课件112张PPT。 绿色植物的新陈代谢分块讲解一 无机盐和水对植物生长的作用【知识回顾】
1.绿色植物根、茎、叶的结构及作用
(1)根是吸水的主要器官。根是植物的地下部分,主要
起固着、吸收作用。根尖是根吸收水分的主要部位,
它由_____(保护作用)、_______(细胞能不断分裂)、
_______(细胞能不断生长)和_______(植物吸收水分
和无机盐的主要部位)四部分组成。根冠分生区伸长区根毛区(2)双子叶植物的茎从外到内由树皮、形成层、木质
部、髓组成,在木质部与韧皮部之间有形成层,形成层
不断地进行细胞分裂,向外形成_____部,向内形成
_____部,使茎逐年加粗。水稻、小麦等单子叶植物的
茎没有形成层,它们的茎不能加粗生长。
韧皮木质双子叶植物茎的树皮:由外树皮(死亡细胞,起保护作
用)和韧皮部组成,韧皮部又由韧皮纤维和筛管(自上
而下输送________组成。木质部:由木质纤维和导管
(自下而上输送_____和_______)组成。
有机物)水分无机盐(3)叶是绿色植物光合作用的主要器官。叶片由叶表
皮、叶肉、叶脉等组成。叶表皮上有保卫细胞,保卫
细胞间的小孔是气孔。
①气孔由成对的保卫细胞控制,是CO2、O2和_______
进出的门户。
②保卫细胞吸水膨胀时,气孔_____;保卫细胞失水缩
小时,气孔_____。水蒸气张开闭合2.无机盐的作用及缺乏症3.植物体对水分的吸收、利用和散失过程
(1)植物吸收水分和无机盐的主要部位是根尖的
_______。植物根毛细胞细胞液的溶质质量分数_____
土壤溶液的溶质质量分数,植物就吸水。如果根毛细
胞细胞液的溶质质量分数_____土壤溶液的溶质质量
分数,植物就失水。因此,在农业生产中一次施肥不
能过多。根毛区大于小于(2)植物体对水分的利用和散失过程。
根吸收的水分,通过根、茎、叶中的_____,运输到植
物的地上部分。进入植物体内的水分,一般只有1%左
右保留在植物体内,参与植物的_____作用和其他各
项生命活动,其余99%左右都通过蒸腾作用散失掉了。导管光合(3)蒸腾作用的意义。
一是为植物吸收和运输_____提供动力;二是能促进
_______的运输;三是降低植物的温度,特别是叶表面
的温度;四是促进生物圈的水循环。水分无机盐【基础落实】
1.(2016·盐城)如图为根尖结构模式图,与根不断生
长有关的部位是 ( )AA.②③ B.①② C.③④ D.①④解析 从根尖尖端往上依次是④根冠、③分生区、②伸长区、①根毛区。③分生区细胞很小,细胞壁薄,细胞核大,细胞质浓,具有很强的分裂能力,能够不断分裂产生新细胞,使细胞数量增加,向下补充根冠,向上转化为伸长区。②伸长区在分生区上部,细胞逐渐停止分裂,开始迅速生长,使细胞体积不断增大,是根伸长最快的地方。因此根的生长主要是③分生区细胞的不断分裂和②伸长区细胞不断长长的结果。2.(2016·滨州)下列有关蒸腾作用的叙述,错误的是
( )
A.蒸腾作用只在白天进行
B.叶是植物进行蒸腾作用的主要器官
C.阴雨天移栽植物,可以提高成活率
D.蒸腾作用可以提高大气湿度,增加降雨量A解析 蒸腾作用在白天和夜晚都能进行,A错误;蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程,可见叶片是蒸腾作用的主要器官,B正确;阴雨天光照不强,降低了蒸腾作用,可以提高成活率,C正确;蒸腾作用散失水分,可以提高大气湿度,增加降雨量,D正确。3.(2016·赤峰)在油菜开花前营养器官的旺盛生长期,
出现了植株矮小、叶片发黄的现象,缺少的无机盐是
