時間：2023-05-30 10:35:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇植物光合作用，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：光合作用；檢測；高中生物；方法
高中生物中關于植物光合作用的知識點主要分布在普通高中課程標準試驗教科書《生物》必修一第五章“能源之源――光與光合作用”對光合作用的探究歷程做了大致的介紹，并具體介紹了幾種驗證光合作用產物的方法。然而筆者總結了歷年的高考試題以后發(fā)現(xiàn)，關于檢測植物光合作用的方法考查方法，筆者經過整理以后將幾種常用的定性和定量的驗證光合作用的方法匯集在一起進行了總結。
一、“半葉法”
“半葉法”在高中教材《生物》必修一第五章“能源之源――光與光合作用”中就有提到。這個方法最早出現(xiàn)在初中生物教材中，用于定性地檢測光合作用的產物。高中階段對檢測植物光合作用的相關知識點進行了進一步的考查，并對該實驗進行了改進，具體改進方法是：（1）方法上直接用碘蒸氣處理葉片，觀察葉片顏色的變化；（2）用銀邊天竺葵代替天竺葵，進行如上實驗，主要探究植物進行光合作用的條件――光合色素和光照。（3）該實驗設計中對照組和實驗組的判斷：曝光部分為對照組，遮光部分為實驗組。由此進行植物光合作用及相關條件的檢測。
二、“同位素標記法”
20世紀30年代美國科學家魯賓卡門采用同位素標記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2；第二組提供H2O和C18O，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。這種方法在高中教材中用途頗廣，例如，探究分泌蛋白的合成及分泌過程、探究噬菌體的遺傳物質、探究DNA半保留復制的方式等。此法的關鍵之處是用具有放射性的同位素替代原物質中的某種元素，通過對放射性物質的檢測大致推測該物質的行徑。
卡爾文正是利用該方法驗證了光合作用中各種物質轉化規(guī)律。高中階段所考查的內容比較簡單，經常考查的知識點大概有以下幾個：（1）探究光合作用中O2的來源。該探究過程中需設計兩組實驗：第一組用18O標記H2O，CO2用正常的16O；第二組用18O標記CO2，H2O則用正常的16O。通過收集到的O2是否具有放射性初步推測其來源。通過該方法驗證了光合作用產生的O2來源于H2O。（2）探究光合作用中CO2的去向。該實驗用14C標記CO2，通過對放射性物質的檢測，探明了CO2中C的轉化途徑：CO2C3（CH2O）。
高中階段常用的放射性元素及其標記的物質除了上述兩種外，還有用32P標記DNA和35S標記蛋白質驗證遺傳物質、用3H標記氨基酸探究蛋白質的合成及分泌過程、15N標記DNA驗證半保留復制等。
三、“黑白瓶法”
【關鍵詞】植物；光合作用；產物
光合作用和其他生理過程一樣，受到一系列內外因素的影響，植物的種類，植株的年齡和器官以及植物體內葉綠素的含量等都對光合作用有影響，在相同條件下，不同植物光合速率不同是由植物本身的遺傳特性決定的，同一品種植物的光合速率主要受光照、CO2濃度、溫度、水分和礦質營養(yǎng)等環(huán)境因素的影響，下面簡述外界因素對光合作用的影響。
1.光照強度
光是光合作用的能源，沒有光，光合作用就無法進行。光合強度與光照強度有密切的關系。
常用的光照強度單位為lx（勒克斯）。實際的光照強度，可用照度汁直接測量出來。夏季晴天中午，露地的光照強度約為35.28×105lx，冬季晴天露地光照強度約為88.1×104lx，而陰雨天僅及晴天光照的1/5―1/4。一般植物在很弱的光照下，便能進行光合作用。光愈弱，光合作用也愈弱，如果光照強度增大，光合作用也就增強。但是光照強度達到一定程度時，光照強度再加強，光合作用并不再隨之增高，這時的光照強度稱為光飽和點。在達到光飽和點以后，如果再繼續(xù)增加光照強度，有些植物的光合作用將會下降。這是由于強光引起光合色素和重要的酶類鈍化，同時強光往往導致高溫，易造成水分虧缺、氣孔關閉和CO2供應不足等。根據植物對光強度的需要不同，可以將植物分為兩類：陽性植物（如月季、扶桑、白蘭、唐菖蒲等）的光飽和點接近于全部光照強度的一半；耐陰植物（如茶花、杜鵑、萬年青、蘭花等）在全部光強的l/10，即能正常地進行光合作用，光照強度過高時，反而導致光合作用減弱。在兩類之間還有一些中間類型的植物（如萱草、天門冬、紅楓、含笑、蘇鐵等），它們在遮陰和全部日照下都能進行正常的光合作用。
植物在進行光合作用時，還在進行呼吸作用。當光照強度較高時，植物的光合強度往往要比吸收強度高若干倍；當光照強度下降，光合強度也下降，光強度降到一定程度時，光合作用吸收的CO2與呼吸作用放出的CO2相等，這時的光照強度稱為光補償點。陽性植物的光補償點比耐陰植物高，通常陽性植物在全部光強的3%～5%時達到光補償點；而耐陰植物的光補償點則不超過全部光強的1%。植物在光補償點時不能積累干物質，而且夜間還要消耗干物質，這對植物的生活是很不利的。因此，植物所需的最低光照強度，必須高于光補償點。
光飽和點和光補償點代表植物的葉片對強光和弱光的利用能力，可用來衡量植物的需光量。因此，光飽和點和光補償點的確定對于栽培植物有重要作用，特別是光補償點可作為園林植物配置、樹木修剪的根據。栽培在溫室中的植物，通過維持一個最適的溫度條件，補償點的位置可以適當降低，這對于有效地利用較弱的光照維持正常光合作用具有重要意義。
2.CO2的濃度
C02是光合作用的主要原料，其含量直接影響到光合作用的進行。大多數(shù)植物，當空氣中的CO2含量低于60×10-6ppm時，光合作用則顯著降低，甚至完全停止，這一CO2濃度稱為CO2補償點。提高CO2濃度，在一定范圍內能夠提高光合強度。一般情況下，光合作用的最適CO2濃度約為0.1%，而空氣中的CO2含量通常為0.02%一0.03%左右，所以，如果能適當?shù)卦黾涌諝庵蠧O2濃度，光合作用便能顯著增加。目前國外的溫室及塑料薄膜棚室已大面積應用CO2施肥的方法增加空氣CO2含量。國內也有不少單位在進行試驗。一般在育苗和生長旺盛期進行CO2施肥效果較好。在試驗條件下，CO2施肥一般用于冰，它是一種低溫固態(tài)的CO2，在常溫下升華為氣態(tài)。用干冰時要注意人體不要直接接觸，以免發(fā)生低溫傷害。也可用強酸和碳酸鹽反應，使其產生CO2，但要注意強酸不可太濃，以免發(fā)生有害氣體。另外，可以結合糖化飼料發(fā)酵，或用水缸盛廄肥發(fā)酵，不時攪拌，即可達到增加室內CO2濃度的目的。
在室外條件下，目前施用CO2肥料還有相當大的困難，主要是依靠風引起空氣流動，使CO2的空氣接近葉面，以保證光合作用的正常進行。另外可施用碳酸鹽肥料和有機肥，來增加土壤的CO2含量。施用有機肥料可提高土壤中的腐殖質，增加土壤中微生物的數(shù)量并改變土壤微生物的群落，這樣也可達到CO2施肥的目的。土壤中的CO2一部分擴散到空氣中為植物的葉子所吸收，另一部分則直接被根所吸收。在通常情況下，空氣中CO2含量過高對光合作用也是不利的，當濃度超過1%時，將引起原生質中毒、氣孔關閉，從而抑制光合作用，但若同時增強光照強度時，則CO2的利用濃度就可以相對地提高。
3.溫度
植物進行光合作用的溫度范圍很寬，通常溫度對光合作用的影響和植物的起源有關。溫帶植物光合作用的最低溫度為。0～5℃；在寒帶地區(qū)生長的植物，最低可達-6～7℃；然而熱帶植物在4～8℃時光介作用被抑制。從溫度的低限開始，光合強度隨溫度升高而加強，超過最適點后，光合作用便下降。一般來講，植物可在10～35℃的范圍進行正常的光合作用，最適點約為25～30℃。一般植物光合作用的最高溫度為40～50℃，這時光合作用很微弱，其至停止，溫度對于光合作用的影響，與光照強度和CO2濃度都有關系，在光強度較高和CO2濃度較大的條件下，光合作用的最適溫度也隨之提高。在光強度低和CO濃度小時，提高濕度反而對植物生長不利。因此，冬天在溫室栽培植物和溫床育苗時，在夜間和光線不足的陰雨天，應該適當降低室內溫度。
4.水分和礦質元素
水分是光合作用的原料，但植物所吸收的水分，用于光合作用的不到1%，而很大部分水分用于其他的生理過程和通過蒸騰作用而散失掉了。因此，水分對于光合作用的影響并不是直接的，水分主要是影響其他的各種生理活動，從而間接地影響光合作用的進行。當植物的水分代謝被破壞時，葉子含水量減少，而引起氣孔的閉合，阻止了CO2進入葉內，使光合作用降低。
植物生命活動所必需的十幾種礦質元素，對光合作用也有直接或間接的影響。如鎂和氮是葉綠素的組成元素，鐵和錳參與葉綠素的形成過程，硼、鉀、磷等能促進有機物的輸導和轉化。因此，合理施肥對保證光合作用的順利進行，是非常重要的。
上述因素對光合作用的影響并不是孤立的，而是互相依存、互相制約的，對光合作用發(fā)生著錯綜復雜的綜合影響。我們了解影響光合作用的因素后，在園林植物的栽培管理上，就應綜合考慮各種因素的相互關系和綜合影響，創(chuàng)造植物生長的適宜環(huán)境，來提高植物對光能的利用率和光合效率。
參考文獻
人教版《生物》初一上冊教材安排了“呼吸作用產生二氧化碳”、“植物光合作用產生氧氣”的演示實驗。教材中介紹的“呼吸作用產生二氧化碳”實驗裝置(如圖1)，在實際的實驗教學中存在著很多不足：
實驗裝置使用的器材太多，組裝連接比較麻煩。教師上課時不僅要準備廣口瓶、橡皮塞、漏斗、玻璃導管、橡膠管、燒杯、試管、清石灰水、止水夾、棉花等實驗材料，還需組裝調試才能開始實驗。這不僅耽誤了學生的寶貴上課時間，也增加了教師的工作量。
使用該裝置進行實驗采用的是灌水排氣法，從漏斗灌入清水，從而將產生的二氧化碳氣體排出，操作復雜。二氧化碳氣體不能徹底排干凈，一部分氣體會從漏斗口泄漏，實驗現(xiàn)象不明顯。
“植物光合作用產生氧氣”實驗使用的是金魚藻，做這個實驗的時間一般在11月底至12月初，正值嚴冬，北方地區(qū)很難找到這種材料。
教材中沒有設計光合作用強弱的探究實驗。
針對以上不足，筆者對這兩個實驗的裝置和實驗方法進行了改進與創(chuàng)新。
改進點
改進后的“呼吸作用產生二氧化碳”實驗裝置如圖2所示，材料簡單，只使用了透明塑料瓶、膠塞、玻璃管、乳膠管、兩個塑料水封管等五種材料，使用簡單，幾秒之內就可組裝好。上課時只需帶上這套簡單的裝置，不需做其他準備。
改進了排氣方法。改進后的實驗裝置盛裝種子的容器為軟塑料瓶，只需輕輕擠壓瓶身，瓶中的二氧化碳就會排出，加大擠壓強度，可將瓶中的氣體盡可能地排出。
增強了實驗的密閉性。使用兩個塑料水封管保證了實驗中的密閉性。“呼吸作用產生二氧化碳”實驗中，在水封管中加清石灰水，擠壓瓶身時，因排出二氧化碳，水封管里的石灰水會變渾濁，現(xiàn)象非常明顯。
改進了“植物光合作用產生氧氣”的實驗材料，將金魚藻改為我們這里最常見的盆栽植物吊蘭。吊蘭適應能力強，種植廣泛，浸在水中極易生根、存活，材料易得，不受季節(jié)限制，實驗后還可以繼續(xù)移栽生長。
將圖2實驗裝置稍加改進，即可完成“植物光合作用強弱的探究實驗”，如圖3。在水封管里插入毛細管，根據從毛細管冒氣泡的個數(shù)來探究光合作用的強弱。
圖2實驗裝置也可用于光合作用和呼吸作用的對比實驗。在同樣的兩個裝置中裝入吊蘭小植株，分別放置在光照和黑暗兩個環(huán)境里，通過對比實驗，能讓學生更直觀地認識到光合作用和呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系。
改進后的實驗裝置材料易得，裝置簡單，既可作為教師演示實驗，又可作為學生探究實驗。
