主题三 生物圈中的绿色植物
专题二 绿色植物的光合作用和呼吸作用
基础知识梳理
一、光合作用★
1.概念:绿色植物通过叶绿体,利用 光能 ,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机
物(如淀粉),并且释放出 氧气 的过程。
2.原料:水——主要是 根 从土壤中吸收
二氧化碳——主要是叶片通过 气孔 从空气中获得
3.条件:光(光为绿色植物进行光合作用提供 能量 ,是光合作用必不可少的条件)
4.场所:叶绿体——主要存在于叶片的 叶肉 细胞中
叶绿体既是生产有机物的“车间”,也是光能转变为化学能的“能量转换器”,是植
物细胞质中的一种结构,含有叶绿素,叶绿素能吸收、传递和转换光能。
光能
氧气
根
气孔
能量
叶肉
5.产物:有机物——主要是 淀粉 等糖类 (一部分糖类在植物细胞中还会转变为蛋白
质、脂肪等)
氧气
6.表达式:
二氧化碳 + 水 有机物 + 氧气
物质的转化:无机物→ 有机物 ,并释放出氧气
能量的转化:光能→有机物中的 化学能
7.本质:制造有机物,储存能量
8.意义:(1)满足自身生长、发育、繁殖的需要;
(2)为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源;
(3)维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定。
光能
叶绿体(储存着能量)
淀粉
二氧化碳 氧气
有机物
化学能
9.光合作用在农业生产上的应用
(1)合理利用光照
①合理密植:指种植农作物时,既不能过稀,也不能过密。
②间作套种:就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行优化组合的种植方
式。
(2)增加二氧化碳浓度
二氧化碳是植物光合作用的主要原料,适当地增加温室中二氧化碳浓度,会增强
光合作用,从而提高产量。 具体方法:增施有机肥料;直接喷施贮存在钢瓶中的二
氧化碳等。
(3)其他方面
植物的光合作用还受到诸多因素的影响,如延长光照时间、适当增加光照强度、
适当浇水、合理施肥、一定范围内提高温度等可以满足农作物对光、水、无机盐、温
度等条件的要求,从而提高农作物的产量。
延长光照时间,有利于植物进行光合作用,积累有机物。
在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用强度也随之增强,光照强度超过
一定限度之后,植物叶片表皮上的气孔关闭,光合作用强度随之减弱。
在一定温度范围内,光合作用强度随温度的升高而增强,超过一定温度,光合作
用就开始减弱。
重难点突破
1.现有四个实验装置,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 ( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
解题思路:本题考查二氧化碳是植物光合作用的原料,解答此题的关键是明确氢氧
化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳,由此判断①和③形成对照实验,其单一变量为
二氧化碳。
B
2.晚上,将金鱼藻放在盛有水的试管中,把试管先后放在离白炽灯不同距离处,观
察试管中产生的气泡数目,统计结果如下图。下列分析错误的是 ( )
解题思路:本题考查图表分析能力。金鱼藻在光下进行光合作用,产生氧气,气泡
数越多,说明光合作用越强。 从图中可以看出,试管与灯的距离与每分钟产生的气
泡数成反比,即试管与灯的距离越近,光照越强 ,产生的气泡数越多 ,光合作用
就越强。
D
A. 气泡越多,说明产生的氧气越多
B. 试管与灯的距离为 10 厘米时,产生的气泡最多,
原因是光照较强
C. 该实验可以得出的结论是:在一定范围内,光照
越强,光合作用越强
D. 如果将该试管放在黑暗中,也会冒出大量气泡
3.[2020湖南] 科技扶贫,帮助贫困地区农民提高经济效益,增加收入,同奔小康。
