資源簡介

4.4
植物的光合作用和呼吸作用
學習重難點
理解植物光合作用的過程和實質。
了解植物光合作用的意義和應用。
理解植物的呼吸作用的過程和實質。
了解光合作用和呼吸作用的聯系和區別。
了解呼吸作用與農業生產和人類生活的關系。
知識點梳理
知識點梳理一、有機物的制造——光合作用
光合作用的定義：
綠色植物利用太陽的光能，同化二氧化碳（CO2）和水（H2O）制造有機物質并釋放氧氣的過程，稱為光合作用。光合作用所產生的有機物主要是碳水化合物，并釋放出能量。
2.光合作用的產物和原料
綠色植物在陽光照射下，將外界吸收來的二氧化碳和水分，在葉綠體內，利用光能合成有機物，并放出氧氣，同時光能轉化成化學能儲藏在制造成的有機物中。這個過程叫做光合作用。光合作用的反應式可用下式表示：CO2+H2O→〔CH2O〕n+O2（〔CH2O〕n指有機物。）
光合作用中最主要的產物是碳水化合物，（即三碳途徑與四碳途徑形成的產物）其中包括單糖、雙糖和多糖。單糖中最普遍的是葡萄糖和果糖；雙糖是蔗糖；多糖則是淀粉。在葉子里，葡萄糖常轉變成淀粉暫時貯存起來。但有些植物如蔥、蒜等葉子在光合作用中不形成淀粉，只形成糖類。
光合作用的產物除碳水化合物外，還有類脂、有機酸、氨基酸和蛋白質等。在不同條件下，各種光合產物的質和量均有差異，例如，氮肥多，蛋白質形成也多，氮肥少，則糖的形成較多，而蛋白質的形成較少；植物幼小時，葉子里蛋白質形成多，隨年齡增加，糖的形成增多；不同光波如藍紫光下則合成蛋白質較多，山區的小麥蛋白質含量高、質地好就是這個道理，在紅光下則合成碳水化合物較多。所以光合作用產物不是固定不變的。在不同情況下，可以發生質和量的變化。
3.光合作用的意義
1、將太陽能變為化學能
植物在同化無機碳化物的同時，把太陽能轉變為化學能，儲存在所形成的有機化合物中。每年光合作用所同化的太陽能約為人類所需能量的10倍。有機物中所存儲的化學能，除了供植物本身和全部異養生物之用外，更重要的是可供人類營養和活動的能量來源。
因此可以說，光合作用提供今天的主要能源。綠色植物是一個巨型的能量轉換站。
2、把無機物變成有機物
植物通過光合作用制造有機物的規模是非常巨大的。據估計，植物每年可吸收CO2約合成約的有機物。地球上的自養植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陸生植物同化的。人類所需的糧食、油料、纖維、木材、糖、水果等，無不來自光合作用，沒有光合作用，人類就沒有食物和各種生活用品。換句話說，沒有光合作用就沒有人類的生存和發展。
3、維持大氣的碳-氧平衡
大氣之所以能經常保持21%的氧含量，主要依賴于光合作用（光合作用過程中放氧量約）。光合作用一方面為有氧呼吸提供了條件，另一方面，的積累，逐漸形成了大氣表層的臭氧（O3）層。臭氧層能吸收太陽光中對生物體有害的強烈的紫外輻射。植物的光合作用雖然能清除大氣中大量的CO2，但大氣中CO2的濃度仍然在增加，這主要是由于城市化及工業化所致。
4.光合作用與農業生產
（1）合理密植
合理密植既充分利用了單位面積上的光照而避免造成浪費，又不至于讓葉片相互速擋，影響光合作用的進行。
（2）間作套種（立體種植）
立體種植就是把兩種或兩種以上的作物，在空間和時間上進行最優化組合，以達到增產，增收，延長應的目的。
（3）增加二氧化碳的濃度
二氧化碳是植物進行光合作用的主要原料，空氣中二氧化碳濃度一般是0.03%，當空氣中二氧化碳的濃度為0.5%~0.6%時，農作物的光合作用就會顯著增強.產量有較大的提高。在溫室中，增加二氧化碳濃度的方法有很多。例如，增施有機肥料（農家肥），利用微生物分解有機物放出二氧化碳;噴施儲存在鋼瓶中的二氧化碳;用化學方法產生二氧化碳等。
（4）其他方面
植物光合作用受諸多因素的影響，最大限度地滿足農作物光合作用對水、無機鹽、溫度、光照等方面的要求，農業生產就能獲得豐收。
知識點梳理二、有機物的分解和利用——呼吸作用
呼吸作用的定義：
細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成無機物或小分子有機物，釋放出能量并生成ATP的過程。在一定范圍內，細胞呼吸強度隨含水量的升高而加強，隨水量的減少而減弱。
細胞呼吸分為發酵、有氧呼吸、無氧呼吸三種。有氧呼吸以分子氧（O2）為最終電子受體，無氧呼吸以無機氧化物為最終電子受體，發酵以有機物為最終電子受體。
（一）有氧呼吸
1、概念：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等的有機物徹底氧化分解產生二氧化碳和水，釋放能量，產生大量ATP的過程。
2、反應式
有氧呼吸最常利用的物質是葡萄糖，其化學反應式可以簡寫成：
3、場所
有氧呼吸的全過程十分復雜，可以概括地分為三個階段，每個階段的化學反應都有對應的酶催化。在細胞質和線粒體中完成。
（二）無氧呼吸
1、概念
細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程.
2、場所
細胞質基質
3、反應式
（1）C6H12O6—(酶)→
2
C2H5OH（酒精）+2
CO2
+
少量能量
代表生物：大多數植物，酵母菌。
（2）C6H12O6—(酶)→
2
C3H6O3（乳酸）+
少量能量
代表生物：動物和高等植物的某些器官如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等，乳酸桿菌等。
4、無氧發酵
這是較常見的一般意義上的無氧呼吸，基本有下面兩種。
酒精發酵
丙酮酸（C3H4O3）在脫羧過程后不生成乙酰輔酶A，而是生成乙醛，乙醛接受還原性氫被還原為酒精。
乳酸發酵
一些生物的呼吸過程，典型的是我們熟知的乳酸菌。在乳酸發酵中，丙酮酸直接生成乳酸，這是一個被氧化的過程，同樣可以生成很少的ATP，人體內也存在這一過程，劇烈運動時肌肉供氧不足，便會通過這一過程得到能量，生成的乳酸導致肌肉酸痛。
2.呼吸作用的意義
(1)為生物體各項生命活動提供直接能源物質——ATP。
(2)為體內的其他化合物的合成提供原料。
(3)維持恒溫動物的體溫。
3.呼吸作用的應用
（一）有氧呼吸原理的應用
（1）作物栽培要及時松土透氣，利用根系的有氧呼吸，促進水和無機鹽的吸收；稻田需定期排水，否則會因根進行無氧呼吸產生大量酒精而對細胞有毒害作用，使根腐爛。
[1]
（2）提倡有氧運動的原因之一是不因為會
因為劇烈運動，使細胞無氧呼吸積累過多的乳酸而使肌肉酸脹無力。
（3）饅頭、面包的過程中利用酵母發面使面包饅頭變得松軟可口。
（二）無氧呼吸原理的應用
（1）選用“創可貼”、透氣的紗布包扎傷口，為傷口創造透氣的環境，避免厭氧病原菌的繁殖，利于傷口愈合。
（2）酵母菌、既可以進行有氧呼吸，又可進行無氧呼吸。有氧時，進行有氧呼吸，大量繁殖；無氧時，進行無氧呼吸，產生酒精或食醋。所以生產中，在控制通氣的情況下，可生產各種酒食醋等。
（3）豆腐乳的制作是利用了真菌的無氧呼吸發酵生成多種營養物質的原理。
知識點梳理三、光合作用和呼吸作用的關系
光合作用
呼吸作用
原料
二氧化碳和水
有機物和氧氣
場所
葉綠體
活細胞
條件
光
有光和無光均可以
產物
有機物和氧氣
二氧化碳和水
反應式
二氧化碳＋水
有機物＋氧氣
有機物＋氧氣
二氧化碳＋水
實質
物質變化
無機物→有機物
有機物→無機物
能量變化
光能→有機物中的
化學能(貯存能量)
化學能→其他形式的
能量(釋放能量)
相互關系
既互相矛盾又互相依賴。光合作用為呼吸作用提供了有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供了能量和部分原料CO2
知識點梳理四、實驗探究突破
(一)植物在光下制造淀粉
1．圖示過程
2．變量分析
見光和遮光構成一組對照實驗，變量是光照。
3．現象與結論
位置
遮蓋部分
未遮蓋部分
現象
不變藍
變藍
分析
無光照，不能進行光合
作用，不制造淀粉，所
以滴加碘液后不變藍
有光照，能夠進行光合
作用，制造淀粉，所以滴
加碘液后變藍
結論
1.光照是光合作用制造淀粉的必要條件
2．植物光合作用產生的有機物是淀粉
4.實驗總結
驗證植物光合作用、呼吸作用的常用實驗方法：
(1)滴加碘液，驗證光合作用的產物是淀粉。
(2)選一葉片，部分遮光，驗證光合作用的必要條件是光。
(3)用氫氧化鈉溶液除去CO2，或用碳酸氫鈉溶液增加CO2，驗證光合作用的原料有CO2。
(4)選一葉片，切斷主葉脈，驗證光合作用的原料有水。
(5)用銀邊天竺葵，驗證光合作用的場所是葉綠體。
(6)用帶火星的小木條或衛生香，驗證光合作用的產物有O2。
(7)用澄清石灰水，驗證呼吸作用的產物有CO2。
(8)用燃燒的蠟燭消耗掉O2，驗證呼吸作用的原料有O2。
5．命題突破
(1)將植物進行暗處理的原因：
將葉片中的有機物運走耗盡，以免葉片內殘余的有機物干擾實驗結果。
(2)部分遮光處理的原因：
讓部分葉片不見光，與其余部分形成對照，以此來驗證光是綠色植物制造有機物必不可少的條件。
(3)酒精隔水加熱的原因：
能溶解葉綠素，但直接加熱會因蒸發過快造成浪費，也易引起火災。
(4)實驗過程中葉片的顏色變化情況：
葉片先由綠色變成黃白色，再變成藍色，原因是：酒精溶解葉綠素，使其變成黃白色，加碘液染色使其變成藍色。
(二)探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1．實驗步驟
(1)將盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜。
(2)選定兩片生長狀況相同的葉子，用透明塑料袋密封，透明塑料袋內分別裝少量清水和氫氧化鈉溶液，光照4小時。
(3)打開裝置取下葉片，酒精脫色后加碘液，檢驗葉片內有無淀粉產生。
2．圖示過程
3．變量分析
袋內裝清水和袋內裝NaOH溶液構成一組對照實驗，變量是二氧化碳的有無。
4．現象與結論
裝有氫氧化鈉
裝有清水
現象
葉片經酒精脫色后
滴加碘液不變藍
葉片經酒精脫色后
滴加碘液變藍
結論
裝置中無二氧化碳，
不能進行光合作用，
不能制造淀粉
裝置中有二氧化碳，能進
行光合作用，制造淀粉
5.注意事項
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止氣體進入，影響實驗結果。
(2)氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，操作時應注意安全。
6．命題突破
實驗中酒精的作用：
溶解葉片中的葉綠素，使結果便于觀察。
（三）植物的呼吸作用
1．實驗裝置
2．實驗步驟
取兩只大小相同、帶橡皮塞的試管，上方裝有數量相同的種子(如裝置圖所示)，一組是已浸水及消毒的種子，另一組是已煮熟及消毒的種子，底部裝適量澄清石灰水，一段時間后觀察現象。
3．現象與結論
A
B
現象
澄清石灰水變渾濁
澄清石灰水無明顯變化
結論
煮熟的種子不能進行呼吸作用，已浸水及消毒的種子能進行呼吸作用，產物是能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳
4.命題突破
(1)種子“已浸水”和“已煮熟”意味著什么？
“已浸水”是指種子上有適量水分；“已煮熟”是指種子已死亡。
(2)種子需要消毒的原因：
種子消毒是為了避免種子上的微生物影響實驗結果。
(3)影響呼吸作用的兩個主要因素：
溫度和二氧化碳的濃度。在一定范圍內，溫度越高，植物體內含水分越高：氧氣濃度越大，植物的呼吸作用越強，分解的有機物多，釋放出的能量多。
(4)無光照時光合作用和呼吸作用的關系：
光合作用只在光照下進行，而呼吸作用隨時都在進行，因此，無光照時呼吸作用強度大于光合作用強度。
(5)實驗中使用綠豆種子時要在黑暗處放置一段時間的原因：
防止光合作用對實驗的干擾。
三．典型例題
考點1：光合作用和呼吸作用相互關系
【例1】
若某植株的一葉片的主葉脈被切斷（如甲葉），另一葉片上貼上錫箔（如乙葉）；在陽光下照射4小時，經脫色并用碘液處理，A部位呈棕褐色，B部位呈藍色，錫箔C的位置不呈藍色，以上實驗能夠證明光合作用需要（　　）
?水和光
B.?葉綠體和光
C.?水和二氧化碳
D.?水和葉綠體
【變式1-1】
圖中曲線是不同溫度下測得的光合作用效率與光照強度的關系曲線。曲線所給出的正確信息是（?
