4.4
植物的光合作用和呼吸作用
学习重难点
理解植物光合作用的过程和实质。
了解植物光合作用的意义和应用。
理解植物的呼吸作用的过程和实质。
了解光合作用和呼吸作用的联系和区别。
了解呼吸作用与农业生产和人类生活的关系。
知识点梳理
知识点梳理一、有机物的制造——光合作用
光合作用的定义：
绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳（CO2）和水（H2O）制造有机物质并释放氧气的过程，称为光合作用。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释放出能量。
2.光合作用的产物和原料
绿色植物在阳光照射下，将外界吸收来的二氧化碳和水分，在叶绿体内，利用光能合成有机物，并放出氧气，同时光能转化成化学能储藏在制造成的有机物中。这个过程叫做光合作用。光合作用的反应式可用下式表示：CO2+H2O→〔CH2O〕n+O2（〔CH2O〕n指有机物。）
光合作用中最主要的产物是碳水化合物，（即三碳途径与四碳途径形成的产物）其中包括单糖、双糖和多糖。单糖中最普遍的是葡萄糖和果糖；双糖是蔗糖；多糖则是淀粉。在叶子里，葡萄糖常转变成淀粉暂时贮存起来。但有些植物如葱、蒜等叶子在光合作用中不形成淀粉，只形成糖类。
光合作用的产物除碳水化合物外，还有类脂、有机酸、氨基酸和蛋白质等。在不同条件下，各种光合产物的质和量均有差异，例如，氮肥多，蛋白质形成也多，氮肥少，则糖的形成较多，而蛋白质的形成较少；植物幼小时，叶子里蛋白质形成多，随年龄增加，糖的形成增多；不同光波如蓝紫光下则合成蛋白质较多，山区的小麦蛋白质含量高、质地好就是这个道理，在红光下则合成碳水化合物较多。所以光合作用产物不是固定不变的。在不同情况下，可以发生质和量的变化。
3.光合作用的意义
1、将太阳能变为化学能
植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。
因此可以说，光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一个巨型的能量转换站。
2、把无机物变成有机物
植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。据估计，植物每年可吸收CO2约合成约的有机物。地球上的自养植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等，无不来自光合作用，没有光合作用，人类就没有食物和各种生活用品。换句话说，没有光合作用就没有人类的生存和发展。
3、维持大气的碳-氧平衡
大气之所以能经常保持21%的氧含量，主要依赖于光合作用（光合作用过程中放氧量约）。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件，另一方面，的积累，逐渐形成了大气表层的臭氧（O3）层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2，但大气中CO2的浓度仍然在增加，这主要是由于城市化及工业化所致。
4.光合作用与农业生产
（1）合理密植
合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免造成浪费，又不至于让叶片相互速挡，影响光合作用的进行。
（2）间作套种（立体种植）
立体种植就是把两种或两种以上的作物，在空间和时间上进行最优化组合，以达到增产，增收，延长应的目的。
（3）增加二氧化碳的浓度
二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料，空气中二氧化碳浓度一般是0.03%，当空气中二氧化碳的浓度为0.5%~0.6%时，农作物的光合作用就会显著增强.产量有较大的提高。在温室中，增加二氧化碳浓度的方法有很多。例如，增施有机肥料（农家肥），利用微生物分解有机物放出二氧化碳;喷施储存在钢瓶中的二氧化碳;用化学方法产生二氧化碳等。
（4）其他方面
植物光合作用受诸多因素的影响，最大限度地满足农作物光合作用对水、无机盐、温度、光照等方面的要求，农业生产就能获得丰收。
知识点梳理二、有机物的分解和利用——呼吸作用
呼吸作用的定义：
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成无机物或小分子有机物，释放出能量并生成ATP的过程。在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随水量的减少而减弱。
细胞呼吸分为发酵、有氧呼吸、无氧呼吸三种。有氧呼吸以分子氧（O2）为最终电子受体，无氧呼吸以无机氧化物为最终电子受体，发酵以有机物为最终电子受体。
（一）有氧呼吸
1、概念：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等的有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，释放能量，产生大量ATP的过程。
2、反应式
有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，其化学反应式可以简写成：
3、场所
有氧呼吸的全过程十分复杂，可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有对应的酶催化。在细胞质和线粒体中完成。
（二）无氧呼吸
1、概念
细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程.
2、场所
细胞质基质
3、反应式
（1）C6H12O6—(酶)→
2
C2H5OH（酒精）+2
CO2
+
少量能量
代表生物：大多数植物，酵母菌。
（2）C6H12O6—(酶)→
2
C3H6O3（乳酸）+
少量能量
代表生物：动物和高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等，乳酸杆菌等。
4、无氧发酵
这是较常见的一般意义上的无氧呼吸，基本有下面两种。
酒精发酵
丙酮酸（C3H4O3）在脱羧过程后不生成乙酰辅酶A，而是生成乙醛，乙醛接受还原性氢被还原为酒精。
乳酸发酵
一些生物的呼吸过程，典型的是我们熟知的乳酸菌。在乳酸发酵中，丙酮酸直接生成乳酸，这是一个被氧化的过程，同样可以生成很少的ATP，人体内也存在这一过程，剧烈运动时肌肉供氧不足，便会通过这一过程得到能量，生成的乳酸导致肌肉酸痛。
2.呼吸作用的意义
(1)为生物体各项生命活动提供直接能源物质——ATP。
(2)为体内的其他化合物的合成提供原料。
(3)维持恒温动物的体温。
3.呼吸作用的应用
（一）有氧呼吸原理的应用
（1）作物栽培要及时松土透气，利用根系的有氧呼吸，促进水和无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精而对细胞有毒害作用，使根腐烂。
[1]
（2）提倡有氧运动的原因之一是不因为会
因为剧烈运动，使细胞无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力。
（3）馒头、面包的过程中利用酵母发面使面包馒头变得松软可口。
（二）无氧呼吸原理的应用
（1）选用“创可贴”、透气的纱布包扎伤口，为伤口创造透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，利于伤口愈合。
（2）酵母菌、既可以进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸。有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖；无氧时，进行无氧呼吸，产生酒精或食醋。所以生产中，在控制通气的情况下，可生产各种酒食醋等。
（3）豆腐乳的制作是利用了真菌的无氧呼吸发酵生成多种营养物质的原理。
知识点梳理三、光合作用和呼吸作用的关系
光合作用
呼吸作用
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
场所
叶绿体
活细胞
条件
光
有光和无光均可以
产物
有机物和氧气
二氧化碳和水
反应式
二氧化碳＋水
有机物＋氧气
有机物＋氧气
二氧化碳＋水
实质
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
光能→有机物中的
化学能(贮存能量)
化学能→其他形式的
能量(释放能量)
相互关系
既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
知识点梳理四、实验探究突破
(一)植物在光下制造淀粉
1．图示过程
2．变量分析
见光和遮光构成一组对照实验，变量是光照。
3．现象与结论
位置
遮盖部分
未遮盖部分
现象
不变蓝
变蓝
分析
无光照，不能进行光合
作用，不制造淀粉，所
以滴加碘液后不变蓝
有光照，能够进行光合
作用，制造淀粉，所以滴
加碘液后变蓝
结论
1.光照是光合作用制造淀粉的必要条件
2．植物光合作用产生的有机物是淀粉
4.实验总结
验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法：
(1)滴加碘液，验证光合作用的产物是淀粉。
(2)选一叶片，部分遮光，验证光合作用的必要条件是光。
(3)用氢氧化钠溶液除去CO2，或用碳酸氢钠溶液增加CO2，验证光合作用的原料有CO2。
(4)选一叶片，切断主叶脉，验证光合作用的原料有水。
(5)用银边天竺葵，验证光合作用的场所是叶绿体。
(6)用带火星的小木条或卫生香，验证光合作用的产物有O2。
(7)用澄清石灰水，验证呼吸作用的产物有CO2。
(8)用燃烧的蜡烛消耗掉O2，验证呼吸作用的原料有O2。
5．命题突破
(1)将植物进行暗处理的原因：
将叶片中的有机物运走耗尽，以免叶片内残余的有机物干扰实验结果。
(2)部分遮光处理的原因：
让部分叶片不见光，与其余部分形成对照，以此来验证光是绿色植物制造有机物必不可少的条件。
(3)酒精隔水加热的原因：
能溶解叶绿素，但直接加热会因蒸发过快造成浪费，也易引起火灾。
(4)实验过程中叶片的颜色变化情况：
叶片先由绿色变成黄白色，再变成蓝色，原因是：酒精溶解叶绿素，使其变成黄白色，加碘液染色使其变成蓝色。
(二)探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1．实验步骤
(1)将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜。
(2)选定两片生长状况相同的叶子，用透明塑料袋密封，透明塑料袋内分别装少量清水和氢氧化钠溶液，光照4小时。
(3)打开装置取下叶片，酒精脱色后加碘液，检验叶片内有无淀粉产生。
2．图示过程
3．变量分析
袋内装清水和袋内装NaOH溶液构成一组对照实验，变量是二氧化碳的有无。
4．现象与结论
装有氢氧化钠
装有清水
现象
叶片经酒精脱色后
滴加碘液不变蓝
叶片经酒精脱色后
滴加碘液变蓝
结论
装置中无二氧化碳，
不能进行光合作用，
不能制造淀粉
装置中有二氧化碳，能进
行光合作用，制造淀粉
5.注意事项
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止气体进入，影响实验结果。
(2)氢氧化钠溶液具有腐蚀性，操作时应注意安全。
6．命题突破
实验中酒精的作用：
溶解叶片中的叶绿素，使结果便于观察。
（三）植物的呼吸作用
1．实验装置
2．实验步骤
取两只大小相同、带橡皮塞的试管，上方装有数量相同的种子(如装置图所示)，一组是已浸水及消毒的种子，另一组是已煮熟及消毒的种子，底部装适量澄清石灰水，一段时间后观察现象。
3．现象与结论
A
B
现象
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水无明显变化
结论
煮熟的种子不能进行呼吸作用，已浸水及消毒的种子能进行呼吸作用，产物是能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳
4.命题突破
(1)种子“已浸水”和“已煮熟”意味着什么？
“已浸水”是指种子上有适量水分；“已煮熟”是指种子已死亡。
(2)种子需要消毒的原因：
种子消毒是为了避免种子上的微生物影响实验结果。
(3)影响呼吸作用的两个主要因素：
温度和二氧化碳的浓度。在一定范围内，温度越高，植物体内含水分越高：氧气浓度越大，植物的呼吸作用越强，分解的有机物多，释放出的能量多。
(4)无光照时光合作用和呼吸作用的关系：
光合作用只在光照下进行，而呼吸作用随时都在进行，因此，无光照时呼吸作用强度大于光合作用强度。
(5)实验中使用绿豆种子时要在黑暗处放置一段时间的原因：
防止光合作用对实验的干扰。
三．典型例题
考点1：光合作用和呼吸作用相互关系
【例1】
若某植株的一叶片的主叶脉被切断（如甲叶），另一叶片上贴上锡箔（如乙叶）；在阳光下照射4小时，经脱色并用碘液处理，A部位呈棕褐色，B部位呈蓝色，锡箔C的位置不呈蓝色，以上实验能够证明光合作用需要（ ）
?水和光
B.?叶绿体和光
C.?水和二氧化碳
D.?水和叶绿体
【变式1-1】
图中曲线是不同温度下测得的光合作用效率与光照强度的关系曲线。曲线所给出的正确信息是（?