( )
A.含氮的无机盐 B.含磷的无机盐
C.含钾的无机盐 D.含硼的无机盐A解析 氮肥作用能促使植物的茎、叶生长茂盛,叶色浓绿。土壤缺氮时,植株矮小,叶片发黄;缺磷时,幼芽和根系生长缓慢,植株矮小,叶色暗绿,无光泽,背面紫色;缺钾时,植物易倒伏,叶脉间缺绿,且沿叶缘逐渐出现坏死组织,渐呈焦枯状。因此A正确。4.(2016·枣庄)下列有关蒸腾作用的叙述,错误的是
( )
A.促进空气的更新和净化
B.促进无机盐的运输
C.使植物有效的散热
D.促进生物圈的水循环A解析 蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程。蒸腾作用有其重要的意义:一是为植物吸收水分提供了向上的动力,同时溶解在水中的无机盐也跟着一起被吸收和运输,二是蒸腾作用能提高大气的湿度,增加降水,促进生物圈的水循环。三是蒸腾作用能带走植物体内的热量,使植物不至于在炎热的夏天被烤死。故A错误。5.(2016·聊城)如图是叶片结构示意图,下列有关叶
片结构与功能的叙述不正确的是 ( )
A.1的主要功能是储存营养物质
B.2是进行光合作用的主要场所
C.3的功能是输送水分和无机盐
D.4控制气体进出和水分的散失A解析 1为上表皮,属于保护组织,作用是保护内部组织,减少体内水分的蒸腾,A不正确;2叶肉细胞具有储藏营养物质的功能,叶肉细胞含有的叶绿体是光合作用的场所,B正确;3叶脉里含有导管和筛管,能够输导水、无机盐、有机物,为输导组织,起运输养料的作用,C正确;4气孔是叶片与外界进行气体交换的窗口,也是植物体蒸腾失水的“门户”,D正确。6.(2016·宁波)如图所示,利用放置在阳台上的装置进行蔬菜的无土栽培,在培育过程中,需要适时添加培养液,向培养液中通入空气并适时补水。(1)培养液中含多种无机盐,其中含氮的无机盐(如硫
酸铵)的主要作用是 ( )
A.促进蔬菜细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂
B.促进蔬菜的生长发育和开花,使果实、种子的成熟
提早
C.使蔬菜茎秆健壮,促进淀粉的形成A(2)若培养液的浓度_____蔬菜的根细胞的细胞液浓度,
会导致蔬菜细胞内水分含量下降而发生萎蔫,因此需
要适时补水。
(3)一段时间后,由于植物具有_______,蔬菜茎叶会朝
向阳台外生长,从而有利于植物进行_________。大于向光性光合作用解析 (1)含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长,使
枝繁叶茂,故选A;(2)根据植物细胞的渗透作用原理,
植物细胞是否失水或吸水,与植物细胞液的浓度和细
胞周围水溶液的浓度有关,当细胞外部溶液的浓度大
于细胞内部浓度时,水由细胞内向细胞外渗透即失水,
当细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水;
(3)植物具有向光性,一段时间后蔬菜茎叶会朝向阳
台外生长,有利于植物进行光合作用。 【要点精讲】
要点1 绿色植物根、茎、叶的结构与功能
【重要提示】
植物的根是吸收水分的器官,当细胞外部溶液的浓度小于细胞液浓度时,细胞就会吸水。茎中导管是运输水分和无机盐的通道,使水分自下而上运输;茎中的筛管是运输有机物的通道,使有机物自上而下运输;叶是进行光合作用和蒸腾作用的器官。【例1】(2016·菏泽)东明西瓜品质优良,原来只在盛夏才能上市,现在人们采取温室育苗、嫁接等手段使西瓜提前上市、增产增收。下列对于瓜农在西瓜种植过程中,采取的相关措施的解释,不正确的是( )
