光合作用
第一時
【目的】
一、知識方面
1、使學生了解光合作用的發現過程。
2、使學生了解葉綠體中色素的種類、顏色及其吸收的光譜；初步學習光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。
3、掌握光合作用的概念、實質、總反應式、光反應、暗反應的具體過程、光反應與暗反應的區別與聯系及光合作用的意義。
4、應用所學的光合作用的知識，了解植物栽培與合理利用光能的關系。
二、能力方面
1、通過葉綠體色素的提取與分離實驗，初步訓練學生的實驗室操作技能及相關儀器、藥品的使用能力。
2、通過探討光合作用的氧，初步訓練學生的實驗設計能力。
3、通過分析、討論光合作用的光反應和暗反應具體過程，培養學生良好的思維品質。
三、情感、態度、價值觀方面
1、通過學生對綠色植物的光合作用意義的理解，增強學生保護生態環境的意識。
2、通過學生討論“如何利用光合作用的原理提高作物產量”這一問題，加強對科學、技術、社會（STS）的關注。
【重點】
光合作用的發現過程；葉綠體中色素的種類；顏色及其吸收的光譜；光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布；光合作用的概念、實質、總反應式、光反應、暗反應的具體過程；光反應與暗反應的區別與聯系及光合作用的意義；植物栽培與合理利用光能的關系。
【教學難點】
光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布；光反應與暗反應的區別與聯系及光合作用的意義
【時安排】
2時
【教學手段】
板圖、掛圖、多媒體、實驗
【教學過程】
1、引言
本節可引入的話題很多，如：
�、倏蓮娜澜缑媾R的一些生態危機，如糧食、化石能、環境污染等入手；
�、诨驈幕ɑ�、農作物、果蔬的栽培方法或增產的措施入手；
�、刍驈囊恍┳匀粸暮Γ葹�、沙塵暴等入手；
�、芑騽游�、植物的同化作用區別等等方面切入光合作用；
⑤還可通過教材提供的光合作用的發現所列舉的幾個著名實驗為切入點進入光合作用的學習，其中較易作為切入點的實驗有：德國科學家薩克斯成功地證明了綠色葉片在光合作用中產生淀粉的實驗（學生在初中就做過）；德國科學家恩吉爾曼證明葉綠體是進行光合作用場所，且氧由葉綠體釋放出的實驗；20世紀30年代美國科學家魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部自水的實驗。
教師應特別重視光合作用發現這部分內容的教學，因為通過分析科學家對光合作用的研究歷程，學生可以不僅了解到放射性元素示蹤技術在生物學研究中的重要作用，從中也可以深切體會到技術的發現和應用，特別是物理、化學技術的使用對生物學起到的推動作用，因此有人說“技術是人類延長了的手臂”。
2、葉綠體及其光合色素
用板圖或掛圖顯示出葉綠體結構模式圖，提問復習葉綠體的亞顯微結構，教師應適時指出，光合作用所以能在葉綠體中進行一是由于其中含有催化光合作用的酶系，這些酶分布在葉綠體的基質中和片層的薄膜上；二是在基粒片層的薄膜上，有吸收轉化光能的色素，這樣就引出了葉綠體上的光合色素這一教學內容。
�。�1）學生做《實驗八 葉綠體中色素的提取和分離》
可作為探究實驗，也可作為驗證實驗，但實驗過程都應讓學生自己看書總結，之后引導學生討論下面的問題：
�、佟跋胍龊谩度~綠體中色素的提取和分離》實驗，學生應注意哪些問題？
這個實驗是高中生物學實驗難度較大的一個，涉及的藥品多，實驗原理復雜，實驗操作也較煩瑣，而且實驗現象也不是很明顯。如何才能順利地完成這個實驗呢？下面就這個實驗要注意的問題做一些說明。