为了提高老高家大棚草莓的产量和品质,可以采取的措施是 ( )
①适当增加大棚内的昼夜温差 ②挂果时多喷农药防虫 ③适当多施有机肥 ④经
常通风 ⑤喷洒膨大剂 ⑥阴雨天增加光照
A. ①②③④ B. ①②③⑥ C. ②③④⑤ D. ①③④⑥
解题思路:本题考查了光合作用、呼吸作用等在农业生产中的应用。白天适当增加
温度有利于植物进行光合作用合成有机物,夜晚适当降低温度,呼吸作用减弱,有
机物分解减慢,利于有机物的积累;增施有机肥可以增加大棚内的二氧化碳浓度,
给植物提供光合作用的原料;经常通风,有降温、排湿、补充二氧化碳等多方面作
用;光是光合作用的条件,阴雨天增加光照,利于植物进行光合作用,积累有机物,
达到增产的目的。而喷洒农药,容易造成环境污染;喷洒膨大剂,草莓单重会大幅
增加,但是可能危害身体健康。
D
二、呼吸作用★
1.概念:细胞利用 氧 ,将有机物分解成 二氧化碳 和水,并且将储存在有机物中的
能量 释放出来,供给生命活动的需要。
2.原料:有机物和 氧气
3.条件:活细胞,在 有光 和 无光 的条件下都能进行
4.场所:主要在 线粒体 内进行
不同的细胞内,线粒体的数目不同,呼吸作用较旺盛的细胞中,线粒体较多。
5.产物:二氧化碳和水
6.表达式:
有机物 + 氧气 二氧化碳 + 水 + 能量
物质的转化: 有机物 →无机物
能量的转化:有机物中的 化学能 →生命活动所需的能量
(储存着能量)
氧 二氧化碳
能量
氧气
有光 无光
线粒体
有机物 能量
有机物
化学能
7.实质:分解有机物,释放能量
8.意义:呼吸作用释放的能量,一部分是生物进行各项生命活动不可缺少的动力,一
部分转变成热能散失。呼吸作用是生物的共同特征,为生物的生命活动提供能量。
9.呼吸作用在农业生产上的应用
(1) 提高农作物产量
①深耕松土、及时排涝:增加土壤中的氧含量,使根得到充分的氧气,保证呼吸作用
的正常进行。
②增大昼夜温差:适当降低夜间温度,可减少植物呼吸作用消耗的有机物,从而提高
农作物产量。
(2) 储存果蔬、粮食
在果蔬、粮食储存期间,呼吸作用仍在进行,会消耗体内的有机物,使养分减少或影
响品质。因此,通过适当降低温度、保持干燥、充加二氧化碳、降低氧浓度等措施,
抑制细胞的呼吸作用,减少有机物的消耗。
重难点突破
1.为探究豌豆种子萌发过程中的能量变化 (以温度变化为参照),设置了如甲、乙
图所示的对照实验 (实验开始时两瓶中温度相同)。在A~D四幅图中,能正确表达
该实验结果的是 ( )
解题思路:本题考查呼吸作用的过程。豌豆种子萌发的过程中,有机物分解,释放
出能量,一部分用于种子萌发,还有一部分以热能的形式散失了,所以甲瓶中温度
上升。乙瓶中煮熟的种子无法进行呼吸作用,所以温度没有变化。
A
方法总结
分析曲线图时,可以用定点分析的方法,即选择两点
来根据其横坐标和纵坐标对应的数据进行分析,如右图中
A 点和 B 点,从 A 到 B,随着时间的推移温度逐渐升高,
以此来分析曲线图中温度与时间的关系。
2.如图装置可以验证呼吸作用产生二氧化碳。下列说法不正确的是 ( )
A. 装置A是为了去除空气中的二氧化碳,确
保实验的准确性
B. 若装置C中澄清石灰水变浑浊,说明种子
进行呼吸作用产生了二氧化碳
解题思路:本题考查呼吸作用过程中产生了二氧化碳。装置A中浓氢氧化钠溶液可以
吸收通入的空气中的二氧化碳,所以通入B的气体中没有二氧化碳,若装置C中澄清
的石灰水变浑浊,说明装置B中萌发的种子呼吸作用产生了二氧化碳。种子萌发时,
需要的营养物质来自储存在子叶或胚乳中的有机物,当种子萌发后长出第一片叶后,
植物叶片开始进行光合作用,自己制造有机物。新鲜的豆苗既要进行光合作用吸收
二氧化碳,又要进行呼吸作用产生二氧化碳,所以该装置一定要放在黑暗的环境下
进行实验,才能确保实验的准确性。
C. 若装置B中换成煮熟的种子,则装置C中澄清石灰水不会变浑浊
D. 若装置B中改用新鲜的豆苗,则该装置一定要放在光照环境下
D
3.种子能够呼吸吗?生物小组将萌发和煮熟的小麦种子分别装入甲、乙两瓶中 ,放
到温暖的地方,一天后进行如图所示的检验,下列结论与分析不合理的是 ( )
A. 应进行重复实验