實驗方法
“呼吸作用產生二氧化碳”實驗
檢驗實驗裝置的密閉性，實驗裝置如圖2；
在兩個相同的塑料瓶中分別放入等量的發(fā)芽種子和炒熟種子，塞緊膠塞，連接好水封管；
在水封管1中加入3毫升清石灰水；
擠壓塑料瓶身，排出的氣體使水封管里的清石灰水變渾濁，說明呼吸作用產生了二氧化碳。
“植物光合作用產生氧氣”實驗
在塑料瓶里裝一些清水，再放入一些小吊蘭植株，實驗裝置如圖3；
1.說明綠色植物在光下能夠釋放氧氣。（重點）
2.說明二氧化碳和水是綠色植物進行光合作用的原料。（重點）
3.能列出綠色植物光合作用基本過程的公式。
二、教學重點與難點
難點：光合作用釋放出氧氣的實驗操作。
重點：闡明光合作用需要二氧化碳和水。
三、情感目標
1.在實驗過程中培養(yǎng)學生的動手、動腦能力，提高生物素質。
2.培養(yǎng)學生更加關愛大自然、關愛綠色植物。
四、教學準備
1.把一盆天竺葵植株提前一晝夜放到黑暗處。
2.準備分組實驗必需的器材：1000毫升大燒杯、短頸漏斗、試管、培養(yǎng)皿等。
3.金魚藻。
4.化學試劑氫氧化鉀溶液。
五、教學過程
1.導入新課
大家還記得普利斯特萊實驗嗎？他的“老鼠―鐘罩―植物實驗”給我們研究光合作用帶來很多啟發(fā)。（大家來看一組圖）如果移走圖中的植物，結果如何？說明了什么？老鼠死亡，蠟燭熄滅，說明植物會放出氧氣。我們知道氧氣是無色無味，看不見摸不著的，怎么證明植物光合作用產生了氧氣呢？今天我們就來學習植物光合作用實質的第二課時，本節(jié)課我們將用實驗來證明光合作用產生了氧氣，以及光合作用需要的原料是什么，最后相信同學們一定能自己總結出光合作用過程的公式。
（設計思想：從學生已有的知識入手，很快讓學生明白學習目標和內容，調動起學習興趣。）
2.學習新課
活動一：實驗綠葉在光下產生氧氣
首先我們用實驗來證明植物光合作用的另一個產物是氧氣。老師教你點小知識：氧氣不易溶于水，有助燃性，能使帶火星的木條復燃。
根據這個特點，小明設計了一個實驗探究金魚藻在光下能否產生氧氣。請將實驗的正確步驟用字母表示出來：
A.把裝置移到光下。
B.把帶火星的木條試管。
C.把金魚藻放在燒杯里，再用漏斗和試管依次反扣。
D.將搜集到一定量的氣體的試管取出。
該實驗的正確順序是什么？請排序。
[演示]老師動手擺裝置。
強調一些操作步驟，比如：如何放置試管和取出試管，學生分組動手操作。
思考題：
（1）試管里為什么要裝滿水？
（2）放在陽光下，現(xiàn)象是什么？
（3）如何取出試管？
（4）如何驗證是氧氣？
用帶火星的木條驗證，學生看到火星變火苗，現(xiàn)象明顯。
[講述]小資料分析，地球上的氧氣，按照正常消耗速度，三千年就沒有了，可是為什么氧氣還沒有用完？
（設計思想：通過自學，觀察演示，再讓學生自己動手做，使學生明白操作要領，由實驗現(xiàn)象得出結論，印象深刻。最后通過一個小資料進行適當情感教育，使學生明白植物的重要性。）
活動二：實驗綠葉在光下吸收二氧化碳
[提問]綠葉好比一個加工廠，通過光合作用制造出淀粉和氧氣，那么這個工廠的原料是什么呢？
再來看看普利斯特萊實驗給我們的啟發(fā)，沒有了蠟燭和老鼠，為什么植物死了？說明光合作用需要二氧化碳。
請自學書上102頁的實驗裝置和過程，回答3個問題：
（1）A、B兩個燒瓶中分別裝了什么液體？B瓶中液體有什么作用？
（2）為何要設置兩套裝置？
（3）為何用棉花塞在瓶口？
如何證明A、B兩個葉子進行了光合作用？脫色―漂洗―染色后觀察操作實驗，同時請同學思考幾個問題：
（1）裝置暗處理的目的是什么？
（2）酒精脫色目的是什么？
（3）加碘液染色是為了檢驗什么？
（4）實驗現(xiàn)象是什么？
[小結]二氧化碳是綠色植物進行光合作用制造淀粉的原料。
出示光合作用和二氧化碳濃度關系曲線圖，總結二氧化碳被稱為空中肥料，對于增產功不可沒！
活動三：光合作用還需要水
出示實驗過程圖片（暗處理―切斷主葉脈―脫色―染色），看現(xiàn)象，分析結果
總結：水也是光合作用制造淀粉的原料。
[提問總結]你能用公式的形式表示光合作用的基本過程嗎？
二氧化碳+水氧氣+有機物
課堂總結：科學研究方法很多，有調查、探究等，但是，動手做實驗是最直觀的，同時我們今天也意識到了實驗操作規(guī)范是多么重要，它是順利呈現(xiàn)實驗結果的保證，希望大家今天有所收獲！
評價升華：完成課本103～104頁的自我評價和思維拓展。
六、板書設計
光合作用過程方程式：
二氧化碳+水有機物（儲存能量）+氧氣
七、教學反思
新課程提出教學要面向全體學生，提高學生的生物科學素養(yǎng)，倡導探究性學習，因此設計之初，一定要體現(xiàn)學生為主體，能讓學生動手的一定要分組動手，不能分組的也要積極主動思考實驗的要點和過程，讓學生真正讀懂書本，理解實驗，促進學生各種能力的培養(yǎng)。我設計的總體思路是：拋出問題或從已有知識中提出看似簡單的問題，引導學生產生疑問。比如：用學過的普利斯特萊實驗引出光合作用的產物有氧氣嗎？怎么驗證它的存在？又接著引出光合作用是否需要二氧化碳等一系列問題，讓學生可以動手做實驗探究，也可以討論已有的實驗，自己總結出結論，順利得出光合作用的過程方程式，給學生充分的展示空間和時間，讓學生真正成為學習的主體。
這節(jié)課的第二個光合作用需要二氧化碳的實驗，難度較大，因為實驗裝置較難設計，如果不做實驗，只是看動畫或者看圖，直接告訴孩子實驗結果，學生理解不深，知識點記憶不牢，所有動畫和視頻就是過眼云煙，自主學習就是空話了！于是，備課組老師們積極動腦筋，還是給學生展現(xiàn)了實驗結果，教學效果顯而易見。我最深的體會就是生物教學中，能讓學生自主探究的實驗一定要動手做，生物課的真正樂趣就在于此，學生在做中學，做中思，通過做而得到的知識點比我們給他們灌輸幾遍都有用，記憶也會更深刻！另外，實驗教學中的規(guī)范操作教師首先自己要過關，不做永遠不知道操作要領是什么，所以，動手對學生來說很重要，對老師來說同樣重要！
本節(jié)課上完，學生對光合作用過程的理解更加透徹深刻，很
【關鍵詞】綠色植物 光合作用 呼吸作用 淀粉 葡萄糖
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）03-0170-01
本文光合作用與呼吸作用不是簡單的逆運算，除了反應的場所、時間、過程、能量變化各處不同以外，兩處有機物也是不同的。在講述光合作用與呼吸作用是綠色植物的兩個重要的植物生理作用時，對“有機物”的描述要準確，不能模糊不清，也不能太籠統(tǒng)。這樣，對于中學生而言，這兩個非常重要的生命現(xiàn)象的學習和理解是很有意義，也是很必要的。
一、綠色植物的光合作用
1.光合作用的定義及描述
綠色植物通過葉綠體 ，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧的過程 。
2.光合作用的簡式表示
二氧化碳 + 水────有機物 + 氧 + 能量
3.對“有機物”的分析
此處有機物主要是糖類，包括單糖（葡萄糖和果糖），二塘（蔗糖）和多糖（淀粉），其中淀粉和蔗糖最為普遍。不同植物的光合作用產物是不同的，大多屬植物的光合作用產物是淀粉 ；有些植物的光合作用則形成果糖而縮合成多糖，如菊芋、大麗花等根中的菊根粉；在許多單子葉植物特別是洋蔥、蒜等百合科植物中，光合作用的產物是葡萄糖和蔗糖。
長期以來，糖類被認為是光合作用的唯一產物，而脂肪、蛋白質等其他有機物則被認為是豬無利用糖類再度合成的。事實上，一部分氨基酸、脂肪和有機酸確實是植物體再度合成的，但也有一部分是光合作用的直接產物。
4.對光合作用中合成的“有機物”的小結
〔1〕光合作用合成的有機物主要是糖類，而植物體的種子、果實中儲存的有機物，或者人類和動物的植實性食物則主要是糖類中的淀粉。所以，糖類中主要指淀粉。
〔2〕光合作用合成的有機物還可能是脂肪、氨基酸、有機酸等其他有機物。
二、綠色植物的呼吸作用
1.呼吸作用的定義描述
綠色植物在細胞的線粒體中，將有機物分解成二氧化碳和水，并將儲存在有機物中的能量釋放出來，供生命活動需要。
2.呼吸作用的簡式表示
有機物﹢氧────二氧化碳﹢水﹢能量
3.綠色植物的呼吸作用
綠色植物的呼吸作用包括暗呼吸和光呼吸，其中，暗呼吸又分為有氧呼吸和無氧呼吸。
〔1〕有氧呼吸。指細胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹 底氧化分解，產生出二氧化碳和水，同時釋放出能量的過程。是植物和高等動物呼吸作用的主要形式，因此一般說的呼吸是指有氧呼吸。細胞有氧呼吸的主要場所是線粒體。一般來說，葡萄糖是細胞進行有氧呼吸最常利用的物質。
〔2〕無氧呼吸。一般是在無氧條件下通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。這過程對高等植物、高等動物和人而言，稱為無氧呼吸。如果用于微生物，則稱為發(fā)酵。
〔3〕光呼吸。是所有光合作用的細胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個生化過程。
4.對有機物的分析
〔1〕綠色植物正常呼吸的有機物〔原料〕是葡萄糖。通過一系列轉化，最終生成二氧化碳﹑水，并釋放出能量，供生命活動的需要。
〔2〕綠色植物在陽光照射下進行光合作用的同時所進行的呼吸作用，稱其為光呼吸作用，光呼吸作用所需的原料是光合作用的中間產物為乙醇酸的有機酸。
〔3〕在無光條件下，呼吸作用的原料是葡萄糖。
5.對綠色植物呼吸作用的小結
呼吸作用的主要有機物〔原料〕是葡萄糖，其次為乙醇酸等。
三、光合作用與呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系
1.區(qū)別。綠色植物體光合作用與呼吸作用所用的場合﹑時間﹑過程完全不相同，它們是指物體兩個獨立的重要的生命活動。
簡單列表如下：
2.聯(lián)系。二者互為前提，互相依賴。對綠色植物的生命活動而言二者缺一不可，如無光合作用提供的有機物為原料，植物的呼吸作用也就無從談起；若無呼吸作用提供的能量，植物體的光合作用則無動力，生命活動也就無法進行。但是，它們之間不是簡單的逆轉化，因為兩處的有機物是完全不相同的。
四、總結
光合作用中的有機物主要是糖類中的淀粉。而呼吸作用的有機物則主要是葡萄糖。
參考文獻：
[1]潘瑞熾，董愚得.《植物生理學》 高等教育出版社，2004
【關鍵詞】 光合作用 高中生物
【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1674-4772（2013）10-103-01
一、“黑暗”條件的理解
凡是有光合作用、呼吸作用的曲線圖的題目中，光照的有無或強弱也往往是形影不離的。當題目中出現(xiàn)黑暗條件（或光照強度為零）時，要培養(yǎng)學生們思維中立刻考慮到在這樣的條件下什么生理活動會產生，以及為什么有的實驗要在黑暗條件下進行。這種情況下有幾個知識點要讓學生們重點掌握：①植物光合作用和呼吸作用的生理過程中，光合作用必須要在有光的條件下才能進行，而呼吸作用有光無光都能進行；②光合作用的光反應也必須要有光的情況下才能進行，而暗反應有光無光都能進行（只要有足夠的[H]和ATP）；③黑暗時植物會釋放CO2，吸收O2，消耗體內的有機物。以上是有關“黑暗”條件下的幾個重要知識點，必須在教學中向學生們滲透開來。
例題1. 下圖表示一株生長迅速的植物在24小時內CO2的吸收量和釋放量的變化示意圖。請據圖分析回答：
（1）在此24小時內，該植物CO2的吸收量與釋放量相等的時間是_______.