）
?当温度一定时，光合速率随光照强度的增加而增加
B.?当光照强度一定时，光合速率随温度升高而增加
C.?当光照强度大于Q时，温度是限制光合作用效率的因素
D.?当光照强度小于P时，温度是限制光合作用效率的因素
【变式1-2】
某同学设计了如图的装置（瓶中植株未经暗处理）。下列描述中，正确的组合是（）
①该装置可验证植物的光合作用能产生氧气
②该装置可验证植物的呼吸作用能产生二氧化碳
③丙内石灰水保持澄清
④丙内石灰水变浑浊
A.?①③
B.?②④
C.?①④
D.?②③
【变式1-3】
某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体．将该植物在黑暗中放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡箔纸遮蔽，如图所示，光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察叶片a、b、c、d4个部位的颜色，发现只有d显蓝色．下列说法错误的是（ ）
A.该实验证明淀粉是光合作用的产物
B.对比da，说明光合作用需要叶绿体
C.对比dc，说明光合作用需要光照
D.对比db，说明光合作用需要水
【变式1-4】
农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果制成如图曲线：据此提出以下结论，你认为不合理的是（ ）
A．温度越高，该蔬菜新品种的产量不一定越高
B．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
C．5～35℃时蔬菜的合成的有机物大于分解的有机物
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
考点2：光合作用和呼吸作用对农业生产的影响
【例2】
用如图装置对植物呼吸作用进行探究。将数棵菠菜放入黑色塑料袋，用绳子扎紧袋口，不使外界空气进入，在暗处放置一个晚上后松开塑料袋口，插入一根导管，让塑料袋中的空气通入澄清石灰水中。对实验作出的分析合理的是（ ）
A．暗处放置一晚，是将菠菜叶片上原有的有机物消耗或转运掉
B．放入黑色塑料袋用绳子扎紧袋口，主要目的是停止菠菜进行呼吸作用
C．若用一相同装置放入等量高温灭活后冷却的菠菜进行对照，可使实验更为严谨
D．本实验的结论是，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【变式2-1】
现代物流有效缓解了农产品滞销问题，并在采摘、储存、运输过程中采取相应的措施减少农户损失，下列相关解释合理的是（ ）
A．芒果、香蕉等水果为了运输可提前采摘，存储中会释放生长激素促进成熟
B．蔬菜应避免集中堆放，防止蒸腾作用产生热量和水分而引起腐烂
C．在冷库中储存水果时会通入适量的二氧化碳，目的是抑制水果的呼吸作用
D．蔬菜采取密闭冷藏运输方式可减弱光合作用，减少营养物质的流失
【变式2-2】
根据资料回答问题。
光合作用的公式：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气
（1）请补充呼吸作用的公式：
有机物（储存能量）+①→②+水+能量
（2）光合作用的场所是
A、线粒体B、叶绿体C、液泡D、细胞壁
（3）必须需要光的是
作用。（选填“光合”或者“呼吸”）
（4）任何细胞都在不停地进行呼吸作用。呼吸作用的实质是
A、合成有机物，释放能量
B、合成有机物，储存能量
C、分解有机物，释放能量
D、分解有机物，储存能量。
【变式2-3】
新鲜蔬果（如萝卜）要低温贮藏，否则会空心，这样做的目的是降低它们的
作用，从而减少其有机物的消耗；而在栽种蔬菜的大棚中，夜晚进行光照，其目的是为了增加植物的
作用，促进有机物的合成；水涝地中，植物受危害的原因是根的
作用受到抑制。
考点3：实验探究突破
【例3】
七年级探究性学习小组的同学在学习了《生物圈中的绿色植物》相关知识后，利用课余时间，用银边天竺葵作实验材料，对“绿色植物进行光合作用”实验作了进一步探究．请根据以下图示，回答下列问题．
（1）请根据图示，写出正确的操作步骤：________
（2）上述图②操作有误，请改正：________?
（3）步骤①中，A、B两装置形成了相互对照，其变量是?________
；步骤⑥中，a与b相互对照所得出的结论是??________
。
（4）进行④和⑤的目的，是为了检验叶片中是否含有________
。
（5）步骤⑦中，一昼夜后试管中澄清的石灰水变浑浊，主要原因是________
。
（6）受该实验的启发，在农业生产中，为了提高温室内农作物的产量可采取哪些有效措？
（请答出两条）________
。
【变式3-1】
下面英国科学家普利斯特利关于光合作用的著名实验模式图，请回答问题：
（1）他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到甲、乙密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，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点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里（图丙）。他发现植物在一段时间内能够正常生活，蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里（图丁），发现在一段时间内植物和小白鼠都能够正常生活，说明绿色植物在进行________时能产生________。
（3）后来的科学实验证明，蜡烛燃烧或动物呼吸排出的________是绿色植物光合作用的原料。
（4）根据研究我们还知道，燃料燃烧、生物呼吸产生的气体如果过多易引起地球的温室效应，会给生物圈中的生物带来生存危机，你认为治理温室效应的有效措施是
________。
【变式3-2】
小李同学利用如图所示植物为实验材料，设计如下实验步骤：
①将植物A、B两张叶片分别用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗处48小时。②……。③将A、B两张叶片置于酒精溶液中水浴加热，至叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，滴上碘液，观察颜色变化。
请完善小李同学的实验步骤并回答问题：
（1）写出实验步骤②________。
（2）将A、B两张叶片置于酒精溶液中加热，这样处理的目的是________。
（3）你预期的实验结果是________。
（4）除了实验中起对照作用的变量外，请再列举两个可能会影响实验结果的其它变量________，________。
【变式3-2】
某研究者利用栽在花盆中的植物，对植物的光合作用与呼吸作用进行了相关的研究，请回答如下问题：
（1）图甲表示此盆绿色植物在两种不同温度下释放氧气的快慢与光照强度的关系。若该植物的呼吸商A（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）为0.75，在15℃、1千勒克司光照强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2外，每小时还应从外界吸收CO2
________毫升。
（2）图乙是测定图甲纵坐标上a值的实验装置图，请回答下列问题：①在钟罩内放入该植物后密封，置于15℃的环境中，并对钟罩进行________处理。
②简述该实验的原理和测量方法________。
（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用________图来说明，其原因是________。
【变式3-3】
选取有白斑叶片和绿色叶片的牵牛花进行如图所示的光合作用实验。请分析回答下列问题：
（1）将此装置经黑暗处理一个昼夜后移至光下数小时，再将这四片叶子取下，分别放在盛有酒精的烧杯中，隔水加热，使________溶解到酒精中。
（2）清洗后向这四片叶子滴加碘液，变成蓝色的有??????????
。
A.?Ⅰ叶片中未覆盖铝箔的部分
B.?Ⅰ叶片中覆盖铝箔的部分
C.?Ⅱ中白色部分
D.?Ⅱ中绿色部分
E.?Ⅲ叶片
（3）Ⅳ叶片与________叶片形成一组对照实验。
（4）本实验不能得出的结论是?????
