放氧速率比光反應產生O2的速率____，理由是___________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)綠藻在20 ℃、高光強條件下細胞呼吸的耗氧速率為30 μmol·g－1·h－1，則在該條件下每克綠藻每小時光合作用消耗CO2生成______μmol的3磷酸甘油酸。
[解析]　(1)葉綠體色素的提取和分離實驗中，用無水乙醇作為提取光合色素的溶劑，經處理后，可用光電比色法測定色素提取液的光密度值，計算葉綠素a的含量。由甲圖可知，與高光強組相比，低光強組的葉綠素a的含量在20 ℃、25 ℃、30 ℃時都較高，以適應低光強環境，以便能吸收較多的光能。由乙圖分析可知，不同溫度條件下，高光強對綠藻放氧速率的影響比低光強條件下對綠藻放氧速率的影響更顯著，25 ℃時，高光強對綠藻放氧速率的影響遠高于低光照的影響。(2)葉綠素a的含量直接影響光反應的速率，一般來說，葉綠素a含量越多，光反應速率越大。光反應是一種吸收光能的吸能反應，光反應包括水光解和ATP合成，光反應的產物包括O2、NADPH、ATP。(3)圖乙的綠藻放氧速率為綠藻的凈光合速率，光反應產生O2的速率為總光合速率，凈光合速率＝總光合速率－細胞呼吸速率，故綠藻放氧速率等于光反應產生氧氣的速率減去細胞呼吸消耗氧氣的速率。(4)綠藻在20 ℃、高光強條件下細胞呼吸的耗氧速率為30 μmol·g－1·h－1，凈光合速率為150 μmol·g－1·h－1，綠藻此時O2的產生速率為30＋150＝180(μmol·g－1·h－1)，故該條件下每克綠藻每小時光合作用消耗CO2量為180 μmol，180 μmol CO2固定形成的3磷酸甘油酸(C3)量為180×2＝360(μmol)。
[答案]　(1)高　高光強　(2)吸能　ATP、NADPH　(3)小　綠藻放氧速率等于光反應產生氧氣的速率減去細胞呼吸消耗氧氣的速率　(4)360
[思維建模]
(三)表格數據類
　　
[模型應用]
[典例3]　(2021·河北高考)為探究水和氮對光合作用的影響，研究者將一批長勢相同的玉米植株隨機均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對照組；(2)施氮組，補充尿素(12 g·m－2)；(3)水＋氮組，補充尿素(12 g·m－2)同時補水。檢測相關生理指標，結果見下表。
注：氣孔導度反映氣孔開放的程度
回答下列問題：
(1)植物細胞中自由水的生理作用包括__________________________________等(寫出兩點即可)。補充水分可以促進玉米根系對氮的________，提高植株氮供應水平。
(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與________離子參與組成的環式結構使葉綠素能夠吸收光能，用于驅動____________兩種物質的合成以及____________的分解；RuBP羧化酶將CO2轉變為羧基加到______________分子上，反應形成的產物被還原為糖類。
(3)施氮同時補充水分增加了光合速率，這需要足量的CO2供應。