备考方略 例析“光合作用”备考方略

　　文件编号：1003―7586(2010)04―0046―03 　　 　　光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供物质来源和能量来源，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。所以，能够理解掌握光合作用的过程，有利于学生理解和分析植物体的生理活动状况，为解决实际问题打下良好的基础。因此，在历年高考中“光合作用”板块相关内容均为考查的重点和难点。
　　
　　1　高考命题趋势
　　
　　(1)考查内容：主要考查光合作用的全过程和影响光合作用的因素并能够探讨光合作用原理在生产实践中的应用。
　　(2)考查形式：试题有选择题，又有简答题。常以图表题、分析说明题和实验设计题呈现，光合作用常与呼吸作用一起命制大型综合题。
　　(3)命题趋势：通常以创设情境的方式考查可行性光合作用探究实验的设计和实施以及利用数据、表格、图形等多种方式对光合作用和呼吸作用材料和结果的分析。
　　
　　2　考点例题分析
　　
　　考点1：光合色素及其功能。
　　叶绿体中的色素具有吸收传递和转换光能的功能，叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。少数特殊状态的叶绿素a能够将光能转化成电能，绝大多数叶绿素a、全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素能够吸收、传递光能。
　　【例1】(2007・上海・30)图l表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)。甲、乙两图分别是( )
　　A　胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱
　　B　叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱
　　C　叶黄素、叶绿素的吸收光谱
　　D　叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱试题解析：本题考查了叶绿体色素吸收光谱的有关知识。叶绿素分子的吸收光谱是红光部分(640～660nm)和蓝紫光部分(430-450nm)。由于叶绿素对绿光吸收的最少，所以叶绿素溶液呈现绿色，叶片呈现绿色也是这个道理。类胡萝卜素包括胡萝卜和叶黄素，胡萝卜能够吸收蓝紫光，也能对叶绿素起保护作用。答案选：B。
　　变式训练：(2008・海南・2)关于叶绿体在光合作用过程中作用的描述，错误的是( )
　　
　　A　叶绿体色素与ATP的合成有关
　　B　叶绿体色素ATP的分解
　　C　叶绿体色素与O2和[H]的形成有关
　　D，叶绿体色素能吸收和传递光能
　　试题解析：少数特殊状态的叶绿素a能够将光能转化成电能，绝大多数叶绿素a，全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素能够吸收、传递光能。随光能转换成电能，NADP+导到电子和氢离子形成NADPH。这样一部分电能就转化成活跃的化学能储存在了NADPH中。与此同时，叶绿体利用光能转换成的另一部分电能，将ADP和Pi转化成ATP。这样电能就转化成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中。答案选：B。
　　考点2：光合作用过程。
　　光合作用的实质是绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化成糖类等有机物质，同时将光能转化成化学能储存在有机物中，属于植物的同化作用。其过程分为光反应阶段和暗反应阶段，二者发生的场所和条件均有差别。
　　【例2】图1是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。①一⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：
　　
　　(1)物质a分布在叶绿体的___________，物质e是________。
　　(2)上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是________，其中为绿色植物各种生命活动提供能量最多的过程和产生ATP最多的过程是_________，③过程进行的场所是__________。
　　(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是[　]__________；假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h的变化是__________。
　　(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，除自身DNA和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物名称_________。
　　(5)较强光照下，①过程中d的移动方向是_____________。
　　试题解析：该题主要考查了叶肉细胞中光合作用与呼吸作用的具体过程。物质a为光和色素，其分布在叶绿体囊状结构的薄膜上，物质e为光反应中形成的NADPH。③过程为有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行。若白天突然中断二氧化碳的供应，则将导致C3减少，C5增多；若停止光照则C3增多，C5减少。(4)在线粒体、叶绿体中进行转录除需要模板与原料外，还需要酶和能量等。(6)在较强光照下①过程中的d为ADP，要移向囊状结构薄膜，重新合成ATP。
　　
　　考点3：影响光合作用速率的因素及应用。
　　光合作用影响因素相关知识在生产实践和生活中应用广泛，同时此处又是高考出题的热点。
　　【例3】(2009・北京・4)小麦和玉米的CO2固定量随外界C02浓度的变化而变化(图2)。下列相关叙述不正确的是( )
　　A　小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关
　　B　CO2浓度在100mg・L-1时小麦几乎不固定CO2
　　C　CO2浓度大于360mg・L-1后玉米不再固定CO2
　　D　C4植物比C3，植物更能有效地利用低浓度CO2
　　试题解析：本题以直方图作为信息的载体，考查分析信息并得出相关结论的能力。A和B选项可以从图中分析直接得出；从图上看，当外界C02浓度很低时，玉米(C4植物)可以固定CO2，而小麦(C3植物)几乎不能固定CO2，即C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2；当CO2浓度大于360mg・L-1后，玉米仍然在固定CO2，只是CO2固定量不再随外界C02浓度上升而变化。答案选：C。
　　考点4：实验设计。
　　近年高考，更加注重学生个人实践能力要求，实验内容不断增加，光合作用作为重点内容之一，也常常作为背景材料出现在试题中。相关实验设计有以下几方面：①光合作用发现史的四个经典实验方法手段的迁移应用及拓展；②光合作用影响因素――光照强度、二氧化碳、温度为调控手段的实验设计；③色 素提取和分离相关的实验评价；④光合作用与呼吸作用综合起来进行实验设计。
　　【例4】(2006・全国理综)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。’ 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。
　　实验步骤和预测实验结果：
　　(1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。
　　(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。
　　(3)___________________________________________________________________________________。
　　分析预测结果：__________________。
　　试题解析：该实验目的是验证叶片在光合作用和呼吸作和过程中有气体产生和消耗，因此要通过此实验既要验证光合作用有气体产生和消耗也要验证呼吸作用有气体消耗和产生，是两个实验，所以光照条件不是变量，不要将一支试管放在光下另一支置于黑暗从而形成两个变量。
　　由题目的实验材料和用具及步骤一、二可知：两支试管分别盛等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液即遵循等量和对照原则；叶肉细胞间隙有气体就上浮没有就下沉；NaHCO3稀溶液可为光合作用提供CO2，也可以吸收呼吸作用产生的CO2；由上面分析该验证实验的原理是：①NaHCO3稀溶液即可为光合作用提供CO2也可以吸收呼吸作用产生CO2，叶肉细胞间隙有气体会上浮没有气体会下沉；②叶肉细胞在光下进行光合作用产生氧气同时光合作用程度大于呼吸作用所以叶片上浮，在黑暗中进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳同时CO2被NaHCO3稀溶液吸收。
　　总之，在本节内容的复习备考中，要突出知识的广泛联系与运用，真正从实际出发、把握重点和难点，注意在构建知识体系时，从培养探究能力人手，不断激发内在动力，自己总结、自主探究，由师生共同完成知识体系的形成，从而较好的体现新课程理念，才能有利于学生应考能力的培养和提高。