（2）假如該植物在24小時內呼吸速度不變，則該植物每小時的呼吸作用釋放CO2的量是______，每小時最高光合作用吸收CO2的量是______.
分析：這個題目中就包含了對于黑暗條件下的狀況，解答該題的關鍵是抓住縱、橫坐標上的幾個關鍵點以及在橫坐標上、下的曲線所圍成的面積，理解了這些部分的含義，該題就很容易得出結論。
二、理解“零值”的含義
在分析曲線圖時，十分關鍵的是要理解CO2吸收值為零值的生物學含義。CO2的吸收量為零值，這并不是表示此時不進行光合作用和呼吸作用，而是表示光合作用強度和呼吸作用強度相當，表現(xiàn)為環(huán)境中CO2的量沒有發(fā)生變化。對“零值”的理解有以下幾個方面需要讓學生引起注意：①光照情況下，吸收CO2的量為零量，表示光合作用強度與呼吸作用強度相當，并不是說植物不進行光合作用和呼吸作用；②零值以下，表示光合作用強度同化作用。長時間為零或負值，植物不能正常生長；③零值以上，表示光合作用強度>呼吸作用強度，吸收CO2，釋放O2，光合作用產物有積累，同化作用>異化作用，植物能正常生長。
例題2. 光合作用受光照強度、CO2濃度、溫度等影響，圖中4條曲線（a、b、c、d）為不同光照強度和不同CO2濃度下，馬鈴薯凈光合速率隨溫度變化的曲線。a光照非常弱，CO2很少（遠小于0.03%）；b適當遮蔭（相當于全光照的1/25）CO2濃度為0.03%，c全光照（晴天不遮蔭），CO2濃度為0.03%；d全光照，CO2濃度為1.22%。請據圖回答：
（1）隨著光照強度和CO2濃度的提高，植物光合作用（以凈光合速率為指標）最適溫度的變化趨勢是______。
（2）當曲線b凈光合速率降為零時，真光合速率是否為零？為什么？
分析：本題以實驗為背景，對于“零值”這個條件有很好的體現(xiàn)，考查環(huán)境條件對光合作用的影響，凈光合作用概念及其分析等。要正確解答必須理解曲線蘊含的知識內容，并且對相關含義加以比較，并能夠準確揭示數(shù)字的變化、曲線的走向、關鍵點的生物學會義。曲線b凈光合速率降為零時，這一點在橫坐標上，此時真光合不可能為零，因為此時的呼吸作用仍在進行，吸吸速率不會為零，曲線中的這一點的生物學意義必須揭示出來，才能得出正確答案。
三、曲線“極限”點分析
植物進行光合作用時，光合作用強度隨光照強度增強而增強，但光照強度增加到一定強度時，光合作用強度不再增加，即光合作用強度達到極限點。分析這個極限點要明確以下幾個問題：①極限點表示當光照強度達到一定值時，光合作用強度最高，光照強度再增加，光合作用強度不再增加；②極限點以前，光合作用強度隨光照強度增強而增強，此時，光合作用強度的主要限制因素是光照強度，影響的是光反應；③極限點以后，光合作用強度的主要限制因素不是光照強度，而是溫度和環(huán)境中的CO2，主要影響的是暗光反應；④此極限點是判斷光合作用強度曲線圖像正誤的關鍵。
例題3. 下圖所示在不同溫度條件下被測植物光合作用同化 二氧化碳量和呼吸作用釋放二氧化碳量的曲線，據圖回答：
（1）該實驗條件下，植物體中有機物增加量最快的溫度是______；
（2）該實驗條件下，植物體中有機物開始減少的溫度是______；
關鍵詞：生物；光合作用；呼吸作用
光合作用與呼吸作用是教學重點，亦是教學難點，特別是光合作用與呼吸作用的綜合題目，學生總是對“光合作用的量”“凈光合作用的量”“釋放量”“吸收量”“合成量”“積累量”等相關聯(lián)的概念混淆不清。解決這一難題，筆者采取直觀的圖表法解析，精心設計教學方案，激發(fā)學生學習興趣，充分調動學生積極性，通過討論、探究等形式完成難點的突破，化教學“難”點為教學“亮”點。圖表法的選用能夠幫助學生系統(tǒng)完整地了解知識全貌，利用圖形或表格等形式的解析，可以使教學內容條理化、方法明朗化，對學生的識圖能力、判斷能力、分析表達能力的提高也起到很好的作用。
方案一：感性認識，夯實基礎
選用示意圖（圖1），將圖1中A到D制成動態(tài)課件，使學生通過直觀的感性認識促進抽象的理性認識的生成，從而掌握真光合速率、凈光合速率與呼吸速率三者關系的基礎知識。教師邊播放課件邊設疑：圖中的箭頭代表什么過程？分別對應的是什么光照條件？各圖中光合速率、呼吸速率、凈光合速率關系如何？學生積極參與討論：圖中的三個箭頭分別是線粒體基質中產生的CO2釋放到細胞外、線粒體基質中產生的CO2進入葉綠體基質參與光合作用暗反應、光合作用暗反應所需的CO2來自細胞外。四種光照條件分別是弱光、黑暗、強光、較強光。圖A表示該植物進行呼吸作用以及光合作用，而呼吸速率＞光合速率，凈光合速率=光合速率-呼吸速率，此時為負值；圖B表示該植物只進行呼吸作用；圖C表示該植物進行呼吸作用以及光合作用，光合速率＞呼吸速率，凈光合速率＞0；圖D表示該植物進行呼吸作用和光合作用，光合速率=呼吸速率，凈光合速率=0。教學中，引導學生補畫有關O2吸收和釋放的過程箭頭，進一步加深對光合作用與呼吸作用之間的物質聯(lián)系的理解和延伸。 ■
圖1
方案二：創(chuàng)設情境，比較歸納
選用坐標曲線圖（單曲線圖2、雙曲線圖3），教師指導學生分析兩圖時將有關教學概念、解題技巧進行比較，進而構建系統(tǒng)的知識點網絡，并提高曲線圖的解題能力。圖2表示溫帶植物在一個晴朗的夏天一晝夜的CO2含量的變化，教師指導學生分析橫坐標、縱坐標的關系，可知隨著時間的推移，植物進行的光合作用與呼吸作用的速率由于光照強度、溫度等因素發(fā)生變化。從曲線變化趨勢可知，CG段CO2吸收量為正值，表示光合速率＞呼吸速率，凈光合速率=光合速率-呼吸速率，AC、HI段，以CO2釋放量為負值表示呼吸速率＞光合速率或無光合作用。教學中強調“點”的分析，交點C、G表示光合速率=呼吸速率，凈光合速率=0，轉折點D時a表示凈光合速率，b可表示呼吸速率，光合速率為a+b，點E的光合速率低于D點的原因主要是氣孔關閉，CO2濃度下降，影響了暗反應，即植物的“午休”現(xiàn)象。通過分析學生會聯(lián)想到影響光合作用的主要因素光照強度、CO2濃度、溫度等，自然地將知識深入理解與合理運用；圖3表示光照時，植物既進行呼吸作用，也進行光合作用，虛線代表的是不同溫度下凈光合速率的變化。黑暗時，植物只進行呼吸作用，由圖可知溫度是影響呼吸速率的因素，所以實線代表的是不同溫度下呼吸速率的變化。如20℃時，植物的呼吸速率為1.5mg/h，凈光合速率為3.2mg/h，光合速率=凈光合速率+呼吸速率4.7mg/h。教學中，學生會提出“如何測定CO2的吸收量或釋放量”的問題，教師可以介紹紅外線CO2氣體分析儀測定的方法，讓學生掌握更多的科學技術。
■
圖2 圖3
方案三：數(shù)據處理，拓展深化
選用數(shù)據圖表（表1）巧妙設計一系列問題拆解實驗過程并提問：①暗處理時植物進行什么生理過程？②怎么進行暗處理？③暗處理后的重量變化代表什么？④暗處理前為什么要稱重？⑤光照時植物進行什么生理過程？⑥光照時除了時間以外還要注意什么？⑦光照后與暗處理前的重量變化代表什么？⑧各溫度下，呼吸速率、光合速率、凈光合速率分別是多少？⑨呼吸作用、光合作用的最適宜溫度分別是多少？學生在解答的過程中抽絲剝繭，暗處理后的重量變化代表呼吸作用消耗的有機物，光照后與暗處理前的重量變化代表經過2h的處理，有機物的積累量=1h的光合作用積累的有機物-2h的呼吸作用消耗的有機物。由此可知，光合速率＝光照后與暗處理前的重量變化量＋2×暗處理后的重量變化量；凈光合速率＝光照后與暗處理前的重量變化量＋暗處理后的重量變化量。將復雜的內容明朗化、抽象的聯(lián)系直觀化，既突破了計算難關，同時也培養(yǎng)了學生一定的數(shù)據處理與結果分析的能力。在此基礎上，可引導學生思考、歸納光合速率的測定指標，包括單位時間或單位面積的CO2吸收量、O2的釋放量、有機物的積累量等。
表1
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方案四：實驗設計，體驗探究
選用實驗裝置圖（圖4），根據學生的實際情況提出探究問題，引導學生分組完成實驗設計，雖然是小組合作探究，但也是個人探究的一種體驗。圖4是測定某植物光合強度的實驗裝置，要測定植物的呼吸作用強度和凈光合作用強度的不同在于甲溶液的選擇（NaOH溶液或者NaHCO3溶液），教師先提供部分實驗步驟2（先分別記錄裝置A、B墨水滴的起始刻度）和步驟4（1小時后，分別記錄裝置A、B墨水滴移動的方向和刻度），學生小組活動，嘗試補充步驟1（選擇甲溶液的（NaOH溶液或者NaHCO3溶液）和步驟3（裝置A、B的玻璃鐘罩遮光處理，放在溫度等相同的環(huán)境中或將裝置A、B的玻璃鐘罩放在光照充足、溫度相同的環(huán)境中），完善實驗設計，并表達交流。教師及時評價，啟發(fā)學生歸納：測定植物的呼吸作用強度時，選擇NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳，液滴的左移來自O2的吸收量，玻璃鐘罩遮光處理并放在溫度等相同的環(huán)境中，是要排除光合作用和溫度對結果的影響；而放在光照充足、溫度相同的環(huán)境中的作用是提供光合作用發(fā)生的適宜條件，NaHCO3溶液的目的是提供原料CO2，液滴的右移來自O2的釋放量，測定的是植物凈光合作用強度或者表觀光合作用強度。教學中，循序漸進指導學生掌握實驗探究的方法，包括設計的技巧、原理的科學性、器材的選用、步驟的確定、現(xiàn)象的解析、結果的呈現(xiàn)、結論的推導等等，重點強調設計實驗的原則：科學準確、簡明扼要、可行、重復、對照原則等等。
■
圖4
[參 考 文 獻]
[1]吳舉宏.圖解法突破教學難點例舉[J].生物學教學，2006（5）.