。
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.?光合作用需要适宜的温度
E.?光合作用需要叶绿体
四.课堂训练
1．在寒冷的冬天，利用温室进行蔬菜种植可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、温度、湿度和气体以提高产品的质量，下列措施及方法正确的是（ ）
①建造温室大棚时使用白色的塑料薄膜，以提高光合作用效率
②适当增加光照以补充冬季的阳光不足
③尽量增加空气的湿度，以降低植物的蒸腾作用
④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用的强度
⑤向温室内定期施放氧气，以降低呼吸作用的强度
⑥温室内尽量保持昼夜温度差，以利于有机物的积累。
②④⑥
B．①②④
C．②⑤⑥
D．③④⑥
2．在探究植物的呼吸作用实验中，所用的保温瓶已作灭菌处理，保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密闭，多次测定有关的量，并绘制成如图曲线。下列判断符合客观事实的是（ ）
A．若y表示瓶内温度，则a表示萌发的种子
B．若y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
C．若y表示种子的质量，则b表示萌发的种子
D．若y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
3．如图是大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其幼苗细胞干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线（甲和乙），有关叙述不正确的是（ ）
A．表示其幼苗细胞干重变化的曲线是乙
B．a→b的变化是因为种子萌发吸收了大量的水分
C．a→c的变化是因为种子萌发过程中，呼吸作用消耗了大量有机物
D．c→d的变化是因为种子萌发吸收了大量的水分，使幼苗细胞鲜重增加
4．将某生长旺盛的植株放进透明密闭的容器内，满足植株所需要的所有自然条件。然后测定夏季一昼夜间容器内二氧化碳（CO2）浓度的变化，得到如图所示的曲线。当植株的光合作用强度与呼吸作用强度相等时，曲线上对应这一生理状况的点有（ ）
A．a点和d点
B．b点和c点
C．a点、b点和c点
D．b点、c点和d点
5．上个世纪，科学家希尔为了探究光合作用在哪里进行，曾经设计类似下图实验，把刚采摘的且生长旺盛的树叶捣碎，采用某种方法获得含有叶绿体的滤液，分成三等份。把其中两份直接放入A、B培养皿，第三份除去叶绿体后放入C培养皿。将三个培养皿置于同一地点，A、C培养皿接受光照，B培养皿遮光处理。一段时间后，观察到A培养皿中产生气泡，其中的气体能使带火星的木条复燃；B、C培养皿中未产生气泡。结合所学知识，分析判断下列叙述，其中不正确的是（ ）
A．培养皿A中气泡内的气体是氧气
B．培养皿B中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳
C．通过比较A、C培养皿中的现象，可知光合作用的场所是叶绿体
D．通过比较A、B培养皿中的现象，可知光照是光合作用的必要条件
6．如图所示，图（一）、（二）为种子呼吸作用及植物光合作用实验装置图，图（三）的曲线表示种子呼吸作用（实线）及植物光合作用（虚线）强度变化过程，如图（一）和（二），由漏斗向装种子的瓶内加入少量水后（图中a点），图（三）的曲线发生了变化。下列说法不正确的是（ ）
A．种子吸水萌发，呼吸作用加强，所以图（三）中曲线ab上升
B．图（一）装置中种子萌发产生的CO2进入图（二）装置，植物光合作用强度增加
C．曲线bd不变化，是因为种子不再进行呼吸作用和植物不再进行光合作用导致的
D．当CO2浓度提高到一定程度时，光合作用的强度不再随CO2含量的提高而增强
7．如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况，分析错误的是（ ）
A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度
B．a﹣c段，植物体内有机物的含量增多
C．b﹣c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少
D．C点以后，植物体内有机物的含量减少
8．从同一植株中挑选长势相同、重量相等的2片叶片，编号为①②．将①放入盛有清水的烧杯中并置于适宜光照下；将②放入盛有清水的烧杯中并置于黑暗处。在相同的适宜温度下，向水中通入空气，6小时后取出①和②叶片，烘干称重分别得到a和b。叶片在6小时内通过光合作用制造的有机物量是（ ）
A．a
B．a﹣b
C．a+b
D．a﹣2b
9．如图是绿色开花植物的某些生理过程意图。下列说法错误的是（ ）
A．a表示根对水分的吸收，吸收的主要部位是根尖的成熟区
B．b表示水分由导管从低往高运输，动力主要来自蒸腾作用
C．c表示水分的散失，“门户”是气孔
D．此植物的所有细胞都能进行光合作用和呼吸作用
10．番茄种子开始萌发到长出第一片新叶时，两片子叶仍具有生理功能。某同学用缺氮的营养液培养上述若干幼苗，然后对幼苗进行如下不同处理，随后对叶片进行观察，最先出现缺氮症状的是（ ）
A．剪掉根尖的幼苗
B．剪去一片子叶的幼苗
C．剪去两片子叶的幼苗
D．完整的幼苗
11．如图所示是研究光合作用和呼吸作用的实验装置，根据相关知识回答问题。
（1）甲装置试管中收集的气体可以使带火星的木条复燃，说明绿色植物的光合作用放出了
。
（2）孙悟同学利用甲装置进行了进一步探究，实验结果如下表：
试管与台灯的距离（厘米）
10
20
30
40
每分钟产生的气泡数（个）
60
25
10
5
由此得出的结论是
。
（3）利用乙装置研究绿色植物的呼吸作用时，为防止光合作用的干扰，应对该装置进行
处理，一段时间后，玻璃管中红墨水向
（左、右）移动。
（4）农业生产的主要目的是获取光合作用制造的
，满足人们对食物的需求。请根据光合作用的原理，提出两项提高农作物产量的措施：①
；②
。
12．研究人员曾经对绿色植物的光合作用与呼吸作用作过以下研究。
实验一：将某绿色植物放在黑暗装置中，分别测定在不同温度下植物对氧气的吸收量，如图甲所示，a、b分别表示10℃和20℃时植物吸收氧气量随时间变化的情况。
实验二：按图乙所示装置进行黄豆种子呼吸作用和番茄植株光合作用实验。
请分析回答：
（1）实验一是在研究温度对植物
强弱的影响，由该实验可知，温度越高植物吸收氧气越
。
（2）由实验一结果可推知：在实验二中，当广口瓶内黄豆种子温度适当
时，就会促进玻璃罩内番茄植株的光合作用。
（3）联系本实验，可知吐鲁番瓜果特别甜的一个主要原因是由于晚上温度低，
。
13．实验探究
为了探究不同颜色的光对植物光合作用的影响，某兴趣小组把等量天竺葵分别放在3个封闭的容器中，容器大小相同且二氧化碳含量充足。用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后，分别比较容器中的氧气变化量，结果如下表所示。
容器
植物
光的颜色
温度（℃）
氧气变化量
1号
天竺葵
红
25
+++
2号
天竺葵
黄
？
+
3号
天竺葵
绿
25
﹣
（注：氧气变化量＝实验后含量﹣实验前含量；“+”代表增加，“﹣”代表减少）
（1）该实验研究的变量是
。根据实验设计的原则，2号容器内的温度应设置为
℃。
（2）实验结果表明，在
光下天竺葵光合作用强度最大。除检测氧气变化量外，该实验还可以检测有机物或
的变化量来表示光合作用强度。
（3）增设4号容器，黑暗处理（其它实验条件相同），若容器中氧气变化量是“﹣﹣”，则可判断3号容器中的天竺葵
（填“有”或“没有”）进行光合作用，3号容器中的氧气含量不增反降的原因是
。
14．无土栽培是利用营养液栽培作物的一门技术，营养液中含有作物生长所需的无机盐。
式①：二氧化碳+水有机物+氧气式②：有机物+氧气二氧化碳+水+能量
（1）式①和式②分别表示绿色植物进行的不同生理活动。一般要求无土栽培温室棚内，晚上的温度低些，目的是
（选填“减弱”或“增强”）式②表示的生理活动。式①中的a是
。
（2）无土栽培的植物是通过
（填器官名称）吸收无机盐的。
（3）选择两株生长状况相似、叶片数量不同的同种植株，分别放入烧杯中，烧杯装有油层密封的质量和浓度相同的同种营养液，将烧杯置于已调节平衡的天平上，如图甲所示，移动游码，使指针指在分度盘中央，同时将两烧杯置于同处阳光下照射一段时间。再放回原天平托盘上，天平的指针将会向
（选填“左”或“右”）偏转。
（4）若图乙温室中只有绿色植物，在与外界交换气体的情况下，每天只在6：00～18：00接受日光照射，请在图丙的坐标上，用笔画出6：00～24：00该温室内CO2浓度的大致变化曲线（0：00～6：00的曲线已经给出）。
15．科学探究是学习和研究生物学的重要方法。甲图中ABC是绿色植物在白天进行的三种生理活动；乙图是某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动设计的实验装置（注：氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳）；丙图是对叶片进行脱色的装置。请据图回答下列问题：
（1）甲图中气体通过
（结构）进出叶片。B过程可以拉动水与在植物体内的运输。
（2）把乙图中的两个装置放在票暗处一昼夜，然后移到光下照射几小时后，装置
内的氧气含量比较高。这是因为该植物进行了甲图中的
（填字母）生理活动。
（3）从乙图的两个装置中各剪去一片绿叶，分别置于丙图装置中进行脱色处理，装置
内的叶片会变蓝。
（4）如果将乙图装置二中的清水换成澄清的石灰水，要使澄清的石灰水变浑浊，装置二必须放在
环境中。
（5）该生物兴趣小组还发现温度与植物生长有密切关系。为探究这一问题，该小组将植物放在特定的实验装置中，实验结果如下表（mg/h表示毫克/小时）
温度（℃）
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
黑暗下释放二氧化碳（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
根据表中数据可知，如果连续12小时光照，再连续12小时黑暗，则温度控制在
℃时，植物积累的有机物最多。
（6）从同一植株上挑选长势相同、重量相等的3个叶片，编号①②③．将①直接烘干称重为a；将②③分别放入盛有清水的烧杯中，在适宜的温度下并通入二氧化碳，将盛有②的烧杯置于光下，将盛有③的烧杯置于暗处。6小时后取出②和③叶片，烘干称重分别为b和c。请分析，叶片②在6小时内通过光合作用制造出的有机物的量是
。
16．绿色植物的光合作用是自然界其他生物最基本的物质和能量来源。分析回答下列问题：
（1）光合作用主要是在叶肉细胞的
中进行的，光合作用的产物是
和
。
（2）图为二氧化碳浓度和光照强度对大鹏某种蔬光合作用强度（光合作用合成有机物的速度）的影响曲线。①a或b曲线都可以说明
是影响光合作用强度的因素；②A点和B点的光合作用强度差异说明
是影响光合作用强度的因素。
（3）经过长期的研究和实践，人们已经总结出许多提高光合作用效率的方法，如
、
等。
（4）菜农不宜在蔬菜大棚内过夜，原因是
。
17．达州市某现代化蔬菜大棚基地生产的番茄鲜嫩多汁深受消费者青睐。为了进一步增加产量，为农民创收，达州市农科所做了如下研究。如图依次为叶片进行的生理活动模式图、夏季晴朗的一天大棚内植物叶肉细胞吸收和释放二氧化碳的量（相对值）随时间变化的折线图、一天内光合作用和呼吸作用强度随时间变化曲线图。据图分析：
（1）白天发生在图一中的生理活动有
（填图一中字母）。
（2）根据图二分析，农作物一昼夜积累有机物总量最多的是
点（填图二中字母），此点对应图三中
点（填图三中字母）。
（3）若大棚内温度降低，图二中的A点会
。
18．图甲，智能温室大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件能自动控制，以满足作物生长发育的需求。图乙表示大棚内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水珠，这些水珠部分来自于植物的
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，单位时间内植物A、植物B中光合作用合成的有机物量较大的植物是
。
（4）绿叶光合作用的有机物通过
（填“导管”或“筛管”）运输。
（5）要提高大棚内作用的产量可以采取的措施有
。（写出一点）
Syman4.4
植物的光合作用和呼吸作用
学习重难点
理解植物光合作用的过程和实质。
了解植物光合作用的意义和应用。
理解植物的呼吸作用的过程和实质。
了解光合作用和呼吸作用的联系和区别。
了解呼吸作用与农业生产和人类生活的关系。
知识点梳理
知识点梳理一、有机物的制造——光合作用
光合作用的定义：
绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳（CO2）和水（H2O）制造有机物质并释放氧气的过程，称为光合作用。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释放出能量。
2.光合作用的产物和原料
绿色植物在阳光照射下，将外界吸收来的二氧化碳和水分，在叶绿体内，利用光能合成有机物，并放出氧气，同时光能转化成化学能储藏在制造成的有机物中。这个过程叫做光合作用。光合作用的反应式可用下式表示：CO2+H2O→〔CH2O〕n+O2（〔CH2O〕n指有机物。）
光合作用中最主要的产物是碳水化合物，（即三碳途径与四碳途径形成的产物）其中包括单糖、双糖和多糖。单糖中最普遍的是葡萄糖和果糖；双糖是蔗糖；多糖则是淀粉。在叶子里，葡萄糖常转变成淀粉暂时贮存起来。但有些植物如葱、蒜等叶子在光合作用中不形成淀粉，只形成糖类。
光合作用的产物除碳水化合物外，还有类脂、有机酸、氨基酸和蛋白质等。在不同条件下，各种光合产物的质和量均有差异，例如，氮肥多，蛋白质形成也多，氮肥少，则糖的形成较多，而蛋白质的形成较少；植物幼小时，叶子里蛋白质形成多，随年龄增加，糖的形成增多；不同光波如蓝紫光下则合成蛋白质较多，山区的小麦蛋白质含量高、质地好就是这个道理，在红光下则合成碳水化合物较多。所以光合作用产物不是固定不变的。在不同情况下，可以发生质和量的变化。
3.光合作用的意义
1、将太阳能变为化学能
植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。
因此可以说，光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一个巨型的能量转换站。
2、把无机物变成有机物
植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。据估计，植物每年可吸收CO2约合成约的有机物。地球上的自养植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等，无不来自光合作用，没有光合作用，人类就没有食物和各种生活用品。换句话说，没有光合作用就没有人类的生存和发展。
3、维持大气的碳-氧平衡
大气之所以能经常保持21%的氧含量，主要依赖于光合作用（光合作用过程中放氧量约）。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件，另一方面，的积累，逐渐形成了大气表层的臭氧（O3）层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2，但大气中CO2的浓度仍然在增加，这主要是由于城市化及工业化所致。
4.光合作用与农业生产
（1）合理密植
合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免造成浪费，又不至于让叶片相互速挡，影响光合作用的进行。
（2）间作套种（立体种植）
立体种植就是把两种或两种以上的作物，在空间和时间上进行最优化组合，以达到增产，增收，延长应的目的。
（3）增加二氧化碳的浓度
二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料，空气中二氧化碳浓度一般是0.03%，当空气中二氧化碳的浓度为0.5%~0.6%时，农作物的光合作用就会显著增强.产量有较大的提高。在温室中，增加二氧化碳浓度的方法有很多。例如，增施有机肥料（农家肥），利用微生物分解有机物放出二氧化碳;喷施储存在钢瓶中的二氧化碳;用化学方法产生二氧化碳等。
（4）其他方面
植物光合作用受诸多因素的影响，最大限度地满足农作物光合作用对水、无机盐、温度、光照等方面的要求，农业生产就能获得丰收。
知识点梳理二、有机物的分解和利用——呼吸作用
呼吸作用的定义：
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成无机物或小分子有机物，释放出能量并生成ATP的过程。在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随水量的减少而减弱。
细胞呼吸分为发酵、有氧呼吸、无氧呼吸三种。有氧呼吸以分子氧（O2）为最终电子受体，无氧呼吸以无机氧化物为最终电子受体，发酵以有机物为最终电子受体。
（一）有氧呼吸
1、概念：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等的有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，释放能量，产生大量ATP的过程。
2、反应式
有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，其化学反应式可以简写成：
3、场所
有氧呼吸的全过程十分复杂，可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有对应的酶催化。在细胞质和线粒体中完成。
（二）无氧呼吸
1、概念
细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程.
2、场所
细胞质基质
3、反应式
（1）C6H12O6—(酶)→
2
C2H5OH（酒精）+2
CO2
+
少量能量
代表生物：大多数植物，酵母菌。
（2）C6H12O6—(酶)→
2
C3H6O3（乳酸）+
少量能量
代表生物：动物和高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等，乳酸杆菌等。
4、无氧发酵
这是较常见的一般意义上的无氧呼吸，基本有下面两种。
酒精发酵
丙酮酸（C3H4O3）在脱羧过程后不生成乙酰辅酶A，而是生成乙醛，乙醛接受还原性氢被还原为酒精。
乳酸发酵
一些生物的呼吸过程，典型的是我们熟知的乳酸菌。在乳酸发酵中，丙酮酸直接生成乳酸，这是一个被氧化的过程，同样可以生成很少的ATP，人体内也存在这一过程，剧烈运动时肌肉供氧不足，便会通过这一过程得到能量，生成的乳酸导致肌肉酸痛。
2.呼吸作用的意义
(1)为生物体各项生命活动提供直接能源物质——ATP。
(2)为体内的其他化合物的合成提供原料。
(3)维持恒温动物的体温。
3.呼吸作用的应用
（一）有氧呼吸原理的应用
（1）作物栽培要及时松土透气，利用根系的有氧呼吸，促进水和无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精而对细胞有毒害作用，使根腐烂。
[1]
（2）提倡有氧运动的原因之一是不因为会
因为剧烈运动，使细胞无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力。
（3）馒头、面包的过程中利用酵母发面使面包馒头变得松软可口。
（二）无氧呼吸原理的应用
（1）选用“创可贴”、透气的纱布包扎伤口，为伤口创造透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，利于伤口愈合。
（2）酵母菌、既可以进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸。有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖；无氧时，进行无氧呼吸，产生酒精或食醋。所以生产中，在控制通气的情况下，可生产各种酒食醋等。
（3）豆腐乳的制作是利用了真菌的无氧呼吸发酵生成多种营养物质的原理。
知识点梳理三、光合作用和呼吸作用的关系
光合作用
呼吸作用
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
场所
叶绿体
活细胞
条件
光
有光和无光均可以
产物
有机物和氧气
二氧化碳和水
反应式
二氧化碳＋水
有机物＋氧气
有机物＋氧气
二氧化碳＋水
实质
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
光能→有机物中的
化学能(贮存能量)
化学能→其他形式的
能量(释放能量)
相互关系
既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
知识点梳理四、实验探究突破
(一)植物在光下制造淀粉
1．图示过程
2．变量分析
见光和遮光构成一组对照实验，变量是光照。
3．现象与结论
位置
遮盖部分
未遮盖部分
现象
不变蓝
变蓝
分析
无光照，不能进行光合
作用，不制造淀粉，所
以滴加碘液后不变蓝
有光照，能够进行光合
作用，制造淀粉，所以滴
加碘液后变蓝
结论
1.光照是光合作用制造淀粉的必要条件
2．植物光合作用产生的有机物是淀粉
4.实验总结
验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法：
(1)滴加碘液，验证光合作用的产物是淀粉。
(2)选一叶片，部分遮光，验证光合作用的必要条件是光。
(3)用氢氧化钠溶液除去CO2，或用碳酸氢钠溶液增加CO2，验证光合作用的原料有CO2。
(4)选一叶片，切断主叶脉，验证光合作用的原料有水。
(5)用银边天竺葵，验证光合作用的场所是叶绿体。
(6)用带火星的小木条或卫生香，验证光合作用的产物有O2。
(7)用澄清石灰水，验证呼吸作用的产物有CO2。
(8)用燃烧的蜡烛消耗掉O2，验证呼吸作用的原料有O2。
5．命题突破
(1)将植物进行暗处理的原因：
将叶片中的有机物运走耗尽，以免叶片内残余的有机物干扰实验结果。
(2)部分遮光处理的原因：
让部分叶片不见光，与其余部分形成对照，以此来验证光是绿色植物制造有机物必不可少的条件。
(3)酒精隔水加热的原因：
能溶解叶绿素，但直接加热会因蒸发过快造成浪费，也易引起火灾。
(4)实验过程中叶片的颜色变化情况：
叶片先由绿色变成黄白色，再变成蓝色，原因是：酒精溶解叶绿素，使其变成黄白色，加碘液染色使其变成蓝色。
(二)探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1．实验步骤
(1)将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜。
(2)选定两片生长状况相同的叶子，用透明塑料袋密封，透明塑料袋内分别装少量清水和氢氧化钠溶液，光照4小时。
(3)打开装置取下叶片，酒精脱色后加碘液，检验叶片内有无淀粉产生。
2．图示过程
3．变量分析
袋内装清水和袋内装NaOH溶液构成一组对照实验，变量是二氧化碳的有无。
4．现象与结论
装有氢氧化钠
装有清水
现象
叶片经酒精脱色后
滴加碘液不变蓝
叶片经酒精脱色后
滴加碘液变蓝
结论
装置中无二氧化碳，
不能进行光合作用，
不能制造淀粉
装置中有二氧化碳，能进
行光合作用，制造淀粉
5.注意事项
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止气体进入，影响实验结果。
(2)氢氧化钠溶液具有腐蚀性，操作时应注意安全。
6．命题突破
实验中酒精的作用：
溶解叶片中的叶绿素，使结果便于观察。
（三）植物的呼吸作用
1．实验装置
2．实验步骤
取两只大小相同、带橡皮塞的试管，上方装有数量相同的种子(如装置图所示)，一组是已浸水及消毒的种子，另一组是已煮熟及消毒的种子，底部装适量澄清石灰水，一段时间后观察现象。
3．现象与结论
A
B
现象
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水无明显变化
结论
煮熟的种子不能进行呼吸作用，已浸水及消毒的种子能进行呼吸作用，产物是能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳
4.命题突破
(1)种子“已浸水”和“已煮熟”意味着什么？
“已浸水”是指种子上有适量水分；“已煮熟”是指种子已死亡。
(2)种子需要消毒的原因：
种子消毒是为了避免种子上的微生物影响实验结果。
(3)影响呼吸作用的两个主要因素：
温度和二氧化碳的浓度。在一定范围内，温度越高，植物体内含水分越高：氧气浓度越大，植物的呼吸作用越强，分解的有机物多，释放出的能量多。
(4)无光照时光合作用和呼吸作用的关系：
光合作用只在光照下进行，而呼吸作用随时都在进行，因此，无光照时呼吸作用强度大于光合作用强度。
(5)实验中使用绿豆种子时要在黑暗处放置一段时间的原因：
防止光合作用对实验的干扰。
三．典型例题
考点1：光合作用和呼吸作用相互关系
【例1】
若某植株的一叶片的主叶脉被切断（如甲叶），另一叶片上贴上锡箔（如乙叶）；在阳光下照射4小时，经脱色并用碘液处理，A部位呈棕褐色，B部位呈蓝色，锡箔C的位置不呈蓝色，以上实验能够证明光合作用需要（ ）
?水和光
B.?叶绿体和光
C.?水和二氧化碳
D.?水和叶绿体
【答案】A
【变式1-1】
图中曲线是不同温度下测得的光合作用效率与光照强度的关系曲线。曲线所给出的正确信息是（?