）
?當溫度一定時，光合速率隨光照強度的增加而增加
B.?當光照強度一定時，光合速率隨溫度升高而增加
C.?當光照強度大于Q時，溫度是限制光合作用效率的因素
D.?當光照強度小于P時，溫度是限制光合作用效率的因素
【變式1-2】
某同學設計了如圖的裝置（瓶中植株未經暗處理）。下列描述中，正確的組合是（）
①該裝置可驗證植物的光合作用能產生氧氣
②該裝置可驗證植物的呼吸作用能產生二氧化碳
③丙內石灰水保持澄清
④丙內石灰水變渾濁
A.?①③
B.?②④
C.?①④
D.?②③
【變式1-3】
某植物葉片邊緣呈黃白色，不含葉綠體．將該植物在黑暗中放置48小時后，切斷部分葉脈，將葉片的部分區域的兩面用錫箔紙遮蔽，如圖所示，光照一段時間后去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察葉片a、b、c、d4個部位的顏色，發現只有d顯藍色．下列說法錯誤的是（　　）
A.該實驗證明淀粉是光合作用的產物
B.對比da，說明光合作用需要葉綠體
C.對比dc，說明光合作用需要光照
D.對比db，說明光合作用需要水
【變式1-4】
農科所技術員研究溫度對某蔬菜新品種產量的影響，將實驗結果制成如圖曲線：據此提出以下結論，你認為不合理的是（　　）
A．溫度越高，該蔬菜新品種的產量不一定越高
B．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度
C．5～35℃時蔬菜的合成的有機物大于分解的有機物
D．溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃
考點2：光合作用和呼吸作用對農業生產的影響
【例2】
用如圖裝置對植物呼吸作用進行探究。將數棵菠菜放入黑色塑料袋，用繩子扎緊袋口，不使外界空氣進入，在暗處放置一個晚上后松開塑料袋口，插入一根導管，讓塑料袋中的空氣通入澄清石灰水中。對實驗作出的分析合理的是（　　）
A．暗處放置一晚，是將菠菜葉片上原有的有機物消耗或轉運掉
B．放入黑色塑料袋用繩子扎緊袋口，主要目的是停止菠菜進行呼吸作用
C．若用一相同裝置放入等量高溫滅活后冷卻的菠菜進行對照，可使實驗更為嚴謹
D．本實驗的結論是，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁
【變式2-1】
現代物流有效緩解了農產品滯銷問題，并在采摘、儲存、運輸過程中采取相應的措施減少農戶損失，下列相關解釋合理的是（　　）
A．芒果、香蕉等水果為了運輸可提前采摘，存儲中會釋放生長激素促進成熟
B．蔬菜應避免集中堆放，防止蒸騰作用產生熱量和水分而引起腐爛
C．在冷庫中儲存水果時會通入適量的二氧化碳，目的是抑制水果的呼吸作用
D．蔬菜采取密閉冷藏運輸方式可減弱光合作用，減少營養物質的流失
【變式2-2】
根據資料回答問題。
光合作用的公式：二氧化碳+水有機物（儲存能量）+氧氣
（1）請補充呼吸作用的公式：
有機物（儲存能量）+①→②+水+能量
（2）光合作用的場所是　
　
A、線粒體B、葉綠體C、液泡D、細胞壁
（3）必須需要光的是　
　作用。（選填“光合”或者“呼吸”）
（4）任何細胞都在不停地進行呼吸作用。呼吸作用的實質是　　
A、合成有機物，釋放能量
B、合成有機物，儲存能量
C、分解有機物，釋放能量
D、分解有機物，儲存能量。
【變式2-3】
新鮮蔬果（如蘿卜）要低溫貯藏，否則會空心，這樣做的目的是降低它們的　
　作用，從而減少其有機物的消耗；而在栽種蔬菜的大棚中，夜晚進行光照，其目的是為了增加植物的　
　作用，促進有機物的合成；水澇地中，植物受危害的原因是根的　
　作用受到抑制。
考點3：實驗探究突破
【例3】
七年級探究性學習小組的同學在學習了《生物圈中的綠色植物》相關知識后，利用課余時間，用銀邊天竺葵作實驗材料，對“綠色植物進行光合作用”實驗作了進一步探究．請根據以下圖示，回答下列問題．
（1）請根據圖示，寫出正確的操作步驟：________
（2）上述圖②操作有誤，請改正：________?
（3）步驟①中，A、B兩裝置形成了相互對照，其變量是?________
；步驟⑥中，a與b相互對照所得出的結論是??________
。
（4）進行④和⑤的目的，是為了檢驗葉片中是否含有________
。
（5）步驟⑦中，一晝夜后試管中澄清的石灰水變渾濁，主要原因是________
。
（6）受該實驗的啟發，在農業生產中，為了提高溫室內農作物的產量可采取哪些有效措？
（請答出兩條）________
。
【變式3-1】
下面英國科學家普利斯特利關于光合作用的著名實驗模式圖，請回答問題：
（1）他把一支點燃的蠟燭和一只小白鼠分別放到甲、乙密閉的玻璃罩里，蠟燭不久就熄滅了，小白鼠也很快死亡，原因是玻璃罩中缺少________。
（2）他把一盆植物和一支點燃的蠟燭一同放到一個密閉的玻璃罩里（圖丙）。他發現植物在一段時間內能夠正常生活，蠟燭也沒有熄滅。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一個密閉的玻璃罩里（圖丁），發現在一段時間內植物和小白鼠都能夠正常生活，說明綠色植物在進行________時能產生________。
（3）后來的科學實驗證明，蠟燭燃燒或動物呼吸排出的________是綠色植物光合作用的原料。
（4）根據研究我們還知道，燃料燃燒、生物呼吸產生的氣體如果過多易引起地球的溫室效應，會給生物圈中的生物帶來生存危機，你認為治理溫室效應的有效措施是
________。
【變式3-2】
小李同學利用如圖所示植物為實驗材料，設計如下實驗步驟：
①將植物A、B兩張葉片分別用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗處48小時。②……。③將A、B兩張葉片置于酒精溶液中水浴加熱，至葉片褪成黃白色時，取出葉片并用清水洗凈后，滴上碘液，觀察顏色變化。
請完善小李同學的實驗步驟并回答問題：
（1）寫出實驗步驟②________。
（2）將A、B兩張葉片置于酒精溶液中加熱，這樣處理的目的是________。
（3）你預期的實驗結果是________。
（4）除了實驗中起對照作用的變量外，請再列舉兩個可能會影響實驗結果的其它變量________，________。
【變式3-2】
某研究者利用栽在花盆中的植物，對植物的光合作用與呼吸作用進行了相關的研究，請回答如下問題：
（1）圖甲表示此盆綠色植物在兩種不同溫度下釋放氧氣的快慢與光照強度的關系。若該植物的呼吸商A（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）為0.75，在15℃、1千勒克司光照強度下，該植物進行光合作用時除完全利用呼吸所產生的CO2外，每小時還應從外界吸收CO2
________毫升。
（2）圖乙是測定圖甲縱坐標上a值的實驗裝置圖，請回答下列問題：①在鐘罩內放入該植物后密封，置于15℃的環境中，并對鐘罩進行________處理。
②簡述該實驗的原理和測量方法________。
（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用________圖來說明，其原因是________。
【變式3-3】
選取有白斑葉片和綠色葉片的牽牛花進行如圖所示的光合作用實驗。請分析回答下列問題：
（1）將此裝置經黑暗處理一個晝夜后移至光下數小時，再將這四片葉子取下，分別放在盛有酒精的燒杯中，隔水加熱，使________溶解到酒精中。
（2）清洗后向這四片葉子滴加碘液，變成藍色的有??????????
。
A.?Ⅰ葉片中未覆蓋鋁箔的部分
B.?Ⅰ葉片中覆蓋鋁箔的部分
C.?Ⅱ中白色部分
D.?Ⅱ中綠色部分
E.?Ⅲ葉片
（3）Ⅳ葉片與________葉片形成一組對照實驗。
（4）本實驗不能得出的結論是?????