據實驗結果分析，葉肉細胞CO2供應量增加的原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析]　(1)細胞內的水以自由水與結合水的形式存在，結合水是細胞結構的重要組成成分，自由水是細胞內良好的溶劑，能夠參與細胞內的許多生物化學反應，為細胞提供液體環境，還能運送營養物質和代謝產生的廢物；根據表格分析可知，水＋氮組的氣孔導度大大增加，增強了植物的蒸騰作用，有利于植物根系吸收并向上運輸氮，所以補充水分可以促進玉米根系對氮的主動吸收，提高植株氮供應水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮，葉綠素的元素組成有C、H、O、N、Mg，其中氮與鎂離子參與組成的環式結構使葉綠素能夠吸收光能，用于光反應，光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜，在反應過程中，水光解產生NADPH和O2，同時將光能轉變成化學能儲存在ATP和NADPH中，其中ATP和NADPH兩種物質含有氮元素；暗反應包括CO2的固定和C3還原兩個過程，其中RuBP羧化酶將CO2轉變為羧基加到C5(RuBP)分子上，反應形成的C3被還原為糖類。(3)分析表格數據可知，施氮同時補充水分使氣孔導度增加，CO2吸收量增多，同時RuBP羧化酶活性增大，使葉肉細胞固定CO2的效率增大，植物有足量的CO2供應，從而增加了光合速率。
[答案]　(1)細胞內良好的溶劑，能夠參與細胞內的許多生物化學反應，能為細胞提供液體環境，還能運送營養物質和代謝產生的廢物 　主動吸收　(2)鎂　ATP和NADPH　水　 C5(或RuBP)
(3)氣孔導度增加，CO2吸收量增多，同時RuBP羧化酶活性增大，使葉肉細胞固定CO2的效率增大
[圖示、表格類試題強化訓練]
一、選擇題
1．(2022·濟寧一模)如圖為某山區不同垂直高度上七種昆蟲的分布曲線，其中a、c、f、g是葉蟬，b、d是嚙蟲，e是芫菁。下列分析正確的是(　 )
A．圖中顯示出群落具有垂直結構，沒有水平結構
B．不同種的昆蟲只局限在一定的高度范圍內存活，可能與其食物來源有關
C．圖示影響群落中動物分布的主要因素是光照
D．同一海拔高度分布的昆蟲之間無競爭關系
解析：選B　不同海拔高度的種群分布不同，不屬于群落的水平結構和垂直結構，A錯誤；不同種的昆蟲只局限在一定的高度范圍內存活，可能與其食物來源有關，B正確；圖示影響群落中動物分層的主要因素是食物，C錯誤；同一海拔高度分布的昆蟲種類和數量有所不同，為了爭奪資源和空間等會有競爭，D錯誤。
2．(2022·德州三模)為研究水稻中的PLA3基因在參與脫落酸(ABA)調控水稻種子萌發中的作用，研究人員以野生型水稻(WT)種子和PLA3基因突變體(pla3)種子為材料進行了實驗，結果如圖所示。此外，研究人員對種子中相應基因的表達量進行檢測，發現pla3種子中ABA合成酶基因的表達量與WT種子中相同，而ABA降解酶基因和ABA作用抑制因子基因的表達量分別為WT種子的15倍和32倍。下列分析不正確的是(　 )
A．在WT種子中，PLA3基因的作用是抑制種子萌發
B．綜合四組實驗結果可知，pla3種子對ABA的敏感性降低
C．在pla3種子中，PLA3基因的突變促進了赤霉素的合成
D．在WT種子中，PLA3基因抑制了ABA作用抑制因子基因的表達
解析：選C　pla3種子中ABA合成酶基因的表達量與WT種子中相同，而ABA降解酶基因和ABA作用抑制因子基因的表達量分別為WT種子的15倍和32倍，因此在WT種子中，PLA3基因的作用是通過抑制ABA的分解和抑制ABA作用抑制因子基因的表達來抑制種子萌發，A、D正確；綜合四組實驗結果可知，在有ABA情況下，pla3種子的萌發率高于WT種子，因此pla3種子對ABA的敏感性降低，B正確；題中沒有提到赤霉素的合成情況，C錯誤。
3．圖1表示正常生長條件下水稻野生型和光受體缺失突變體的幼苗中脫落酸(ABA)的含量，圖2表示一定的光照、黑暗以及不同ABA濃度條件處理下水稻種子的萌發率。下列有關敘述正確的是(　 )
A．光信號和水稻體內的ABA都屬于物理信息
B．光信號可能會抑制水稻體內ABA的合成
C．光照條件下種子萌發受外源ABA的影響比黑暗條件下更大