綠色植物是生物圈中有機物的制造者
本章綜合解說
本章內容概覽
光合作用是植物重要的生理活動，植物通過光合作用制造的有機物，不僅滿足了自身的需要，而且養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。本章首先通過“綠葉在光下制造有機物”的實驗，讓我們認識到淀粉是光合作用的產物，光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件，為更好地理解光合作用的概念和意義打下良好的基礎。然后從植物體自身和整個生物圈兩個角度介紹了綠色植物通過光合作用制造的有機物的作用。
重點難點提示
重點：
（1）綠色植物通過光合作用制造有機物。
（2）概述綠色植物制造的有機物不僅用于構建植物體，而且養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
難點：
“綠葉在光下制造有機物”的實驗。
本章學法點津
（1）學習本章知識時，可以先自己嘗試設計檢驗綠葉在光下制造有機物的實驗方案，然后對照教材上的實驗指導，找出自己所設計的實驗的不足之處，思考每個實驗步驟中包含的科學原理和方法，帶著問題做實驗，圍繞實驗現(xiàn)象進行分析討論，得出結論。這樣不僅學習了知識，還培養(yǎng)了相關能力，
學習了科學實驗的方法，促進了思維的發(fā)展。
（2）“綠葉在光下制造有機物”的實驗可簡單記憶成：處理要在黑暗中，黑紙遮葉成對比，加熱酒精為脫色，清水漂洗加碘液，沖掉碘液有色變。
（3）通過對實驗結論的歸納、總結，認識光合作用。聯(lián)系植物作為生產者在生物圈中的作用，認識光合作用對生物圈的重要意義。
教材預習全解
趣味情景導入
科學家海爾蒙特曾經把一棵2．5千克的柳樹苗栽種到一個木桶中（如圖所示）。桶里的土壤事先稱了質量。在這之后，他只給柳樹苗澆純凈的雨水。5年之后柳樹長大了，質量增加了80多千克，而土壤只減少了不到100克。你知道這棵柳樹增加的成分主要是什么嗎？
學習目標導航
1．闡明綠色植物通過光合作用制造有機物。
2．運用實驗的方法檢驗綠葉在光下制造有機物。
3．概述綠色植物制造的有機物不僅用于構建植物體，而且養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
4．認同綠色植物制造有機物對于生物圈的重要意義。
相關知識鏈接
1．綠色植物屬于生態(tài)系統(tǒng)中的生產者，它們通過光合作用制造的有機物，不僅滿足了自身的需要，而且養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
2．葉綠體能將光能轉變?yōu)榛瘜W能，是細胞中重要的能量轉換器。
教材內容全解
想一想，議一議
（見教材第116頁）
綠色植物除了為蛙提供隱蔽的棲息環(huán)境外，還間接地為蛙提供了食物來源，因為大多數(shù)蛙類的
食物是昆蟲，而昆蟲如蝗蟲以綠色植物為食。綠色植物還在維持生物圈的碳一氧平衡中發(fā)揮重要作
用，為蛙提供了良好的生存條件。
知識點一
綠葉在光下制造有機物
1．教材第116頁“實驗”全解（綠葉在光下制造有機物）（重點、難點）
（1）目的要求：①檢驗綠葉在光下制造的有機物是不是淀粉。
②探究光是不是綠葉制造有機物不可缺少的條件。
（2）材料用具：盆栽的天竺葵，黑紙片，曲別針，酒精，碘液，小燒杯，大燒杯，培養(yǎng)皿，酒精燈，三腳架，石棉網，鑷子，火柴，清水。
（3）方法步驟（如圖）
①暗處理：實驗前把天竺葵放在黑暗處一晝夜，其目的是讓葉中的淀粉運走或耗盡，使實驗效果更明顯，更有說服力。
②設置對照：用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，然后移到陽光下照射。這實際上進行的是對照實驗，自變量為光。
③摘葉：幾個小時以后，摘下葉片，去掉遮光的紙片。
注意
光照時間不宜太長，否則會出現(xiàn)遮光部分也變藍的現(xiàn)象，因為可以由篩管從照光部位運來淀粉。
④酒精脫色：把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片中含有的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。
注意
①隔水加熱，可避免因直接加熱酒精而沸騰外溢發(fā)生危險。
②認識裝置：小燒杯內放有酒精，大燒杯中盛有清水，將小燒杯放入大燒杯中，隔水加熱，目的是使小燒杯內葉片受熱均勻。
⑤漂洗、滴碘液：用清水把葉片上的物質（如酒精、葉綠素等）漂洗掉，再把葉片放到培養(yǎng)皿中，向葉片上（見光的部分和不見光的部分）滴加碘液。
⑥清洗、觀察：稍停片刻，用清水沖掉碘液，觀察葉色發(fā)生了什么變化。滴上碘液后，我們發(fā)現(xiàn)，葉片見光的部分變成了藍色，用黑紙片遮蓋的部分未變藍。淀粉的特性之一是遇碘液變藍色，這說明見光的部分產生了有機物——淀粉，同時也進一步說明淀粉是光合作用的產物。
（4）實驗結論：①淀粉是光合作用的產物。
②光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。
規(guī)律總結
用數(shù)字記憶法巧記“綠葉在光下制造有機物”實驗的方法步驟
實驗步驟可概括為“一晝夜，兩面遮，三步走”。具體地說，“一晝夜”就是把天竺葵放在黑暗處一晝夜；“兩面遮”強調用黑紙片遮蓋葉片的一部分，要把上下雨面都遮蓋住；“三步走”是“隔水加熱清水漂洗碘液檢驗”三個連續(xù)的操作步驟。
討論
（見教材第117頁）
1．使葉片中原來儲存的淀粉轉運或消耗掉，以排除原有淀粉對實驗的干擾，保證所檢測到的淀粉是實驗過程中形成的。
2．是為了做對照實驗。如果用黑紙片遮蓋的這一部分遇碘不變藍，而照光部分變藍，說明經過一晝夜“饑餓”處理后葉片中原來儲存的淀粉消耗完了，照光部分的淀粉是葉片在實驗過程中制造的；還說明葉片只有在光照條件下才能制造有機物（淀粉）。
3．主要是淀粉等糖類。
例1（2015山東東營）“春天不是讀書天，放個紙鳶，飛上半天”。踏青歸來，許多同學的白衣服上沾染了植物的綠色汁液，欲去除綠漬，最好選用（
）
A．涼水
B．熱水
C．酒精
D．洗衣液
【答案】C
【解析】植物的綠色汁液是植物細胞內的葉綠素，它不溶于水，但溶于酒精，可以選用酒精除去綠漬。
故選擇C選項。
例2（2014湖北十堰）將盆栽天竺葵放在黑暗環(huán)境一晝夜后，用黑紙片將葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來（如圖所示），置于陽光下照射一段時間后，摘下葉片，經脫色后滴加碘液，發(fā)現(xiàn)葉片的未遮光部分變?yōu)樗{色。下面分析正確的是（
）
A．把盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是通過光合作用消耗掉原右的有機物
B．用黑紙片將葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來的目的是設置對照
C．滴加碘液后發(fā)現(xiàn)，葉片未遮光部分變?yōu)樗{色，說明光合作用產生了蛋白質
D．該實驗不能證明光合作用需要光
【答案】B
【解析】把盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是通過呼吸作用消耗掉原有的有機物（淀粉），這樣實驗中用碘液檢驗到的淀粉才是葉片在實驗過程中制造的，A項錯誤；
用黑紙片將葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來的目的是設置對照，B項正確：
滴加碘液后發(fā)現(xiàn)，葉片未遮光部分變?yōu)樗{色，說明光合作用產生了淀粉，不是蛋白質，C項錯誤；
遮光部分不能進行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液不變藍色，未遮光部分接受光照，能進行光合作用制造淀粉，滴加碘液變藍色，因此該實驗能證明光合作用需要光，D項錯誤。
故選擇B選項。
2．淀粉是光合作用的產物（重點）
通過“綠葉在光下制造有機物”的實驗可以看出，葉片的見光部分遇到碘液后變成了藍色。遇碘變藍是淀粉的特性，這說明葉片的見光部分產生了淀粉，進而說明淀粉是光合作用的產物。
提示
綠色植物通過光合作用制造的有機物主要是淀粉等糖類，一部分糖類在植物體內還會轉變?yōu)榈鞍踪|、脂肪等其他有機物。
3．光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件（重點）
“綠葉在光下制造有機物”的實驗中，葉片遮光部分和見光部分形成了一組對照實驗。實驗的結果是葉片的見光部分產生了淀粉，遮光部分（被黑紙片遮蓋的部分）沒有產生淀粉，說明光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。
4．葉片是綠色植物制造有機物的主要器官（重點）
科學實驗證明，凡是植物的綠色部分，只要細胞中含有葉綠體，就能進行光合作用制造有機物。與植物體的其他部位相比，葉片的數(shù)量多，葉肉細胞中含有大量的葉綠體，因此，葉片是綠色植物制造有機物的主要器官。葉綠體因含有葉綠素而使植物的葉片呈現(xiàn)綠色。
拓展
植物通過葉片進行光合作用制造的淀粉（有機物）可以通過篩管運送到各個器官。不同的植物儲存有機物的器官不同，有的儲存在果實中，如小麥、玉米；有的儲存在莖中，如馬鈴薯；有的儲存在根中，如甘薯。
5．光合作用的含義（重點）
光合作用是指綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光，利用光提供的能量，在葉綠體中合成淀粉等有機物，并且把光能轉變?yōu)榛瘜W能，儲存在有機物中的過程。
植物的光合作用是在葉綠體中進行的，葉綠體既是生產有機物的“車間”，也是將光能轉變?yōu)榛瘜W能的“能量轉換器”。
例3
如圖所示，選擇經暗處理后的銀邊天竺葵的一片葉，用黑紙片從葉片的上下兩面遮蓋起來，然后放在陽光下照射幾小時，之后取下葉片，經脫色、漂洗、滴加碘液處理。圖中甲為銀邊天竺葵葉片的銀邊部分，乙為葉片遮光部分，丙為葉片未遮光部分。請回答：
（1）甲處的變化是________，原因是__________。
（2）乙處的變化是________，原因是__________。
（3）丙處的變化是________，原因是__________。
【答案】（1）不變藍色
無葉綠體
（2）不變藍色
無陽光照射
（3）變藍色
光合作用產生了淀粉
【解析】本題主要考查兩個知識點：一是綠色開花植物光合作用只有在含有葉綠體的細胞中才能進行，甲處是天竺葵的銀邊部分，沒有葉綠體，故不能進行光合作用，不會產生淀粉；二是光是光合作用必不可少的條件，乙處無陽光照射，也不能進行光合作用，只有丙處既有葉綠體，又有陽光照射，所以能進行光合作用產生淀粉。
知識點二
有機物用來構建植物體
植物體的組成成分除了水和少量的無機鹽外，主要是有機物。光合作用制造的有機物經篩管運輸?shù)街参矬w各處的細胞，為細胞的生命活動提供能量，并參與構建植物細胞，進而構成各種組織、器官，直至整個植物體。
1．從細胞水平來看
植物細胞細胞壁的主要成分是纖維素，纖維素是一種多糖，屬于有機物。細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質，兩者均是有機物。細胞核中的遺傳物質DNA也是有機物。總之，組成植物細胞的各種成分中，除了水和無機鹽外，主要是有機物。
2．從器官水平來看
構成果實、種子的成分中，除水和無機鹽外，其余的都是有機物，包括糖類、蛋白質、脂肪等，如蘋果、梨等果實含有豐富的糖類，黃豆和花生的種子中富含蛋白質和脂肪，芝麻和向日葵的種子中含有較多的脂肪。另外，有些植物的根、莖中也含有大量的有機物，如甘薯的根、蓮藕的莖及馬鈴薯的塊狀莖中含有豐富的淀粉。
3．從個體水平來看
構成植物體干重的絕大部分物質是有機物，只有極少部分是無機鹽。
4．有機物影響植物的生長
在我國北方，到了冬季，大部分植物的葉子已經脫落，這樣，光合作用就基本停止了。雖然有的植物冬季未落葉，但由于溫度較低等因素，光合作用也非常弱。由于植物生長所需要的物質是光合作用的直接或間接產物，所以到了冬季，有機物的減少，使植物長得很慢甚至停止生長。
待到春回大地，風和日麗，隨著氣溫的回升，植物生長出大量的葉，光合作用日漸旺盛，生產的有機物不斷增多，草木生長加快，生物圈到處生機盎然。
例4（2014黑龍江大慶）馬鈴薯、玉米中含有豐富的淀粉，植物體內的有機物是通過什么過程獲得的？（
）
A．呼吸作用
B．光合作用
C．吸收作用
D．蒸騰作用
【答案】B