提取光合色素過程中，關鍵是速度。提取光合色素過程中，因為光合色素都是脂溶性的，因此用丙酮這種有機溶劑作為提取液，因為丙酮易揮發且有一定毒性，因此提取過程要速度要快，同時提取液要用膠塞塞好，以防止其揮發；利用二氧化硅硬度極大的特點，其粉末可增加研磨時磨擦力，加快研磨的速度；又因為葉綠素容易破壞，因此需要保護，而碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞；把綠葉剪碎的目的也是為了加快研磨速度。
劃濾液細線是本實驗的結果明顯清晰的關鍵。濾液細線必須待第一次完全干燥后才能劃第二遍，重復次數可多一些，濾液細線要齊、細、顏色深，其中齊更重要一些。
用紙層析法分離色素時，特別要注意濾液細線一定要處于層析液的上面，否則光合色素會溶解于層析液中，而不會沿層析液向上擴散、分離，這會使實驗效果極差，甚至不發生分離，導致實驗無效；另外，層析液是石油醚、丙酮、苯等有機溶劑的混合液，具有揮發性且有毒，要注意密閉。
正常的實驗現象從上到下應為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素（a）、葉綠素（b），一般可看到下面三種色素，最上面的胡蘿卜素如果操作不適當效果可能不很明顯。
還有這個實驗過程用了有毒的有機藥品，因此實驗后要用肥皂把手洗干凈。
在學生觀察的基礎上，教師總結光合色素的種類、色素顏色、色素的吸收光譜及在濾紙條分布。
�、趯W生實驗結束后，教師可給學生演示葉綠體的色素吸收光譜的現象。方法是：用紅、橙黃、綠、藍紫色的薄膜，分別遮住同一光。把盛有葉綠體的色素提取液的試管，分別放在紅、橙黃、綠、藍紫色光前、讓學生觀察這些光透過色素提取液的情況�？擅黠@地看到紅和藍紫色光透過的較少（暗），橙黃和綠色光透過的較多（亮）。引導學生分析這些現象，得出葉綠體中的色素，主要吸收紅光和藍紫光。在此基礎上，出示教材中的光合色素吸收光譜曲線，引導學生分析曲線含義，總結光合色素吸收光波的不同特點。
③教師還可引導學生進一步分析葉綠體結構特點與其光合作用功能相適應的特點，例如：與光合作用有關的各種酶集中分布于葉綠體中，有利于光合反應高效地進行；再如，葉綠體內的片層薄膜，垛疊成基粒，每個基粒由10~100個片層結構組成，這樣的結構可增大葉綠體內的膜表面，擴大色素的附著面，有利于提高光能的利用效率
（2）有條的學�；虬嗉夁�可引導學生對色素、光合色素有關的問題做較為深入的討論，比如可討論下面幾個問題：
�、賹W生知道我們平常吃的韭黃和蒜黃是怎么培育出的嗎？
這個問題涉及到了植物葉綠素合成時的條問題。
葉綠素是光合色素中最重要的一類色素。綠色植物的葉綠體中有四種色素，綠色植物只在光下才能合成葉綠素，這樣學生已經知道這個問題的答案了。韭黃、蒜黃是在黑暗條下培育出的，因為植物此時不能合成葉綠素，只能長成黃化苗，而黃化苗的薄壁細胞比較多，所以吃起比較嫩，口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意，植物不能長期處于無光條下，這個道理學生應該是明白的。
葉綠素的形成除了有光照之外，還與什么因素有關呢？葉綠素是一種較復雜有機化合物，其中心存在一個鎂離子，因此葉綠素的形成還與鎂這種礦質元素有關，沒有鎂，葉綠素也是形成不了的。
②如果土壤短期缺鎂，植物的葉片會出現什么現象呢？
可給學生適當的提示，鎂與葉綠素是以不穩定化合物的形式存在的。學生可以想一想我們在植物礦質代謝中學習的內容，還記得嗎？有兩類礦質元素可以移動，一是像氮、磷、鉀這樣以離子態運輸的礦質元素，還有一就是像鎂這樣與不穩定化合態存在的礦質元素；另一類礦質元素不能自由地在植物體內移動，如鈣、鐵這樣以穩定難溶的狀態存在的化合物。能移動的礦質元素才能被重復利用，而且這些礦質元素一般都運輸到植物體生長比較活躍的地方，如莖尖、芽尖、幼葉等處。因此土壤中短期缺乏鎂這種可移動的離子時，整個植物體中的葉片受損傷的程度是不一樣的，此時老葉先受損變黃，而幼葉暫時不會受到缺鎂的損傷，依然鮮綠。反之，如果土壤中缺乏的是鈣、鐵這些不能移動的離子，植物體首先受損傷的則是新葉。