D．光信號通過激活光受體以降低ABA對種子萌發的促進效果
解析：選B　光信號屬于物理信息，ABA屬于化學物質，其傳遞的信息屬于化學信息，A錯誤；圖1中野生型植株ABA含量相對值低于光受體缺失突變體，由此可知光可能抑制植物體內ABA的合成，B正確；據圖2分析，與對照組(ABA濃度為0)相比，不同濃度的外源ABA處理明顯抑制黑暗和光照下生長的水稻種子的萌發，但黑暗條件下對光受體缺失突變體種子萌發的抑制效果更明顯(下降更多)，C錯誤；ABA對于種子萌發有抑制作用，D錯誤。
4．研究發現，冷空氣過境前后心腦血管疾病患者(病例組)與健康人(對照組)體內多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素含量有如下變化。這幾種物質均可以加速心臟跳動、增強心臟收縮、促進小動脈和靜脈收縮使人體應對寒冷環境。下列說法不正確的是(　 )
A．這三種物質均可用于神經調節
B．冷空氣過境前后，兩組去甲腎上腺素差異說明病例組對寒冷的調節能力更強
C．多巴胺含量對氣溫變化的反應最敏感，腎上腺素含量反應最遲鈍
D．極寒天氣會加重心腦血管疾病患者的病情
解析：選B　這三種物質都可以作為神經遞質，均可用于神經調節，A正確；冷空氣過境前后，病例組去甲腎上腺素上升后一直處于較高水平，而對照組去甲腎上腺素上升后又下降，由此說明對照組對寒冷的調節能力更強，B錯誤；分析數據可知，過境前和過境后相比，多巴胺含量變化明顯，腎上腺素含量變化不明顯，說明多巴胺含量對氣溫變化的反應最敏感，腎上腺素含量反應最遲鈍，C正確；極寒天氣會導致患者體內多巴胺增多，加速心臟跳動、增強心臟收縮、促進小動脈和靜脈收縮，加重心腦血管疾病患者的病情，D正確。
5．[多選](2022·長沙一模)為研究氣候變暖對農田生態系統的影響，研究者對某區域甲、乙農田進行增溫，對照組保持環境溫度，檢測田間增溫對小麥麥蚜及其天敵的影響。與對照組相比，增溫組相關指標如表所示。下列說法正確的是(　 )
區域 小麥生物量 (干重) 麥長管蚜 發生量 禾谷縊管蚜 發生量 瓢蟲數量
甲 ＋ ＋＋ ＋＋ －
乙 ＋ ＋＋ NS NS
(注：＋表示相對值增加，－表示相對值減少，NS表示無顯著差異)
A．增溫有利于小麥生物量的積累，可抵消麥蚜種群增加導致的小麥減產
B．氣候變暖背景下，該區域農田可適當減少農藥的使用，以減少環境污染
C．甲地增溫降低了天敵對麥蚜的控制力是造成麥蚜發生量上升的原因之一
D．為維持該農田生態系統的穩定性，麥蚜同化的能量不超過小麥同化量的20%即可
解析：選ABC　麥蚜發生量增加，理論上應導致小麥減產，但增溫使得小麥干重增加，可抵消麥蚜種群增加導致的小麥減產，A正確；據表可知，氣溫變暖背景下，雖然麥蚜發生量有所增加，但小麥生物量并未減少，則可以適當減少農藥的使用，以減少環境污染，B正確；據表可知，甲地增溫使麥蚜的天敵瓢蟲的數量減少，造成禾谷縊管蚜發生量上升，即甲地增溫降低了天敵對麥蚜的控制力是造成麥蚜發生量上升的原因之一，C正確；該農田生態系統中的每個營養級可能都包含了多種生物，無法得出“為維持該農田生態系統的穩定性，麥蚜同化的能量不超過小麥同化量的20%即可”這個結論，D錯誤。
6．[多選](2022·青島一模)研究人員對塞罕壩林地中的土壤動物群落進行了調查，動物類群按食性分為4類，依次為A類(19種)、B類(18種)、腐食性(11種)、雜食性(7種)，每個類群的個體數所占的比例及在各土壤層中的平均密度如表。下列說法正確的是(　 )
林地 類型 每個類群的個體數占比 平均密度(只/m2)
A類 B類 腐食性 雜食性 凋落物層 1～10 cm層 10～20 cm層
落葉松 人工林 5% 20% 13% 2.5% 15.68 19.21 13.92