【解析】植物葉的葉肉細胞內含有葉綠體，在光下能進行光合作用制造淀粉，再經篩管運輸?shù)狡渌鞴賰葍Υ嫫饋怼?/p>
故選擇B選項。
知識點三
綠色植物制造的有機物養(yǎng)育了生物圈中的其他生物
1．綠色植物制造的有機物供自身利用
綠色植物的生活離不開有機物，作為生態(tài)系統(tǒng)中的生產者，綠色植物通過光合作用制造的有機物，一部分滿足自身生長、發(fā)育、繁殖的需要，另一部分在體內儲存起來。
2．綠色植物制造的有機物為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源
生物圈中其他生物的食物直接或間接來自植物，如植食動物直接以植物為食，肉食動物以植食動物為食，雜食動物則兼而食之，人類屬于雜食動物，人的食物也是直接或間接地來自植物。可以說，綠色植物既給其他生物提供了構建自身的材料，也給其他生物提供了生命活動的能量。
總之，綠色植物作為生物圈中的生產者，它們制造的有機物，通過食物鏈、食物網，養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。
典型例題剖析
題型一
綠葉在光下制造有機物
例1（2014浙江金華）下列關于“植物在光照下制造淀粉實驗”的描述，不正確的是（
）
A．把天竺葵放在黑暗處一晝夜，目的是運走、耗盡葉片內的淀粉
B．天竺葵在光照下既能進行光合作用又能進行呼吸作用
C．將葉片放在酒精中隔水加熱的原因之一是避免酒精溫度過高引起燃燒
D．葉片經脫落、清洗、滴加碘液、再清洗，遮光部分顯藍色
【答案】D
【解析】光合作用必須在光下進行，制造的淀粉遇到碘液后變藍色。遮光部分沒有光照，不能進行光合作用，也就無法產生淀粉，滴加碘液后不變藍，變藍的是見光部分，因為見光部分進行了光合作用，產生了淀粉。
故選擇D選項。
題型二
光合作用
例2（2015湖南湘潭）1864年德國科學家薩克斯將天竺葵的綠色葉片放在暗處12小時，再將此葉片一半曝光，一半用錫箔遮光。經過一段時間光照后，用碘蒸氣處理葉片，結果發(fā)現(xiàn)葉片的曝光部分顯藍色，遮光部分顯棕色（如圖），該實驗的結論是（
）
①光合作用需要葉綠素
②光合作用需要光
③光合作用產生氧氣
④光合作用產生淀粉
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
【答案】B
【解析】葉片曝光部分有光進行光合作用制造了淀粉，因此滴加碘液后顯現(xiàn)藍色；遮光部分缺光不進行光合作用，因此滴加碘液后不顯現(xiàn)藍色，呈棕色。曝光部分和遮光部分唯一的變量是光，所以該實驗可以證明：②光合作用需要光，④光合作用產生淀粉。
故選擇B選項。
題型三
綠色植物制造的有機物的作用
例3
下列說法不正確的是（
）
A．綠色植物通過光合作用合成的有機物，是植物自身生長、發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質
B．綠色植物通過光合作用合成的有機物，也是人類的食物來源
C．綠色植物通過光合作用合成的有機物，也是動物的食物來源
D．人類所需的無機物是由綠色植物的光合作用合成的
【答案】D
【解析】在生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物能夠通過光合作用制造有機物，并把光能轉變成化學能儲存在有機物中。綠色植物制造的有機物，不僅養(yǎng)活了植物自身，還為人類和其他動物的生存提供了食物，因此，綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)中的生產者。
故選擇D選項。
知識能力提升
重點內容總結
易誤易混警示
1．誤認為能進行光合作用的植物一定是綠色的
能進行光合作用的植物并不一定是綠色的，有些植物細胞內除含有葉綠素外，還含有其他色素，從而使植物體呈現(xiàn)不同的顏色。但只要植物細胞內含有葉綠體（葉綠素），植物就能進行光合作用，如
海帶。
2．光合作用實驗中葉片脫色的方法
在“綠葉在光下制造有機物”的實驗中驗證產生淀粉時，要先使葉片本身的綠色脫去，即把葉片中的葉綠素溶解到酒精中。脫色的一般方法是把葉片放入酒精內隔水加熱。不能直接放入清水中加熱，
因為清水不能溶解葉綠素；也不能直接加熱酒精，因為直接加熱酒精可能引起酒精外溢、燃燒而發(fā)生危險。
例
在“綠葉在光下制造有機物”的實驗中，如圖中對葉片進行酒精脫色的裝置，正確的是（
）
【答案】B
【解析】對葉片進行脫色處理時，要把葉片放入酒精中，然后隔水加熱。
故選擇B選項。
綜合提升訓練
1．（2014湖南常德）做“綠葉在光下制造淀粉”的實驗時，涉及如下操作步驟：①選葉遮光；②酒精水浴；③黑暗處理；④碘酒顯影；⑤清水漂洗；⑥觀察變化。該實驗正確的操作順序是（
）
A．①③②⑤④⑥
B．③①②⑤④⑥
C．①③⑤②④⑥
D．③①④⑤②⑥
【答案】B
【解析】該實驗首先要進行暗處理，以消耗掉葉片內原有的淀粉；之后選葉遮光，形成對照實驗；光照一段時間后，取下葉片，用隔水加熱的方法，讓酒精脫去葉片中的葉綠素；再用清水漂洗掉葉片表面的酒精；然后滴加碘液，觀察變化。
故選擇B選項。
2．（2014廣東韶關）某實驗小組為了驗證綠色植物進行光合作用是否需要光，設置了如圖所示裝置，正確的組合是（
）
A
．②③
B．①②
C．②④
D．①③
【答案】A
【解析】要驗證光合作用是否需要光，就應該保證選取的兩組裝置中光是唯一的變量，其他條件都相
同且適宜。
故選擇A選項。
3．（教材內容全解例2變式）（2014廣東普寧）將如圖所示裝置先放在黑暗處一晝夜，然后用鋁箔紙將甲葉片全部包裹，乙葉片不包裹。在連續(xù)照光數(shù)天后，摘下甲、乙葉片，經去除葉綠素和漂洗等處理后，再滴加碘液。下列敘述正確的是（
）
A．包鋁箔紙的目的是防止水分散失
B．該實驗證明光合作用需要二氧化碳
C．滴加碘液之后，甲葉片呈藍色，乙葉片呈黃白色
D．該實驗證明光合作用的產物需要照光后才能由葉片合成
【答案】D
【解析】實驗中包鋁箔紙的目的是遮光，以形成以光為唯一變量的一組對照實驗；滴加碘液后，見光的葉片乙變藍色，用鋁箔紙包裹的葉片甲不變藍；該實驗證明了光合作用必須在光下進行，淀粉是光合作用的產物。
故選擇D選項。
4．（2015黑龍江龍東）如圖是“綠葉在光下制造有機物”的部分實驗過程圖，請據圖回答問題：
（1）過程②的目的是形成_____________。
（2）過程③的目的是將葉片中的____________溶解在酒精中，使葉片變成___________色。
（3）過程④的目的是檢驗光合作用合成的有機物是不是__________________。
（4）葉片見光部分變成藍色，說明光合作用不可缺少的條件是_______________。
【答案】（1）對照
（2）葉綠素
黃白
（3）淀粉
（4）光
【解析】（1）用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，是為了形成對照實驗，實驗變量是光。
（2）光照幾個小時后把葉片放入盛有酒精的燒杯中，隔水加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中至葉片變成黃白色。
（3）過程④表示漂洗后滴加碘液，向葉片滴加碘液的目的是根據淀粉遇碘變藍色的特性，檢驗是否產生淀粉。滴碘液前要先用清水將葉片上的酒精沖洗干凈，以免影響實驗效果。
（4）在葉片上滴加碘液后所看到的現(xiàn)象是：葉片見光部分遇碘變藍色，葉片遮光部分遇碘不變藍色，說明葉片見光部分進行了光合作用，產生了淀粉；光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。
教材練習解析
1．（1）×
解析：葉綠素存在于葉綠體中，葉綠體是綠葉進行光合作用的場所。
（2）√
（3）×
解析：綠色植物通過光合作用，將光能轉變成化學能，儲存在它所制造的有機物中。
（4）√
2．營養(yǎng)組織。營養(yǎng)組織的細胞壁薄，液泡較大，有儲藏營養(yǎng)物質的功能。含有葉綠體的營養(yǎng)組織還能進行光合作用。
3．綠色植物作為生物圈中的生產者，它們制造的有機物，通過食物鏈、食物網，養(yǎng)育了生物圈中的其他生物。如果沒有綠色植物，食物鏈、食物網將會因為失去起點而解體，其他生物就會餓死。可以說，綠色植物是生物圈的基石。
4．實驗方法：光照是本實驗的變量，設計有光照和無光照的對照實驗。
實驗步驟：①準備某種植物的種子（如綠豆、大豆、芥菜子）20粒，兩個能夠蓋緊的罐頭瓶，一把小勺，四張餐巾紙（或衛(wèi)生紙），兩張標簽紙和膠水（或直接用黏性標簽）。②在兩個標簽上分別寫上“有光”“無光”，分別貼在兩個罐頭瓶上。將兩個罐頭瓶放倒，每個瓶中放入兩張餐巾紙。用小勺在兩個瓶中分別撒上10粒種子，再灑上一點兒水，使里面的紙變得潮濕，擰緊瓶蓋。③將“有光”的瓶放在室內有光的地方，將“無光”的瓶放在壁櫥里。一周后觀察種子萌發(fā)長出的幼苗的顏色。
預期結果：“有光”的瓶中的幼苗是綠色的，“無光”的瓶中的幼苗是淡黃色的。
本章大歸納（三、四章）
基礎知識梳理
本章重點歸納
重點
植物體內物質的運輸
1．水分和無機鹽的吸收和運輸
綠色植物的根尖成熟區(qū)有大量的根毛，大大增加了吸收的面積。根毛細胞在結構上適于吸收水分、無機鹽，其細胞壁薄、細胞質少、液泡大。從根尖的成熟區(qū)開始出現(xiàn)了細胞分化，形成了導管，根、莖、葉等器官中的導管都是相通的，在蒸騰作用產生的拉力下，水分由根吸收，沿莖中的導管向上運輸?shù)饺~、花、果實等植物體的各個部位。導管在結構上也適于運輸水分，它是由一些細胞質和細胞核消失、上下連接處細胞壁也消失的細胞所形成的暢通管道，位于木質部中。
2．有機物的運輸
植物體的生命活動需要消耗有機物，這些有機物是由植物通過光合作用產生的。由于光合作用在有葉綠體的部位進行，所以產生的有機物需通過管道才能運輸?shù)街参矬w各處，這種管道就是篩管。篩管位于韌皮部，分布在樹皮內部。葉片的葉肉細胞內含有大量的葉綠體，葉綠體是植物進行光合作用的場所，因此篩管運輸有機物是自上而下的。
重點二
植物體內水分的散失
植物體內水分的散失主要是通過蒸騰作用完成的，散失的水分約占植物吸水總量的99%。蒸騰作
用是植物體的一項重要生理功能，葉是植物進行蒸騰作用的主要器官。在葉片的表皮細胞之間分布著許多成對的保衛(wèi)細胞，兩個保衛(wèi)細胞圍成的空腔是氣孔，保衛(wèi)細胞控制若氣孔的張開和閉合。蒸騰作用對植物自身和生物圈都有重要的作用，一方面可以拉動水分和無機鹽在植物體內的運輸，同時降低植物體的溫度；另一方面，植物通過蒸騰作用促進了生物圈的水循環(huán)，可以降低空氣的溫度，提高大氣濕度，增加降水等。
重點三
光合作用
光合作用是綠色植物的一項重要的生理功能。光合作用必須在光下進行，光合作用的場所是葉綠體。在植物細胞中，葉肉細胞含有較多的葉綠體，因此，葉是植物進行光合作用的主要器官。綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光，利用光提供的能量，在葉綠體中合成淀粉等有機物，并且把光能轉變?yōu)榛瘜W能，儲存在有機物中，這個過程就是人們常說的光合作用。
綠色植物通過光合作用制造的有機物，一方面用來構建自身細胞、組織、器官等，供給自身生命活動所需的物質和能量；另一方面也養(yǎng)育了生物圈中的其他生物，是生物圈中生物生存的基礎。
中考考點對接
中考考點解讀
本部分的主要考點有：（1）根部適于吸收水分的特點；（2）水分在植物體內的運輸途徑；（3）葉片的結構；（4）植物體內水分的散失——蒸騰作用；（5）綠葉在光下制造有機物的實驗；（6）光合作用的含義及意義。
中考時，植物生活需要水分和水分進入植物體的途徑常與生活中的一些現(xiàn)象聯(lián)系起來，考查對生
命現(xiàn)象的分析能力和實踐運用能力。葉片的結構及蒸騰作用對植物自身和生物圈的意義是歷年中考的
熱點，常常和實驗、生活實際等相結合，注重對實驗探究能力、資料分析能力和實踐運用能力的考查。
本部分內容中，綠色植物的光合作用是考查的重患，注重考查實驗探究和綜合運用能力以及與生
活、生產實踐的聯(lián)系，“綠葉在光下制造有機物”的實驗、光合作用在生物圈中的重要作用是命題的主
要切入點。
中考典題剖析
熱考點1
葉片的結構
例1（2015四川資陽2分）如圖是顯微鏡下觀察到的某種陸生植物葉的上下表皮（a、b表示細胞）。以下判斷錯誤的是（
）
A．甲是上表皮
B．a能進行光合作用
C．乙是下表皮
D．b能進行光合作用
【答案】B
【解析】葉的表皮分為上表皮和下表皮，一般情況下，陸生植物葉的下表皮的氣孔比上表皮的氣孔多，故乙為下表皮，甲為上表皮。表皮上有不合葉綠體的表皮細胞和含有葉綠體的保衛(wèi)細胞。b為保衛(wèi)細胞，能進行光合作用；a為表皮細胞，不能進行光合作用。