③淺海中自上而下為什么會出現綠藻、褐藻、紅藻等藻類植物的分層分布現象？
這也是一個和光有關的生物學問題。
我們平�？吹降奈矬w的顏色實際上是這個物體反射的光，如學生看到葉片是綠色，說明葉片反射綠光，而吸收了其它色光；學生看到一個物體是白色的，說明這個物體不吸收任何光，并全部反射回；學生看到一個物體是黑色的，說明這個物體把所有光都吸收了，沒有反射任何光。這是理解這個問題的關鍵。通過上面的分析學生可能已經知道，綠藻反射了綠光；褐藻反射了黃光，而紅藻反射了紅光。
綠藻中含有葉綠素等光合色素，紅藻中有藻紅蛋白（藻紅素）和類胡蘿卜素等光合色素。圖1是太陽光的光譜示意圖；圖2中A是藻紅蛋白的吸收光譜示意圖。
圖1
圖2
通過學生所學的物理學知識，知道光子能量E=hυ，光速c =λυ， 則：υ=c/λ，從而E=（h c）/λ，即波長越短，光子的能量越高。由此可知，水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收，即水深層的光線相對富含短波長的光。
所以吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層；含藻紅蛋白和類胡蘿卜素，吸收由藍紫光和綠色光較多的紅藻分布于海水深的地方。這是植物在演化過程中，對于深水中光譜成分發生變化的一種生理適應。
�、芎芏嘀参锏娜~片到秋天會變紅，很多植物的花在一天的不同時間中也會呈現不同的顏色，學生知道這是什么的原因嗎？
本題涉及了植物細胞中色素及其比例變化的問題。一般說，正常葉片的葉綠體中有兩大類光合色素，其中葉綠素和類胡蘿卜的分子比例為三比一，葉綠素a和葉綠素b也約三比一，葉黃素和胡蘿卜的比為二比一。由于綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，占優勢，所以正常葉子總是呈現綠色。秋天、條不正�；蛉~衰老時，由于葉綠素較易被破壞或先降解，數量減少，而類胡蘿卜素比較穩定，所以葉片呈現黃色。
至于紅葉，不是葉片中葉綠體的色素造成的，而是由細胞液泡中的花色素引起的。因秋天溫度降低，植物體內積累較多糖分以適應寒冷，體內的可溶性糖多了，就形成較多的花色素儲存于液泡中。而花色素類似于酸堿指示劑，從堿性到酸性會呈現從藍色到紅色顏色漸變，具體而言是，pH=7~8 時呈淡紫色；pH<3時，呈紅色；pH>11則呈藍色。由于秋天時液泡中花色素增多，且細胞液pH值又偏酸性，因此葉子就變紅了。
不僅如此，花色素的顏色也會隨環境中存在的不同的金屬離子而改變，所以同一種花色素在不同的花中，或是同一種花由于種植的土壤不同，都能顯出不同的顏色。
學生可以回家做一個小實驗，找一朵開紅花的牽�；�，用手把花瓣使勁揉一揉，使花瓣細胞的液泡破裂，然后把這朵花放到洗衣粉水中（堿性環境），花瓣的顏色會由紅色變為藍色。這樣學生就可以理解其中的原因了。
第二時
1、引言
教學時可從光合作用的總反應式入手，或從與初中階段的光合作用總反應式的比較入手，可采用老師講授，或學生討論，或學生根據總反應式提出光合作用氧假設，即水中的氧是于水還是二氧化碳，還是共同于二者，條好的班還可讓學生想辦法證明這些假設，以訓練學生的實驗設計能力。
在搞清楚光合作用中的全部氧氣自于水中的氧后，讓學生回憶初中生物學本中的光合總反應式，并讓學生對該反應式配平，要求尤其要求反應式左右氧原子的配平，通過這個工作，可使學生深切認識到，光合作用的反應物與產物中都需要水這一重要生物學事實。