A.合理密植——提高光合作用的效率
B.幼苗带土移栽——保护幼根和根毛
C.合理施肥——提供植物生长所需的有机物
D.育苗时覆盖地膜——提高地表温度解析 合理密植是使植株行间距和株间距科学合理,
使植物的叶片互不遮挡,通过植物的光合作用,充分有
效地利用这片土地上的光能来提高产量,所以合理密
植是提高光合作用效率,增加作物产量的措施,A正确;
植物吸水的主要部位是根毛,带土移栽幼苗能防止根
毛受损,增强幼苗的吸水能力,提高成活率,B正确;植
物的生长需要多种无机盐,无机盐必须溶解在水中植
物才能吸收利用。植物需要量最大的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐,所以施肥的目的就是提供植物生长必需的无机盐,C错误;育苗时,常用塑料薄膜覆盖地面,能够促进早出苗的主要原因是提高土壤的温度,D正确。
答案 C【变式训练1】 (2017·盐城)有些不法分子盗剥名贵植物杜仲的树皮作药材,致使树木死亡,其原因主要是破坏了树皮中的 ( )
A.导管 B.筛管 C.髓 D.形成层解析 筛管是植物韧皮部(树皮内侧)内输导有机养料的管道,由许多管状活细胞上下连接而成。相邻两细胞的横壁上有许多小孔,称为“筛孔”。两细胞的原生质体通过筛孔彼此相通。筛管没有细胞核,但筛管是活细胞,它可以从上往下把植物体进行光合作用制造的有机物运输到植物的根部。不法分子盗剥杜仲树皮,伤到了树木韧皮部内的筛管,树木顶端的有机物不能往下运输,从而致使树木死亡。
答案 B要点2 植物对水分的吸收、利用和散失的过程
【重要提示】 (1)植物吸水的主要方式是根毛渗透吸水,条件是根毛细胞液泡中的细胞液浓度>土壤溶液浓度。植物通过木质部中的导管运输水分,约有1%用于光合作用等,约有99%用于蒸腾作用散失。(2)蒸腾作用的意义:①植物吸收水分、运输水分的主要动力。②促进无机盐向上运输。③降低叶片的温度。④促进生物圈的水循环。正确理解植物失水、吸水的结构、原理,以及蒸腾作用的意义是解题的关键。【例2】(2016·阜阳)如图是植物蒸腾作用实验装置示意图,实验(二)是在实验(一)基础上的改进。请据图回答问题:(1)实验(一)探究的问题是:蒸腾作用主要是通过__________进行的吗??
(2)实验(二)探究的问题是:蒸腾作用的快慢是否与叶片的多少有关?
(3)预测实验(二)的结果:A、B、C三个塑料袋中的水珠数:__________袋壁内水珠最多;__________袋壁内水珠较少;__________袋壁内水珠最少。?(4)实验(二)的结论是:________________________
____________________________________________。?解析 (1)植物可以进行蒸腾作用,以水蒸气的形式通过气孔散失到空气中,实验(一)探究的问题是:蒸腾作用主要是通过叶片进行的吗?(3)叶片是蒸腾作用的主要器官,预测实验(二)结果:A、B、C三个塑料袋中水珠数:A袋壁内水珠最多;B袋壁内水珠较少;C袋壁内水珠最少。(4)实验(二)的结论:蒸腾作用的快慢与叶片的多少有关。答案 (1)叶片 (3)A B C
(4)蒸腾作用的快慢与叶片的多少有关要点3 无机盐对植物生长的作用
【重要提示】 无机盐主要存在于土壤中,植物在土壤中获得水分同时也从土壤中获得无机盐。
【例3】(2016·茂名)将两株生长情况基本相同的玉米苗,分别放在盛有等量蒸馏水和土壤浸出液的玻璃器皿中进行培养,结果如图所示(1号为土壤浸出液,2号为蒸馏水)。对此分析正确的是 ( )A.此实验的变量是水