）
?当温度一定时，光合速率随光照强度的增加而增加
B.?当光照强度一定时，光合速率随温度升高而增加
C.?当光照强度大于Q时，温度是限制光合作用效率的因素
D.?当光照强度小于P时，温度是限制光合作用效率的因素
【答案】C
【变式1-2】
某同学设计了如图的装置（瓶中植株未经暗处理）。下列描述中，正确的组合是（）
①该装置可验证植物的光合作用能产生氧气
②该装置可验证植物的呼吸作用能产生二氧化碳
③丙内石灰水保持澄清
④丙内石灰水变浑浊
A.?①③
B.?②④
C.?①④
D.?②③
【答案】B
【变式1-3】
某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体．将该植物在黑暗中放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡箔纸遮蔽，如图所示，光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察叶片a、b、c、d4个部位的颜色，发现只有d显蓝色．下列说法错误的是（ ）
A.该实验证明淀粉是光合作用的产物
B.对比da，说明光合作用需要叶绿体
C.对比dc，说明光合作用需要光照
D.对比db，说明光合作用需要水
【答案】B
【变式1-4】
农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果制成如图曲线：据此提出以下结论，你认为不合理的是（ ）
A．温度越高，该蔬菜新品种的产量不一定越高
B．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
C．5～35℃时蔬菜的合成的有机物大于分解的有机物
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
【答案】B
考点2：光合作用和呼吸作用对农业生产的影响
【例2】
用如图装置对植物呼吸作用进行探究。将数棵菠菜放入黑色塑料袋，用绳子扎紧袋口，不使外界空气进入，在暗处放置一个晚上后松开塑料袋口，插入一根导管，让塑料袋中的空气通入澄清石灰水中。对实验作出的分析合理的是（ ）
A．暗处放置一晚，是将菠菜叶片上原有的有机物消耗或转运掉
B．放入黑色塑料袋用绳子扎紧袋口，主要目的是停止菠菜进行呼吸作用
C．若用一相同装置放入等量高温灭活后冷却的菠菜进行对照，可使实验更为严谨
D．本实验的结论是，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【变式2-1】
现代物流有效缓解了农产品滞销问题，并在采摘、储存、运输过程中采取相应的措施减少农户损失，下列相关解释合理的是（ ）
A．芒果、香蕉等水果为了运输可提前采摘，存储中会释放生长激素促进成熟
B．蔬菜应避免集中堆放，防止蒸腾作用产生热量和水分而引起腐烂
C．在冷库中储存水果时会通入适量的二氧化碳，目的是抑制水果的呼吸作用
D．蔬菜采取密闭冷藏运输方式可减弱光合作用，减少营养物质的流失
【答案】C
【变式2-2】
根据资料回答问题。
光合作用的公式：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气
（1）请补充呼吸作用的公式：
有机物（储存能量）+①→②+水+能量
（2）光合作用的场所是
A、线粒体B、叶绿体C、液泡D、细胞壁
（3）必须需要光的是
作用。（选填“光合”或者“呼吸”）
（4）任何细胞都在不停地进行呼吸作用。呼吸作用的实质是
A、合成有机物，释放能量
B、合成有机物，储存能量
C、分解有机物，释放能量
D、分解有机物，储存能量。
【答案】（1）氧；二氧化碳；（2）B；（3）光合；（4）C.
【变式2-3】
新鲜蔬果（如萝卜）要低温贮藏，否则会空心，这样做的目的是降低它们的
作用，从而减少其有机物的消耗；而在栽种蔬菜的大棚中，夜晚进行光照，其目的是为了增加植物的
作用，促进有机物的合成；水涝地中，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.
考点3：实验探究突破
【例3】
七年级探究性学习小组的同学在学习了《生物圈中的绿色植物》相关知识后，利用课余时间，用银边天竺葵作实验材料，对“绿色植物进行光合作用”实验作了进一步探究．请根据以下图示，回答下列问题．
（1）请根据图示，写出正确的操作步骤：________
（2）上述图②操作有误，请改正：________?
（3）步骤①中，A、B两装置形成了相互对照，其变量是?________
；步骤⑥中，a与b相互对照所得出的结论是??________
。
（4）进行④和⑤的目的，是为了检验叶片中是否含有________
。
（5）步骤⑦中，一昼夜后试管中澄清的石灰水变浑浊，主要原因是________
。
（6）受该实验的启发，在农业生产中，为了提高温室内农作物的产量可采取哪些有效措？
（请答出两条）________
。
【答案】（1）⑦→①→③→②→⑤→④→⑥；（2）小烧杯装酒精、大烧杯装清水，隔水加热；（3）二氧化碳；光合作用需要在含有叶绿体的细胞内进行、光合作用需要二氧化碳；（4）淀粉；（5）植物的呼吸作用产生了二氧化碳；（6）增加光照强度或延长光照时间；提高二氧化碳的含量，保持蔬菜大棚内通风；合理密植，让作物的叶片充分利用单位面积光照，而不互相遮挡；间作套种等措施可以提高产量.
【变式3-1】
下面英国科学家普利斯特利关于光合作用的著名实验模式图，请回答问题：
（1）他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到甲、乙密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，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点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里（图丙）。他发现植物在一段时间内能够正常生活，蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里（图丁），发现在一段时间内植物和小白鼠都能够正常生活，说明绿色植物在进行________时能产生________。
（3）后来的科学实验证明，蜡烛燃烧或动物呼吸排出的________是绿色植物光合作用的原料。
（4）根据研究我们还知道，燃料燃烧、生物呼吸产生的气体如果过多易引起地球的温室效应，会给生物圈中的生物带来生存危机，你认为治理温室效应的有效措施是
________。
【答案】（1）氧气；（2）光合作用；氧气；（3）二氧化碳；（4）节能减排（植树造林）.?
【变式3-2】
小李同学利用如图所示植物为实验材料，设计如下实验步骤：
①将植物A、B两张叶片分别用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗处48小时。②……。③将A、B两张叶片置于酒精溶液中水浴加热，至叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，滴上碘液，观察颜色变化。
请完善小李同学的实验步骤并回答问题：
（1）写出实验步骤②________。
（2）将A、B两张叶片置于酒精溶液中加热，这样处理的目的是________。
（3）你预期的实验结果是________。
（4）除了实验中起对照作用的变量外，请再列举两个可能会影响实验结果的其它变量________，________。
【答案】（1）放在阳光下照射一段时间（3—4小时）；（2）溶解叶片中的叶绿素；（3）A叶片加碘液后不变蓝，B叶片加碘液后变蓝；（4）温度；光照.
【变式3-2】
某研究者利用栽在花盆中的植物，对植物的光合作用与呼吸作用进行了相关的研究，请回答如下问题：
（1）图甲表示此盆绿色植物在两种不同温度下释放氧气的快慢与光照强度的关系。若该植物的呼吸商A（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）为0.75，在15℃、1千勒克司光照强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2外，每小时还应从外界吸收CO2
________毫升。
（2）图乙是测定图甲纵坐标上a值的实验装置图，请回答下列问题：①在钟罩内放入该植物后密封，置于15℃的环境中，并对钟罩进行________处理。
②简述该实验的原理和测量方法________。
（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用________图来说明，其原因是________。
【答案】（1）1.25a；（2）遮光处理；植物呼吸作用消耗氧气，而释放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，引起钟罩内气压下降，刻度管中红墨水上升，红墨水上升的体积可视为实验时间里植物的耗氧量，即为1a；（3）B；干旱初期，植物叶片气孔逐淅关闭，体内CO2浓度下降，光合作用快慢下降.