2、光合作用的具體過程
可以教師講解為主，可用板圖、掛圖、或多媒體的形式盡量把微觀的物質變化形象化。
在講清楚光合作用光反應與暗反應的過程后，應把重點放在光反應與暗反應的區別和聯系上，可利用表解的形式讓學生分析討論：
光反應暗反應
區
別反應性質光化學反應酶促反應
與光的關系必須在光下進行與光無直接關系，在光下和暗處都能進行
與溫度的關系與溫度無直接關系與溫度關系密切
場所葉綠體基粒片層結構的薄膜上葉綠體的基質中
必要條光、葉綠體光合色素、酶多種酶
物質變化水光解為還原性氫和氧氣；由ADP合成ATP二氧化碳的固定、三碳化合物的還原、五碳化合的再生
能量變化光能轉變ATP中活躍的化學能ATP中活躍的化學能轉變為葡萄糖等光合產物中穩定的化學能
聯系準備階段：為暗反應的順利進行準備了還原性氫和能量ATP完成階段：在多種酶的作用下，接受光反應提供的還原性氫和ATP，最終將二氧化碳還原為葡萄糖。
之后，還可提出一些綜合性的問題，加深學生對光合作用的理解，例如可以提出下面的問題：
“當光合作用的光反應過程被人為阻斷，你認為暗反應會停止嗎？反過，當暗反應過程被人為阻斷，你認為光反應會怎樣變化？”
通過以上的分析可以看出，光合作用的光反應與暗反應是相互聯系的，而它們之間的聯系紐帶是還原力，即ATP和還原性氫。當光反應停止時（如植物在黑暗條下），暗反應的ATP和還原性氫的被阻斷，暗反應會停止；而反過，當暗反應停止時（如植物在氣孔完全關閉，或無二氧化碳），光反應是不是也受到影響呢？答案是肯定的，暗反應停止，光反應也會隨之停止，因為光反應產生的ATP和還原性氫沒有被暗反應消耗，根據化學平衡的原理，相當于光反應的產物濃度升高，化學平衡會向反向進行，從而光反應就停止了。
時間允許的話，還可引導學生討論影響光合作用的因素，進而討論“如何提高光合效率的途徑”，“采取哪些措施提高農業產量？”等問題，使學生體會到學習生物學理論的實際價值，強化學生學以致用、理論聯系的理念。例如，可提出下面的問題供學生討論：
“你能利用光合作用原理，提出在農業生產中提高作物產量的具體措施嗎？”
對光合作用的影響在生產上的應有
光光合作用是光化學反應，所以光合作用隨著光照強度的變化而變化。光照弱，光合作用減慢，光照逐步增強時光合作用隨著加快；但是光照增強到一定程度，光合作用速度不再增加，另外，光的波長也影響光合作用速度，通常在紅光下光合作用最快，藍、紫光次之，綠光最差。延長光合作用時間；通過輪作，延長全年內單位土地面積上綠色植物進行光合作用的時間，是合理利用光的一項重要措施。
增加光合作用面積，合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。
溫度℃光合作用的暗反應是酶促反應，溫度低，酶促反應慢，光合速率降低，隨著溫度提高，光合作用加快；溫度過高時會影響酶的活性，使光合作用速率降低，一般植物的光合作用最適溫度在25-30℃之間。適時播種：溫室栽培植物時，可以適當提高室內溫度。
二氧化碳濃度二氧化碳是光合作用的原料，原料增加，產物必然增加，大氣中的二氧化碳含量是0.03%，如果濃度提高到0.1%， 產量可提高一倍。如果濃度提高到一定程度后，產量不再提高。如果二氧化碳濃度降低到0.005%，光合作用就不能正常進行。施用有機肥：溫室栽培植物時，可以適當提高室內的二氧化碳濃度。
總之，光合作用涉及的知識多、綜合性強，在復習時要全面，特別是光合作用的反應場所、總反應式、反應具體過程、條、反應物、產物、釋放能量、光反應與暗反應之間的相互聯系與區別、影響光合作用的諸多因素等方面做全面的比較、總結，并注重這些知識能與生產生活等實際相聯系，培養分析、綜合、讀圖、理論聯系實際的能力。