。
A.?光合作用需要水
B.?光合作用需要光
C.?光合作用需要二氧化碳
D.?光合作用需要適宜的溫度
E.?光合作用需要葉綠體
四.課堂訓練
1．在寒冷的冬天，利用溫室進行蔬菜種植可以提高經濟效益，但需要調節好溫室的光照、溫度、濕度和氣體以提高產品的質量，下列措施及方法正確的是（　　）
①建造溫室大棚時使用白色的塑料薄膜，以提高光合作用效率
②適當增加光照以補充冬季的陽光不足
③盡量增加空氣的濕度，以降低植物的蒸騰作用
④向溫室內定期施放二氧化碳氣體，以增加光合作用的強度
⑤向溫室內定期施放氧氣，以降低呼吸作用的強度
⑥溫室內盡量保持晝夜溫度差，以利于有機物的積累。
②④⑥
B．①②④
C．②⑤⑥
D．③④⑥
2．在探究植物的呼吸作用實驗中，所用的保溫瓶已作滅菌處理，保溫瓶內的環境條件適宜。將適量、等質量的正在萌發和煮熟過的種子分別裝入兩個保溫瓶后密閉，多次測定有關的量，并繪制成如圖曲線。下列判斷符合客觀事實的是（　　）
A．若y表示瓶內溫度，則a表示萌發的種子
B．若y表示瓶內氧氣量，則c表示煮熟過的種子
C．若y表示種子的質量，則b表示萌發的種子
D．若y表示瓶內二氧化碳量，則c表示煮熟過的種子
3．如圖是大豆種子在萌發成幼苗的過程中，根據其幼苗細胞干重和鮮重的變化而繪制的兩條曲線（甲和乙），有關敘述不正確的是（　　）
A．表示其幼苗細胞干重變化的曲線是乙
B．a→b的變化是因為種子萌發吸收了大量的水分
C．a→c的變化是因為種子萌發過程中，呼吸作用消耗了大量有機物
D．c→d的變化是因為種子萌發吸收了大量的水分，使幼苗細胞鮮重增加
4．將某生長旺盛的植株放進透明密閉的容器內，滿足植株所需要的所有自然條件。然后測定夏季一晝夜間容器內二氧化碳（CO2）濃度的變化，得到如圖所示的曲線。當植株的光合作用強度與呼吸作用強度相等時，曲線上對應這一生理狀況的點有（　　）
A．a點和d點
B．b點和c點
C．a點、b點和c點
D．b點、c點和d點
5．上個世紀，科學家希爾為了探究光合作用在哪里進行，曾經設計類似下圖實驗，把剛采摘的且生長旺盛的樹葉搗碎，采用某種方法獲得含有葉綠體的濾液，分成三等份。把其中兩份直接放入A、B培養皿，第三份除去葉綠體后放入C培養皿。將三個培養皿置于同一地點，A、C培養皿接受光照，B培養皿遮光處理。一段時間后，觀察到A培養皿中產生氣泡，其中的氣體能使帶火星的木條復燃；B、C培養皿中未產生氣泡。結合所學知識，分析判斷下列敘述，其中不正確的是（　　）
A．培養皿A中氣泡內的氣體是氧氣
B．培養皿B中無氣泡產生是因為缺乏二氧化碳
C．通過比較A、C培養皿中的現象，可知光合作用的場所是葉綠體
D．通過比較A、B培養皿中的現象，可知光照是光合作用的必要條件
6．如圖所示，圖（一）、（二）為種子呼吸作用及植物光合作用實驗裝置圖，圖（三）的曲線表示種子呼吸作用（實線）及植物光合作用（虛線）強度變化過程，如圖（一）和（二），由漏斗向裝種子的瓶內加入少量水后（圖中a點），圖（三）的曲線發生了變化。下列說法不正確的是（　　）
A．種子吸水萌發，呼吸作用加強，所以圖（三）中曲線ab上升
B．圖（一）裝置中種子萌發產生的CO2進入圖（二）裝置，植物光合作用強度增加
C．曲線bd不變化，是因為種子不再進行呼吸作用和植物不再進行光合作用導致的
D．當CO2濃度提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨CO2含量的提高而增強
7．如圖兩條曲線分別表示某植株一晝夜內光合作用和呼吸作用強度隨時間的變化情況，分析錯誤的是（　　）
A．影響該植物呼吸作用變化的因素之一是溫度
B．a﹣c段，植物體內有機物的含量增多
C．b﹣c段，植物的光合作用一直在減弱，合成的有機物一直在減少
D．C點以后，植物體內有機物的含量減少
8．從同一植株中挑選長勢相同、重量相等的2片葉片，編號為①②．將①放入盛有清水的燒杯中并置于適宜光照下；將②放入盛有清水的燒杯中并置于黑暗處。在相同的適宜溫度下，向水中通入空氣，6小時后取出①和②葉片，烘干稱重分別得到a和b。葉片在6小時內通過光合作用制造的有機物量是（　　）
A．a
B．a﹣b
C．a+b
D．a﹣2b
9．如圖是綠色開花植物的某些生理過程意圖。下列說法錯誤的是（　　）
A．a表示根對水分的吸收，吸收的主要部位是根尖的成熟區
B．b表示水分由導管從低往高運輸，動力主要來自蒸騰作用
C．c表示水分的散失，“門戶”是氣孔
D．此植物的所有細胞都能進行光合作用和呼吸作用
10．番茄種子開始萌發到長出第一片新葉時，兩片子葉仍具有生理功能。某同學用缺氮的營養液培養上述若干幼苗，然后對幼苗進行如下不同處理，隨后對葉片進行觀察，最先出現缺氮癥狀的是（　　）
A．剪掉根尖的幼苗
B．剪去一片子葉的幼苗
C．剪去兩片子葉的幼苗
D．完整的幼苗
11．如圖所示是研究光合作用和呼吸作用的實驗裝置，根據相關知識回答問題。
（1）甲裝置試管中收集的氣體可以使帶火星的木條復燃，說明綠色植物的光合作用放出了　
　。
（2）孫悟同學利用甲裝置進行了進一步探究，實驗結果如下表：
試管與臺燈的距離（厘米）
10
20
30
40
每分鐘產生的氣泡數（個）
60
25
10
5
由此得出的結論是　
　。
（3）利用乙裝置研究綠色植物的呼吸作用時，為防止光合作用的干擾，應對該裝置進行　
　處理，一段時間后，玻璃管中紅墨水向　
　（左、右）移動。
（4）農業生產的主要目的是獲取光合作用制造的　
　，滿足人們對食物的需求。請根據光合作用的原理，提出兩項提高農作物產量的措施：①　
　；②　
　。
12．研究人員曾經對綠色植物的光合作用與呼吸作用作過以下研究。
實驗一：將某綠色植物放在黑暗裝置中，分別測定在不同溫度下植物對氧氣的吸收量，如圖甲所示，a、b分別表示10℃和20℃時植物吸收氧氣量隨時間變化的情況。
實驗二：按圖乙所示裝置進行黃豆種子呼吸作用和番茄植株光合作用實驗。
請分析回答：
（1）實驗一是在研究溫度對植物　
　強弱的影響，由該實驗可知，溫度越高植物吸收氧氣越　
　。
（2）由實驗一結果可推知：在實驗二中，當廣口瓶內黃豆種子溫度適當　
　時，就會促進玻璃罩內番茄植株的光合作用。
（3）聯系本實驗，可知吐魯番瓜果特別甜的一個主要原因是由于晚上溫度低，　
　。
13．實驗探究
為了探究不同顏色的光對植物光合作用的影響，某興趣小組把等量天竺葵分別放在3個封閉的容器中，容器大小相同且二氧化碳含量充足。用強度相同的不同顏色的光照射一段時間后，分別比較容器中的氧氣變化量，結果如下表所示。
容器
植物
光的顏色
溫度（℃）
氧氣變化量
1號
天竺葵
紅
25
+++
2號
天竺葵
黃
？
+
3號
天竺葵
綠
25
﹣
（注：氧氣變化量＝實驗后含量﹣實驗前含量；“+”代表增加，“﹣”代表減少）
（1）該實驗研究的變量是　
　。根據實驗設計的原則，2號容器內的溫度應設置為　
　℃。
（2）實驗結果表明，在　
　光下天竺葵光合作用強度最大。除檢測氧氣變化量外，該實驗還可以檢測有機物或　
　的變化量來表示光合作用強度。
（3）增設4號容器，黑暗處理（其它實驗條件相同），若容器中氧氣變化量是“﹣﹣”，則可判斷3號容器中的天竺葵　
　（填“有”或“沒有”）進行光合作用，3號容器中的氧氣含量不增反降的原因是　
　。
14．無土栽培是利用營養液栽培作物的一門技術，營養液中含有作物生長所需的無機鹽。
式①：二氧化碳+水有機物+氧氣式②：有機物+氧氣二氧化碳+水+能量
（1）式①和式②分別表示綠色植物進行的不同生理活動。一般要求無土栽培溫室棚內，晚上的溫度低些，目的是　
　（選填“減弱”或“增強”）式②表示的生理活動。式①中的a是　
　。
（2）無土栽培的植物是通過　
　（填器官名稱）吸收無機鹽的。
（3）選擇兩株生長狀況相似、葉片數量不同的同種植株，分別放入燒杯中，燒杯裝有油層密封的質量和濃度相同的同種營養液，將燒杯置于已調節平衡的天平上，如圖甲所示，移動游碼，使指針指在分度盤中央，同時將兩燒杯置于同處陽光下照射一段時間。再放回原天平托盤上，天平的指針將會向　
　（選填“左”或“右”）偏轉。
（4）若圖乙溫室中只有綠色植物，在與外界交換氣體的情況下，每天只在6：00～18：00接受日光照射，請在圖丙的坐標上，用筆畫出6：00～24：00該溫室內CO2濃度的大致變化曲線（0：00～6：00的曲線已經給出）。
15．科學探究是學習和研究生物學的重要方法。甲圖中ABC是綠色植物在白天進行的三種生理活動；乙圖是某生物興趣小組的同學為研究植物的生命活動設計的實驗裝置（注：氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳）；丙圖是對葉片進行脫色的裝置。請據圖回答下列問題：
（1）甲圖中氣體通過　
　（結構）進出葉片。B過程可以拉動水與在植物體內的運輸。
（2）把乙圖中的兩個裝置放在票暗處一晝夜，然后移到光下照射幾小時后，裝置　
　內的氧氣含量比較高。這是因為該植物進行了甲圖中的　
　（填字母）生理活動。
（3）從乙圖的兩個裝置中各剪去一片綠葉，分別置于丙圖裝置中進行脫色處理，裝置　
　內的葉片會變藍。
（4）如果將乙圖裝置二中的清水換成澄清的石灰水，要使澄清的石灰水變渾濁，裝置二必須放在　
　環境中。
（5）該生物興趣小組還發現溫度與植物生長有密切關系。為探究這一問題，該小組將植物放在特定的實驗裝置中，實驗結果如下表（mg/h表示毫克/小時）
溫度（℃）
5
10
15
20
25
30
光照下吸收二氧化碳（mg/h）
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
黑暗下釋放二氧化碳（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
根據表中數據可知，如果連續12小時光照，再連續12小時黑暗，則溫度控制在　
　℃時，植物積累的有機物最多。
（6）從同一植株上挑選長勢相同、重量相等的3個葉片，編號①②③．將①直接烘干稱重為a；將②③分別放入盛有清水的燒杯中，在適宜的溫度下并通入二氧化碳，將盛有②的燒杯置于光下，將盛有③的燒杯置于暗處。6小時后取出②和③葉片，烘干稱重分別為b和c。請分析，葉片②在6小時內通過光合作用制造出的有機物的量是　
　。
16．綠色植物的光合作用是自然界其他生物最基本的物質和能量來源。分析回答下列問題：
（1）光合作用主要是在葉肉細胞的　
　中進行的，光合作用的產物是　
　和　
　。
（2）圖為二氧化碳濃度和光照強度對大鵬某種蔬光合作用強度（光合作用合成有機物的速度）的影響曲線。①a或b曲線都可以說明　
