摘   要：光合作用是高中生物的重难点，尤其部分习题常结合图像设问，考查学生对光合作用知识的理解深度以及灵活应用程度.教学实践中为提高学生解答光合作用图像問题的能力，在认真收集、归纳图像问题的基础上，结合具体问题情境，灌输相关突破思路，使学生在以后解题中少走弯路，迅速破题.

关键词：光合作用；图像问题；高中生物

中图分类号：G632         文献标识码：A         文章编号：1008-0333（2023）07-0143-03

光合作用涉及很多知识点，主要有光合作用的阶段、各阶段发生的场所、不同阶段的物质及其转化等

.学习时应掌握分析图像问题的相关技巧，才能顺利解答相关习题，因此，教学实践中应做好基础知识教学，并做好不同图像问题突破思路的讲解.

1 光合作用中O2释放与吸收图像问题

解答该类图像应搞清楚光合作用过程中O2释放与吸收对应的生命过程以及彼此之间的联系.光合作用吸收CO2产生O2（可用于衡量总光合速率）.当光合速率和呼吸速率相等时，产生的O2完全被呼吸作用利用，植物并不对外释放O2，但是此时光合作用已经开始.当光合速率强于呼吸速率时O2会有两种去路：一部分O2用于细胞呼吸，一部分扩散到细胞外（可用于衡量净光合速率）.在把握这一关系的基础上认真观察给出的图像变化关系，结合影响光合作用的因素，通过图像的纵横向对比寻找突破口.

例1   使用密闭培养瓶培养等量绿藻，获得四组培养液，而后将培养液放在不同的温度条件下，其中从t1至t4温度依次升高，在光照和黑暗条件下测得培养瓶中O2含量的变化如图1所示，则以下说法不正确的是（      ）.

A.实验中绿藻呼吸作用相关酶的活性和温度正相关

B.t3条件下产生的O2扩散到线粒体内以及细胞外

C.t4条件下绿藻细胞群体的总光合速率等于呼吸速率

D.t4条件下光下O2增加值低于t3，和t4下呼吸速率增加有关

分析   解答该题的关键在于搞清楚总光合速率与净光合速率之间的关系，不能将两者混淆在一起.由图1可知不同温度下黑暗中O2的消耗值不断增加，可推出与呼吸作用相关酶与温度正相关；t3条件下光下O2增加值大于零，表明部分O2扩散到了细胞外；t4温度条件下光下O2增加值和黑暗中O2的消耗值相等，表明净光合作用速率和呼吸速率相等，而总光合速率为呼吸速率的两倍；t3和t4相比光合速率增加幅度小于呼吸速率增加幅度.综上分析C项说法错误.

2 光合作用CO2变化图像问题

解答光合作用CO2变化图像问题时为更好找到切入点应注重把握以下几点：明确光合作用的必需条件，其中光照是时常考查的条件；在不同的情况下光合作用强度可能有所不同，其利用的CO2有时仅来自呼吸作用，有时来自外界以及呼吸作用.由此可见植物不从外接吸收CO2时，要么没有进行光合作用，要么光合速率和呼吸速率相等.对于有多少CO2来自呼吸作用，可在同条件下仅要求植物呼吸测得.

例2   在温度最适宜，光照强度不变情况，使用图2（a）装置测量1h内密闭溶液中CO2的变化量，并画出对应的图线如图2（b）所示，则以下分析正确的是（      ）.

A.a-b段叶绿体中ATP的运输方向为基质→类囊体膜

B.前30min绿色植物真正光合速率平均为64ppm CO2/min

C.适当升高温度，该植物光合作用光饱和点将不变

D.在第10 min突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量会迅速下降

分析   解答该题的关键在于明确光合作用不同阶段的场所以及对应物质的转化过程.同时，理解真正光合速率指的是总光合速率.搞清楚光饱和点指光合作用强度不再随光照强度增强而升高的点.a-b段CO2处于下降状态，光合作用强度强于呼吸作用，在暗反应阶段CO2用于合成三碳化合物，ATP从类囊体膜运输至基质；前30min中净光合作用速率为（1680-180）/30=50ppmCO2/min.由b～c段可知呼吸作用释放CO2的速率为（600-180）/30=14ppm CO2/min，则真正光合速率平均为50+14=64ppm CO2/min；根据题干描述升高温度光合作用速率减小，光饱和点会下降；第10min突然黑暗ATP和［H］会降低，C3的还原被抑制，含量会增加.综上分析选择B项.