3、進行光合作用的意義的教學時，可以在前自己收集或讓學生收集諸如當今世界面臨的糧食、化石能、環境污染、生物多樣性受到破壞等資料，上可以采取分組討論的形式，選擇幾個典型的事例，圍繞光合作用的生態意義這個中心，引發學生的思考和討論，使學生切實體會到“光合作用是生物界最基本的能量和物質代謝”和生產、環境，激發學生學習的興趣。
【典型例題】
例1 光合作用合成了1摩爾的葡萄糖，在五碳化合物數量不變的情況下，此過程中產生的三碳化合物的摩爾數是（ ）
A、3摩爾 B、6摩爾 C、12摩爾 D、24摩爾
答案：C
解析：我們知道，暗反應中二氧化碳的固定是指一分子的二氧化碳與一分子的五碳化合物形成兩分子的三碳化合物的過程，而二氧化碳固定后產生的兩分子三碳化合物經還原后，兩個三碳化合物（共六個碳）中的一個碳用于合成葡萄糖分子中的一個碳，共它五個碳重新產生五碳化合物；而葡萄糖分子中有六個碳，因此，在五碳化合物不變的情況下，要通過光合作用產生一摩爾的葡萄糖，需要的三碳化合物的摩爾數為12摩爾。
例2 在光照充足的情況下，下列有利于載培番茄增產的的一組條是（ ）
A、晝夜恒溫26℃ B、日溫26℃，夜溫15℃
C、晝夜恒溫15℃ D、日溫15℃，夜溫26℃
答案：B
解析：作物增產的一個重要途徑是：增強光合作用的速率，降低呼吸作用的速率。而溫度對光合作用、呼吸作用的影響是通過影響這些生理過程中的酶活性實現的。在光照充足的條下，白天溫度高，參與光合作用的酶活性增強，有機物積累增多；晚上溫度低，對與呼吸作用的酶活性降低，有機物的消耗少。因此，總的看，提高晝夜溫差，有利于有機物的積累，可以起到栽培作用增產生效果。
例3 下圖表示大豆種子萌發成幼苗的過程中，干重和鮮重的變化曲線，學生認為表示鮮重的曲線是哪一條？其光合作用開始于哪一點？（ ）
A、X、O B、Y、 C、Y、O D、X、Q
答案：A
解析：大豆在萌發過程中，由于不斷地吸水，因此其鮮重是不斷增加的；由于大豆幼苗還沒長出真葉前，植株不能進行光合作用，不能制造有機物，因此有機物是減少的，即干重下降；一旦大豆幼苗長出真葉，光合作用開始進行，就可以進行光合作用，有機物開始積累，干重增加。
例4 科學家研究發現，用“汽水”澆灌植物能促進植物的生長，原因是“汽水”能（ ）
A、加強呼吸作用 B、加強光合作用
C、改良堿性土壤，調節pH值 D、加強植物蒸騰作用
答案：B
解析：“汽水”實際上是充入二氧化碳氣的弱酸性溶液，它可緩慢釋放出二氧化碳氣體，而二氧化碳是光合作用暗反應的原料，在一定范圍內增加二氧化碳濃度可起到增強光合作用，從而促進植物有機物的積累。由于汽水所釋放出的二氧化碳可增加作物葉片周圍環境的二氧化碳濃度，從而促進了植物的生長，同時汽水中二氧化碳與水形成的碳酸，在土壤中進一步解離為氫離子和碳酸氫根離子，又可加強植物的根系礦質元素的離子交換吸附，也可起到促進植物體生長的作用。
例5 右圖中的各曲線中，Ⅰ為某一農田一晝夜的溫度變化曲線、Ⅱ為光照變化曲線、Ⅲ為植物吸收二氧化碳的變化曲線，請據圖回答：
（1）植物在 段內制造有機物。
（2）植物在 段內積累有機物。
�。�3）d處凹陷，原因是溫度過高，葉片上 關閉， 吸收量減少，影響了光合作用中的 反應效率。
�。�4）a處凸起，原因是下半夜 偏低，使呼吸作用 。
答案：（1）b-f (2)c-e (3) 氣孔 二氧化碳 暗 （4）溫度 減弱
解析：本題考查學生利用所學的光合作用與呼吸作用的知識，分析生產實踐中的生物學問題的能力，要求學生通過幾條曲線的分析，總結出溫度、光照強度等因素對光合作用和呼吸作用的影響，同時對學生的讀圖能力有較高的要求。