B. 选择等量的种子是为了控制变量
C. 甲瓶的蜡烛熄灭说明种子的呼吸作用消耗了氧气
D. 结论是呼吸作用消耗氧气,释放二氧化碳
蜡烛的燃烧需要氧气,将燃烧的蜡烛放入盛有萌发种子的瓶内,蜡烛会熄灭,
证明呼吸作用消耗了氧气,并没有证明呼吸作用释放出了二氧化碳。要证明呼吸作
用释放了二氧化碳,需要将气体通入澄清石灰水中检验。
易错总结
D
4.下列做法主要是为了促进植物或种子呼吸作用的是 ( )
A. 农田适时松土
B. 给大树输液
C. 农作物合理密植
D. 粮食晒干后储存
解题思路:本题考查呼吸作用的应用。在农业生产上,我们常采用适时松土、及时
排涝的方法,使植物的根得到充分的氧气,保证呼吸作用的进行。给大树输液可以
为植物提供无机盐;农作物合理密植可保证植物获得充足的光照,有效地进行光合
作用;在粮食储存方面常采用干燥、低温、通风的方法,降低呼吸作用的强度,减
少有机物的消耗。
A
三、比较光合作用与呼吸作用★
光合作用 呼吸作用
区
别
部位 叶绿体 所有活细胞,主要是 中
条件 有光无光均可
原料 、水 有机物 、
产物 有机物 、 、水
物质转化 无机物合成为有机物 有机物分解为无机物
能量转化 光能转化为化学能储存在有机物中 有机物中的化学能释放出来供生命活动利用
表达式
。
实质 分解有机物,释放能量
二氧化碳 + 水 有机物 + 氧气叶绿体
光能
(储存着能量)
有机物 + 氧气 二氧化碳 + 水 + 能量
(储存着能量)
制造有机物,储存能量
氧气二氧化碳
线粒体
光
氧气 二氧化碳
线粒体
光
二氧化碳 氧气
氧气 二氧化碳
制造有机物,储存能量
光合作用 呼吸作用
联系
(续表)
①相互依存、相互对立
②光合作用制造有机物、储存能量,为呼吸作用提供
原料
③呼吸作用的产物可作为光合作用的原料,呼吸作用
释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量
重难点突破
1. 溴麝香草酚蓝 (英文缩写为BTB) 是一种酸碱指示剂,其颜色变化可反映溶液中
二氧化碳含量的变化,即:BTB溶液(蓝色) BTB溶液(黄色)。
小张同学为了探究人的呼吸作用、绿色植物的光合作用和呼吸作用过程中二氧化碳
的变化情况,连续进行了如下实验:
二氧化碳增加
二氧化碳减少
步骤① 向盛有BTB溶液(蓝色)的小烧杯
中持续吹气1分钟,观察溶液的颜色变化。
步骤② 将上述小烧杯置于密闭的容器中,
充足光照一段时间后观察BTB溶液的颜色
变化。
步骤③ 将步骤②的装置进行黑暗处理,
一段时间后观察BTB溶液的颜色变化。
解题思路:本题主要考查光合作用和呼吸作用的原料和产物。(1)呼吸作用产生二
氧化碳,二氧化碳增多导致步骤①溶液颜色变为黄色。
步骤① 向盛有BTB溶液 (蓝色) 的小烧杯中持续吹气1分钟,观察溶液的颜色变化。
步骤② 将上述小烧杯置于密闭的容器中,充足光照一段时间后观察BTB溶液的颜色变化。
步骤③ 将步骤②的装置进行黑暗处理,一段时间后观察BTB溶液的颜色变化。
分析回答:(1)步骤①中,BTB溶液会变成 黄色 ,是因为人的 呼吸 作用产生 二
氧化碳 的缘故。
黄色 呼吸 二
氧化碳
解题思路:(2)步骤②植物能进行光合作用,消耗二氧化碳,小烧杯中的二氧化碳
减少,BTB溶液颜色变为蓝色。
步骤① 向盛有BTB溶液 (蓝色) 的小烧杯中持续吹气1分钟,观察溶液的颜色变化。
步骤② 将上述小烧杯置于密闭的容器中,充足光照一段时间后观察BTB溶液的颜色变化。
步骤③ 将步骤②的装置进行黑暗处理,一段时间后观察BTB溶液的颜色变化。
分析回答:(2)步骤②中,BTB溶液的颜色会变成 蓝色 ,这是因为绿色植物 光合
作用消耗二氧化碳 。
蓝色 光合
作用消耗二氧化碳
步骤① 向盛有BTB溶液 (蓝色) 的小烧杯中持续吹气1分钟,观察溶液的颜色变化。
步骤② 将上述小烧杯置于密闭的容器中,充足光照一段时间后观察BTB溶液的颜色变化。
步骤③ 将步骤②的装置进行黑暗处理,一段时间后观察BTB溶液的颜色变化。
分析回答:(3)步骤③中,BTB溶液的颜色会变成 黄色 ,这是因为绿色植物 呼吸