　是影響光合作用強度的因素；②A點和B點的光合作用強度差異說明　
　是影響光合作用強度的因素。
（3）經過長期的研究和實踐，人們已經總結出許多提高光合作用效率的方法，如　
　、　
　等。
（4）菜農不宜在蔬菜大棚內過夜，原因是　
　。
17．達州市某現代化蔬菜大棚基地生產的番茄鮮嫩多汁深受消費者青睞。為了進一步增加產量，為農民創收，達州市農科所做了如下研究。如圖依次為葉片進行的生理活動模式圖、夏季晴朗的一天大棚內植物葉肉細胞吸收和釋放二氧化碳的量（相對值）隨時間變化的折線圖、一天內光合作用和呼吸作用強度隨時間變化曲線圖。據圖分析：
（1）白天發生在圖一中的生理活動有　
　（填圖一中字母）。
（2）根據圖二分析，農作物一晝夜積累有機物總量最多的是　
　點（填圖二中字母），此點對應圖三中　
　點（填圖三中字母）。
（3）若大棚內溫度降低，圖二中的A點會　
　。
18．圖甲，智能溫室大棚內的溫度、CO2濃度、光照強度等條件能自動控制，以滿足作物生長發育的需求。圖乙表示大棚內A、B兩種植物的光合速率（用CO2吸收量表示）與光照強度的關系曲線。請分析回答：
（1）大棚內壁上經常出現水珠，這些水珠部分來自于植物的　
　作用。
（2）要使植物A和B都能正常生長，大棚內光照強度至少應大于[　
　]點。
（3）若不考慮溫度對呼吸作用的影響，則當光照強度為f時，單位時間內植物A、植物B中光合作用合成的有機物量較大的植物是　
　。
（4）綠葉光合作用的有機物通過　
　（填“導管”或“篩管”）運輸。
（5）要提高大棚內作用的產量可以采取的措施有　
　。（寫出一點）
Syman4.4
植物的光合作用和呼吸作用
學習重難點
理解植物光合作用的過程和實質。
了解植物光合作用的意義和應用。
理解植物的呼吸作用的過程和實質。
了解光合作用和呼吸作用的聯系和區別。
了解呼吸作用與農業生產和人類生活的關系。
知識點梳理
知識點梳理一、有機物的制造——光合作用
光合作用的定義：
綠色植物利用太陽的光能，同化二氧化碳（CO2）和水（H2O）制造有機物質并釋放氧氣的過程，稱為光合作用。光合作用所產生的有機物主要是碳水化合物，并釋放出能量。
2.光合作用的產物和原料
綠色植物在陽光照射下，將外界吸收來的二氧化碳和水分，在葉綠體內，利用光能合成有機物，并放出氧氣，同時光能轉化成化學能儲藏在制造成的有機物中。這個過程叫做光合作用。光合作用的反應式可用下式表示：CO2+H2O→〔CH2O〕n+O2（〔CH2O〕n指有機物。）
光合作用中最主要的產物是碳水化合物，（即三碳途徑與四碳途徑形成的產物）其中包括單糖、雙糖和多糖。單糖中最普遍的是葡萄糖和果糖；雙糖是蔗糖；多糖則是淀粉。在葉子里，葡萄糖常轉變成淀粉暫時貯存起來。但有些植物如蔥、蒜等葉子在光合作用中不形成淀粉，只形成糖類。
光合作用的產物除碳水化合物外，還有類脂、有機酸、氨基酸和蛋白質等。在不同條件下，各種光合產物的質和量均有差異，例如，氮肥多，蛋白質形成也多，氮肥少，則糖的形成較多，而蛋白質的形成較少；植物幼小時，葉子里蛋白質形成多，隨年齡增加，糖的形成增多；不同光波如藍紫光下則合成蛋白質較多，山區的小麥蛋白質含量高、質地好就是這個道理，在紅光下則合成碳水化合物較多。所以光合作用產物不是固定不變的。在不同情況下，可以發生質和量的變化。
3.光合作用的意義
1、將太陽能變為化學能
植物在同化無機碳化物的同時，把太陽能轉變為化學能，儲存在所形成的有機化合物中。每年光合作用所同化的太陽能約為人類所需能量的10倍。有機物中所存儲的化學能，除了供植物本身和全部異養生物之用外，更重要的是可供人類營養和活動的能量來源。
因此可以說，光合作用提供今天的主要能源。綠色植物是一個巨型的能量轉換站。
2、把無機物變成有機物
植物通過光合作用制造有機物的規模是非常巨大的。據估計，植物每年可吸收CO2約合成約的有機物。地球上的自養植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陸生植物同化的。人類所需的糧食、油料、纖維、木材、糖、水果等，無不來自光合作用，沒有光合作用，人類就沒有食物和各種生活用品。換句話說，沒有光合作用就沒有人類的生存和發展。
3、維持大氣的碳-氧平衡
大氣之所以能經常保持21%的氧含量，主要依賴于光合作用（光合作用過程中放氧量約）。光合作用一方面為有氧呼吸提供了條件，另一方面，的積累，逐漸形成了大氣表層的臭氧（O3）層。臭氧層能吸收太陽光中對生物體有害的強烈的紫外輻射。植物的光合作用雖然能清除大氣中大量的CO2，但大氣中CO2的濃度仍然在增加，這主要是由于城市化及工業化所致。
4.光合作用與農業生產
（1）合理密植
合理密植既充分利用了單位面積上的光照而避免造成浪費，又不至于讓葉片相互速擋，影響光合作用的進行。
（2）間作套種（立體種植）
立體種植就是把兩種或兩種以上的作物，在空間和時間上進行最優化組合，以達到增產，增收，延長應的目的。
（3）增加二氧化碳的濃度
二氧化碳是植物進行光合作用的主要原料，空氣中二氧化碳濃度一般是0.03%，當空氣中二氧化碳的濃度為0.5%~0.6%時，農作物的光合作用就會顯著增強.產量有較大的提高。在溫室中，增加二氧化碳濃度的方法有很多。例如，增施有機肥料（農家肥），利用微生物分解有機物放出二氧化碳;噴施儲存在鋼瓶中的二氧化碳;用化學方法產生二氧化碳等。
（4）其他方面
植物光合作用受諸多因素的影響，最大限度地滿足農作物光合作用對水、無機鹽、溫度、光照等方面的要求，農業生產就能獲得豐收。
知識點梳理二、有機物的分解和利用——呼吸作用
呼吸作用的定義：
細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成無機物或小分子有機物，釋放出能量并生成ATP的過程。在一定范圍內，細胞呼吸強度隨含水量的升高而加強，隨水量的減少而減弱。
細胞呼吸分為發酵、有氧呼吸、無氧呼吸三種。有氧呼吸以分子氧（O2）為最終電子受體，無氧呼吸以無機氧化物為最終電子受體，發酵以有機物為最終電子受體。
（一）有氧呼吸
1、概念：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等的有機物徹底氧化分解產生二氧化碳和水，釋放能量，產生大量ATP的過程。
2、反應式
有氧呼吸最常利用的物質是葡萄糖，其化學反應式可以簡寫成：
3、場所
有氧呼吸的全過程十分復雜，可以概括地分為三個階段，每個階段的化學反應都有對應的酶催化。在細胞質和線粒體中完成。
（二）無氧呼吸
1、概念
細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程.
2、場所
細胞質基質
3、反應式
（1）C6H12O6—(酶)→
2
C2H5OH（酒精）+2
CO2
+
少量能量
代表生物：大多數植物，酵母菌。
（2）C6H12O6—(酶)→
2
C3H6O3（乳酸）+
少量能量
代表生物：動物和高等植物的某些器官如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等，乳酸桿菌等。
4、無氧發酵
這是較常見的一般意義上的無氧呼吸，基本有下面兩種。
酒精發酵
丙酮酸（C3H4O3）在脫羧過程后不生成乙酰輔酶A，而是生成乙醛，乙醛接受還原性氫被還原為酒精。
乳酸發酵
一些生物的呼吸過程，典型的是我們熟知的乳酸菌。在乳酸發酵中，丙酮酸直接生成乳酸，這是一個被氧化的過程，同樣可以生成很少的ATP，人體內也存在這一過程，劇烈運動時肌肉供氧不足，便會通過這一過程得到能量，生成的乳酸導致肌肉酸痛。
2.呼吸作用的意義
(1)為生物體各項生命活動提供直接能源物質——ATP。
(2)為體內的其他化合物的合成提供原料。
(3)維持恒溫動物的體溫。
3.呼吸作用的應用
（一）有氧呼吸原理的應用
（1）作物栽培要及時松土透氣，利用根系的有氧呼吸，促進水和無機鹽的吸收；稻田需定期排水，否則會因根進行無氧呼吸產生大量酒精而對細胞有毒害作用，使根腐爛。
[1]
（2）提倡有氧運動的原因之一是不因為會
因為劇烈運動，使細胞無氧呼吸積累過多的乳酸而使肌肉酸脹無力。
（3）饅頭、面包的過程中利用酵母發面使面包饅頭變得松軟可口。
（二）無氧呼吸原理的應用
（1）選用“創可貼”、透氣的紗布包扎傷口，為傷口創造透氣的環境，避免厭氧病原菌的繁殖，利于傷口愈合。
（2）酵母菌、既可以進行有氧呼吸，又可進行無氧呼吸。有氧時，進行有氧呼吸，大量繁殖；無氧時，進行無氧呼吸，產生酒精或食醋。所以生產中，在控制通氣的情況下，可生產各種酒食醋等。
（3）豆腐乳的制作是利用了真菌的無氧呼吸發酵生成多種營養物質的原理。
知識點梳理三、光合作用和呼吸作用的關系
光合作用
呼吸作用
原料
二氧化碳和水
有機物和氧氣
場所
葉綠體
活細胞
條件
光
有光和無光均可以
產物
有機物和氧氣
二氧化碳和水
反應式
二氧化碳＋水
有機物＋氧氣
有機物＋氧氣
二氧化碳＋水
實質
物質變化
無機物→有機物
有機物→無機物
能量變化
光能→有機物中的
化學能(貯存能量)
化學能→其他形式的
能量(釋放能量)
相互關系
既互相矛盾又互相依賴。光合作用為呼吸作用提供了有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供了能量和部分原料CO2
知識點梳理四、實驗探究突破
(一)植物在光下制造淀粉
1．圖示過程
2．變量分析
見光和遮光構成一組對照實驗，變量是光照。
3．現象與結論
位置
遮蓋部分
未遮蓋部分
現象
不變藍
變藍
分析
無光照，不能進行光合
作用，不制造淀粉，所
以滴加碘液后不變藍
有光照，能夠進行光合
作用，制造淀粉，所以滴
加碘液后變藍
結論
1.光照是光合作用制造淀粉的必要條件
2．植物光合作用產生的有機物是淀粉
4.實驗總結
驗證植物光合作用、呼吸作用的常用實驗方法：
(1)滴加碘液，驗證光合作用的產物是淀粉。
(2)選一葉片，部分遮光，驗證光合作用的必要條件是光。
(3)用氫氧化鈉溶液除去CO2，或用碳酸氫鈉溶液增加CO2，驗證光合作用的原料有CO2。
(4)選一葉片，切斷主葉脈，驗證光合作用的原料有水。
(5)用銀邊天竺葵，驗證光合作用的場所是葉綠體。
(6)用帶火星的小木條或衛生香，驗證光合作用的產物有O2。
(7)用澄清石灰水，驗證呼吸作用的產物有CO2。
(8)用燃燒的蠟燭消耗掉O2，驗證呼吸作用的原料有O2。
5．命題突破
(1)將植物進行暗處理的原因：
將葉片中的有機物運走耗盡，以免葉片內殘余的有機物干擾實驗結果。
(2)部分遮光處理的原因：
讓部分葉片不見光，與其余部分形成對照，以此來驗證光是綠色植物制造有機物必不可少的條件。