【变式3-3】
选取有白斑叶片和绿色叶片的牵牛花进行如图所示的光合作用实验。请分析回答下列问题：
（1）将此装置经黑暗处理一个昼夜后移至光下数小时，再将这四片叶子取下，分别放在盛有酒精的烧杯中，隔水加热，使________溶解到酒精中。
（2）清洗后向这四片叶子滴加碘液，变成蓝色的有??????????
。
A.?Ⅰ叶片中未覆盖铝箔的部分
B.?Ⅰ叶片中覆盖铝箔的部分
C.?Ⅱ中白色部分
D.?Ⅱ中绿色部分
E.?Ⅲ叶片
（3）Ⅳ叶片与________叶片形成一组对照实验。
（4）本实验不能得出的结论是?????
。
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.?光合作用需要适宜的温度
E.?光合作用需要叶绿体
【答案】（1）叶绿素；（2）A,D,F；（3）Ⅲ；（4）A,D,F
四.课堂训练
1．在寒冷的冬天，利用温室进行蔬菜种植可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、温度、湿度和气体以提高产品的质量，下列措施及方法正确的是（ ）
①建造温室大棚时使用白色的塑料薄膜，以提高光合作用效率
②适当增加光照以补充冬季的阳光不足
③尽量增加空气的湿度，以降低植物的蒸腾作用
④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用的强度
⑤向温室内定期施放氧气，以降低呼吸作用的强度
⑥温室内尽量保持昼夜温度差，以利于有机物的积累。
②④⑥
B．①②④
C．②⑤⑥
D．③④⑥
【答案】B
【解析】解：①建造温室大棚时使用白色的塑料薄膜，以提高光合作用效率，①正确。
②适当增加光照以补充冬季的阳光不足，提高作物的产量，②正确。
③尽量增加空气的湿度，以降低植物的蒸腾作用，农作物的产量与植物的蒸腾作用无关，③错误。
④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用的强度，提高作物的产量，④正确。
⑤向温室内定期施放氧气，可以增加植物的光合作用，不利于有机物的积累，⑤错误。
⑥温室内尽量保持昼夜温度差，以利于有机物的积累，导致夜晚呼吸作用过强，不利于有机物的积累，⑥错误。
2．在探究植物的呼吸作用实验中，所用的保温瓶已作灭菌处理，保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密闭，多次测定有关的量，并绘制成如图曲线。下列判断符合客观事实的是（ ）
A．若y表示瓶内温度，则a表示萌发的种子
B．若y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
C．若y表示种子的质量，则b表示萌发的种子
D．若y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
【答案】A
【解析】解：生物细胞利用氧将植物体内的有机物分解产生二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，为生命活动提供动力，这个过程叫呼吸作用，呼吸作用在生物体的线粒体中进行的。
若a是萌发的种子，所以a中的种子进行呼吸作用，呼吸作用释放出大量的热量，所以瓶内温度升高；而进行呼吸作用也消耗氧，所以瓶内的氧气的含量逐级减少。
3．如图是大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其幼苗细胞干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线（甲和乙），有关叙述不正确的是（ ）
A．表示其幼苗细胞干重变化的曲线是乙
B．a→b的变化是因为种子萌发吸收了大量的水分
C．a→c的变化是因为种子萌发过程中，呼吸作用消耗了大量有机物
D．c→d的变化是因为种子萌发吸收了大量的水分，使幼苗细胞鲜重增加
【答案】D
【解析】解：A、大豆在萌发过程中，由于不断地吸水，因此其鲜重是不断增加的，所以曲线甲是表示种子萌发的鲜重；曲线乙是表示种子干重变化，A正确；
B、曲线甲中a→b变化的主要原因是种子萌发吸收了大量的水分，因此其鲜重是不断增加，B正确；
C、由于大豆幼苗还没长出叶前，植株不能进行光合作用，不能制造有机物，因此从a点到c点有机物是减少的，即干重下降，呼吸作用消耗了大量有机物，C正确；
D、大豆幼苗长出叶，光合作用开始进行，就可以进行光合作用，萌发的种子一直都能进行呼吸作用，从c点开始光合作用的强度大于呼吸作用，所以有机物开始积累，干重增加，D错误。
4．将某生长旺盛的植株放进透明密闭的容器内，满足植株所需要的所有自然条件。然后测定夏季一昼夜间容器内二氧化碳（CO2）浓度的变化，得到如图所示的曲线。当植株的光合作用强度与呼吸作用强度相等时，曲线上对应这一生理状况的点有（ ）
A．a点和d点
B．b点和c点
C．a点、b点和c点
D．b点、c点和d点
【答案】B
【解析】解：光合作用必须在光下才能进行，呼吸作用只要是活细胞时时刻刻都在进行。图中曲线a﹣b二氧化碳的浓度逐渐增多，表明呼吸作用强度强于光合作用的强度；曲线b﹣c段二氧化碳浓度逐渐降低，表明光合作用的强度强于呼吸作用强度，曲线c﹣d段二氧化碳又由少逐渐增多，表明呼吸作用强度又大于光合作用强度，因此曲线中的b、c点植株的光合作用强度与呼吸作用强度相等。
5．上个世纪，科学家希尔为了探究光合作用在哪里进行，曾经设计类似下图实验，把刚采摘的且生长旺盛的树叶捣碎，采用某种方法获得含有叶绿体的滤液，分成三等份。把其中两份直接放入A、B培养皿，第三份除去叶绿体后放入C培养皿。将三个培养皿置于同一地点，A、C培养皿接受光照，B培养皿遮光处理。一段时间后，观察到A培养皿中产生气泡，其中的气体能使带火星的木条复燃；B、C培养皿中未产生气泡。结合所学知识，分析判断下列叙述，其中不正确的是（ ）
A．培养皿A中气泡内的气体是氧气
B．培养皿B中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳
C．通过比较A、C培养皿中的现象，可知光合作用的场所是叶绿体
D．通过比较A、B培养皿中的现象，可知光照是光合作用的必要条件
【答案】B
【解析】解：A．绿色植物通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水，转变成储存能量的有机物并释放氧气的过程，叫光合作用。故培养皿A中气泡内的气体是氧气，A正确。
B．培养皿B中无气泡产生是因为缺乏光而不是缺乏二氧化碳，B错误。
C．A处理有叶绿体产生了淀粉，C处理没有叶绿体没有产生淀粉。通过比较A、C培养皿中的现象，可知光合作用的场所是叶绿体，C正确。
D．A处理有光，B处理没有光，两者形成一组对照实验，进行A、B两种处理的目的是设置对照实验。光照处理的变蓝，说明有淀粉，实验结果说明光合作用需要光。光是光合作用的条件。通过比较A、B培养皿中的现象，可知光照是光合作用的必要条件，D正确。
6．如图所示，图（一）、（二）为种子呼吸作用及植物光合作用实验装置图，图（三）的曲线表示种子呼吸作用（实线）及植物光合作用（虚线）强度变化过程，如图（一）和（二），由漏斗向装种子的瓶内加入少量水后（图中a点），图（三）的曲线发生了变化。下列说法不正确的是（ ）
A．种子吸水萌发，呼吸作用加强，所以图（三）中曲线ab上升
B．图（一）装置中种子萌发产生的CO2进入图（二）装置，植物光合作用强度增加
C．曲线bd不变化，是因为种子不再进行呼吸作用和植物不再进行光合作用导致的
D．当CO2浓度提高到一定程度时，光合作用的强度不再随CO2含量的提高而增强
【答案】C
【解析】解：干燥的种子呼吸作用较弱，而干燥的种子在加入适量的水以后，由于满足了种子萌发的外界条件，所以种子开始萌发，萌发的种子呼吸作用旺盛，分解有机物产生的能量为种子萌发需要，故曲线ab上升，同时产生大量的二氧化碳，二氧化碳通过装置中的导管引入到装置（二）中。装置（二）中的植物在光下要进行光合作用，光合作用的原料之一是二氧化碳，种子呼吸作用产生大量的二氧化碳为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强度增加，故曲线cd上升。曲线bd不变化，是因为当光照达到一定强度时，植物体为减少体内水分的散失，关闭了部分气孔，使进入叶片内的二氧化碳的量减少，从而使光合作用减弱，停留在一个水平上，并不是不进行光合作用，而是种子呼吸作用产生二氧化碳和植物进行光合作用吸收二氧化碳处于平衡状态，C错误。
7．如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况，分析错误的是（ ）
A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度
B．a﹣c段，植物体内有机物的含量增多
C．b﹣c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少
D．C点以后，植物体内有机物的含量减少
【答案】C
【解析】解：A、温度、氧气和植物细胞含水量都会影响植物的呼吸作用，A正确；
B、据图可见：a、c点表示的光合作用强度和呼吸作用强度相等，a﹣c段，植物体内有机物的含量增多，B正确；
C、b﹣c段，光合作用强度也有所下降，但制造的有机物始终大于呼吸作用分解的，因此有机物一直在积累，C错误；
D、C点以后，植物不能进行光合作用，所以植物体内有机物的含量减少，D正确。
8．从同一植株中挑选长势相同、重量相等的2片叶片，编号为①②．将①放入盛有清水的烧杯中并置于适宜光照下；将②放入盛有清水的烧杯中并置于黑暗处。在相同的适宜温度下，向水中通入空气，6小时后取出①和②叶片，烘干称重分别得到a和b。叶片在6小时内通过光合作用制造的有机物量是（ ）
A．a
B．a﹣b
C．a+b
D．a﹣2b
【答案】B
【解析】解：①放入盛有清水的烧杯中并置于适宜光照下，六小时后烘干称重得a，因为进行了光合作用，制造了有机物；②放入盛有清水的烧杯中并置于黑暗处，六小时后烘干得b，只进行的呼吸作用，分解有机物，设原叶片烘干称重得x，6小时内叶片通过光合作用制造的有机物量为m，6小时内通过呼吸作用分解的有机物量为n，则a＝x+m﹣n，b＝x﹣n，可求得m＝a﹣b。
9．如图是绿色开花植物的某些生理过程意图。下列说法错误的是（ ）
A．a表示根对水分的吸收，吸收的主要部位是根尖的成熟区
B．b表示水分由导管从低往高运输，动力主要来自蒸腾作用
C．c表示水分的散失，“门户”是气孔
D．此植物的所有细胞都能进行光合作用和呼吸作用
【答案】D
【解析】解：（1）图中a表示根对水分的吸收，吸收的主要部位是根尖的成熟区，A正确；
B、水在b处是由低处往高处流动，其动力主要来自蒸腾作用，B正确；