B.该实验需在暗处进行
C.实验说明植物生长需要含氮、含磷、含钾的无机盐
D.土壤浸出液为植株生长提供了无机盐解析 土壤浸出液和蒸馏水在物质成分上最大的区别是土壤浸出液含有无机盐,而蒸馏水不含无机盐,因此实验的变量是无机盐,故A错误。植物对无机盐的吸收与光照无关,故该实验不需要在暗处进行,故B错误。根据实验结果可知,用蒸馏水培养的幼苗,生长瘦弱,颜色发黄;用土壤浸出液培养的幼苗,生长健壮,颜色鲜绿,这说明植物的生长需要无机盐,但不能说明植物生长需要含氮、含磷、含钾的无机盐,故C错误,D正确。
答案 D【变式训练2】 (2017·昆明)在土壤浸出液中培养的玉米幼苗长势比蒸馏水中的好,合理的解释是土壤浸出液中含有玉米生长所需要的 ( )
A.水 B.多种无机盐
C.二氧化碳 D.氧解析 植物的生长需要无机盐,没有无机盐就会影响植物的生活,土壤浸出液中培养的幼苗生长良好,而蒸馏水中的幼苗生长不好,此实验说明土壤浸出液中含多种无机盐,能满足植物生长的需要,说明植物生长需要无机盐。
答案 B分块讲解二 植物的光合作用和呼吸作用【知识回顾】
1.光合作用与呼吸作
用的比较2.植物新陈代谢在生产和生活中的应用
(1)合理灌溉和施肥。
植物体的正常生长需要适量的水分和无机盐,但生产中灌溉和施肥要注意适时适量,如一次施肥过多,会造成土壤溶液浓度过高,根毛细胞失水,使植物萎蔫;旱生植物的根长期浸在水中,会造成根部呼吸困难,影响植物正常生长。(2)种子处理。
为了提高种子的发芽率和幼苗的成活率,需要挑选
粒大饱满的种子。成熟的活种子在贮藏时,可采取
_____、_____的方法来降低其呼吸作用,保留种子内
的有机物。低温干燥(3)大棚种植。
大棚种植要提高产量,可从两个方面采取措施:一是促
进植物的_________,二是降低植物的_________。可
采取适当增加光照、白天提高大棚内的温度、适当增
加大棚内的二氧化碳浓度、晚上降低大棚内的温度
等。如新疆的水果特别甜,就是因为新疆的白天光照
充足,昼夜温差大,使植物体在白天的光合作用较强,
晚上的呼吸作用较弱。光合作用呼吸作用【基础落实】
1.(2016·荆门)下列对绿色植物生理作用的叙述中,
错误的是 ( )
A.绿色植物的蒸腾作用能提高大气湿度,增加降水,促
进生物圈的水循环
B.水分是植物进行光合作用的原料,植物吸收的水分
主要用于光合作用BC.呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量
D.绿色植物的光合作用对维持生物圈的碳-氧平衡起了重要作用
解析 绿色植物的蒸腾作用能提高大气湿度,增加降
水,促进生物圈的水循环,A正确;水分是植物进行光合
作用的原料,植物吸收的水分主要用于蒸腾作用,B错
误;呼吸作用进行的场所为线粒体,表达式为:有机物+
氧气 二氧化碳+水+能量,因此呼吸作用的实质
是分解有机物,释放能量,C正确;绿色植物的光合作用
对维持生物圈的碳-氧平衡起了重要作用,D正确。2.(2016·沧州)现有四套实验装置,若要验证植物
的光合作用需要二氧化碳,则应选用的装置组合是
( )CA.甲和乙
B.乙和丙
C.甲和丙
D.乙和丁解析 “若要验证植物的光合作用需要二氧化碳”,唯一的变量是二氧化碳,除二氧化碳不同外,其他条件如光、土壤浸出液等都相同,因此应选用的装置组合是甲和丙。3.(2017·赤峰)现代农业基地利用温室进行蔬菜、
瓜果等的栽培,以下措施中不能提高作物产量的是
( )
A.适时松土、施肥
B.适当增加光照时间
C.向温室内定期释放适量的二氧化碳
