專項(xiàng)拓展4 氣孔與細(xì)胞代謝(共26張PPT)-2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)

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生物一輪復(fù)習(xí)課件

2024年人教版（全國(guó)通用）

專項(xiàng)拓展4氣孔與細(xì)胞代謝

氣孔是植物葉片與外界進(jìn)行氣體交換的主要通道。通過(guò)氣孔擴(kuò)散的氣體有O2、CO2和水蒸氣。氣孔的運(yùn)動(dòng)可以影響光合作用、細(xì)胞呼吸及蒸騰作用。

1.氣孔的結(jié)構(gòu)及分布

氣孔由兩個(gè)腎形的保衛(wèi)細(xì)胞(內(nèi)含葉綠體)構(gòu)成。氣孔一般分布在陸生植物如陽(yáng)生植物下表皮，浮水植物只在上表皮分布。

專項(xiàng)梳理

2.氣孔的開閉

植物氣孔的開閉運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵在于保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹變化。由于保衛(wèi)細(xì)胞的內(nèi)外壁厚度不一樣，當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，較薄的外壁就會(huì)伸長(zhǎng)，細(xì)胞向內(nèi)彎曲，于是氣孔就張開；當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞失水時(shí)，氣孔就關(guān)閉了。

氣孔復(fù)合物

圖B

圖A

氣孔主要由組成

保衛(wèi)細(xì)胞

保衛(wèi)細(xì)胞含有：

表皮細(xì)胞不含有

葉綠體

氣孔分布：大部分是分布在植株葉片的

下表皮

3.調(diào)節(jié)氣孔開閉的因素

(1)光

植物氣孔一般是按晝夜節(jié)律開閉：白天打開氣孔進(jìn)行光合作用，晚上通過(guò)關(guān)閉氣孔來(lái)減少水分損失。

(2)CO2濃度

低濃度CO2氣孔開啟。

(3)含水量

干旱或蒸騰過(guò)強(qiáng)失水多導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。

(4)植物激素

細(xì)胞分裂素促進(jìn)氣孔開放，而脫落酸卻引起氣孔關(guān)閉。

氣孔復(fù)合物

圖B

圖A

考法1氣孔的結(jié)構(gòu)及分布

1.氣孔主要由組成

保衛(wèi)細(xì)胞

2.保衛(wèi)細(xì)胞含有：

表皮細(xì)胞不含有

葉綠體

3.氣孔分布：大部分是分布在植株葉片的

下表皮

1．（2023·江蘇·高考真題）將有關(guān)生物材料直接制成臨時(shí)裝片，在普通光學(xué)顯微鏡下可以觀察到的現(xiàn)象是（）

A．菠菜葉片下表皮保衛(wèi)細(xì)胞中具有多個(gè)葉綠體

B．花生子葉細(xì)胞中存有在多個(gè)橘色脂肪粒

C．人口腔上皮細(xì)胞中線粒體數(shù)目較多

D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞中細(xì)胞核清晰可見

A

考法2氣孔的開閉

2．（2023·廣東·高考真題）保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時(shí)裝片，觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開閉的影響，圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A．比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，③處理后>①處理后

B．質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中

C．滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

D．推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③

A

吸水失水吸水很多

3.（2023·上海·高考真題）沙漠植物常具有較小的葉片，且葉片的氣孔較小。這是利于（）

A．減少呼吸作用B．減少水分散失

C．提高光合作用效率D．不被動(dòng)物食用

考法3氣孔開閉的意義

4（2023·山東·高考真題）夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A．甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用

B．乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多

C．曲線b-c段和d-e段下降的原因相同

D．兩曲線b-d段不同的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉

B

D

考法4影響氣孔開閉的因素

藍(lán)光

鹽脅迫

蔗糖含量

K+/Cl-

高溫

干旱

激素（ABA）

因素多種多樣，內(nèi)在機(jī)理十分復(fù)雜

“無(wú)情境，不出題”

5．（2023·浙江·高考真題）脫落酸與植物的衰老、成熟、對(duì)不良環(huán)境發(fā)生響應(yīng)有關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A．脫落酸在植物體內(nèi)起著信息傳遞的作用

B．缺水使脫落酸含量上升導(dǎo)致氣孔關(guān)閉

C．提高脫落酸含量可解除種子的休眠狀態(tài)