本題的難點在于橫、縱坐標生物學含義較復雜，曲線數目較多，且三條曲線變化趨勢有一定的相關性。因此，在解答本題時，首先要明確曲線圖坐標的含義：橫坐標表示時間（0時-24時），縱坐標向上表示二氧化碳吸收量越越大、縱坐標向下表示二氧化碳釋放量越越大。同時還要明確三條曲線所表示的生物學含義：分別代表Ⅰ為某一農田一晝夜的溫度變化曲線、Ⅱ為光照變化曲線、Ⅲ為植物吸收二氧化碳的變化曲線。
�。�1）植物只要在有光照的條下就可進行光合作用，即可合成有機物。從圖中的曲線Ⅱ可以看出，從b點開始有光照（天亮），到f點光照消失（天黑），即b-f 一直有光照，因此植物在b-f段內制造有機物。
�。�2）綠色植物在光下同時進行光合作用和呼吸作用，而在黑暗處只進行呼吸作用。而光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用釋放二氧化碳，植物在光下，且光合作用速率大于呼吸作用速率，即有機物有凈積累時，空氣中二氧化碳表現為凈的吸收；而當光合作用速率低于呼吸作用速率時，空氣中二氧化碳的量表現為凈的釋放。從曲線Ⅲ可以看出，從c點e 點曲線表現為二氧化碳的凈釋放過程，因此，c-e段內積累有機物。b-c及e-f是有光照，說明植物進行著光合作用，但沒有有機物的凈積累，其原因是：b-c代表的時間段是早晨、e-f代表的時間段是傍晚，這兩個時間段光照均不強，此時光合作用的速率比呼吸作用速率低，因此光合作用合成的有機物量少于呼吸作用消耗的有機物量，因此有機物總量沒有增加，反而下降了，即沒有有機物的積累。
�。�3）在曲線Ⅲ的d處向下凹陷，其生物學含義是二氧化碳的吸收量在d處有所下降，再分析一下d點所處的時間，正好是正午12點到1點左右，結合曲線Ⅰ的溫度變化（d 點處此時光照強度最大），植物葉片的蒸騰作用強，植物體的氣孔會關閉一部分以減小其葉片的蒸騰作用，否則植物會因大量失水而萎蔫。由于光合作用的原料之一 二氧化碳因氣孔的關閉而攝入量減少，從而影響了光合作用的暗反應，導致光合速率下降，出現曲線Ⅲ的d處向下凹陷的現象。
（4）曲線Ⅲ的a處凸起，其生物學含義為此處植物二氧化碳的釋放量減少，再結合橫坐標所處的時間（a點處正好是后半夜2-3點左右）及曲線Ⅰ的溫度變化（a點處的溫度最低），可以分析出，a點處由于溫度低，與呼吸作用相關的酶的活性降低，使植物的呼吸作用下降，導致二氧化碳的釋放量減少，而縱坐標越向下表示二氧化碳的釋放量越大，因此，曲線Ⅲ的a處會出現向上凸起的現象。
例6 植物的新陳代謝受外部環境因子（如光、溫度）和內部因子（如激素）的影響，研究內、外因子對植物生命活動的影響具有重要意義。下圖表示野外松樹（陽生植物）光合作用強度與光照強度的關系。其中的縱坐標表示松樹整體表現出的吸收二氧化碳和釋放二氧化碳量的關況。請分析回答：
①當光照強度為b時，光合作用強度
�、诠庹諒姸葹閍時，光合作用吸收二氧化碳的量等于呼吸作用放出的二氧化碳的量。如果白天光照強度較長時期為a，植物能不能正常生長？為什么？③如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強度與光照強度關系的曲線，b點的位置應如何移動，為什么？
答案：
①最高，光照強度再增強，光合作用強度不再增加。
②不能。光照強度為 a 時，光合作用形成的有機物和呼吸作用消耗的有機物相等，但晚上只進行呼吸作用。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。
③左移，與松樹相比，人參光合作用強度達到最高點時，所需要的光照強度比松樹低。
解析：
本題考查學生對光合作用影響因素—光照強度的理解，同時考查學生的讀圖分析能力。
光合作用的可通過對二氧化碳的吸收量表示，光照強度是影響光合作用強度的一個非常重要的外界環境因素。