D.温室内温度尽量保持白天20 ℃,夜晚25 ℃D解析 A项,植物的根呼吸的是空气中的氧气,经常松
土,可以使土壤疏松,土壤缝隙中的空气增多,有利于
根的呼吸,促进根的生长。适时松土、施肥有利于植
物的生长,能增产,故不符合题意。B项,适当增加光照
时间,植物光合作用的强度就大,合成的有机物就越多,
能增产,故不符合题意。C项,二氧化碳是光合作用的
原料,原料越多,合成的有机物就越多,所以向温室内
定期释放二氧化碳能增产,故不符合题意。D项,在一定范围内,低温可以抑制植物的呼吸作用,减少植物体内有机物的消耗,因此温室内,白天适当增高温度,可使光合作用增强,夜间适当降低温度可以减弱植物的呼吸作用,降低有机物的消耗,从而增加了有机物的积累,提高了作物的产量。而温室内温度尽量保持白天20 ℃,夜晚25 ℃,夜晚不能进行光合作用,呼吸作用旺盛,不能提高作物产量,故此说法错误,符合题意。4.(2017·兰州)植物任何部位的活细胞都能进行的生
理过程是 ( )
A.呼吸作用 B.光合作用
C.蒸腾作用 D.细胞分裂A解析 呼吸作用是所有活细胞内,利用氧气,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将贮存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用的过程。由分析知道:呼吸作用是生物体内所有活细胞都能进行的生理活动,为生物的共同特征之一。5.如图是小柯探究种子呼吸作用的实验装置。(1)实验前用手握住乙装置的试管外壁,观察红色水
滴能否移动。这是为了检查装置的_____性。
(2)小柯认为用天平分别称出甲、乙整个装置的质量,
若前后质量有变化即可证明种子进行了呼吸作用。
你认为他的想法正确吗?_______。气密不正确(3)甲装置内因________________________________
_________________________导致气压减小,红色水滴
会向右移动。种子呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳又被氢氧化钠溶液吸收解析 (1)(3)用手握住或利用热毛巾捂容器观察红色水滴能否移动,这是为了检查装置的气密性。图中两个装置中分别装有萌发的种子和煮熟的种子,一段时间后,由于甲装置中的种子在呼吸时,产生二氧化碳,二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,使装置内气压变小,红色水滴右移。(2)不论是甲装置,还是乙装置,它们的装置密闭前后质量没有变化,因此不能通过质量的变化证明种子进行了呼吸作用。【要点精讲】
要点 植物的光合作用和呼吸作用
【重要提示】 植物的光合作用和呼吸作用一直是中考的重点内容,从多方面比较两种作用,搞清两种作用的原料、场所、反应式、产物以及重要意义等是解决这类问题的关键。【例】(2016·丽水)用天竺葵为实验材料,进行有关光合作用的某项探究活动。
步骤1:把盆栽的天竺葵置于黑暗中一昼夜。步骤2:选择两片相近的叶片,用透明塑料袋密封,一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液,另一个塑料袋底部盛有等量的清水(如图)。步骤3:光照4小时后,去掉塑料袋,将叶片摘下放在酒精中,水浴加热。
步骤4:当叶片褪成黄白色时,取出叶片,用水洗净后滴加碘液;洗去碘液,观察到盛清水塑料袋内的叶片变蓝色,另一叶片不变蓝色。请回答:
(1)实验中酒精的作用是溶解叶片中的____________。?