C、c表示水分的散失，“门户”是气孔，C正确；
D、光合作用的条件是光照，场所是叶绿体，光合作用必须是含有叶绿体的活细胞在光下才能进行，而不是每个细胞就能进行光合作用，如根细胞，植物的所有细胞都能进行呼吸作用，D错误。
10．番茄种子开始萌发到长出第一片新叶时，两片子叶仍具有生理功能。某同学用缺氮的营养液培养上述若干幼苗，然后对幼苗进行如下不同处理，随后对叶片进行观察，最先出现缺氮症状的是（ ）
A．剪掉根尖的幼苗
B．剪去一片子叶的幼苗
C．剪去两片子叶的幼苗
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区，剪掉根尖的幼苗吸水能力下降，植物出现缺水症状，A不符合题意；
B、剪去一片子叶的幼苗，还有另一片子叶能够提供营养，最先不会出现缺氮症状，B不符合题意；
C、剪去两片子叶的幼苗，种子里的营养供给切断，需要的无机盐只能从营养液提供，而营养液缺氮，故能最先出现缺氮症状，C符合题意；
D、完整的幼苗，两片子叶仍有营养，不会最先出现缺氮症状，D不符合题意。
11．如图所示是研究光合作用和呼吸作用的实验装置，根据相关知识回答问题。
（1）甲装置试管中收集的气体可以使带火星的木条复燃，说明绿色植物的光合作用放出了
。
（2）孙悟同学利用甲装置进行了进一步探究，实验结果如下表：
试管与台灯的距离（厘米）
10
20
30
40
每分钟产生的气泡数（个）
60
25
10
5
由此得出的结论是
。
（3）利用乙装置研究绿色植物的呼吸作用时，为防止光合作用的干扰，应对该装置进行
处理，一段时间后，玻璃管中红墨水向
（左、右）移动。
（4）农业生产的主要目的是获取光合作用制造的
，满足人们对食物的需求。请根据光合作用的原理，提出两项提高农作物产量的措施：①
；②
。
【答案】（1）氧气；（2）光照越强，光合作用越强（或光照越弱，光合作用越弱）（评分标准：写实验结果的不能给分，如“试管与台灯的距离越远，产生的气泡数目越少”）（3）遮光；左（或左方）；（4）有机物；①合理密植；②间作套种。
【解析】解：（1）甲装置用来验证植物的光合作用产生氧气，光合作用的条件是光，该装置放在温暖的光下，照射一段时间，试管中收集的气体可以使带火星的木条复燃，表明收集起来的气体有助燃作用，而氧气能够助燃。说明绿色植物的光合作用放出了氧气。
（2）分析表中的结果，得出的结论是：光照越强，光合作用越强（或光照越弱，光合作用越弱）。
（3）光合作用只能在光下才能进行，呼吸作用有光无光都能进行；呼吸作用吸入氧气呼出二氧化碳，而二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收了。因此，利用乙装置研究绿色植物的呼吸作用时，为防止光合作用的干扰，应对该装置进行遮光处理，一段时间后，玻璃管中红墨水向左（或左方）移动。
（4）农业生产的主要目的是获取光合作用制造的有机物，在农业生产上，要保证农作物有效地进行光合作用的各种条件。如合理密植、间作套种、增加光照强度、提高二氧化碳浓度等。
12．研究人员曾经对绿色植物的光合作用与呼吸作用作过以下研究。
实验一：将某绿色植物放在黑暗装置中，分别测定在不同温度下植物对氧气的吸收量，如图甲所示，a、b分别表示10℃和20℃时植物吸收氧气量随时间变化的情况。
实验二：按图乙所示装置进行黄豆种子呼吸作用和番茄植株光合作用实验。
请分析回答：
（1）实验一是在研究温度对植物
强弱的影响，由该实验可知，温度越高植物吸收氧气越
。
（2）由实验一结果可推知：在实验二中，当广口瓶内黄豆种子温度适当
时，就会促进玻璃罩内番茄植株的光合作用。
（3）联系本实验，可知吐鲁番瓜果特别甜的一个主要原因是由于晚上温度低，
。
【答案】（1）呼吸作用；快；（2）升高（提高）；（3）呼吸作用弱，有机物分解少（合理均可）。
【解析】解：（l）根据图示可以看出植物的呼吸速率和光合速率与温度以及光照强度的关系：（在一定范围内）呼吸速率随温度升高而加快；温度越高植物吸收氧气越快。
（2）密封的玻璃钟罩内缺少二氧化碳，所以要提高光合作用必须增加二氧化碳，只能通过增强种子的呼吸作用来完成，那就要提高温度了。
（3）新疆地区白天温度高，光合作用旺盛，产生了较多的糖分。晚上温度比较低，低温可以有效抑制的呼吸作用，因此消耗的营养物质非常少。就会积累比较多的糖分，所以新疆的瓜果比较甜。
13．实验探究
为了探究不同颜色的光对植物光合作用的影响，某兴趣小组把等量天竺葵分别放在3个封闭的容器中，容器大小相同且二氧化碳含量充足。用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后，分别比较容器中的氧气变化量，结果如下表所示。
容器
植物
光的颜色
温度（℃）
氧气变化量
1号
天竺葵
红
25
+++
2号
天竺葵
黄
？
+
3号
天竺葵
绿
25
﹣
（注：氧气变化量＝实验后含量﹣实验前含量；“+”代表增加，“﹣”代表减少）
（1）该实验研究的变量是
。根据实验设计的原则，2号容器内的温度应设置为
℃。
（2）实验结果表明，在
光下天竺葵光合作用强度最大。除检测氧气变化量外，该实验还可以检测有机物或
的变化量来表示光合作用强度。
（3）增设4号容器，黑暗处理（其它实验条件相同），若容器中氧气变化量是“﹣﹣”，则可判断3号容器中的天竺葵
（填“有”或“没有”）进行光合作用，3号容器中的氧气含量不增反降的原因是
。
【答案】（1）不同颜色的光（或者光）；25；（2）红；二氧化碳；（3）有；光合作用强度弱于呼吸作用强度（或光合作用产生的氧气少于呼吸作用消耗的氧气）
【解析】解：（1）根据题干中的图表可知容器1、2和3唯一不同的变量是“不同颜色的光（或者光）”，主要是探究光的颜色对光合作用的影响。根据实验设计单一变量的原则，2号容器内的温度应与其它容器相同，即设置为25℃。
（2）研究表明：植物对于红色光质最容易吸收，而对于绿光，植物基本不吸收。除检测氧气变化量外，该实验还可以检测有机物或二氧化碳的变化量来表示光合作用强度。
（3）增设4号容器，黑暗处理（其它实验条件相同），若容器中氧气变化量是“﹣﹣”，而3号容器氧气变化量是“﹣”则可判断3号容器中的天竺葵能够进行光合作用，3号容器中的氧气含量不增反降的原因是光合作用强度弱于呼吸作用强度（或光合作用产生的氧气少于呼吸作用消耗的氧气）。
14．无土栽培是利用营养液栽培作物的一门技术，营养液中含有作物生长所需的无机盐。
式①：二氧化碳+水有机物+氧气式②：有机物+氧气二氧化碳+水+能量
（1）式①和式②分别表示绿色植物进行的不同生理活动。一般要求无土栽培温室棚内，晚上的温度低些，目的是
（选填“减弱”或“增强”）式②表示的生理活动。式①中的a是
。
（2）无土栽培的植物是通过
（填器官名称）吸收无机盐的。
（3）选择两株生长状况相似、叶片数量不同的同种植株，分别放入烧杯中，烧杯装有油层密封的质量和浓度相同的同种营养液，将烧杯置于已调节平衡的天平上，如图甲所示，移动游码，使指针指在分度盘中央，同时将两烧杯置于同处阳光下照射一段时间。再放回原天平托盘上，天平的指针将会向
（选填“左”或“右”）偏转。
（4）若图乙温室中只有绿色植物，在与外界交换气体的情况下，每天只在6：00～18：00接受日光照射，请在图丙的坐标上，用笔画出6：00～24：00该温室内CO2浓度的大致变化曲线（0：00～6：00的曲线已经给出）。
【答案】（1）减弱；叶绿体；（2）根；（3）右；（4）
【解析】解：（1）式①和式②分别表示的是绿色植物的光合作用和呼吸作用的表达式；植物的呼吸作用受温度的影响，在一定范围内植物的呼吸作用随温度的升高而增强，因此夜晚的温度低些，可以降低植物的呼吸作用，减少植物体内有机物的消耗；光合作用的场所是叶绿体，式①中的a表示的是光合作用的场所叶绿体。
（2）植物的根有两方面的作用，一是从土壤中吸收水分和无机盐，二是把植物体固定在土壤中；同样，无土栽培的植物所需要的无机盐也是由根从培养液中吸收的。
（3）植物体内的水分以气体状态通过气孔从植物体内散发到植物体外的过程叫做蒸腾作用；植物进行蒸腾作用的主要部位是叶片；将甲装置中的两株植物同时移到阳光下，由于左边植物的叶片比右边植物的叶片多，左边植物通过蒸腾作用散失的水分也多，导致左边装置的总重量低于右边装置的重量，因此在阳光下照射一段时间后，再放回原天平托盘上，天平的指针将会向右偏转。
（4）植物的光合作用是吸收二氧化碳，释放氧气，呼吸作用是吸收氧气，释放二氧化碳；在不通入二氧化碳的情况下，装置乙在光照的条件下，二氧化碳的浓度会逐渐降低；在黑暗环境中，植物只进行呼吸作用释放二氧化碳，因此二氧化碳的浓度又会逐渐增加。即在6：00～24：00时间段内，二氧化碳在坐标上表现为先降低然后再升高。又因为装置内的一部分二氧化碳被植物通过光合作用合成了有机物储存在植物体内，因此装置内的二氧化碳的总含量会逐渐减少。
15．科学探究是学习和研究生物学的重要方法。甲图中ABC是绿色植物在白天进行的三种生理活动；乙图是某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动设计的实验装置（注：氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳）；丙图是对叶片进行脱色的装置。请据图回答下列问题：
（1）甲图中气体通过
（结构）进出叶片。B过程可以拉动水与在植物体内的运输。
（2）把乙图中的两个装置放在票暗处一昼夜，然后移到光下照射几小时后，装置
内的氧气含量比较高。这是因为该植物进行了甲图中的
（填字母）生理活动。
（3）从乙图的两个装置中各剪去一片绿叶，分别置于丙图装置中进行脱色处理，装置
内的叶片会变蓝。
（4）如果将乙图装置二中的清水换成澄清的石灰水，要使澄清的石灰水变浑浊，装置二必须放在
环境中。
（5）该生物兴趣小组还发现温度与植物生长有密切关系。为探究这一问题，该小组将植物放在特定的实验装置中，实验结果如下表（mg/h表示毫克/小时）
温度（℃）
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
黑暗下释放二氧化碳（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
根据表中数据可知，如果连续12小时光照，再连续12小时黑暗，则温度控制在
℃时，植物积累的有机物最多。
（6）从同一植株上挑选长势相同、重量相等的3个叶片，编号①②③．将①直接烘干称重为a；将②③分别放入盛有清水的烧杯中，在适宜的温度下并通入二氧化碳，将盛有②的烧杯置于光下，将盛有③的烧杯置于暗处。6小时后取出②和③叶片，烘干称重分别为b和c。请分析，叶片②在6小时内通过光合作用制造出的有机物
的量是
。
【答案】（1）气孔；无机盐；（2）二；C；（3）二；（4）黑暗；（5）20；（6）b﹣c.