(3)酒精隔水加熱的原因：
能溶解葉綠素，但直接加熱會因蒸發過快造成浪費，也易引起火災。
(4)實驗過程中葉片的顏色變化情況：
葉片先由綠色變成黃白色，再變成藍色，原因是：酒精溶解葉綠素，使其變成黃白色，加碘液染色使其變成藍色。
(二)探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1．實驗步驟
(1)將盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜。
(2)選定兩片生長狀況相同的葉子，用透明塑料袋密封，透明塑料袋內分別裝少量清水和氫氧化鈉溶液，光照4小時。
(3)打開裝置取下葉片，酒精脫色后加碘液，檢驗葉片內有無淀粉產生。
2．圖示過程
3．變量分析
袋內裝清水和袋內裝NaOH溶液構成一組對照實驗，變量是二氧化碳的有無。
4．現象與結論
裝有氫氧化鈉
裝有清水
現象
葉片經酒精脫色后
滴加碘液不變藍
葉片經酒精脫色后
滴加碘液變藍
結論
裝置中無二氧化碳，
不能進行光合作用，
不能制造淀粉
裝置中有二氧化碳，能進
行光合作用，制造淀粉
5.注意事項
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止氣體進入，影響實驗結果。
(2)氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，操作時應注意安全。
6．命題突破
實驗中酒精的作用：
溶解葉片中的葉綠素，使結果便于觀察。
（三）植物的呼吸作用
1．實驗裝置
2．實驗步驟
取兩只大小相同、帶橡皮塞的試管，上方裝有數量相同的種子(如裝置圖所示)，一組是已浸水及消毒的種子，另一組是已煮熟及消毒的種子，底部裝適量澄清石灰水，一段時間后觀察現象。
3．現象與結論
A
B
現象
澄清石灰水變渾濁
澄清石灰水無明顯變化
結論
煮熟的種子不能進行呼吸作用，已浸水及消毒的種子能進行呼吸作用，產物是能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳
4.命題突破
(1)種子“已浸水”和“已煮熟”意味著什么？
“已浸水”是指種子上有適量水分；“已煮熟”是指種子已死亡。
(2)種子需要消毒的原因：
種子消毒是為了避免種子上的微生物影響實驗結果。
(3)影響呼吸作用的兩個主要因素：
溫度和二氧化碳的濃度。在一定范圍內，溫度越高，植物體內含水分越高：氧氣濃度越大，植物的呼吸作用越強，分解的有機物多，釋放出的能量多。
(4)無光照時光合作用和呼吸作用的關系：
光合作用只在光照下進行，而呼吸作用隨時都在進行，因此，無光照時呼吸作用強度大于光合作用強度。
(5)實驗中使用綠豆種子時要在黑暗處放置一段時間的原因：
防止光合作用對實驗的干擾。
三．典型例題
考點1：光合作用和呼吸作用相互關系
【例1】
若某植株的一葉片的主葉脈被切斷（如甲葉），另一葉片上貼上錫箔（如乙葉）；在陽光下照射4小時，經脫色并用碘液處理，A部位呈棕褐色，B部位呈藍色，錫箔C的位置不呈藍色，以上實驗能夠證明光合作用需要（　　）
?水和光
B.?葉綠體和光
C.?水和二氧化碳
D.?水和葉綠體
【答案】A
【變式1-1】
圖中曲線是不同溫度下測得的光合作用效率與光照強度的關系曲線。曲線所給出的正確信息是（?
）
?當溫度一定時，光合速率隨光照強度的增加而增加
B.?當光照強度一定時，光合速率隨溫度升高而增加
C.?當光照強度大于Q時，溫度是限制光合作用效率的因素
D.?當光照強度小于P時，溫度是限制光合作用效率的因素
【答案】C
【變式1-2】
某同學設計了如圖的裝置（瓶中植株未經暗處理）。下列描述中，正確的組合是（）
①該裝置可驗證植物的光合作用能產生氧氣
②該裝置可驗證植物的呼吸作用能產生二氧化碳
③丙內石灰水保持澄清
④丙內石灰水變渾濁
A.?①③
B.?②④
C.?①④
D.?②③
【答案】B
【變式1-3】
某植物葉片邊緣呈黃白色，不含葉綠體．將該植物在黑暗中放置48小時后，切斷部分葉脈，將葉片的部分區域的兩面用錫箔紙遮蔽，如圖所示，光照一段時間后去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察葉片a、b、c、d4個部位的顏色，發現只有d顯藍色．下列說法錯誤的是（　　）
A.該實驗證明淀粉是光合作用的產物
B.對比da，說明光合作用需要葉綠體
C.對比dc，說明光合作用需要光照
D.對比db，說明光合作用需要水
【答案】B
【變式1-4】
農科所技術員研究溫度對某蔬菜新品種產量的影響，將實驗結果制成如圖曲線：據此提出以下結論，你認為不合理的是（　　）
A．溫度越高，該蔬菜新品種的產量不一定越高
B．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度
C．5～35℃時蔬菜的合成的有機物大于分解的有機物
D．溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃
【答案】B
考點2：光合作用和呼吸作用對農業生產的影響
【例2】
用如圖裝置對植物呼吸作用進行探究。將數棵菠菜放入黑色塑料袋，用繩子扎緊袋口，不使外界空氣進入，在暗處放置一個晚上后松開塑料袋口，插入一根導管，讓塑料袋中的空氣通入澄清石灰水中。對實驗作出的分析合理的是（　　）
A．暗處放置一晚，是將菠菜葉片上原有的有機物消耗或轉運掉
B．放入黑色塑料袋用繩子扎緊袋口，主要目的是停止菠菜進行呼吸作用
C．若用一相同裝置放入等量高溫滅活后冷卻的菠菜進行對照，可使實驗更為嚴謹
D．本實驗的結論是，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁
【答案】C
【變式2-1】
現代物流有效緩解了農產品滯銷問題，并在采摘、儲存、運輸過程中采取相應的措施減少農戶損失，下列相關解釋合理的是（　　）
A．芒果、香蕉等水果為了運輸可提前采摘，存儲中會釋放生長激素促進成熟
B．蔬菜應避免集中堆放，防止蒸騰作用產生熱量和水分而引起腐爛
C．在冷庫中儲存水果時會通入適量的二氧化碳，目的是抑制水果的呼吸作用
D．蔬菜采取密閉冷藏運輸方式可減弱光合作用，減少營養物質的流失
【答案】C
【變式2-2】
根據資料回答問題。
光合作用的公式：二氧化碳+水有機物（儲存能量）+氧氣
（1）請補充呼吸作用的公式：
有機物（儲存能量）+①→②+水+能量
（2）光合作用的場所是　
　
A、線粒體B、葉綠體C、液泡D、細胞壁
（3）必須需要光的是　
　作用。（選填“光合”或者“呼吸”）
（4）任何細胞都在不停地進行呼吸作用。呼吸作用的實質是　　
A、合成有機物，釋放能量
B、合成有機物，儲存能量
C、分解有機物，釋放能量
D、分解有機物，儲存能量。
【答案】（1）氧；二氧化碳；（2）B；（3）光合；（4）C.
【變式2-3】
新鮮蔬果（如蘿卜）要低溫貯藏，否則會空心，這樣做的目的是降低它們的　
　作用，從而減少其有機物的消耗；而在栽種蔬菜的大棚中，夜晚進行光照，其目的是為了增加植物的　
　作用，促進有機物的合成；水澇地中，植物受危害的原因是根的　
　作用受到抑制。
【答案】呼吸；光合；呼吸.
考點3：實驗探究突破
【例3】
七年級探究性學習小組的同學在學習了《生物圈中的綠色植物》相關知識后，利用課余時間，用銀邊天竺葵作實驗材料，對“綠色植物進行光合作用”實驗作了進一步探究．請根據以下圖示，回答下列問題．
（1）請根據圖示，寫出正確的操作步驟：________
（2）上述圖②操作有誤，請改正：________?
（3）步驟①中，A、B兩裝置形成了相互對照，其變量是?________
；步驟⑥中，a與b相互對照所得出的結論是??________
。
（4）進行④和⑤的目的，是為了檢驗葉片中是否含有________
。
（5）步驟⑦中，一晝夜后試管中澄清的石灰水變渾濁，主要原因是________
。
（6）受該實驗的啟發，在農業生產中，為了提高溫室內農作物的產量可采取哪些有效措？
（請答出兩條）________
。
【答案】（1）⑦→①→③→②→⑤→④→⑥；（2）小燒杯裝酒精、大燒杯裝清水，隔水加熱；（3）二氧化碳；光合作用需要在含有葉綠體的細胞內進行、光合作用需要二氧化碳；（4）淀粉；（5）植物的呼吸作用產生了二氧化碳；（6）增加光照強度或延長光照時間；提高二氧化碳的含量，保持蔬菜大棚內通風；合理密植，讓作物的葉片充分利用單位面積光照，而不互相遮擋；間作套種等措施可以提高產量.
【變式3-1】
下面英國科學家普利斯特利關于光合作用的著名實驗模式圖，請回答問題：
（1）他把一支點燃的蠟燭和一只小白鼠分別放到甲、乙密閉的玻璃罩里，蠟燭不久就熄滅了，小白鼠也很快死亡，原因是玻璃罩中缺少________。
（2）他把一盆植物和一支點燃的蠟燭一同放到一個密閉的玻璃罩里（圖丙）。他發現植物在一段時間內能夠正常生活，蠟燭也沒有熄滅。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一個密閉的玻璃罩里（圖丁），發現在一段時間內植物和小白鼠都能夠正常生活，說明綠色植物在進行________時能產生________。
（3）后來的科學實驗證明，蠟燭燃燒或動物呼吸排出的________是綠色植物光合作用的原料。
（4）根據研究我們還知道，燃料燃燒、生物呼吸產生的氣體如果過多易引起地球的溫室效應，會給生物圈中的生物帶來生存危機，你認為治理溫室效應的有效措施是
________。
【答案】（1）氧氣；（2）光合作用；氧氣；（3）二氧化碳；（4）節能減排（植樹造林）.?
【變式3-2】
小李同學利用如圖所示植物為實驗材料，設計如下實驗步驟：
①將植物A、B兩張葉片分別用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗處48小時。②……。③將A、B兩張葉片置于酒精溶液中水浴加熱，至葉片褪成黃白色時，取出葉片并用清水洗凈后，滴上碘液，觀察顏色變化。
請完善小李同學的實驗步驟并回答問題：
（1）寫出實驗步驟②________。
（2）將A、B兩張葉片置于酒精溶液中加熱，這樣處理的目的是________。
（3）你預期的實驗結果是________。
（4）除了實驗中起對照作用的變量外，請再列舉兩個可能會影響實驗結果的其它變量________，________。
【答案】（1）放在陽光下照射一段時間（3—4小時）；（2）溶解葉片中的葉綠素；（3）A葉片加碘液后不變藍，B葉片加碘液后變藍；（4）溫度；光照.
