近三年全国Ⅰ卷生物试题中光合作用考点的分析

2017-07-01 23:57张皓彬
关键词:解题策略光合作用情境

张皓彬

【摘要】 光合作用是高考热门考点,题型包括选择题和填空题,题目往往会铺设一定的情境,情境中的信息一般以文字和图表类的形式来呈现,主要考查学生的基础知识掌握程度和分析推理能力。本文从试题特点、对学生的能力要求以及解题策略等方面对近三年高考全国Ⅰ卷生物试题中的光合作用考点进行了分析和归纳。

【关键词】 光合作用 情境 试题特点 能力要求 解题策略

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2017)06-020-020

1.试题特点分析

1.1考查角度

试题主要侧重于考查光合作用的基本过程,光反应与暗反应的场所、条件、物质与能量的转换,以及影响光合作用强度的因素等。考查角度可以用模型(图1)来表示:

1.2题型及能力要求

纵观近三年的试题,可以发现均具有一定的情境,具体情境的铺设多从影响光合作用强度的因子出发,给予特定条件或条件发生变化,对生物学现象或特征进行对比、推断和归纳。要求学生具备较强的信息获取能力、理解能力和综合运用能力。

2.解题策略探究

2.1文字情境题

情境以文字信息的形式呈现,考生需要“入境”理解并从中提取有用信息,将获取的有用信息与所学知识或原理进行联系后回答问题。

例1(2014年) 正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )

A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快

C. ATP/ADP比值下降 D. NADPH/NADP+比值下降

解析试题考查影响因子对光合作用基本生理过程的影响。通过一定的情景设置来分析光照条件的变化对细胞生理活动的影响。遮光情况下光照为0,光反应停止,不再产生O2、 ATP和 NADPH,则ATP/ADP比值和NADPH/NADP+比值都下降,而暗反應需要光反应提供ATP和 NADPH,故暗反应中固定CO2减慢。

例2(2015年) 为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:

A组:先光照后黑暗,时间各为67.5 s;光合作用产物的相对含量为50%。

B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5 s;光合作用产物的相对含量为70%。

C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。

D组(对照组):光照时间为l35 s;光合作用产物的相对含量为100%。

回答下列问题:

(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量__________________________

(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是__________________________;

C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要__________________________ ,这些反应发生的部位是叶绿体的 ____________________________________________________ 。

(2)A、B、C三组处理相比,随着__________________________ 的增加,使光下产生的__________________________ 能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。

解析试题考查影响因子对光合作用基本生理过程的影响。通过情景设置来分析光照条件的变化对植物光合作用产物生成量的影响。

(1)每组处理的时间均为135s,C组光照黑暗交替处理,时间相等,D组全为光照, C组的光合作用产物的相对含量是D组的94%,而C组只用了D组一半的光照时间,所以C组植物合成有机物的量高于D组。同时说明光合作用过程中有些反应不需要光,即发生在叶绿体基质中的暗反应。

(2)由题干信息可知,A、B、C三组处理相比,每次光照和黑暗的时间缩短,光照和黑暗交替频率增加,光合作用产物的相对含量增加,说明光反应阶段产生的ATP和 NADPH能够更快的利用与再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。

2.2图表类情境题

坐标曲线图是光合作用考题中设置情境的另一种重要形式,可以直观地反映某种生物量的变化趋势。解题时首先要理解横、纵坐标的含义,包括刻度和单位;然后要捋清曲线的起点、交点、拐点;最后分析曲线中变量的动态变化趋势,再运用所学的知识加以分析曲线的含义,回答题中所设问题。

例3(2016年) 为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图(图2)所示。回答下列问题:

(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是。

(2) b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高 ______________________________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。

(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是 __________________________ 。

解析本题以反映“光合作用强度随光照强度的变化趋势”的曲线图为情境,考查考生对光合作用及影响因素的知识的理解和掌握情况,再根据题目的给定的文字信息,分析引起光合作用强度变化的真实原因,以助于指导生产实践。

(1)由图可见,光照强度小于a时,两组植物的光合作用强度会随光照强度增加而增大。因此,在光照强度小于a时,光合作用强度受光照强度的限制,即光照强度是此时光合作用的限制因子。

(2)光照强度为b时,甲、乙两组植物均达到了光饱和状态,光照强度不再是光合作用的限制因子。要提高光合作用强度需要改善其他因子来实现。题中所给两个选项中CO2是光合作用的原料,在光照强度增强促进光合作用强度增大时,对CO2的需求量也会随之增大,因此“CO2浓度”是正确选项。

(3)可以对题干文字信息和图中的信息进行综合处理(表1):

由1、2两组对照实验可知,光照强度会影响光合作用强度,又由2、3两组可知乙组植物在低光照环境中形成的相适应的生理特征,并没有引起乙组植物遗传物质的变化。从而可以初步推论,环境因素低光照引起的乙组光合作用强度低于甲组的变异是不遗传的。

综上分析,光合作用的情境题型中信息往往较为直接明了,但具有一定的启发性和迁移性,能否正确解答问题,关键在于能否从题干中获取有用信息,以及能否将信息快速的迁移到要解答的问题当中去。所以这类题的能力要求一般比较高,非常符合考纲中对“获取信息能力”和“理解能力”的考查要求。这就需要学生在备考过程中做好以下几点:1.构建好光合作用的基础知识网络,关联、比较和归纳相关知识点;2.深化理解基础知识的内涵和外延,灵活掌握光合作用过程中暗反应和光反应之间的联系(图3);3.注重推理能力的培养,在复习和做题训练中要有意识提升知识推理能力;4.注意逻辑思维能力的培養,有利于答题的规范。

[ 参 考 文 献 ]

[1]教育部考试中心.2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明:理科[M].北京:高等教育出版社,2016.

[2]教育部考试中心.高考理科试题分析:理科综合分册[M].北京:高等教育出版社,2016.

[3]章君果,颜培辉.2016年高考理综全国卷Ⅰ生物学试题中关于推理思维的考查[J].中学生物教学,2017,1~2:117-118.

[4]张芯语.高中生物呼吸作用和光合作用解题技巧分析[J].中学生数理化,2017,2:77.

[5]周伟,2013年高考“光合作用”信息题归类解析[J].中学生物学,2013,29(9):53-55.

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