作用产生二氧化碳 。
解题思路:(3)步骤③处于黑暗处,植物只能进行呼吸作用,呼吸作用产生二氧化
碳,二氧化碳增多导致BTB溶液颜色变为黄色。
黄色 呼吸
作用产生二氧化碳
实验能力提升
实验:绿叶在光下制造有机物
实验目的
1.检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。
2.探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
材料用具
盆栽的天竺葵,黑纸片,曲别针,酒精,碘液,小烧杯,大烧杯,培养皿,酒精灯,
三脚架,石棉网,镊子,火柴,清水。
方法步骤
实验步骤 操作方法 目的 结果 结论
暗处理 把天竺葵放在黑暗处一昼夜 将叶片中原有的淀粉运
走、耗尽
叶片见光
部分 ,
遮光部分
1. ,
,
。
2. ,
,
,
。
设置对照
实验并光
照
用黑纸片将叶片的一部分上
下两面遮盖,并光照
设置 的对
照实验,保证光是唯一
变量
脱色 取叶片置于酒精中水浴加热,
脱色成黄白色
使叶片中的 溶
解在酒精中
漂洗 用清水漂洗叶片 排除酒精对后面的实验
操作产生影响
染色 向叶片滴加碘液 遇碘变蓝的区域证明有
漂洗 用清水漂洗 排除碘液对观察叶片颜
色变化的影响
有光和无光
叶绿素
淀粉
变蓝
不变蓝
淀粉是光
合作用的产
物
光是绿色
植物制造有
机物不可缺
少的条件
有光和无光
叶绿素
淀粉
变蓝
不变蓝
实验讨论
1.实验原理:绿叶在光下进行光合作用制造的有机物主要是淀粉, 遇碘变蓝 是淀粉
的特性。
2.为什么要选择将一片叶子部分遮光、部分见光处理?
用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来,造成该部分不见光,其余部分见光,
在同一片叶上施加实验处理,有利于控制单一变量——光 ,见光的部分作为对照组,
遮光的部分作为实验组。
3.将处理过的叶片放在盛有酒精的小烧杯中 水浴 加热,而不是直接加热,这是因为
酒精易挥发、易燃烧,用明火加热不安全,所以不能直接加热 。
遇碘变蓝
用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来,造成该部分不见光,其余部分见光
在同一片叶上施加实验处理,有利于控制单一变量——光 ,见光的部分作为对照组,
遮光的部分作为实验组
水浴
酒精易挥发、易燃烧,用明火加热不安全,所以不能直接加热
深度学习
[2020山西晋中]某中学生物学社团组织了一次“追随科学家的足迹,探究光合作用”
的活动。在老师的指导下,同学们分成两个小组,每组利用实验室里的一株紫苏(两
株长势基本相同)作为实验材料,分别进行了如下实验:将紫苏放在黑暗处一昼夜;
对其中几个叶片的部分区域同时进行遮光处理后,将紫苏移至光下照射5小时;取下
这几个叶片,去掉遮光纸片,脱去叶绿素,用碘液染色。第一小组的实验结果如图所
示。第二小组的实验结果与第一小组稍有不同,即实验叶片的遮光部分也有些变蓝。
分析以上实验,回答下列问题:
(1) 同学们所设置的对照及变量分别是 。
A. b区与a、c区对照;叶片颜色
B. b区与a、c区对照;光照
C. a区与c区对照;叶片颜色
D. a区与c区对照;光照
B
[2020山西晋中]某中学生物学社团组织了一次“追随科学家的足迹,探究光合作用”
的活动。在老师的指导下,同学们分成两个小组,每组利用实验室里的一株紫苏(两
株长势基本相同)作为实验材料,分别进行了如下实验:将紫苏放在黑暗处一昼夜;
对其中几个叶片的部分区域同时进行遮光处理后,将紫苏移至光下照射5小时;取下
这几个叶片,去掉遮光纸片,脱去叶绿素,用碘液染色。第一小组的实验结果如图所
示。第二小组的实验结果与第一小组稍有不同,即实验叶片的遮光部分也有些变蓝。
分析以上实验,回答下列问题:
(2) 实验中需要脱去叶片中的叶绿素。你认
为同学们采用的方法是 将叶片放入盛有酒精
的小烧杯中,水浴(隔水)加热(或“酒精脱
色”) 。
将叶片放入盛有酒精
的小烧杯中,水浴(隔水)加热(或“酒精脱
色”)