故選擇B選項。
熱考點2
“綠葉在光下制造有機物”的實驗
例2（2015山東菏澤2分）科學家薩克斯曾做過這樣的實驗：把綠葉放在暗處數(shù)小時，然后把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，結果未遮光部分的葉片變?yōu)樯钏{色，而遮光部分的葉片不變藍。對這一實驗現(xiàn)象的解釋，錯誤的是（
）
A．該實驗可以證明綠色葉片在光合作用中產生了淀粉
B．該實驗可以證明光是綠色葉片進行光合作用的條件
C．將綠色葉片先放在暗處幾小時的目的是消耗掉其中原有的淀粉
D．在薩克斯的實驗中變量木是單一的，所以沒有形成對照
【答案】D
【解析】根據題意可知，本實驗的變量是光，用碘蒸氣處理葉片，遮光部分不變藍，原因是沒有進行光合作用，不能產生淀粉；不遮光部分變成藍色，原因是進行了光合作用，產生了淀粉。故可得出結論：光是植物進行光合作用的必要條件；綠色植物進行光合作用能夠制造淀粉，A、B兩項正確。
把天竺葵放到黑暗處一晝夜，使葉片內的淀粉運走或耗盡，以排除原有淀粉對實驗的干擾，保證實驗結果所檢測到的淀粉是在實驗過程中產生的，C項正確。
對照實驗要求有且只有一個變量，該實驗中只有一個變量即光照，其他條件都相同且適宜，因此可以形成對照，D項錯誤。
故選擇D選項。
例3（2014黑龍江綏化7分）在“綠葉在光下制造有機物”的實驗中，將一盆天竺葵放置黑暗處一晝夜，選取其中一個葉片，用三角形的黑紙片將葉片的上下兩面遮蓋起來（如圖中圖一所示），置于陽光下照射一段時間以后，摘下該葉片，經酒精脫色、漂洗，最后用碘液檢驗。請分析回答：
（1）實驗前將盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是讓葉片中原有的淀粉_________。
（2）葉片的一部分遮光，一部分不遮光，這樣處理可起到_________作用。
（3）圖二是對葉片脫色的裝置，正確的是________圖，圖中標號_________代表酒精。
（4）脫色過程中，圖二裝置乙盛有葉片的燒杯中的液體逐漸變成綠色。脫色后的葉片呈現(xiàn)的顏色是______．
（5）在脫色的葉片上滴加碘液，圖一中未遮光的部分變成________色，說明該部分產生了淀粉。
（6）通過該實驗可以得出結論：_________是綠色植物進行光合作用的條件。
【答案】（1）運走或耗盡
（2）對照
（3）乙
2
（4）黃白色
（5）藍
（6）光（每空1分）
【解析】本實驗進行暗處理的目的是要把葉片內原有的淀粉運走或耗盡。葉片一部分遮光，一部分見光是為了形成對照。酒精脫色時，應該把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，然后把小燒杯放入盛有水的大燒杯中。葉片脫去葉綠素后變?yōu)辄S白色，滴加碘液后，未遮光的部分變成了藍色，而遮光部分未變藍色，說明光是綠色植物進行光合作用的條件。
熱考點3
光合作用對植物自身及生物圈的意義
例4（2013黑龍江大慶2分）綠色植物是生物圈中作用很大的一類生物，下列敘述錯誤的是（
）
A．綠色植物為人類提供了豐富的自然資源
B．綠色植物直接或間接為其他生物提供食物和能量
C．綠色植物對維持生物圈中氧和水等物質的循環(huán)發(fā)揮重要作用
D．綠色植物通過光合作用影響氧循環(huán)，通過呼吸作用參與水循環(huán)
【答案】D
【解析】綠色植物通過光合作用制造的有機物，不僅滿足了自身的生長、發(fā)育、繁殖的需要，而且為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源。另外，綠色植物還通過蒸騰作用參與了生物圈的水循環(huán)。
故選擇D選項。
中考能力提升
1．（2014山東煙臺）小麥的生長發(fā)育需要大量的水分，如圖是小麥根尖的結構圖，吸水的主要部位和生長最快的部位分別是（
）
A．①和②
B．②和③
C．①和③
D．②和④
【答案】A
【解析】圖中①是成熟區(qū)，②是伸長區(qū)，③是分生區(qū)，④是根冠。根吸水的主要部位是①成熟區(qū)，該部位的表面生有大量的根毛。根生長最快的部位是②伸長區(qū)。
故選擇A選項。
2．（2015福建漳州）從同一植株上取大小相同的兩根枝條，把其中的一根枝條摘除葉片，將它們分別放入裝有等量清水的燒杯中，往燒杯內滴入油，使之鋪滿水面，將燒杯置于天平上，調節(jié)平衡，裝置如圖所示，將該裝置放在陽光下照射一段時間，天平將會（
）
A．左盤下沉
B．右盤下沉
C．保持平衡
D．先左盤下沉后保持平衡
【答案】B
【解析】植物體內的水分通過蒸騰作用由氣孔散失到體外，進行蒸騰作用的主要部位是葉片。將題中所示裝置放在陽光下照射一段時間，由于左邊枝條的葉片比右邊枝條的葉片多，左邊枝條通過蒸騰作用散失的水分也多，使左邊裝置的總質量低于右邊裝置的總質量，因此天平右盤會下沉。
故選擇B選項。
3．（2015廣東）如圖為葉片結構示意圖，下列對相關結構和功能的敘述，錯誤的是（
）
A．①是導管，可運輸水
B．②③具有保護作用
C．④中能進行光合作用
D．⑤可以張開或閉合
【答案】A
【解析】①是葉脈，具有支持和輸導作用，其內有導管和篩管，導管可運輸水分和無機鹽，篩管可運輸有機物；②③合稱為表皮，作用是保護內部組織；④是葉肉，含有大量葉綠體，能進行光合作用；⑤氣孔是葉片與外界進行氣體交換的“窗口”，也是植物體蒸騰作用的“門戶”，由保衛(wèi)細胞控制其張開或閉合。
故選擇A選項。
4．（2015山東濰坊）下列有關植物蒸騰作用的敘述，錯誤的是（
）
A．蒸騰作用越強，根對無機鹽和水的吸收速度越快
B．多數(shù)陸生植物的葉片通過下表皮散失的水分比上表皮多
C．干旱地區(qū)植物的葉片往往較小，這反映了生物對環(huán)境的適應
D．蒸騰作用的強弱受光照強度、環(huán)境溫度等因素的影響
【答案】A
【解析】蒸騰作用能促進根部對水分的吸收，促進植物體內水分及無機鹽的運輸，不能促進無機鹽的吸收，A項錯誤；
多數(shù)陸生植物葉片的下表皮的氣孔比上表皮多，通過下表皮散失的水分比上表皮多，B項正確；
干旱地區(qū)的植物葉片退化為刺，可以降低蒸騰作用，減少水分的散失，以適應干旱缺水的環(huán)境，C項正確；
在自然環(huán)境中，蒸騰作用的強弱受光照強度、環(huán)境溫度、空氣濕度、空氣流動情況等因素的影響，D項正確。
故選擇A選項。
5．（2015浙江金華）在驗證“綠葉在光下制造淀粉”的實驗中，要對如圖甲的葉片進行脫色處理，處理方法如圖乙所示，圖乙中大燒杯內盛放液體A，小燒杯內盛放液體B，下列說法正確的是（
）
A．液體A、B都是清水
B．液體A、B都是酒精
C．液體A是清水，液體B是酒精
D．液體A是酒精，液體B是清水
【答案】C
【解析】對葉片進行脫色處理時，要把葉片放在盛有酒精的小燒杯中，再將小燒杯放入盛有清水的大燒杯中，隔水加熱。
故選擇C選項。
6．（2015湖北孝感）玉蘭、海棠等植物在早春時節(jié)，當葉片還沒有完全長出時，卻可以開出滿樹嬌艷的花朵。推測這些花瓣中有機物的主要來源，正確的是（
）
A．它們是根從土壤中吸收并運輸?shù)交ò甑?/p>
B．它們是花瓣在光照條件下進行光合作用合成的
C．它們是樹皮將二氧化碳和水轉變成有機物再運輸?shù)交ò甑?/p>
D．它們是葉在上一年通過光合作用制造并儲存于樹干，在開花時通過篩管轄運到花瓣的
【答案】D
【解析】根從土壤中吸收的是水和無機鹽，并輸送到植物體的各個器官，A項錯誤；
花瓣屬于植物體的生殖器官，不能進行光合作用，B項錯誤；
樹皮中的導管將從根部吸收的水和無機鹽運輸?shù)交ǖ雀鱾€器官，水和無機鹽不能轉化成有機物，C項錯誤；
有機物是植物的葉通過光合作用制造的，玉蘭、海棠等植物在早春時節(jié)，當葉片還沒有完全長出時就可開花，此時，有機物來自上一年葉通過光合作用制造并儲存的，D項正確。
故選擇D選項。
7．（2015安徽淮北）“綠葉在光下制造淀粉”的實驗證明了（
）
A．光合作用只有在光下才能進行，并產生氧氣
B．光合作用的條件之一是光，并產生淀粉
C．光合作用的產物是氧和淀粉
D．光合作用在有光無光時都能進行
【答案】B
【解析】光合作用即綠色植物通過葉綠體利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存能量的有機物，同時放出氧氣的過程。“綠葉在光下制造淀粉”實驗的步驟為：（1）暗處理：把盆栽的天竺葵放到黑暗處一晝夜。（2）遮光：用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，然后移到陽光下照射，幾小時后，摘下葉片，去掉遮光的紙片。（3）脫色：把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片中的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。（4）漂洗、染色：用清水漂洗葉片，再把葉片放到培養(yǎng)皿里，向葉片上滴加碘液。（5）觀察：稍停片刻，用清水沖掉碘液，觀察葉片顏色發(fā)生了什么變化。可見本實驗的變量是光，實驗現(xiàn)象：遮光部分沒有變藍色，未遮光部分變成藍色，故得出結論：光合作用的條件是光，淀粉是光合作用的產物。
故選擇B選項。
8．（2014天津）請根據“綠葉在光下制造有機物”的部分實驗步驟示意圖（如圖）回答問題。
（1）把天竺葵放到黑暗處一晝夜后，如圖①處理，經過幾小時，去掉葉片上遮光紙片。圖②中，把葉
片放入盛有________的小燒杯中隔水加熱，脫去葉片中的葉綠素。
（2）如圖③所示，向漂洗后的葉片滴加碘液，稍候片刻用清水沖洗，觀察到葉片見光部分變成______色，說明葉片的見光部分產生了有機物——________。
（3）對照葉片遮光部分和見光部分的實驗現(xiàn)象，說明_______是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。
【答案】（1）酒精
（2）藍淀粉
兩類植物在葉綠體的結構及分布上不同（見表1），因C3植物的維管束不含葉綠體，葉脈顏色較淺；C4植物的維管束含葉綠體，葉脈綠色較深有呈“花環(huán)型”的兩圈細胞。
表1 C3和C4植物的葉綠體分布、結構與功能比較
二、光合作用途徑的區(qū)別
C3植物與C4植物在光反應階段完全相同，都通過光反應產生O2、[H]（實質是NADPH）和ATP，為暗反應階段提供同化力[H]和ATP。但其暗反應途徑不一樣，見表2。
表2C3植物與C4植物光合作用暗反應階段的場所與過程比較
三、光合作用產物積累部位的區(qū)別
C3植物整個光合作用過程都是在葉肉細胞里進行的，光合作用的產物只積累在葉肉細胞中。C4植物中C4途徑固定的CO2轉移到C3途徑是在維管束鞘細胞中進行的，光合作用的暗反應過程也是在維管束鞘細胞中進行的，光合作用的產物也主要積累在維管束鞘細胞中。
四、適應能力的區(qū)別
一是因C4植物葉肉細胞的葉綠體固定CO2的酶——磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（簡稱PEP羧化酶）與CO2的親和力強于C3植物葉綠體內固定CO2的酶。
二是C4植物與C3植物相比，光照較強時，其光呼吸明顯弱于C3植物，因而在光照較強的環(huán)境中，前者的產量較高。
基于以上原因，在高溫、光照強烈和干旱的條件下，綠色植物的氣孔關閉。此時，C4植物能夠利用葉片內細胞間隙中含量很低的CO2進行光合作用、光呼吸較弱，而C3植物不僅不能利用細胞間隙中的CO2進行光合作用、光呼吸也較強，因而，C4植物比C3植物更能適應高溫、光照強烈和干旱的環(huán)境
五、光照強度,溫度, CO2濃度對C3, C4植物的影響
1、光照強度對C3和C4植物光合強度的影響
C4植物：在一般光照下, C4植物沒有明顯的光飽和現(xiàn)象,要高溫高光強下C4植物仍保持較高洮合速率,利用光能優(yōu)于C3植物, 即C4植物的光飽和點高于C3植物
C3植物：光飽和點和補償點低,因其固定CO2能力弱.在高溫高光強下, C3植物光合速到一定程度后不再增加
一天日變化對C3和C4植物光合作用的影響：在夏季的中午由于溫度過高或干旱,葉片氣孔關閉, C4植物能利用葉肉細胞間隙的低濃度CO2進行光合作用,不受影響,而C3植物不能,光合效率降低。
2、CO2濃度對C3和C4植物光合強度的影響
C4植物：CO2的補償點和飽和點均低于C3植物,故C固定CO2能力強,尤其在低濃度CO2時。
C3植物：CO2的補償點和飽和點均較高,在低濃度CO2時C4植物光合效率高于C3植物.在一定范圍內提高CO2濃度時C3植物的光合效率提高更快.