【變式3-2】
某研究者利用栽在花盆中的植物，對植物的光合作用與呼吸作用進行了相關的研究，請回答如下問題：
（1）圖甲表示此盆綠色植物在兩種不同溫度下釋放氧氣的快慢與光照強度的關系。若該植物的呼吸商A（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）為0.75，在15℃、1千勒克司光照強度下，該植物進行光合作用時除完全利用呼吸所產生的CO2外，每小時還應從外界吸收CO2
________毫升。
（2）圖乙是測定圖甲縱坐標上a值的實驗裝置圖，請回答下列問題：①在鐘罩內放入該植物后密封，置于15℃的環境中，并對鐘罩進行________處理。
②簡述該實驗的原理和測量方法________。
（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用________圖來說明，其原因是________。
【答案】（1）1.25a；（2）遮光處理；植物呼吸作用消耗氧氣，而釋放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，引起鐘罩內氣壓下降，刻度管中紅墨水上升，紅墨水上升的體積可視為實驗時間里植物的耗氧量，即為1a；（3）B；干旱初期，植物葉片氣孔逐淅關閉，體內CO2濃度下降，光合作用快慢下降.
【變式3-3】
選取有白斑葉片和綠色葉片的牽牛花進行如圖所示的光合作用實驗。請分析回答下列問題：
（1）將此裝置經黑暗處理一個晝夜后移至光下數小時，再將這四片葉子取下，分別放在盛有酒精的燒杯中，隔水加熱，使________溶解到酒精中。
（2）清洗后向這四片葉子滴加碘液，變成藍色的有??????????
。
A.?Ⅰ葉片中未覆蓋鋁箔的部分
B.?Ⅰ葉片中覆蓋鋁箔的部分
C.?Ⅱ中白色部分
D.?Ⅱ中綠色部分
E.?Ⅲ葉片
（3）Ⅳ葉片與________葉片形成一組對照實驗。
（4）本實驗不能得出的結論是?????
。
A.?光合作用需要水
B.?光合作用需要光
C.?光合作用需要二氧化碳
D.?光合作用需要適宜的溫度
E.?光合作用需要葉綠體
【答案】（1）葉綠素；（2）A,D,F；（3）Ⅲ；（4）A,D,F
四.課堂訓練
1．在寒冷的冬天，利用溫室進行蔬菜種植可以提高經濟效益，但需要調節好溫室的光照、溫度、濕度和氣體以提高產品的質量，下列措施及方法正確的是（　　）
①建造溫室大棚時使用白色的塑料薄膜，以提高光合作用效率
②適當增加光照以補充冬季的陽光不足
③盡量增加空氣的濕度，以降低植物的蒸騰作用
④向溫室內定期施放二氧化碳氣體，以增加光合作用的強度
⑤向溫室內定期施放氧氣，以降低呼吸作用的強度
⑥溫室內盡量保持晝夜溫度差，以利于有機物的積累。
②④⑥
B．①②④
C．②⑤⑥
D．③④⑥
【答案】B
【解析】解：①建造溫室大棚時使用白色的塑料薄膜，以提高光合作用效率，①正確。
②適當增加光照以補充冬季的陽光不足，提高作物的產量，②正確。
③盡量增加空氣的濕度，以降低植物的蒸騰作用，農作物的產量與植物的蒸騰作用無關，③錯誤。
④向溫室內定期施放二氧化碳氣體，以增加光合作用的強度，提高作物的產量，④正確。
⑤向溫室內定期施放氧氣，可以增加植物的光合作用，不利于有機物的積累，⑤錯誤。
⑥溫室內盡量保持晝夜溫度差，以利于有機物的積累，導致夜晚呼吸作用過強，不利于有機物的積累，⑥錯誤。
2．在探究植物的呼吸作用實驗中，所用的保溫瓶已作滅菌處理，保溫瓶內的環境條件適宜。將適量、等質量的正在萌發和煮熟過的種子分別裝入兩個保溫瓶后密閉，多次測定有關的量，并繪制成如圖曲線。下列判斷符合客觀事實的是（　　）
A．若y表示瓶內溫度，則a表示萌發的種子
B．若y表示瓶內氧氣量，則c表示煮熟過的種子
C．若y表示種子的質量，則b表示萌發的種子
D．若y表示瓶內二氧化碳量，則c表示煮熟過的種子
【答案】A
【解析】解：生物細胞利用氧將植物體內的有機物分解產生二氧化碳和水，并且將儲存在有機物中的能量釋放出來，為生命活動提供動力，這個過程叫呼吸作用，呼吸作用在生物體的線粒體中進行的。
若a是萌發的種子，所以a中的種子進行呼吸作用，呼吸作用釋放出大量的熱量，所以瓶內溫度升高；而進行呼吸作用也消耗氧，所以瓶內的氧氣的含量逐級減少。
3．如圖是大豆種子在萌發成幼苗的過程中，根據其幼苗細胞干重和鮮重的變化而繪制的兩條曲線（甲和乙），有關敘述不正確的是（　　）
A．表示其幼苗細胞干重變化的曲線是乙
B．a→b的變化是因為種子萌發吸收了大量的水分
C．a→c的變化是因為種子萌發過程中，呼吸作用消耗了大量有機物
D．c→d的變化是因為種子萌發吸收了大量的水分，使幼苗細胞鮮重增加
【答案】D
【解析】解：A、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，所以曲線甲是表示種子萌發的鮮重；曲線乙是表示種子干重變化，A正確；
B、曲線甲中a→b變化的主要原因是種子萌發吸收了大量的水分，因此其鮮重是不斷增加，B正確；
C、由于大豆幼苗還沒長出葉前，植株不能進行光合作用，不能制造有機物，因此從a點到c點有機物是減少的，即干重下降，呼吸作用消耗了大量有機物，C正確；
D、大豆幼苗長出葉，光合作用開始進行，就可以進行光合作用，萌發的種子一直都能進行呼吸作用，從c點開始光合作用的強度大于呼吸作用，所以有機物開始積累，干重增加，D錯誤。
4．將某生長旺盛的植株放進透明密閉的容器內，滿足植株所需要的所有自然條件。然后測定夏季一晝夜間容器內二氧化碳（CO2）濃度的變化，得到如圖所示的曲線。當植株的光合作用強度與呼吸作用強度相等時，曲線上對應這一生理狀況的點有（　　）
A．a點和d點
B．b點和c點
C．a點、b點和c點
D．b點、c點和d點
【答案】B
【解析】解：光合作用必須在光下才能進行，呼吸作用只要是活細胞時時刻刻都在進行。圖中曲線a﹣b二氧化碳的濃度逐漸增多，表明呼吸作用強度強于光合作用的強度；曲線b﹣c段二氧化碳濃度逐漸降低，表明光合作用的強度強于呼吸作用強度，曲線c﹣d段二氧化碳又由少逐漸增多，表明呼吸作用強度又大于光合作用強度，因此曲線中的b、c點植株的光合作用強度與呼吸作用強度相等。
5．上個世紀，科學家希爾為了探究光合作用在哪里進行，曾經設計類似下圖實驗，把剛采摘的且生長旺盛的樹葉搗碎，采用某種方法獲得含有葉綠體的濾液，分成三等份。把其中兩份直接放入A、B培養皿，第三份除去葉綠體后放入C培養皿。將三個培養皿置于同一地點，A、C培養皿接受光照，B培養皿遮光處理。一段時間后，觀察到A培養皿中產生氣泡，其中的氣體能使帶火星的木條復燃；B、C培養皿中未產生氣泡。結合所學知識，分析判斷下列敘述，其中不正確的是（　　）
A．培養皿A中氣泡內的氣體是氧氣
B．培養皿B中無氣泡產生是因為缺乏二氧化碳
C．通過比較A、C培養皿中的現象，可知光合作用的場所是葉綠體
D．通過比較A、B培養皿中的現象，可知光照是光合作用的必要條件
【答案】B
【解析】解：A．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并釋放氧氣的過程，叫光合作用。故培養皿A中氣泡內的氣體是氧氣，A正確。
B．培養皿B中無氣泡產生是因為缺乏光而不是缺乏二氧化碳，B錯誤。
C．A處理有葉綠體產生了淀粉，C處理沒有葉綠體沒有產生淀粉。通過比較A、C培養皿中的現象，可知光合作用的場所是葉綠體，C正確。
D．A處理有光，B處理沒有光，兩者形成一組對照實驗，進行A、B兩種處理的目的是設置對照實驗。光照處理的變藍，說明有淀粉，實驗結果說明光合作用需要光。光是光合作用的條件。通過比較A、B培養皿中的現象，可知光照是光合作用的必要條件，D正確。
6．如圖所示，圖（一）、（二）為種子呼吸作用及植物光合作用實驗裝置圖，圖（三）的曲線表示種子呼吸作用（實線）及植物光合作用（虛線）強度變化過程，如圖（一）和（二），由漏斗向裝種子的瓶內加入少量水后（圖中a點），圖（三）的曲線發生了變化。下列說法不正確的是（　　）
A．種子吸水萌發，呼吸作用加強，所以圖（三）中曲線ab上升
B．圖（一）裝置中種子萌發產生的CO2進入圖（二）裝置，植物光合作用強度增加
C．曲線bd不變化，是因為種子不再進行呼吸作用和植物不再進行光合作用導致的
D．當CO2濃度提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨CO2含量的提高而增強
【答案】C
【解析】解：干燥的種子呼吸作用較弱，而干燥的種子在加入適量的水以后，由于滿足了種子萌發的外界條件，所以種子開始萌發，萌發的種子呼吸作用旺盛，分解有機物產生的能量為種子萌發需要，故曲線ab上升，同時產生大量的二氧化碳，二氧化碳通過裝置中的導管引入到裝置（二）中。裝置（二）中的植物在光下要進行光合作用，光合作用的原料之一是二氧化碳，種子呼吸作用產生大量的二氧化碳為植物的光合作用提供了充足的原料，所以植物的光合作用的強度增加，故曲線cd上升。曲線bd不變化，是因為當光照達到一定強度時，植物體為減少體內水分的散失，關閉了部分氣孔，使進入葉片內的二氧化碳的量減少，從而使光合作用減弱，停留在一個水平上，并不是不進行光合作用，而是種子呼吸作用產生二氧化碳和植物進行光合作用吸收二氧化碳處于平衡狀態，C錯誤。
7．如圖兩條曲線分別表示某植株一晝夜內光合作用和呼吸作用強度隨時間的變化情況，分析錯誤的是（　　）
A．影響該植物呼吸作用變化的因素之一是溫度
B．a﹣c段，植物體內有機物的含量增多
C．b﹣c段，植物的光合作用一直在減弱，合成的有機物一直在減少
D．C點以后，植物體內有機物的含量減少
【答案】C
【解析】解：A、溫度、氧氣和植物細胞含水量都會影響植物的呼吸作用，A正確；
B、據圖可見：a、c點表示的光合作用強度和呼吸作用強度相等，a﹣c段，植物體內有機物的含量增多，B正確；
C、b﹣c段，光合作用強度也有所下降，但制造的有機物始終大于呼吸作用分解的，因此有機物一直在積累，C錯誤；
D、C點以后，植物不能進行光合作用，所以植物體內有機物的含量減少，D正確。
8．從同一植株中挑選長勢相同、重量相等的2片葉片，編號為①②．將①放入盛有清水的燒杯中并置于適宜光照下；將②放入盛有清水的燒杯中并置于黑暗處。在相同的適宜溫度下，向水中通入空氣，6小時后取出①和②葉片，烘干稱重分別得到a和b。葉片在6小時內通過光合作用制造的有機物量是（　　）
A．a
B．a﹣b
C．a+b
D．a﹣2b
【答案】B
【解析】解：①放入盛有清水的燒杯中并置于適宜光照下，六小時后烘干稱重得a，因為進行了光合作用，制造了有機物；②放入盛有清水的燒杯中并置于黑暗處，六小時后烘干得b，只進行的呼吸作用，分解有機物，設原葉片烘干稱重得x，6小時內葉片通過光合作用制造的有機物量為m，6小時內通過呼吸作用分解的有機物量為n，則a＝x+m﹣n，b＝x﹣n，可求得m＝a﹣b。
9．如圖是綠色開花植物的某些生理過程意圖。下列說法錯誤的是（　　）
A．a表示根對水分的吸收，吸收的主要部位是根尖的成熟區
B．b表示水分由導管從低往高運輸，動力主要來自蒸騰作用
C．c表示水分的散失，“門戶”是氣孔