針闊混 交林 8% 27% 20% 4.5% 23.20 62.31 33.96
A.根據能量逐級遞減的原理，代表植食性動物類群的最可能是A類
B．不同深度的土壤層中動物類群不同，這屬于群落的垂直結構
C．針闊混交林的凋落物及土壤結構能為更多的動物提供食物和棲息環境
D．土壤動物對改良土壤的重要意義，體現了生物多樣性的間接價值
解析：選BCD　能量沿食物鏈逐級遞減，一般情況下，植食性動物數量比肉食性動物多，每個類群的個體數占比數據顯示，B類個體占比為47%，A類個體占比為13%，因此，推測植食性動物為B類，A錯誤；不同深度的土壤層中動物類群和密度不同，這是在垂直方向上對群落空間結構的描述，屬于群落的垂直結構，B正確；針闊混交林中的植物種類繁雜，凋落物及土壤結構更復雜，能為更多的動物提供食物和棲息環境，C正確；土壤動物對改良土壤的重要意義，體現了生物多樣性的間接價值，D正確。
二、非選擇題
7．某種海藻能分泌一種催化海水中HCO形成CO2的酶。研究小組分別在2.2 mol/L和8.8 mol/L兩種HCO濃度的海水中培養生長狀態一致的該海藻，測定其在不同溫度條件下的凈光合速率，結果如圖所示。請回答問題：
(1)據圖分析，在2.2 mol/L的HCO濃度條件下，溫度從20 ℃升至30 ℃時，海藻的最大凈光合速率________(填“增大”“減小”或“基本不變”)，該條件下，達到最大凈光合速率后限制光合速率的環境因素主要是____________________，判斷依據是___________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在HCO濃度為2.2 mol/L的環境中，海藻在30 ℃條件下的光飽和點(達到最大光合速率時的最小光照強度)高于20 ℃條件下的，原因是____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)將在8.8 mol/L的HCO環境中培養的海藻移入2.2 mol/L的環境中，重新進行上述實驗，則海藻的光補償點(光合速率等于呼吸速率時的光照強度)將______(填“左”“右”或“不”)移，圖中可證明該觀點的依據是__________________________________________。
(4)若將該海藻密閉在無O2，但其他條件適宜的小室中，照光培養一段時間后，發現植物的有氧呼吸加強，原因是___________________________________________________。
解析：(1)在HCO濃度為2.2 mol/L、溫度為20 ℃時，該海藻的最大凈光合速率約為400，而在HCO濃度為2.2 mol/L、溫度為30 ℃時，該海藻的最大凈光合速率約為530，說明在HCO濃度為2.2 mol/L，溫度從20 ℃升至30 ℃時，該海藻的最大凈光合速率升高。HCO濃度從2.2 mol/L升至8.8 mol/L時，該海藻的最大凈光合速率升高，因此限制光合速率的環境因素主要是HCO濃度。(2)在HCO濃度為2.2 mol/L的環境中，酶的活性隨著溫度(從20 ℃升至30 ℃)的升高而升高，催化HCO形成的CO2增多，葉綠體固定CO2產生的C3也更多，所以需要光反應產物ATP、NADPH也隨之增多，對光照強度要求更高，導致30 ℃條件下的光飽和點高于20 ℃條件下的光飽和點。(3)根據題圖，在溫度保持一致的情況下，凈光合速率為0時所對應的光照強度沒有改變。(4)原因見答案。