3 光合作用过程图像问题

为顺利解答光合作用过程图像问题，应要求学生做好以下几点：其一，做好光合作用知识整理，画出光合作用模型图，以更好地加深记忆.同时，围绕关键词做好相关知识点的归纳，如按照条件、场所、物质变化、能量变化画出思维导图，形成系统知识网络，切实打牢基础.其二，认真观察给出的图像，充分挖掘隐含条件，联系光合作用模型，搞清楚图像中对应的物质以及过程.

例3   如图3为植物叶肉细胞叶绿体类囊体膜上发生的部分代谢过程，在两种载体蛋白作用下H+能够在膜两侧穿梭，则以下说法不正确的是（      ）.

A.图中过程产生了O2、ATP以及NADPH等

B.H+可在不消耗ATP下由叶绿体进入到类囊体腔

C.通过类囊体膜转运H+的两种机制不同

D.产生的O2扩散到细胞外共需穿过生物膜的层数为3层

分析   该问题难度不大，主要考查光反应阶段相关知识.但是该题有所创新，解题时需要结合图像，充分理解图像中各过程表示的含义.图3过程为光反应阶段，该阶段产生O2、ATP以及NADPH；由图可知在电子传递能量驱动下，H+由叶绿体进入到类囊体腔可不消耗ATP；由图可知H+由叶绿体进入类囊体腔为主动运输，而从类囊体腔进入到叶绿体基质则是协助扩散.类囊体腔产生O2，经过类囊体膜、叶绿体膜（两层膜）、细胞膜扩散到细胞外，共穿过4层膜.综上分析D项错误.

4 光合作用O2和CO2图像问题

光合作用O2和CO2图像问题主要考查学生对光合作用以及呼吸作用关系的理解.当然条件改变会导致某一生理过程的改变.解答该类图像问题需要深入理解光合作用以及呼吸作用原理，明确光合作用中光反应与暗反应之间是相互影响的.另外，净光合作用产生的O2会扩散到细胞外到叶肉细胞的间隙中.认识到这一点，在结合对题干描述便不难回答相关问题.

例4   阳光穿过上层植物叶片会形成光斑.光斑會随着太阳的运动而发生变化.绘制红薯叶在光斑照射前后吸收CO2和释放O2的情况图像如图4所示，则（      ）.

A.ab段变化由光斑移动引起，和叶绿体中ADP与NADP+的浓度关系不大

B.b点叶肉细胞间隙的O2浓度高于a点

C.光斑开始，光合作用开始，光斑移开光合作用停止

D.ⅠⅡ代表的阴影面积可能不一定相等

分析   解答该题的关键在于应明确、理解以下内容：由光合作用条件可知光斑移动会给光合作用强度产生影响；没有光照光合作用光反应阶段产生的物质仍会提供给暗反应阶段使用，因此，光合作用不会立即停止，直到光反应阶段产生的物质被暗反应利用完.ab段光合作用先增强后变弱，原因在于暗反应提供的ADP和NADP+逐渐消耗减少造成的；a到b点光合作用虽然减弱，但是O2一直在释放，因此，b点氧气浓度高于a点；光斑移开O2仍有释放，表明光斑移开光合作用仍在进行；光斑开始积累的ATP和［H］会在光斑移开后被利用完，因此，ⅠⅡ代表的阴影面积是相等的.综上分析只有B项正确.

参考文献：

［1］ 邓玉金.基于学科核心素养的高中生物教学策略——以“光合作用”一节为例［J］.高考，2022（02）：117-119.

［2］ 许佳.高中生物呼吸作用和光合作用解题技巧分析［J］.数理化解题研究，2021（19）：108-109.

［责任编辑：季春阳］

收稿日期：2022-12-05

作者简介：刘亮（1986.3-），女，安徽省安庆人，硕士，中学一级教师，从事高中生物教学研究.