(2)这一探究活动的目的是____________________。?解析 (1)光照几个小时后把叶片放入盛有酒精的烧
杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至
叶片变成黄白色。叶绿素为绿色,脱色后便于观察,如
不脱色,不易观察到淀粉遇碘液变蓝的现象;脱色时,
酒精要隔水加热是因为酒精的燃点低,防止酒精燃烧
发生危险。因此把叶片放入盛有酒精的小烧杯里隔水
加热,使叶片里的叶绿素溶解到酒精里。(2)由步骤2
可知:选择两片相近的叶片用透明塑料袋密封,一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液,装置内缺乏二氧化碳,没有进行光合作用;另一个塑料袋底部盛有等量的清水,装置内有二氧化碳,进行了光合作用。所以实验结果显示:盛清水塑料袋内的叶片变蓝色,另一叶片不变蓝色,由此可知,二氧化碳是光合作用的原料之一。
答案 (1)叶绿素
(2)探究二氧化碳是光合作用的原料之一【变式训练】 (2017·昆明)在玉米栽培过程中,能提高产量,但不宜采用的是 ( )
A.施农家肥 B.合理密植
C.人工辅助授粉 D.喷洒农药灭虫解析 “施农家肥”是因为植物的生长需要无机盐,
农家肥具有来源广、养分全、肥效持久、能改良土
壤、成本低等优点,因此在农业生产中,施农家肥能提
高产量,A正确。如果种植过密,植物叶片互相遮挡,不
能充分进行光合作用,也会减产,所以应合理密植,能
提高产量,B正确。在农业生产上常采用人工辅助授粉
的方法,以克服因条件不足而使传粉得不到保证的缺
陷,以达到预期的产量。所以,人工授粉的好处在于增加产量,C正确。使用农药灭虫,会污染环境,对提高农业生态系统的稳定性无益,D错误。
答案 D分块讲解三 综合提升
【综合运用】
植物呼吸作用与光合作用相结合的问题【重要提示】
植物的呼吸作用与植物的光合作用结合的问题以及有机物的积累方面的知识点是学习中遇到的一大难题,而且又是中考的一大热点,有机物的积累要综合考虑呼吸作用与植物的光合作用的影响,如吐鲁番瓜果特别甜的原因,一方面白天光照强、温度高,光合作用强,有利于有机物的合成;一方面晚上气温低,呼吸作用较弱,消耗的糖类较少,使瓜果特别甜。【例】(2016·阜阳)隆冬时节,瓜农为提高黄瓜产量,在大棚内放置了三个煤球炉。甲的做法是在天气晴朗的白天,三个煤球炉同时烧着,晚上烧两个;而乙的做法是在天气晴朗的白天烧两个,晚上烧三个。你认为这两个人的做法及理由合理的是 ( )A.乙,因为晚上烧三个能提高大棚的温度,有利于黄瓜的光合作用
B.乙,因为白天烧两个能提高大棚的温度,有利于黄瓜的呼吸作用
C.甲,因为白天煤球炉能释放二氧化碳和提高大棚温度,有利于植物的光合作用
D.甲,因为晚上煤球炉能释放二氧化碳和提高大棚温度,有利于植物的呼吸作用解析 二氧化碳的浓度可以影响植物的光合作用,二
氧化碳的浓度越高,光合作用越强,制造的有机物越
多。在大棚内烧煤球炉能增加棚内二氧化碳浓度,并
适当提高大棚内的温度,增加光合作用的强度,提高黄
瓜的产量。但是植物的呼吸作用也受温度的影响,温
度越低呼吸作用越弱,分解的有机物就越少,所以夜间
适当地降低大棚内的温度可以抑制植物的呼吸作用,