D．植物體內(nèi)脫落酸含量的變化是植物適應(yīng)環(huán)境的一種方式

C

6．節(jié)選（2022·浙江·高考真題）不同光質(zhì)及其組合會(huì)影響植物代謝過(guò)程。以某高等綠色植物為實(shí)驗(yàn)材料，研究不同光質(zhì)對(duì)植物光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1，其中氣孔導(dǎo)度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理（30s/次），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2，圖中“藍(lán)光+綠光”表示先藍(lán)光后綠光處理，“藍(lán)光+綠光+藍(lán)光”表示先藍(lán)光再綠光后藍(lán)光處理。

回答下列問(wèn)題：

(2)據(jù)分析，相對(duì)于紅光，藍(lán)光照射下胞間CO2濃度低，其原因是_______________________。氣孔主要由保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成、保衛(wèi)細(xì)胞吸收水分氣孔開放、反之關(guān)閉，由圖2可知，綠光對(duì)藍(lán)光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用可被____________光逆轉(zhuǎn)。由圖1圖2可知藍(lán)光可刺激氣孔開放，其機(jī)理是藍(lán)光可使保衛(wèi)細(xì)胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進(jìn)K+、Cl-的吸收等，最終導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞_____________________，細(xì)胞吸水，氣孔開放。

溶質(zhì)濃度升高

藍(lán)光照射下，光合速率大，消耗的二氧化碳多引起胞間CO2濃度降低

藍(lán)

7．節(jié)選（2023·浙江·高考真題）光合作用是整個(gè)生物圈的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量基礎(chǔ)?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（2）在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng)中，選用某植物幼苗，用含有100mmol/LNaCl的完全營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，測(cè)定其光合作用速率和氣孔導(dǎo)度，結(jié)果如圖所示。本實(shí)驗(yàn)可推出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是____________________。

NaCl處理導(dǎo)致光合作用速率及氣孔導(dǎo)度下降，且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，抑制作用越明顯

氣孔

胞間

CO2

胞間CO2濃度（迷惑點(diǎn)）：光合生理研究中常用到的一個(gè)參數(shù)

考法5氣孔導(dǎo)度與胞間CO2濃度

從外界吸收CO2速率（氣孔導(dǎo)度）

葉肉細(xì)胞吸收CO2速率（凈光合速率）

（2）影響胞間CO2濃度的因素

（1）取決于

①如果某外界因素引起光合速率變化是通過(guò)影響氣孔導(dǎo)度進(jìn)而使CO2供應(yīng)的變化，我們把這種因素稱為氣孔因素

氣孔

胞間

CO2

胞間CO2濃度

從外界吸收CO2速率（氣孔導(dǎo)度）

葉肉細(xì)胞吸收CO2速率（凈光合速率）

（2）影響因素

（1）取決于

①如果某因素引起光合速率下降是通過(guò)影響氣孔導(dǎo)度進(jìn)而使CO2供應(yīng)不足造成胞間CO2濃度下降引起，我們把這種因素稱為氣孔因素

②如果某因素引起光合速率下降不是通過(guò)影響氣孔導(dǎo)度來(lái)影響光合速率，我們把這種因素稱為非氣孔因素，如葉綠素含量，酶活性，葉綠體結(jié)構(gòu)受到破壞等

8.節(jié)選（2023·上?！じ呖颊骖}）回答下列有關(guān)光合作用的問(wèn)題。

水不僅直接參與光反應(yīng)，還是影響光合作用的主要環(huán)境因子之一。以含水80%土壤為對(duì)照（CK），測(cè)耐旱能力較強(qiáng)的大麗花中度缺水（MD）時(shí)的葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci）(下圖)，探討環(huán)境對(duì)植物的調(diào)控機(jī)理。

4.據(jù)圖，非氣孔因素主要影響Pn-MD的時(shí)間段是_____,以下屬于非氣孔因素的是()

A．CO2供應(yīng)不足B．葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體類囊體膜受損

C．還原三碳化合物的酶空間結(jié)構(gòu)改變D．固定CO2的酶活力不足

第12～15天B、C、D

問(wèn)題2：胞間CO2濃度上升，（凈）光合速率下降，究竟是什么原因引起？

問(wèn)題1：第12~15天限制光合速率的因素是不是胞間CO2濃度

凈光合速率（Pn）

氣孔導(dǎo)度（Gs）

胞間CO2濃度（Ci）

1.(2023·全國(guó)卷Ⅰ，29)將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小?；卮鹣铝袉?wèn)題。

(1)經(jīng)干旱處理后，該植物根細(xì)胞的吸水能力________。

(2)與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)________，出現(xiàn)這種變化的主要原因是_________________________________________________。

增強(qiáng)

