備課素材：光合作用情境試題例析 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

光合作用情境試題例析高考試卷中考查“光合作用”的非選擇題往往以真實(shí)情境為素材,重點(diǎn)考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決真實(shí)情境下真實(shí)問題的能力,以此來減少學(xué)生機(jī)械背書、刷題得分,對(duì)教學(xué)特別是高考復(fù)習(xí)具有很強(qiáng)的導(dǎo)向性。例1、(2024年廣東卷３題)銀杏是我國特有的珍稀植物,其葉片變黃后極具觀賞價(jià)值.某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別,下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是(C)A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B．研磨時(shí)用水補(bǔ)充損失的提取液C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D．用過的層析液直接倒入下水道此題以紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別情境考查色素的提取與分離。此外,2024年甘肅卷１７題第(１)(２)問也考查該實(shí)驗(yàn).這些試題主要是從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法步驟、注意事項(xiàng)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋等方面進(jìn)行設(shè)問,考查的內(nèi)容多為細(xì)節(jié)問題,且很多是實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題.因此,在復(fù)習(xí)中有必要讓學(xué)生重做實(shí)驗(yàn),將涉及的方法和技能在實(shí)驗(yàn)操作中進(jìn)行綜合運(yùn)用,在實(shí)驗(yàn)中鞏固知識(shí),并解決出現(xiàn)的問題.例2、2019年,我國科考隊(duì)在太平洋馬里亞納海溝采集到一種藍(lán)細(xì)菌,其細(xì)胞內(nèi)存在由兩層膜組成的片層結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)可進(jìn)行光合作用與呼吸作用.在該結(jié)構(gòu)中,下列物質(zhì)存在的可能性最小的是(D)A．ATPB．NADP＋C．NADHD．DNA此題以馬里亞納海溝一種藍(lán)細(xì)菌為情境考查光合作用的基本過程。此外還有2024年安徽卷第16題的第(１)問、山東卷21題的第(１)問等.這些試題主要以選擇題或簡單填空的形式考查考生對(duì)光合作用基本過程的理解,體現(xiàn)高考的基礎(chǔ)性.在復(fù)習(xí)中,可以把人教版高中生物學(xué)教材必修１第103頁圖514光合作用過程的示意圖挖空讓學(xué)生填寫或者讓學(xué)生自主構(gòu)建光合作用的過程來強(qiáng)化學(xué)生對(duì)必備知識(shí)、核心概念的記憶與理解,突破難點(diǎn).考查光合作用原理的發(fā)現(xiàn)史是這一命題點(diǎn)的另一考向,這一考向在2023年全國甲卷第２９題第(３)問中進(jìn)行了考查.在高考中向科學(xué)史的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)靠攏是一個(gè)重要方向,在復(fù)習(xí)中利用科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣探究,從中領(lǐng)悟科學(xué)探究的一般思路,學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)科學(xué)家一絲不茍的探究精神,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及追求真理的決心,這也是提高學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑.例3、某同學(xué)將一種高等植物幼苗分為4組(a、b、cd),分別置于密閉裝置中照光培養(yǎng),a、b、c、d組的光照強(qiáng)度依次增大，實(shí)驗(yàn)過程中溫度保特恒定。一段時(shí)間(t)后測定裝內(nèi)0，濃度，結(jié)果如圖1所示，其中M為初始O，濃度,c、d組O，濃度相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)太陽光中的可見光由不同顏色的光組成，其中高等植物光合作用利用的光主要是紅光和藍(lán)紫光，原因是光合色素中的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光(2)光照t時(shí)間時(shí),a組CO,濃度大于(填“大于”“小于”或“等于”)b組。(3)若延長光照時(shí)間cd組O,濃度不再增加則光照t時(shí)間時(shí)a、b、c中光合速率最大的是b組，判斷依據(jù)是密閉裝置中O，濃度不再增加時(shí)光合速率等于呼吸速率，僅b組光合速率大于呼吸速率(4)光照t時(shí)間后,將d組密閉裝置打開，并以組光照強(qiáng)度繼續(xù)照光，其幼苗光合速率會(huì)升高(填升高”“降低”或“不變”)。高考題中以科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)為情境,考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)并結(jié)合情境來探討或解決實(shí)際情境中的現(xiàn)實(shí)問題,也是高考命題的熱點(diǎn).這一命題點(diǎn)的考查主要有以下方向:考查環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響:2024年高考中從光照強(qiáng)度和光質(zhì)對(duì)光合速率的影響角度考查的有新課標(biāo)卷第３１題；從氣孔的角度間接考查二氧化碳濃度對(duì)光合東率影響的有2024年1月浙江養(yǎng)第20題；從溫度對(duì)光合速率的影響方向考查的有2024年全國甲卷第29題。這些試題的本質(zhì)都是通過實(shí)驗(yàn)情境來考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用，其中不乏教材內(nèi)容的變式,如氣孔導(dǎo)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響是課后練習(xí)的拓展和深化。由此可見，高考題的情境雖然來源于科學(xué)家的探究實(shí)驗(yàn)，但還是基于教材。以教材知識(shí)來支撐實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)為載體來命題，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力有很大的推動(dòng)作用?？疾楣夂袭a(chǎn)物對(duì)光合作用的影響,如2024年安徽券第16題(3)為探究基因OSNAC對(duì)光合作用的影響，研究人員在相同條件下種植某品種水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突變體(KO)及OsNAC過量表達(dá)株(OE),測定了灌漿期旗葉(位于植株最頂端)凈光合速率和葉綠素含量，結(jié)果見表。回答下列問題：據(jù)表可知，OSNAC過量表達(dá)會(huì)使旗葉凈光合速率升高。為進(jìn)一步探究該基因的功能，研究人員測定了旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的相對(duì)表達(dá)量、蔗糖含量及單株產(chǎn)量,結(jié)果如圖2-圖4。、結(jié)合表，分析OSNAC過量表達(dá)會(huì)使旗葉凈光合速率發(fā)生相應(yīng)變化的原因:①與WI組相比OE組葉綠素含量較高，增加了對(duì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換，光反應(yīng)增強(qiáng),促進(jìn)旗葉光合作用;②與WT組相比，OE組旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)量較高，可以及時(shí)將更多的光合產(chǎn)物(蔗糖)向外運(yùn)出，從而促進(jìn)旗葉的光合作用速率。此外,2024年湖北卷21題第(1)問是通過溶質(zhì)影響氣孔的開度進(jìn)而影響光合速率，也體現(xiàn)了高考題的應(yīng)用性。從物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度看,光合作用和呼吸作用是兩個(gè)相反的生理過程,要想提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,除了提高光合速率外,還需要考慮呼吸速率的影響.因此,綜合分析兩者對(duì)植物的影響也是高考常見題型,如2024年廣東卷20題的第(１)(２)問等.這類題通常是通過復(fù)雜的圖、表展示科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓學(xué)生綜合分析結(jié)果,得出結(jié)論.在復(fù)習(xí)中要讓學(xué)生從本質(zhì)上理解并區(qū)分凈光合速率和真正光合速率,可以讓學(xué)生通過書寫反應(yīng)式,從反應(yīng)式中找出兩者的聯(lián)系展開復(fù)習(xí).C４植物、景天科植物、光呼吸是存在于植物中的一些特殊的類型,這些類型雖然與教材知識(shí)有所不同但又密切相連,通過提供這些特殊類型的信息可以考查學(xué)生的知識(shí)遷移能力、信息獲取等能力.如2024年黑吉遼