D．此植物的所有細胞都能進行光合作用和呼吸作用
【答案】D
【解析】解：（1）圖中a表示根對水分的吸收，吸收的主要部位是根尖的成熟區，A正確；
B、水在b處是由低處往高處流動，其動力主要來自蒸騰作用，B正確；
C、c表示水分的散失，“門戶”是氣孔，C正確；
D、光合作用的條件是光照，場所是葉綠體，光合作用必須是含有葉綠體的活細胞在光下才能進行，而不是每個細胞就能進行光合作用，如根細胞，植物的所有細胞都能進行呼吸作用，D錯誤。
10．番茄種子開始萌發到長出第一片新葉時，兩片子葉仍具有生理功能。某同學用缺氮的營養液培養上述若干幼苗，然后對幼苗進行如下不同處理，隨后對葉片進行觀察，最先出現缺氮癥狀的是（　　）
A．剪掉根尖的幼苗
B．剪去一片子葉的幼苗
C．剪去兩片子葉的幼苗
D．完整的幼苗
【答案】C
【解析】解：A、根吸水的主要部位在根尖的成熟區，剪掉根尖的幼苗吸水能力下降，植物出現缺水癥狀，A不符合題意；
B、剪去一片子葉的幼苗，還有另一片子葉能夠提供營養，最先不會出現缺氮癥狀，B不符合題意；
C、剪去兩片子葉的幼苗，種子里的營養供給切斷，需要的無機鹽只能從營養液提供，而營養液缺氮，故能最先出現缺氮癥狀，C符合題意；
D、完整的幼苗，兩片子葉仍有營養，不會最先出現缺氮癥狀，D不符合題意。
11．如圖所示是研究光合作用和呼吸作用的實驗裝置，根據相關知識回答問題。
（1）甲裝置試管中收集的氣體可以使帶火星的木條復燃，說明綠色植物的光合作用放出了　
　。
（2）孫悟同學利用甲裝置進行了進一步探究，實驗結果如下表：
試管與臺燈的距離（厘米）
10
20
30
40
每分鐘產生的氣泡數（個）
60
25
10
5
由此得出的結論是　
　。
（3）利用乙裝置研究綠色植物的呼吸作用時，為防止光合作用的干擾，應對該裝置進行　
　處理，一段時間后，玻璃管中紅墨水向　
　（左、右）移動。
（4）農業生產的主要目的是獲取光合作用制造的　
　，滿足人們對食物的需求。請根據光合作用的原理，提出兩項提高農作物產量的措施：①　
　；②　
　。
【答案】（1）氧氣；（2）光照越強，光合作用越強（或光照越弱，光合作用越弱）（評分標準：寫實驗結果的不能給分，如“試管與臺燈的距離越遠，產生的氣泡數目越少”）（3）遮光；左（或左方）；（4）有機物；①合理密植；②間作套種。
【解析】解：（1）甲裝置用來驗證植物的光合作用產生氧氣，光合作用的條件是光，該裝置放在溫暖的光下，照射一段時間，試管中收集的氣體可以使帶火星的木條復燃，表明收集起來的氣體有助燃作用，而氧氣能夠助燃。說明綠色植物的光合作用放出了氧氣。
（2）分析表中的結果，得出的結論是：光照越強，光合作用越強（或光照越弱，光合作用越弱）。
（3）光合作用只能在光下才能進行，呼吸作用有光無光都能進行；呼吸作用吸入氧氣呼出二氧化碳，而二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收了。因此，利用乙裝置研究綠色植物的呼吸作用時，為防止光合作用的干擾，應對該裝置進行遮光處理，一段時間后，玻璃管中紅墨水向左（或左方）移動。
（4）農業生產的主要目的是獲取光合作用制造的有機物，在農業生產上，要保證農作物有效地進行光合作用的各種條件。如合理密植、間作套種、增加光照強度、提高二氧化碳濃度等。
12．研究人員曾經對綠色植物的光合作用與呼吸作用作過以下研究。
實驗一：將某綠色植物放在黑暗裝置中，分別測定在不同溫度下植物對氧氣的吸收量，如圖甲所示，a、b分別表示10℃和20℃時植物吸收氧氣量隨時間變化的情況。
實驗二：按圖乙所示裝置進行黃豆種子呼吸作用和番茄植株光合作用實驗。
請分析回答：
（1）實驗一是在研究溫度對植物　
　強弱的影響，由該實驗可知，溫度越高植物吸收氧氣越　
　。
（2）由實驗一結果可推知：在實驗二中，當廣口瓶內黃豆種子溫度適當　
　時，就會促進玻璃罩內番茄植株的光合作用。
（3）聯系本實驗，可知吐魯番瓜果特別甜的一個主要原因是由于晚上溫度低，　
　。
【答案】（1）呼吸作用；快；（2）升高（提高）；（3）呼吸作用弱，有機物分解少（合理均可）。
【解析】解：（l）根據圖示可以看出植物的呼吸速率和光合速率與溫度以及光照強度的關系：（在一定范圍內）呼吸速率隨溫度升高而加快；溫度越高植物吸收氧氣越快。
（2）密封的玻璃鐘罩內缺少二氧化碳，所以要提高光合作用必須增加二氧化碳，只能通過增強種子的呼吸作用來完成，那就要提高溫度了。
（3）新疆地區白天溫度高，光合作用旺盛，產生了較多的糖分。晚上溫度比較低，低溫可以有效抑制的呼吸作用，因此消耗的營養物質非常少。就會積累比較多的糖分，所以新疆的瓜果比較甜。
13．實驗探究
為了探究不同顏色的光對植物光合作用的影響，某興趣小組把等量天竺葵分別放在3個封閉的容器中，容器大小相同且二氧化碳含量充足。用強度相同的不同顏色的光照射一段時間后，分別比較容器中的氧氣變化量，結果如下表所示。
容器
植物
光的顏色
溫度（℃）
氧氣變化量
1號
天竺葵
紅
25
+++
2號
天竺葵
黃
？
+
3號
天竺葵
綠
25
﹣
（注：氧氣變化量＝實驗后含量﹣實驗前含量；“+”代表增加，“﹣”代表減少）
（1）該實驗研究的變量是　
　。根據實驗設計的原則，2號容器內的溫度應設置為　
　℃。
（2）實驗結果表明，在　
　光下天竺葵光合作用強度最大。除檢測氧氣變化量外，該實驗還可以檢測有機物或　
　的變化量來表示光合作用強度。
（3）增設4號容器，黑暗處理（其它實驗條件相同），若容器中氧氣變化量是“﹣﹣”，則可判斷3號容器中的天竺葵　
　（填“有”或“沒有”）進行光合作用，3號容器中的氧氣含量不增反降的原因是　
　。
【答案】（1）不同顏色的光（或者光）；25；（2）紅；二氧化碳；（3）有；光合作用強度弱于呼吸作用強度（或光合作用產生的氧氣少于呼吸作用消耗的氧氣）
【解析】解：（1）根據題干中的圖表可知容器1、2和3唯一不同的變量是“不同顏色的光（或者光）”，主要是探究光的顏色對光合作用的影響。根據實驗設計單一變量的原則，2號容器內的溫度應與其它容器相同，即設置為25℃。
（2）研究表明：植物對于紅色光質最容易吸收，而對于綠光，植物基本不吸收。除檢測氧氣變化量外，該實驗還可以檢測有機物或二氧化碳的變化量來表示光合作用強度。
（3）增設4號容器，黑暗處理（其它實驗條件相同），若容器中氧氣變化量是“﹣﹣”，而3號容器氧氣變化量是“﹣”則可判斷3號容器中的天竺葵能夠進行光合作用，3號容器中的氧氣含量不增反降的原因是光合作用強度弱于呼吸作用強度（或光合作用產生的氧氣少于呼吸作用消耗的氧氣）。
14．無土栽培是利用營養液栽培作物的一門技術，營養液中含有作物生長所需的無機鹽。
式①：二氧化碳+水有機物+氧氣式②：有機物+氧氣二氧化碳+水+能量
（1）式①和式②分別表示綠色植物進行的不同生理活動。一般要求無土栽培溫室棚內，晚上的溫度低些，目的是　
　（選填“減弱”或“增強”）式②表示的生理活動。式①中的a是　
　。
（2）無土栽培的植物是通過　
　（填器官名稱）吸收無機鹽的。
（3）選擇兩株生長狀況相似、葉片數量不同的同種植株，分別放入燒杯中，燒杯裝有油層密封的質量和濃度相同的同種營養液，將燒杯置于已調節平衡的天平上，如圖甲所示，移動游碼，使指針指在分度盤中央，同時將兩燒杯置于同處陽光下照射一段時間。再放回原天平托盤上，天平的指針將會向　
　（選填“左”或“右”）偏轉。
（4）若圖乙溫室中只有綠色植物，在與外界交換氣體的情況下，每天只在6：00～18：00接受日光照射，請在圖丙的坐標上，用筆畫出6：00～24：00該溫室內CO2濃度的大致變化曲線（0：00～6：00的曲線已經給出）。
【答案】（1）減弱；葉綠體；（2）根；（3）右；（4）
【解析】解：（1）式①和式②分別表示的是綠色植物的光合作用和呼吸作用的表達式；植物的呼吸作用受溫度的影響，在一定范圍內植物的呼吸作用隨溫度的升高而增強，因此夜晚的溫度低些，可以降低植物的呼吸作用，減少植物體內有機物的消耗；光合作用的場所是葉綠體，式①中的a表示的是光合作用的場所葉綠體。
（2）植物的根有兩方面的作用，一是從土壤中吸收水分和無機鹽，二是把植物體固定在土壤中；同樣，無土栽培的植物所需要的無機鹽也是由根從培養液中吸收的。
（3）植物體內的水分以氣體狀態通過氣孔從植物體內散發到植物體外的過程叫做蒸騰作用；植物進行蒸騰作用的主要部位是葉片；將甲裝置中的兩株植物同時移到陽光下，由于左邊植物的葉片比右邊植物的葉片多，左邊植物通過蒸騰作用散失的水分也多，導致左邊裝置的總重量低于右邊裝置的重量，因此在陽光下照射一段時間后，再放回原天平托盤上，天平的指針將會向右偏轉。
（4）植物的光合作用是吸收二氧化碳，釋放氧氣，呼吸作用是吸收氧氣，釋放二氧化碳；在不通入二氧化碳的情況下，裝置乙在光照的條件下，二氧化碳的濃度會逐漸降低；在黑暗環境中，植物只進行呼吸作用釋放二氧化碳，因此二氧化碳的濃度又會逐漸增加。即在6：00～24：00時間段內，二氧化碳在坐標上表現為先降低然后再升高。又因為裝置內的一部分二氧化碳被植物通過光合作用合成了有機物儲存在植物體內，因此裝置內的二氧化碳的總含量會逐漸減少。
15．科學探究是學習和研究生物學的重要方法。甲圖中ABC是綠色植物在白天進行的三種生理活動；乙圖是某生物興趣小組的同學為研究植物的生命活動設計的實驗裝置（注：氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳）；丙圖是對葉片進行脫色的裝置。請據圖回答下列問題：
（1）甲圖中氣體通過　
　（結構）進出葉片。B過程可以拉動水與在植物體內的運輸。
（2）把乙圖中的兩個裝置放在票暗處一晝夜，然后移到光下照射幾小時后，裝置　
　內的氧氣含量比較高。這是因為該植物進行了甲圖中的　
　（填字母）生理活動。
（3）從乙圖的兩個裝置中各剪去一片綠葉，分別置于丙圖裝置中進行脫色處理，裝置　
　內的葉片會變藍。
（4）如果將乙圖裝置二中的清水換成澄清的石灰水，要使澄清的石灰水變渾濁，裝置二必須放在　
　環境中。
（5）該生物興趣小組還發現溫度與植物生長有密切關系。為探究這一問題，該小組將植物放在特定的實驗裝置中，實驗結果如下表（mg/h表示毫克/小時）
溫度（℃）
5
10
15
20
25
30
光照下吸收二氧化碳（mg/h）
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
黑暗下釋放二氧化碳（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
根據表中數據可知，如果連續12小時光照，再連續12小時黑暗，則溫度控制在　
　℃時，植物積累的有機物最多。
（6）從同一植株上挑選長勢相同、重量相等的3個葉片，編號①②③．將①直接烘干稱重為a；將②③分別放入盛有清水的燒杯中，在適宜的溫度下并通入二氧化碳，將盛有②的燒杯置于光下，將盛有③的燒杯置于暗處。6小時后取出②和③葉片，烘干稱重分別為b和c。請分析，葉片②在6小時內通過光合作用制造出的有機物
的量是　
　。
【答案】（1）氣孔；無機鹽；（2）二；C；（3）二；（4）黑暗；（5）20；（6）b﹣c.