降低植物体内有机物的分解。由题意甲的做法是在天气晴朗的白天,三个煤球炉同时烧着,晚上烧两个,白天释放出的二氧化碳多,温度较高,可以增加光合作用的强度;而乙的做法是在天气晴朗的白天烧两个,晚上烧三个,导致晚上温度高,黄瓜的呼吸作用较强,消耗的有机物多。
答案 C【变式训练】
(2017·温州)民以食为天,如何提高粮食作物的产量与品质,是科研工作者长期思考与解决的问题。
材料一:水稻是我国主要的粮食作物之一,喜高温、多湿环境。
材料二:质量相同的不同物质升高(或降低)相同温度,吸收(或放出)热量较多的,比热较大。水的比热比沙土大。材料三:西北某地农民因地制宜,综合应用多种“稻田
怪招”,不施农药与化肥,还能大大提高水稻的产量与
品质(富含多种人体需要的元素)。其主要“怪招”有:
①针对种植地土壤是颗粒细小、透气性差的黏土这一
状况,种植水稻之前在土壤中掺入一定量的沙子。
②水稻种植一段时间后,将灌溉后通常保持20厘米的
稻田水位改为2.5厘米。③每隔7~10天,给稻田断水一段时间,形成缺水环境,以杀死稻田中的小动物及寄生虫(对水稻及土壤微生物的生存没有明显影响),而后对稻田进行补水。
结合上述信息,综合运用所学知识,对多种“稻田怪招”能提高水稻的产量与品质作出解释。解析 本题考查影响光合作用的因素,对于影响光合作用因素的理解和应用是解题的关键。影响光合作用速率的外界因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、矿质元素和水等。沙子能提高土壤的透气性,有利于水稻根的呼吸作用,提高根的吸收能力。降低水位既可快速提高白天稻田温度,促进水稻的光合作用,又可快速降低夜晚稻田水温,减弱水稻的呼吸作用,有利于有机物的积累,提高产量。短暂的缺水期,能杀死稻田寄生虫及其他小动物,其尸体被分解者分解后被根吸收,为水稻提供丰富的元素,避免农药和化肥的施用,提高了水稻的品质。答案 (1)掺沙子能提高土壤的透气性,有利于根的呼吸,提高根的吸收能力;(2)降低稻田水位有利于快速提高白天稻田温度增强光合作用,也有利于夜间降低稻田温度,减弱呼吸作用,从而有利于有机物的积累;(3)短时间缺水,能杀死稻田寄生虫及其他小动物,不施农药与化肥,提高了水稻的品质。【实验探究】
探究影响光合作用强度的因素【重要提示】 有关光合作用的探究实验有很多,整个光合作用的发现和研究之旅就是由一个个探究实验组成的。要特别注意暗处理、脱色、漂洗等实验的目的。【例】(2017·嘉兴)农业生产中为了获得高产,就要设法提高作物的光合作用强度。为此,某兴趣小组开展了“探究影响光合作用强度的环境因素”实验研究。【实验原理】
植物光合作用的强度可以通过检测氧气的释放速率来测定;产生的氧气滞留在叶片中,会使叶片在液体中上浮。【实验器材】
长势相似的绿萝叶片、不同浓度的NaHCO3溶液(可分解释放CO2)、注射器、打孔器、如图所示的实验台(不同高度放有三组烧杯)等。【实验步骤】
(1)用打孔器在绿萝叶片上取大小相同的小圆叶片若干,用注射器排出叶片细胞间隙的气体,使叶片在蒸馏水中都能下沉;
(2)在每组的三个烧杯中分别加入体积相同、浓度不同的NaHCO3溶液(不考虑溶液密度差异),然后用镊子将小圆叶片放入烧杯中,每个烧杯8片;(3)打开LED灯带,记录每个烧杯中前6个叶片上浮到水面所需的时间。时间越长,表示光合作用强度__________。?