【解析】解：1）气孔是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。因此甲图中气体可通过气孔（结构）进出叶片。B过程蒸腾作用可以拉动水与无机盐在植物体内的运输。
（2）氢氧化钠溶液能吸收装置中一的二氧化碳，缺乏二氧化碳不能进行光合作用产生氧气；装置二中有二氧化碳能进行光合作用产生氧气。因此“把乙图中的两个装置放在黑暗处一昼夜，然后移到光下照射几小时后”，装置二内的氧气含量比较高。这是因为该植物进行了甲图中的C光合作用。
（3）氢氧化钠能吸收二氧化碳，“从乙图的两个装置中各剪去一片绿叶，分别置于丙图装置中进行脱色处理”，在脱色后的叶片上滴加碘液，装置一内的叶片鹰缺乏二氧化碳，没有制造有机物，滴加碘液不变蓝，装置二内的叶片会变蓝。
（4）呼吸作用释放二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，因此“如果将乙图装置二中的清水换成澄清的石灰水，要使澄清的石灰水变浑浊”，装置二必须放在黑暗环境中。
（5）光合作用吸收二氧化碳制造有机物，呼吸作用分解有机物产生二氧化碳，因此光照下吸收二氧化碳与黑暗下释放二氧化碳的差越大，植物体内有机物积累越多。所以“根据表中数据可知，如果连续12小时光照，在连续12小时黑暗”，则温度控制在20℃时，植物积累的有机物最多。
（6）②放入盛有清水的烧杯中并置于适宜光照下，6小时后烘干称重得b，因为进行了光合作用，制作了有机物，③放入盛有清水的烧杯中并置于无光处，6小时后烘干得c，只进行的呼吸作用，分解了有机物，所以叶片在6小时内通过光合作用制造出的有机物量是b﹣c。
16．绿色植物的光合作用是自然界其他生物最基本的物质和能量来源。分析回答下列问题：
（1）光合作用主要是在叶肉细胞的
中进行的，光合作用的产物是
和
。
（2）图为二氧化碳浓度和光照强度对大鹏某种蔬光合作用强度（光合作用合成有机物的速度）的影响曲线。①a或b曲线都可以说明
是影响光合作用强度的因素；②A点和B点的光合作用强度差异说明
是影响光合作用强度的因素。
（3）经过长期的研究和实践，人们已经总结出许多提高光合作用效率的方法，如
、
等。
（4）菜农不宜在蔬菜大棚内过夜，原因是
。
【答案】（1）叶绿体；有机物；氧气；（2）光照强度；二氧化碳的浓度；（3）合理密植；间作套种；（4）大棚蔬菜进行呼吸作用消耗氧气，对人体的健康不利（合理即可）。
【解析】解：（1）根据光合作用的表达式：二氧化碳+水有机物（储存着能量）+氧气
可知：绿色植物的光合作用主要是在叶肉细胞的叶绿体中进行的，叶绿体是进行光合作用的场所；光合作用的产物是有机物和氧气。
（2）①a或b曲线都可以说明光照强度是影响光合作用强度的因素。由图象OA和OB都是随着光照强度的增加而上升，在一定的范围内，光合作用的强度随着光照强度的增加而增加。
②A点和B点的光合作用强度差异说明二氧化碳浓度是影响光合作用强度的因素。同一光照强度，二氧化碳浓度越大，光合作用强度越强。
（3）分析曲线，可以得出结论：适当提高光照强度和二氧化碳浓度能促进光合作用，提高蔬菜产量。另外合理密植，间作套种，充分利用光能，促进光合作用；加大昼夜温差，可以减少有机物的分解，增加有机物的积累，提高蔬菜的产量。
（4）冬季夜间时间长，由于光合作用必须在光下才能进行，所以黑夜蔬菜只能进行呼吸作用，氧化分解有机物产生大量的二氧化碳，空气中的氧气变少。蔬菜与人竞争大棚内的氧气，对人体健康不利。
17．达州市某现代化蔬菜大棚基地生产的番茄鲜嫩多汁深受消费者青睐。为了进一步增加产量，为农民创收，达州市农科所做了如下研究。如图依次为叶片进行的生理活动模式图、夏季晴朗的一天大棚内植物叶肉细胞吸收和释放二氧化碳的量（相对值）随时间变化的折线图、一天内光合作用和呼吸作用强度随时间变化曲线图。据图分析：
（1）白天发生在图一中的生理活动有
（填图一中字母）。
（2）根据图二分析，农作物一昼夜积累有机物总量最多的是
点（填图二中字母），此点对应图三中
点（填图三中字母）。
（3）若大棚内温度降低，图二中的A点会
。
【答案】（1）ABC；（2）G；f；（3）上移.
【解析】解：（1）在白天因为有光，植物能进行的生理活动有：A蒸腾作用，B光合作用和C呼吸作用。
（2）根据图二的分析，农作物一昼夜积累有机物总量最多的是G点，因为从C到G点的曲线，光合作用强度始终大于呼吸作用，有机物一直处于积累状态，过了G点呼吸作用增强有机物开始减少。此点对应图三中的f点，因为在图三中f点跟图二中G点一样，都是下午光合作用与呼吸作用强度相等的时间点。
（3）若大棚内温度降低，呼吸作用的强度也会降低，释放的二氧化碳就会减少，因此图二中的A点就会上移。
18．图甲，智能温室大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件能自动控制，以满足作物生长发育的需求。图乙表示大棚内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水珠，这些水珠部分来自于植物的
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，单位时间内植物A、植物B中光合作用合成的有机物量较大的植物是
。
（4）绿叶光合作用的有机物通过
（填“导管”或“筛管”）运输。
（5）要提高大棚内作用的产量可以采取的措施有
。（写出一点）
【答案】（1）蒸腾；（2）d；（3）A；（4）筛管；（5）增加光照时间、晚上降温.
【解析】解：（1）蒸腾作用散失水分，因此“大棚内壁上经常出现小水珠”，这些小水珠部分来自于植物的蒸腾作用，还有部分来自土壤水分的蒸发。
（2）“要使植物A和B都能正常生长”，必须使植物A和植物B的光合作用强度大于呼吸作用强度，因此大棚内光照强度至少应大于d点。
（3）从图乙中看出，当光照强度为f时，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与呼吸作用二氧化碳释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差；光照强度为0时，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的呼吸作用强度大于植物B的呼吸作用强度。因此“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多于植物B。
（4）叶脉里有导管和筛管，光合作用需要的水分、无机盐就是由叶脉里的导管运输到叶肉细胞里的，光合作用制造的有机物也是通过叶脉中的筛管运输到植物体的其他部位的。
（5）植物的呼吸作用受温度的影响，温度越低呼吸作用越弱，分解的有机物就越少，所以夜间适当的降低大棚里的温度是为了减弱植物的呼吸作用，降低植物体内有机物的消耗，以提高大棚里蔬菜的产量。因此要提高大棚内作用的产量可以采取的措施有增加光照时间、晚上降温。
Syman