降低

氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少

專項(xiàng)微練

(3)有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。

答案取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。

將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進(jìn)行ABA處理，另一組作為對(duì)照組，一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小，對(duì)照組氣孔開度不變。

解析(1)經(jīng)干旱處理后，植物根細(xì)胞的細(xì)胞液濃度增大，植物的吸水能力增強(qiáng)。(2)干旱處理后，葉片氣孔開度減小，使CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)減弱，從而導(dǎo)致光合作用減弱。(3)本實(shí)驗(yàn)需先設(shè)計(jì)干旱處理與非干旱處理的對(duì)照，證明干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的；再設(shè)計(jì)在干旱條件下ABA處理組與非ABA處理組的對(duì)照，證明干旱條件下氣孔開度減小是由ABA引起的。

3.(2022·河南九師聯(lián)盟)某植物存在氣孔突變體，生物科研小組欲探究該突變體在不同光照強(qiáng)度下的光合速率，進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果如圖所示。回答下列問(wèn)題：

(1)氣孔突變體可能使氣孔開放能力更強(qiáng)，亦可使氣孔發(fā)育不良，體現(xiàn)了突變的________特點(diǎn)，從變異來(lái)源看，該變異類型是________。

不定向性

基因突變

(3)若以pH作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。(簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)

答案實(shí)驗(yàn)思路：取若干長(zhǎng)勢(shì)相同的植物甲，平均分為A、B兩組；將A組置于干旱條件下培養(yǎng)，B組置于水分充足的條件下培養(yǎng)，其他條件相同且適宜；一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組植物甲白天和夜晚液泡中的pH。預(yù)期結(jié)果：B組液泡中的pH白天和夜晚無(wú)明顯變化，A組液泡中的pH夜晚明顯低于白天

解析(1)白天植物的葉肉細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，光合作用過(guò)程中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體，呼吸作用過(guò)程中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。據(jù)題干信息可知，白天儲(chǔ)存在液泡中的蘋果酸脫羧釋放出CO2用于光合作用，同時(shí)葉肉細(xì)胞也進(jìn)行有氧呼吸，有氧呼吸釋放出來(lái)的CO2也可用于光合作用。(2)干旱的環(huán)境中，白天氣孔關(guān)閉可以降低蒸騰作用，避免植物細(xì)胞過(guò)度失水；夜間氣孔打開吸收CO2，通過(guò)生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中，白天蘋果酸脫羧釋放的CO2為光合作用的進(jìn)行提供原料，保證了光合作用的正常進(jìn)行。(3)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在特殊的CO2固定方式，根據(jù)題干信息晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過(guò)生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中，推測(cè)蘋果酸的存在會(huì)導(dǎo)致液泡中呈酸性，由白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用，可判斷蘋果酸分解釋放出CO2后液泡中酸性下降或趨于中性，因此實(shí)驗(yàn)中需要檢測(cè)白天和夜晚葉肉細(xì)胞中液泡的pH。

2.(2023·全國(guó)乙卷，29)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過(guò)生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有__________________________。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋果酸脫羧和_________釋放的CO2。

(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止________________________，又能保證____________正常進(jìn)行。

葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

細(xì)胞呼吸

蒸騰作用過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致植物失水

光合作用

(2)如圖是研究小組研究某突變體在不同光照強(qiáng)度下的凈光合速率。

①據(jù)圖可知________植株更適合在強(qiáng)光下生長(zhǎng)。凈光合速率除可用圖示指標(biāo)表示外，還可用_______________________________________________表示。

②野生型與突變型植株在光照強(qiáng)度為250mmol·m－2·s－1條件下。有機(jī)物的積累情況是否一致，并說(shuō)明理由：_________________________________________

______________。

③試分析光照強(qiáng)度為1250mmol·m－2·s－1時(shí)，突變體植株光合速率低于野生型可能的原因___________________________________________________________

___________________________________。

野生型

單位時(shí)間單位面積上氧氣的釋放量或有機(jī)物的積累量

一致，此光照條件下兩種植物的凈光合速率與呼

吸速率都相等

該突變體為氣孔發(fā)育不良型，影響了植株對(duì)CO2的吸收，直接影響了

暗反應(yīng)，進(jìn)而影響光合速率(合理即可)

(3)若在光照強(qiáng)度、溫度等其他條件適宜情況下，將上述兩種植株置于含一定CO2濃度的同一個(gè)密閉容器中。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)兩種植株的光合速率都降低，推測(cè)其中光合速率首先開始降低的植株是________，原因是__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

___________________。

科研人員認(rèn)為突變型比野生型更適合生活在干旱土壤中，據(jù)圖分析理