【解析】解：1）氣孔是植物體與外界進行氣體交換的“窗口”。因此甲圖中氣體可通過氣孔（結構）進出葉片。B過程蒸騰作用可以拉動水與無機鹽在植物體內的運輸。
（2）氫氧化鈉溶液能吸收裝置中一的二氧化碳，缺乏二氧化碳不能進行光合作用產生氧氣；裝置二中有二氧化碳能進行光合作用產生氧氣。因此“把乙圖中的兩個裝置放在黑暗處一晝夜，然后移到光下照射幾小時后”，裝置二內的氧氣含量比較高。這是因為該植物進行了甲圖中的C光合作用。
（3）氫氧化鈉能吸收二氧化碳，“從乙圖的兩個裝置中各剪去一片綠葉，分別置于丙圖裝置中進行脫色處理”，在脫色后的葉片上滴加碘液，裝置一內的葉片鷹缺乏二氧化碳，沒有制造有機物，滴加碘液不變藍，裝置二內的葉片會變藍。
（4）呼吸作用釋放二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，因此“如果將乙圖裝置二中的清水換成澄清的石灰水，要使澄清的石灰水變渾濁”，裝置二必須放在黑暗環境中。
（5）光合作用吸收二氧化碳制造有機物，呼吸作用分解有機物產生二氧化碳，因此光照下吸收二氧化碳與黑暗下釋放二氧化碳的差越大，植物體內有機物積累越多。所以“根據表中數據可知，如果連續12小時光照，在連續12小時黑暗”，則溫度控制在20℃時，植物積累的有機物最多。
（6）②放入盛有清水的燒杯中并置于適宜光照下，6小時后烘干稱重得b，因為進行了光合作用，制作了有機物，③放入盛有清水的燒杯中并置于無光處，6小時后烘干得c，只進行的呼吸作用，分解了有機物，所以葉片在6小時內通過光合作用制造出的有機物量是b﹣c。
16．綠色植物的光合作用是自然界其他生物最基本的物質和能量來源。分析回答下列問題：
（1）光合作用主要是在葉肉細胞的　
　中進行的，光合作用的產物是　
　和　
　。
（2）圖為二氧化碳濃度和光照強度對大鵬某種蔬光合作用強度（光合作用合成有機物的速度）的影響曲線。①a或b曲線都可以說明　
　是影響光合作用強度的因素；②A點和B點的光合作用強度差異說明　
　是影響光合作用強度的因素。
（3）經過長期的研究和實踐，人們已經總結出許多提高光合作用效率的方法，如　
　、　
　等。
（4）菜農不宜在蔬菜大棚內過夜，原因是　
　。
【答案】（1）葉綠體；有機物；氧氣；（2）光照強度；二氧化碳的濃度；（3）合理密植；間作套種；（4）大棚蔬菜進行呼吸作用消耗氧氣，對人體的健康不利（合理即可）。
【解析】解：（1）根據光合作用的表達式：二氧化碳+水有機物（儲存著能量）+氧氣
可知：綠色植物的光合作用主要是在葉肉細胞的葉綠體中進行的，葉綠體是進行光合作用的場所；光合作用的產物是有機物和氧氣。
（2）①a或b曲線都可以說明光照強度是影響光合作用強度的因素。由圖象OA和OB都是隨著光照強度的增加而上升，在一定的范圍內，光合作用的強度隨著光照強度的增加而增加。
②A點和B點的光合作用強度差異說明二氧化碳濃度是影響光合作用強度的因素。同一光照強度，二氧化碳濃度越大，光合作用強度越強。
（3）分析曲線，可以得出結論：適當提高光照強度和二氧化碳濃度能促進光合作用，提高蔬菜產量。另外合理密植，間作套種，充分利用光能，促進光合作用；加大晝夜溫差，可以減少有機物的分解，增加有機物的積累，提高蔬菜的產量。
（4）冬季夜間時間長，由于光合作用必須在光下才能進行，所以黑夜蔬菜只能進行呼吸作用，氧化分解有機物產生大量的二氧化碳，空氣中的氧氣變少。蔬菜與人競爭大棚內的氧氣，對人體健康不利。
17．達州市某現代化蔬菜大棚基地生產的番茄鮮嫩多汁深受消費者青睞。為了進一步增加產量，為農民創收，達州市農科所做了如下研究。如圖依次為葉片進行的生理活動模式圖、夏季晴朗的一天大棚內植物葉肉細胞吸收和釋放二氧化碳的量（相對值）隨時間變化的折線圖、一天內光合作用和呼吸作用強度隨時間變化曲線圖。據圖分析：
（1）白天發生在圖一中的生理活動有　
　（填圖一中字母）。
（2）根據圖二分析，農作物一晝夜積累有機物總量最多的是　
　點（填圖二中字母），此點對應圖三中　
　點（填圖三中字母）。
（3）若大棚內溫度降低，圖二中的A點會　
　。
【答案】（1）ABC；（2）G；f；（3）上移.
【解析】解：（1）在白天因為有光，植物能進行的生理活動有：A蒸騰作用，B光合作用和C呼吸作用。
（2）根據圖二的分析，農作物一晝夜積累有機物總量最多的是G點，因為從C到G點的曲線，光合作用強度始終大于呼吸作用，有機物一直處于積累狀態，過了G點呼吸作用增強有機物開始減少。此點對應圖三中的f點，因為在圖三中f點跟圖二中G點一樣，都是下午光合作用與呼吸作用強度相等的時間點。
（3）若大棚內溫度降低，呼吸作用的強度也會降低，釋放的二氧化碳就會減少，因此圖二中的A點就會上移。
18．圖甲，智能溫室大棚內的溫度、CO2濃度、光照強度等條件能自動控制，以滿足作物生長發育的需求。圖乙表示大棚內A、B兩種植物的光合速率（用CO2吸收量表示）與光照強度的關系曲線。請分析回答：
（1）大棚內壁上經常出現水珠，這些水珠部分來自于植物的　
　作用。
（2）要使植物A和B都能正常生長，大棚內光照強度至少應大于[　
　]點。
（3）若不考慮溫度對呼吸作用的影響，則當光照強度為f時，單位時間內植物A、植物B中光合作用合成的有機物量較大的植物是　
　。
（4）綠葉光合作用的有機物通過　
　（填“導管”或“篩管”）運輸。
（5）要提高大棚內作用的產量可以采取的措施有　
　。（寫出一點）
【答案】（1）蒸騰；（2）d；（3）A；（4）篩管；（5）增加光照時間、晚上降溫.
【解析】解：（1）蒸騰作用散失水分，因此“大棚內壁上經常出現小水珠”，這些小水珠部分來自于植物的蒸騰作用，還有部分來自土壤水分的蒸發。
（2）“要使植物A和B都能正常生長”，必須使植物A和植物B的光合作用強度大于呼吸作用強度，因此大棚內光照強度至少應大于d點。
（3）從圖乙中看出，當光照強度為f時，植物A和植物B的二氧化碳吸收量相等，表明植物A光合作用二氧化碳吸收量與呼吸作用二氧化碳釋放量的差等于植物B光合作用二氧化碳吸收量與呼吸作用二氧化碳釋放量的差；光照強度為0時，植物A的二氧化碳吸收量比植物B的二氧化碳吸收量小，表明植物A的呼吸作用強度大于植物B的呼吸作用強度。因此“若不考慮溫度對呼吸作用的影響，則當光照強度為f時，單位時間內”，光合作用合成的有機物是植物A多于植物B。
（4）葉脈里有導管和篩管，光合作用需要的水分、無機鹽就是由葉脈里的導管運輸到葉肉細胞里的，光合作用制造的有機物也是通過葉脈中的篩管運輸到植物體的其他部位的。
（5）植物的呼吸作用受溫度的影響，溫度越低呼吸作用越弱，分解的有機物就越少，所以夜間適當的降低大棚里的溫度是為了減弱植物的呼吸作用，降低植物體內有機物的消耗，以提高大棚里蔬菜的產量。因此要提高大棚內作用的產量可以采取的措施有增加光照時間、晚上降溫。
Syman

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