六、C3植物和C4植物舉例
1、C3植物：典型的溫帶植物，如水稻、小麥、大麥、大豆、煙草、馬鈴薯、菜豆和菠菜等；現(xiàn)在已經知道，蕨類植物、裸子植物和木本被子植物都是C3植物；
2、C4植物：典型的熱帶或亞熱帶植物，如玉米、高粱、甘蔗、莧菜等；只有草本被子植物中才有C4植物。
七、C3植物與C4植物的鑒別
1.同位素標記CO2轉移途徑方法鑒定:
C3植物: 14CO214C3(14CH2O)
C4植物：14CO214C414C3(14CH2O)
2.從植物形態(tài)方面鑒別
(1)葉肉細胞排列: 若排列疏松,則為C3植物;若呈花環(huán)型排列,則為C4植物.
(2)維管束鞘細胞葉綠體的有無: 若無,則為C3植物;若有,則為C4植物。
3.從生理方面利用碳同化能力差異鑒定:
饑餓處理的生長健壯的C3和C4植物——分別置于相同的低CO2濃度環(huán)境中(如玻璃罩下)培養(yǎng)——觀察植株生長狀況或鑒定淀粉的生成量或淀粉積累場所——若生長良好或淀粉的合成量大或)只有維管束鞘細胞被碘液染成藍色,則為C4植物;若生長狀差或淀粉合成量小或只有葉肉細胞被碘液染成藍色,則為C3植物.
八、例題
例：為 了探究光照強度和CO2濃度對植物光合強度的影響,某校同學們進行下列有關實驗探究.以下是兩組同學用相同方法,相同裝置對A,B兩面三刀種植物進行探究得到的實驗結果
甲組:A植物在不同條件下單位時間內O2釋放量(mL)
乙組:B植物在不同條件下單位時間內O2釋放量(mL)
（1）甲組同學的實驗方案中確定的自變量是___________,實驗中他們必須控制的主要無關變量是_____________.
（2）對比分析甲, 乙兩同學獲得的實驗結果,你認為_______
_________植物最可能是C3植物,其理由是_________________
_____________________________________________________________.
（3）在陽光不充足的地區(qū),大棚種植A,B兩種植物時,光照將最可能成為限制__________植物正常生長的主要生態(tài)因素.
答案：(1) 光照強度過CO2濃度, 溫度,
關鍵詞：光合作用；有氧呼吸；圖解過程
1.光合作用
光合作用發(fā)生的過程非常復雜，其中涉及到光照、二氧化碳和有機化合物等多種物質，并且由許多化學反應構成。在一定程度上還可根據綠色植物是否需要光能，將光合作用分成兩個階段，第一階段是光反應，第二階段是暗反應。光能合成作用在綠色植物生長過程中處處存在，其中需要借助綠色植物中的葉綠體和一些細菌共同參與，在光照充足的情況下，綠色植物就會進行光反應。這樣綠色植物就會進行光反應，并且利用光照將植物所吸收的二氧化碳轉化為有機化合物，在這個過程中還會釋放一定的氧氣和還原氫[H]。
2.有氧呼吸過程圖解的改進
2.1增加“細胞質基質”“線粒體基質”的文字標注
在改進有氧呼吸圖解的過程中，我們可以通過增加細胞質基質和線粒體基質的文字標注來實現(xiàn)。首先在第一個階段中，兩分子的丙酮酸是在酶的參與下，再加上一分子的葡萄糖共同構成的，分解的最后會形成少量的氫[H]，此外還會釋放出一些能量。有氧呼吸的第一個階段是在細胞質基質中發(fā)生的，上面提到過的參與有氧呼吸第一階段的酶，我們通過實驗得出這些酶也存在于細胞質基質中。然后就是有氧呼吸的第二個階段，在該階段中丙酮酸會通過一些渠道分散在綠色植物的線粒體中，在該階段需要酶和水的共同參與。經過短暫的一系列反應后，產出物是二氧化碳和還原氫[H]，并且也會在一定時間內產出一些能量，經過研究我們可以得出，參與第二階段的酶存在于線粒體的基質中。
2.2將前兩階段產生的[H]移到線粒體內膜上
改進有氧呼吸過程圖解還有許多的辦法，我們還可以通過將前兩個階段所產生的所有還原氫[H]，移送到線粒體內膜上。首先，我們要來了解一下線粒體，線粒體也是綠色植物中的一個細胞器，有氧呼吸的主要場所就是線粒體。還原氫傳遞和電子傳遞體共同構成了有氧呼吸的呼吸鏈，有氧呼吸的第三個階段也發(fā)生與線粒體的內膜上，第三階段會產生一些氧化磷酸化的酶。如果對這些還原氫[H]加以轉移，我們就可以更加準確的分辨出有氧呼吸所需要的物質及反應的場所。
3.光合作用過程圖解的改進
3.1增加葉綠體模式圖
在學習綠色植物光合作用和有氧呼吸的圖解知識時，圖片上復雜的物質轉換和物質形成，都會在學習的過程中提高難度。所以需要對光合作用的圖解過程進行改進，比如說可以增加葉綠體模式圖，葉綠體是細胞器，常常參與到綠色植物光合作用的過程。葉綠體在電子顯微鏡的觀察下，可以發(fā)現(xiàn)葉綠體是具有雙層膜的細胞器，在進行下一步觀察我們會發(fā)現(xiàn)葉綠體的內部有許多基粒，這些基粒是由囊狀結構的薄膜堆積而成。這些基粒之間又充滿著許許多多的基質，對于以上的描述如果可以通過增加葉綠體模式圖來展現(xiàn)出來，就可以讓我們更好地去觀察光合作用的每一個過程。
3.2增加“基粒囊狀結構”“基質”的文字標注
改進光合作用的過程圖解，還可以通過增加基粒囊狀結構和基質的文字標注，通常情況下會將光合作用分為兩階段，一階段是光反應另一個階段就是暗反應。綠色植物在進行光合作用時，是通過是否需要光照來區(qū)別階段的，葉綠體的囊狀結構薄膜上是用來進行光反應的，在光反應階段中色素分子和酶也是重要的⒂胝擼色素分子和酶分布在基粒的囊狀結構薄膜上。葉綠體的基質是用來進行綠色植物暗反應階段的，參與該階段的是多種酶，這些酶大部分存在于葉綠體的基質中。這些綠色植物反應過程中所需要的各種物質種類繁雜，如果對這些物質加以文字標注，我們就可以更加準確的分辨出光反應和暗反應所需要的物質及反應的場所。
3.3移動了[H]、[ATP]的位置
傳統(tǒng)的光合作用和有氧呼吸的圖解過程過于復雜，[H]、[ATP]的位置擺放錯亂，眾所周知葉綠體的囊狀結構薄膜上是進行光合作用的場所，所以我們可以得出葉綠體的囊狀結構薄膜上存在大量的還原氫[H]和[ATP]，首先ATP是由ADP+Pi所形成的，而還原氫[H]是水在光下分解產生的。通過移動[H]、[ATP]的位置，可以更加直觀的查看葉綠體的囊狀結構，方便我們記憶光合作用和有氧呼吸的全過程。
4.結語
綜上所述，光合作用和有氧呼吸是不可分離的兩個部分，在整個過程中可以將光能變成化學能，綠色植物通過吸收二氧化碳，可以在內部結構中將太陽光吸收，然后進行轉換變成化學能，并且將留在自身的物質合成有機化合物。目前人們所能利用的一些能源，比如說天然氣、木材和煤炭，都離不開植物的光合作用和有氧呼吸。以上是本人的粗淺之見，由于本人的知識水平及文字組織能力有限，文中如有不當之處，還望教師和同學們能批評指正。
[參考文獻]
[1]李永軍.光能轉變成化學能[J].陜西科技，2010.
[2]李學友，王立海.多種酶存在于葉綠體的基質[J].生物工程，2010.