根据上述实验步骤可知,本实验中设置的自变量有二氧化碳浓度和______________。?【实验结果】
叶片上浮的平均时间记录如表:(单位:秒)【实验结论】
在其他条件相同的情况下,光照越强,二氧化碳浓度越大,光合作用越强。【评价反思】
①本实验的一大改进是用LED冷光源代替传统的白炽
灯,这一改进对该探究的主要意义是_____________
?___________________________________________
___________________________________________。?②实验中每个烧杯放8个小圆叶片,而统计时只选取
前6个小圆叶片上浮的平均时间,这样做的目的是
___________________________________________。 ?解析 本题主要考查影响光合作用速率的环境因素,
意在考查学生对所学知识的理解程度,培养学生解题
的一般思路和图表分析、获取信息、绘制曲线图、
实验设计的能力。分析图示和题干信息可知,本实验
的目的是探究不同浓度的二氧化碳对光合作用的影响,
实验的原理是当叶圆片抽取空气沉入水底后,光合作
用大于呼吸作用时产生的氧气在细胞间隙积累,圆叶
片的浮力增加,叶片上浮,根据上浮的时间判断出光合作用的强弱,时间越长,表示光合作用强度越弱;通过改变LED灯控制光照强度,因此实验的自变量还有光照强度;为了避免无关干扰因素,冷光源可以减小白炽灯发热造成不同的温度条件;只选取前6个小圆叶片上浮的平均时间是为了排除偶然性,使实验结果更可靠。
答案 【实验步骤】(3)越弱 光照强度
【评价反思】①减小白炽灯发热造成不同的温度条件
②排除偶然性,使实验结果更可靠【变式训练】 (2017·丽水)为探究光照强度对光合速率的影响,用如图装置进行实验。在适宜且恒定温度下,改变灯与烧杯间的距离,分别测得金鱼藻1分钟内放出的气泡数如表。(1)实验中灯功率不变,控制光照强度的方法是
__________________________________。?
(2)当灯与烧杯的距离在一定范围内时,能产生气泡
且随着距离增加,气泡数越来越少的原因是
________________________________________。?解析 解答本题的关键是理解灯与烧杯之间的距离反
映光照强度的大小以及表格中数据表示的是净光合作
用量。(1)分析实验可知,实验的自变量为改变光与烧
杯的距离即可表示不同的光照强度,因变量为金鱼藻
放出的气泡数,而实验过程中温度条件恒定且适宜,因
此该实验是探究光照强度对植物光合作用的影响。从
表格中可以看出,随着光照强度的减弱,光合作用强度
不断减弱,在距离为45 cm时气泡数降为0,表明此时净光合作用量为0。(2)当灯与烧杯的距离在一定范围内时,能产生气泡且随着距离增加气泡数越来越少的原因是光照逐渐减弱,光合作用也随着减弱,产生的氧气逐渐减少。
答案 (1)改变灯与烧杯的距离
(2)随距离增加,光照逐渐减弱,光合作用也随着减弱,产生的氧气逐渐减少 【易错警示】
研究光合作用时忽视呼吸作用的影响【重要提示】 有机物(氧气)的增加量等于光合作用制造量减去呼吸作用的消耗量,而不等于光合作用制造量。
【例】(2017·绍兴)如图甲,智能温室大棚自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件,以满足大棚内作物生长发育需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答:(1)大棚内壁上经常出现小水珠,这些小水珠部分来自植物的__________作用。?
(2)要使植物A和B都能正常生长,大棚内光照强度至少应大于__________点。?
(3)若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为f时,单位时间内,光合作用合成的有机物是植物A__________(选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。?(4)要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有__________________________________。(写出一点)?
解析 (1)大棚内壁上经常出现小水珠,这些小水珠部分来源于植物的蒸腾作用;(2)d为呼吸作用速率和光合作用速率相等的临界点,要使植物A和B都能正常生长,大棚内光照强度至少应大于d点;(3)当光照强度为f时,合成的有机物速率即真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,f点A、B植物的净光合速率相等,A的呼吸速率大于B,因此A产生的有机物多于B;(4)要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有增加光照时间、晚上降温等。答案 (1)蒸腾 (2)d (3)多于
(4)增加光照时间、晚上降温等