答案：(1)增大　HCO濃度　升高HCO濃度后，該海藻的最大光合速率升高　(2)隨溫度升高，酶活性升高，催化HCO形成CO2多，葉綠體固定CO2產生的C3更多，需要光反應產物ATP、NADPH增多，所以對光照強度要求更高　(3)不　在溫度不變的情況下，改變HCO濃度，凈光合速率為0所對應的光照強度相同　(4)無O2時該海藻不能進行有氧呼吸，照光培養后，該海藻光合作用強于呼吸作用，釋放的O2使密閉的小室內O2增加，有氧呼吸會增強
8．在無土栽培生產實踐中，氧不足已成為困擾無土栽培技術大規模應用于生產的限制性因子。低氧逆境下，植物體內發生一系列生理變化，如礦質元素吸收降低、光合作用受到抑制等。鉀是植物光合作用必需的礦質元素，科研工作者為研究南瓜植株對低氧脅迫適應的生理機制和鉀離子的生理調節功能，采用營養液水培法進行了實驗研究，數據如表所示。請回答下列相關問題：
處理 凈光合速率/[μmol/(m2·s)] 光補償點/ [μmol/(m2·s)] 氣孔導度/ [mol/(m2·s)] 胞間CO2濃度(μmol/mol)　
通氣 對照 19.58 20.9 0.34 266
低氧 缺鉀 8.96 28.7 0.24 226
低氧 脅迫 13.17 25.3 0.29 248
低氧 高鉀 19.06 22.5 0.37 270
(1)在無土栽培生產中，若要維持南瓜植株的光合作用與呼吸作用的平衡，需要的光照強度______(“較高”或“較低”)，你認為可采取何種措施來緩解低氧脅迫造成的影響？____________________________________________。
(2)與其他組對比分析，低氧缺鉀組南瓜植株凈光合速率下降的主要原因是__________________________________________。研究表明，鉀離子還能促進葉肉細胞中光合產物的運出，說明______________也是低氧缺鉀組凈光合速率的限制因素。
(3)興趣小組的同學查閱文獻得知淀粉和蔗糖是光合作用的主要末端產物，基因M能指導細胞膜上蔗糖轉運蛋白的合成。請以南瓜為實驗材料設計實驗，探究光合產物是否能以蔗糖的形式轉運出葉片(簡要寫出實驗思路)____________________________________________
__________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)由通氣對照的光補償點可以看出，在無土栽培生產中，若要維持南瓜植株的光合作用與呼吸作用的平衡，需要的光照強度較高；由題表可知，低氧逆境下，營養液鉀離子的濃度是影響植株凈光合速率的重要因素，所以適當增加營養液中鉀離子的濃度，可降低光的補償點所需要的光照強度，增大氣孔導度及胞間CO2濃度，促進暗反應中有機物的生成，提高凈光合速率，從而利于緩解低氧脅迫造成的影響。(2)與其他組對比，低氧缺鉀組氣孔導度下降，胞間CO2濃度降低，暗反應受到抑制而導致植株凈光合速率下降。由題意可知鉀離子能促進葉肉細胞中光合產物的運出，低氧缺鉀組缺鉀離子使得光合產物無法及時運出，導致光合產物積累
而限制了其凈光合速率。(3)本實驗的課題是探究光合產物是否能以蔗糖的形式轉運出葉片，自變量是細胞膜上是否有蔗糖轉運蛋白，因變量是植株的光合速率，無關變量是培養條件。所以實驗思路是設置兩組實驗，實驗組敲除M基因(或抑制M基因表達)，對照組不作處理；將兩組南瓜植株置于相同且適宜的條件下培養，一段時間后測定并比較植株的光合速率。
答案：(1)較高　可在營養液中適當增加鉀離子的濃度　(2)氣孔導度下降，胞間CO2濃度降低　光合產物的積累　(3)設置兩組實驗，實驗組敲除M基因(或抑制M基因表達)，對照組不作處理；將兩組南瓜植株置于相同且適宜的條件下培養，一段時間后測定并比較植株的光合速率

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