一、模式圖角度
用模式圖直觀表示葉綠體吸收的CO2總量等于線粒體放出的CO2總量。
例1 下列四個選項中，能表示呼吸速率與光合速率相等是（ ）
分析：在不考慮無氧呼吸的情況下，C圖中線粒體放出的CO2全部被葉綠體利用，葉綠體也不從外界吸收CO2，說明此時光合速率與呼吸速率相等。A圖是光合速率小于呼吸速率；B圖是只進行呼吸作用；D圖是光合速率大于呼吸速率。
答案：C
例2 如圖表示該植物葉肉細胞的部分結構，圖中字母代表兩種氣體的體積，不考慮無氧呼吸，當呼吸速率等于光合速率時，圖中字母之間的關系式是 。
分析：在不考慮無氧呼吸的情況下，當呼吸速率等于光合速率時，線粒體放出的CO2全部被葉綠體利用，線粒體不向外界放出的CO2，葉綠體也不從外界吸收CO2，此時h=c，a=0，b=0，同理g=d，f=0，e=0。再考慮到有氧呼吸消耗O2量與產生CO2量相等，光合作用消耗CO2量與放出O2量相等，又有g=h，c=d。
答案：c=d=g=h，a=b=f=e=0
二、曲線圖角度
這是最常見的命題角度，將實驗測得的數(shù)據繪制成曲線，通過分析曲線圖上的點、線段、面積來判斷“呼吸速率等于光合速率”。通常有以下幾種表現(xiàn)方式。
1.兩條曲線相交點
例3 以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結果如圖所示。圖中兩曲線的交點表示 。
解析：題干已經明確告訴我們，以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，可見圖中曲線應分別為凈光合作用和呼吸作用。又圖中虛線曲線標為“光照下CO2的吸收量”，進一步說明，它是凈光合作用曲線，而真光合速率則為圖中虛線和實線表示的數(shù)值之和。兩曲線的交點應表示凈光合速率與呼吸速率相等，而真光合速率則為呼吸速率的2倍。
答案：凈光合速率等于呼吸速率
2.與橫坐標相交點
光合曲線與橫坐標的交點可分別表示一種生物或多種生物的“呼吸速率等于光合速率”。
例4 科學家研究小麥20 ℃時光合作用強度與光照強度的關系，得到如圖所示曲線。請敘述b點的含義是 。
分析：b點時曲線與橫坐標相交，CO2的吸收量和釋放量都是0，說明光合速率與呼吸速率相等。
答案：光合作用吸收CO2速率與呼吸作用釋放CO2的速率基本相等
例5 下圖表示某密閉生態(tài)系統(tǒng)中3種生物的二氧化碳釋放量（相對量）的曲線圖。請據圖回答：
（1）a曲線代表的生物可能屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的 ，c曲線代表的生物可能是 。
（2）從圖中可以看出，早晨7時該生態(tài)系統(tǒng)所處的狀態(tài)是 。
分析：圖中橫坐標代表一天的時間，同時也表示光照強弱的變化。
（1）生態(tài)系統(tǒng)的a、c成分不隨光照強度的變化而變化，說明它們不是綠色植物，a始終釋放CO2，證明其是消費者或分解者，c始終吸收CO2，證明其是生產者中不能進行光合作用但能進行化能合成作用的一類的生物，如硝化細菌。
（2）b曲線隨光照強度的變化而變化，說明它們是綠色植物。6點時b曲線與橫坐標相交，說明6點時b植物的呼吸速率等于光合速率。7點時b曲線與橫坐標下的-1虛線相交，此時此刻整個系統(tǒng)中a釋放CO2量是10，b釋放CO2量是-1，c釋放CO2量是-9，整個系統(tǒng)的CO2總釋放量是0，吸收量也是0，說明7點時該生態(tài)系統(tǒng)全部生物異化作用釋放CO2的速率與生產者同化作用消耗CO2的速率相等。
答案：（1）消費者或分解者 硝化細菌
（2）該生態(tài)系統(tǒng)全部生物異化作用釋放CO2的速率與生產者同化作用消耗CO2的速率相等
3.曲線頂點或最低點
在光照強度有變化的情況下，密閉容器中CO2的氣體濃度不斷上升，在某時刻達到頂點后又逐漸下降，該頂點可代表“呼吸速率等于光合速率”。同理，密閉容器中CO2的氣體濃度不斷下降，在某時刻達到最低點后又逐漸上升，該最低點也可代表“呼吸速率等于光合速率”。
例6 將一植物放在密閉的玻璃罩內，置于室外進行培養(yǎng)，假定玻璃罩內植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同。用CO2濃度測定儀測得該玻璃罩內CO2濃度的變化情況，繪制成如圖所示的曲線，據圖回答：D、H點時植物的生理狀態(tài)是 。
分析：D點時，也就是早晨6點時，玻璃罩內CO2濃度達到最高值，6點之前CO2濃度是上升的，說明呼吸速率大于光合速率；6點之后CO2濃度卻是下降的，說明光合速率大于呼吸速率，則6點時該植物的呼吸速率正好等于光合速率。H點同理。
答案：植物呼吸作用釋放CO2的速率與光合作用消耗CO2的速率相等
4.某區(qū)段曲線恒定不變
光照強度恒定不變時，密閉容器中的氣體CO2含量不斷下降，當降到一定值后，便保持恒定不再變化，此時狀態(tài)代表“呼吸速率等于光合速率”。
例7 將長勢相同、數(shù)量相等的甲、乙兩個品種的大豆幼苗分別置于兩個相同的密閉透明玻璃罩內，在光照、溫度等相同且適宜的條件下培養(yǎng)，定時測定玻璃罩內的CO2含量，結果如圖。據圖回答：30～45 min期間兩個玻璃罩內CO2含量相對穩(wěn)定的原因是 。
分析：由曲線圖看出，實驗開始階段容器內的CO2氣體量在不斷下降，30～45 min期間兩個玻璃罩內CO2含量相對穩(wěn)定，既不上升也不下降，說明其中的大豆幼苗此時既不向玻璃罩內釋放CO2，也不從玻璃罩內吸收CO2，則光合速率與呼吸速率相等。
答案：此時植物呼吸作用釋放CO2的速率與光合作用消耗CO2的速率相等
三、數(shù)據表格角度
將實驗測得的數(shù)據以表格的形式展示出來，通過分析表中某特定數(shù)值，確定某時刻“呼吸速率等于光合速率”。
例8 將一新鮮葉片放在特殊的裝置內給予不同強度的光照（其他條件保持不變），測得氧氣釋放速率如下表所示：
光照強度（klx） 0 2 4 6 8 10 12 14
O2（μL/cm2葉面?min） -0.2 0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2
請分析光照強度為2 klx時該植物的生理特點： 。
分析：光照強度為2 klx時測得的數(shù)據是0，表示該植物既不釋放O2也不吸收O2，則光合速率與呼吸速率相等。
答案：光合作用釋放O2速率與呼吸作用吸收O2的速率基本相等
例9 從瘦西湖的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10 mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種光照強度下24小時后，實測獲得六對黑白瓶中的溶解氧的含量，記錄數(shù)據如下：
光照強度（klx） 0 a b c d e
白瓶溶解氧mg/L 4 10 16 24 30 30
黑瓶溶解氧mg/L 4 4 4 4 4 4
（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為4 mg/L的原因是
。
（2）當水層光照強度為a時，白瓶中的氧含量不變的原因是 。
解析：（1）六對黑白瓶中水樣的原初溶解氧含量為10 mg/L，24小時后黑瓶中的氧含量降至4 mg/L，減少量為6 mg/L，為水中微生物的呼吸消耗。
（2）水層光照強度為a時，白瓶中的氧含量為10 mg/L，與原初溶解氧含量相等，說明瓶中光合作用產生的氧氣量等于瓶中呼吸作用消耗的氧氣量。
摘 要 以光合作用與呼吸作用在高考中常見的裝置圖為例進行了總結，并選擇了經典例題剖析了該類型題目的解題策略。
關鍵詞 裝置圖 光合作用 細胞呼吸 解題策略
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼B
裝置圖是高考中的新題型，該題型所占的分值呈逐年上升趨勢。在2009年天津卷生物部分解讀中也明確規(guī)定：通過概念圖。裝置圖、實驗裝置圖、曲線圖和表格等形式，從基本、核心、重點等知識領域，考查學生運用所學生物學知識科學分析實驗的能力、識圖能力、運用數(shù)學模型解釋生物學知識的能力。裝置圖題符合新課程理念，對于能力考查等具有積極的導向作用，所以在二輪復習中教師應給予重點訓練。
1 物理模型與裝置圖概述
模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性描述。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、數(shù)學模型等。物理模型以實物或圖畫形式直觀表達認識對象的特征，可以模擬客觀事物的某些功能和性質，它包括實物模型和思想模型兩類。在高中生物課程中經常使用的實物模型如反映生物體結構的標本，模擬模型如細胞結構模型、各種組織器官的立體結構模型等。思想模型是物質模型在思維中的引申，根據構建模型的思想方法的不同，又可以分為兩類。一類是以形象化方法構建的具象模型，它是人們在思維中通過對生物原型的簡化和純化而構思出來的。具象模型具有一定的形態(tài)結構特征，如DNA分子雙螺旋結構模型、生物膜液態(tài)鑲嵌模型等，它能使研究對象直觀化，既可以促進研究，又可以簡略描述研究成果，使之便于理解和傳播。另一類是以抽象思維方法構建的抽象模型，是人們抽象出生物原型某些方面的本質屬性而構思出來的，例如呼吸作用過程圖解、光合作用過程圖解等過程抽象模型、食物鏈和食物網等系統(tǒng)抽象模型。這類模型使研究對象簡化，在科學研究中常被用于計算推導，引申觀察和實驗的結論等方面。裝置圖是高考物理模型類題中最重要的呈現(xiàn)方式，主要包括滲透裝置。光合和呼吸作用裝置、神經調節(jié)(電流表)裝置及生長素裝置，光合作用和呼吸作用是歷年高考的重點和難點，下面以該部分裝置圖為例。
2 光合作用與呼吸作用常見裝置圖總結
2.1 呼吸作用裝置：密閉小室+二氧化碳吸收劑(圖1)
2.2 光合作用裝置：密閉透光小室+二氧化碳緩沖劑(圖2)
3 光合作用與呼吸作用裝置圖題解題策略
3.1 兩大裝置圖中實驗控制方法小結 (1)除去光合對呼吸的干擾――給植株遮光(黑暗處理)。
(2)除去葉中原有淀粉――置于黑暗環(huán)境(饑餓處理)。
(3)除去容器中CO2――NaOH溶液(KOH溶液)。
(4)維持小室內CO2濃度的相對恒定――CO2緩沖液(NaHCO3溶液)。
(5)測定密閉小室氣體變化量――帶刻度的液滴。
3.2 經典例題解析
某轉基因作物有很強的光合作用強度。某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉基因作物光合強度測試的研究課題，設計了如下裝置(圖3)。請你利用下列裝置完成光合作用強度的測試實驗，并分析回答有關問題。
I 實驗步驟
(1)先測定植物的呼吸作用強度，方法步驟是：
①_____________________________________；
②______________________________________。
③30 min后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。
(2)測定植物的凈光合作用強度，方法步驟是：
①______________________________________；
②______________________________________。
③30 min后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。
(3)實驗操作30 min后，記錄甲裝置紅墨水滴移動情況(表1)。
Ⅱ 實驗分析：
假設紅墨水滴每移動1 cm，植物體內的葡萄糖增加或減少1g。那么該植物的呼吸作用速率是_______g／h。白天光照15h，一晝夜葡萄糖的積累量是_____g(不考慮晝夜溫差影響)。
解析：
(1)明確裝置類型是基礎。
首先要看清實驗材料，如果是植物則白天既可以進行光合作用又能進行呼吸作用，而夜晚只能進行呼吸作用；如果是植物的種子或果實、動物及酵母菌等都只能進行呼吸作用。本題中的實驗材料為轉基因作物，所以可以用作測定兩種代謝活動的裝置。
其次根據常見裝置圖總結規(guī)律，配備好恰當?shù)膬x器或設備，尤其要注意細節(jié)。在本題中如果是測定呼吸作用強度的裝置，D中應為NaOH，而且要做到遮光處理，如果是測定凈光合作用強度的裝置，D中應為NaHCO3。
最后應用單一變量原則和對照原則做出正確的答案，在本題中乙裝置的實驗材料為死的轉基因作物，應該使學生明確乙裝置是對照組，起到校正作用，還要注意實驗的其他條件(如溫度)要相同。
(2)分析重要試劑及設備作用是關鍵。
本題中要明確NaOH溶液、NaHCO3溶液及帶刻度的液滴的作用。在測定呼吸作用裝置中，由于NaOH溶液吸收了二氧化碳，所以液滴的移動是因為消耗了氧氣，甲裝置應向左移動1.5cm。在測定凈光合作用裝置中，NaHC03溶液維持了小室中二氧化碳濃度的相對恒定，液滴的移動是光合作用產生的氧氣與呼吸作用消耗氧氣的差值，但因為白天時凈光合作用大于零，所以甲裝置應向右移4.5cm。
(3)遷移知識、靈活應用是靈魂。
在測定呼吸作用的裝置中，甲裝置左移1.5cm，乙裝置右移0.5cm，所以30 min后實際向左移動了2cm。根據紅墨水每移動1cm，植物體內葡萄糖增加或減少1g，那么每小時植物呼吸作用消耗了4g葡萄糖。這一設問形式體 現(xiàn)了對學生靈活應用知識能力的考查。
在測定凈光合作用的裝置中，甲裝置右移了4.5cm，乙裝置右移了0.5cm，所以30min后實際向右移動了4cm。所以每小時凈光合積累葡萄糖量為8g。一晝夜葡萄糖積累量=葡萄糖產生量一呼吸作用消耗量，在計算時用(8+4)x15-4x24=84g。在這一問中體現(xiàn)了培養(yǎng)學生遷移光合作用與呼吸作用知識點的能力。
參考答案：
I (1)①甲乙兩裝置的D中都放入NaOH溶液，裝置乙做對照組(校正作用)。
⑦將裝置甲乙的玻璃鐘罩遮光處理，放在溫度
等相同的環(huán)境中。
(2)①甲乙兩裝置的D中都放入NaHCO3溶液，裝置乙做對照組(校正作用)。
②將裝置甲乙放在光照充分、溫度等相同的環(huán)境中。
(3)測定植物呼吸作用甲裝置左移1.5cm；測定植物凈光合作用甲裝置向右移4.5cm
Ⅱ 4 84
3.3 變式訓練
利用下列裝置(圖4)研究CO2含量和光照強度對大豆光合作用的綜合影響。實驗時使用生長發(fā)育狀況一致的大豆植株在室溫25℃下進行，通過緩沖液調節(jié)密室空間內C02濃度的相對恒定。對各組試驗裝置精確測量的液滴移動數(shù)值記錄于表2。據圖表分析回答：
(1)在較強光照下，每組裝置中液滴右移的生理原因是_______________________________________。
(2)由6組狀態(tài)到7組狀態(tài)，大豆葉綠體內C3 和c，化合物的含量變化是__________________。
(3)若在6組、7組之間增加一組實驗，光強為800lx,CO2濃度為0.05％。預期這一條件下裝置中液滴向右移動的范圍是____________mm?h-2之間。
(4)第8組、9組的實驗結果相同，限制第9組裝置光合作用的主要因素是_____________________。
(5)若將該裝置放置于黑暗條件下，則裝置中毛細刻度管內的液滴應向――方移動，原因是_________________。
(6)為了防止無關因子對實驗結果的干擾，本實驗還應設置對照實驗，對照實驗裝置與實驗組裝置的區(qū)別是_________________。
(7)如果將試管中的CO2緩沖液改為水，則黑暗條件下實驗測得的數(shù)據指標是________________值。
參考答案：
(1)光合作用O2釋放量大于呼吸作用吸收O2量
(2)C3化合物含量減少，C3化合物增多
(3)60-112
(4)CO2濃度
(5)左 細胞呼吸時消耗O2釋放CO2，CO2被緩沖液吸收，使密室內氣體總量減少，氣壓降低