①從上圖可以看出，在一定范圍內，從a 到b點，隨光照增強，光合作用強度增加，呈現出一種正相關；當超過b點時，隨著光照的繼續增強，光合作用強度不再增加。所以第一小題答案應為：光照強度為b時，光合作用強度最高，當超過b點時，隨著光照的繼續增強，光合作用的強度不再增加。
�、诠庹諒姸葹閍時，光合作用吸收二氧化碳的量等于呼吸作用放出二氧化碳的量，此時有機物的凈積累為O。若白天光照強度在較長時間維持在a點水平，白天有機物凈積累為O，而晚上則只進行呼吸作用，這就會造成有機物的消耗量大于有機物的積累量，植物將不能正常生長。
�、塾捎谒蓸涫堑湫偷年柹参�，它需要較強的光照才能生長良好，而人參是典型的陰生植物，它在較弱的光照強度條下就能生長良好。因此，如果把以上的關系曲線圖改為人參的，其b點的位置應向左移，因為b點的生物學含義是：當達到最大光合速率時，所需的最低光照強度，而人參與松樹相比較，人參光合作用速率達到最高點時，所需的光照強度比松樹低。
【練習】
1、用黃豆發芽1千克黃豆可長出5千克黃豆芽，在這過程中有機物（ ）
A、減少 B、增多 C、不變 D、先少后多
2、把新鮮的葉綠素溶液放在光與分光鏡之間，可以看到光譜中最強的吸收區在
A、綠光部分 B、紅光和藍紫光部分 C、藍紫光部分 D、黃橙光部分
3、在做植物實驗的暗室中，為了盡可地降低植物光合作用的臺強度，最好安裝：
A、紅光燈 B、紫光燈 C、白熾燈 D、綠光燈
4、用14C標記參加光合作用的CO2，可以了解光合作用的哪一過程。（ ）
A、光反應必須在有光條下進行 B、暗反應不需要光
C、CO2方被還原為葡萄糖的過程 D、光合作用過程中能量的轉移過程
5、要測定綠色植物是否進行了光反應，最好是檢查（ ）。
A、葡萄糖的生成 B、ATP的合成 C、氧的釋放 D、二氧化碳的吸收
6、光合作用由光反應和暗反應兩個過程構成，其大致過程如下圖所示：
若將某種綠色植物的葉片置于特定實驗裝置中，研究在分別給予不同時間長度的光照后，光合作用產物出現的順序。其結果如下：
�。�1）寫出光合作用的反應式：
�。�2）在供給C18O2經歷了時間T1后，除了糖類物質含有18O以外，從另一種光合產物 中也應當能夠檢測到18O
�。�3）在供給C18O2經歷了時間T2后，光合產物中能夠檢測出18O的物質種類又所增加，此時能夠檢測出的物質分別是糖類、 和 。
（4）光合作用要經歷光反應和暗反應兩個階段，上述實驗結果說明光反應所經歷的時間長度是 （請用包含T1、T2的代數式表示時間長度）。
7、不同的藻類植物在海水中的分布有分層現象。如綠藻一般生長在海水的淺層，而紅藻類可以生活在20-30米較深的海水中。已知紅藻中有藻紅蛋白和類胡蘿卜素等光合色素，綠藻中含有葉綠素等光合色素。圖1是太陽光的光譜示意圖；圖2中A是藻紅蛋白的吸收光譜示意圖。請利用物理學和生物學知識解釋綠藻和紅藻在海水中出現這種分布的原因？
[參考答案]
1、A 2、B 3、D 4、C 5、C
6、（1）略 （2）水 （3）水 氧氣 （4）T2-T1
7、光子能量E=hυ，光速c =λυ， 則：υ=c/λ，從而E=（h c）/λ，即波長越短，光子的能量越高。由此可知，水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收，即水深層的光線相對富于短波長的光。所以含葉綠素，吸收紅光較多的綠色開花植物分布于海水的淺層；含藻紅蛋白和類胡蘿卜素，吸收由藍紫光和綠色光較多的紅藻分布于海水深的地方。（這是植物在演化過程中，對于深水中光譜成分發生變化的一種生理適應。）
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