[2020山西晋中]某中学生物学社团组织了一次“追随科学家的足迹,探究光合作用”
的活动。在老师的指导下,同学们分成两个小组,每组利用实验室里的一株紫苏(两
株长势基本相同)作为实验材料,分别进行了如下实验:将紫苏放在黑暗处一昼夜;
对其中几个叶片的部分区域同时进行遮光处理后,将紫苏移至光下照射5小时;取下
这几个叶片,去掉遮光纸片,脱去叶绿素,用碘液染色。第一小组的实验结果如图所
示。第二小组的实验结果与第一小组稍有不同,即实验叶片的遮光部分也有些变蓝。
分析以上实验,回答下列问题:
(3) 分析第一小组的实验结果,可得出的两个结论
是: ①绿叶在光下制造了淀粉 (有机物)[或“淀
粉有机物) 是光合作用的产物”“叶片的见光部分产
生了淀粉(有机物)”];②光是绿色植物制造有机
物不可缺少的条件(或“绿叶只有在光下才能制造淀
粉”“绿色植物的光合作用只有在光下才能进行”)。
①绿叶在光下制造了淀粉 (有机物)[或“淀
粉(有机物)是光合作用的产物”“叶片的见光部分产
生了淀粉(有机物)”];②光是绿色植物制造有机
物不可缺少的条件(或“绿叶只有在光下才能制造淀
粉”“绿色植物的光合作用只有在光下才能进行”)
[2020山西晋中]某中学生物学社团组织了一次“追随科学家的足迹,探究光合作用”
的活动。在老师的指导下,同学们分成两个小组,每组利用实验室里的一株紫苏(两
株长势基本相同)作为实验材料,分别进行了如下实验:将紫苏放在黑暗处一昼夜;
对其中几个叶片的部分区域同时进行遮光处理后,将紫苏移至光下照射5小时;取下
这几个叶片,去掉遮光纸片,脱去叶绿素,用碘液染色。第一小组的实验结果如图所
示。第二小组的实验结果与第一小组稍有不同,即实验叶片的遮光部分也有些变蓝。
分析以上实验,回答下列问题:
(4) 第二小组同学分析本组实验叶片的遮光部分有些
变蓝的原因时,认为是在遮光处理上有不当之处。该不
当之处可能是 (答出一种即可): 使用的遮光纸片较
薄;使用的纸片遮光效果不佳;只对叶片上表面进行了
遮光处理;遮光纸片未用曲别针夹紧,导致光线从侧面
射入;未将叶片上表面和下表面的遮光纸片完全重叠 。
使用的遮光纸片较
薄;使用的纸片遮光效果不佳;只对叶片上表面进行了
遮光处理;遮光纸片未用曲别针夹紧,导致光线从侧面
射入;未将叶片上表面和下表面的遮光纸片完全重叠
探究:二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
提出问题
二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
作出假设
二氧化碳是光合作用必需的原料。
制订并实施计划
方法步骤 分析说明
1. 取甲、乙两套装置 (如图所示),
为了确保玻璃罩的密闭性,可将玻璃
罩的口沿抹上凡士林固定在玻璃板上。
在小烧杯中各放入一株叶片数目及生
理状况相似的植物,在甲装置的水槽
中放入适量氢氧化钠溶液,乙装置的水槽中放入等量的清水。
氢氧化钠溶液能够吸收空
气中的 。
设置甲、乙装置形成一组
对照实验。
二氧化碳二氧化碳
方法步骤 分析说明
2. 把它们同时放在 处一昼夜,然后一同移到阳光下几小时。 将叶片中原有的淀粉运
走、耗尽。
3. 从甲、乙装置中各取一片叶,放在酒精中水浴加热,脱去叶绿
素,然后用清水漂洗。
使叶片中的 溶
解在酒精中。
4. 分别向叶片上滴加碘液,再漂洗,观察叶片的颜色变化。 遇碘变蓝的叶片证明有
产生。
实验现象:甲中叶片 ,乙中叶片 。
(续表)
黑暗
叶绿素
淀粉
不变蓝 变蓝
黑暗
叶绿素
淀粉
不变蓝 变蓝
表达交流
1. 本实验的变量是 二氧化碳 。为确保只有一个变量,在装置选取、溶液用量、枝
条大小和生长状态等方面,应尽量保持相同。
2. 在实验中,不严谨之处是: 只进行一次实验 (或 “只选择一片叶子”) 就得
出结论,存在偶然性,应进行重复实验,使结果更可靠 。
得出结论
二氧化碳是光合作用必需的原料 。二氧化碳是光合作用必需的原料
二氧化碳
只进行一次实验 (或 “只选择一片叶子”) 就得
出结论,存在偶然性,应进行重复实验,使结果更可靠
深度学习
为了探究光合作用必需的原料,李华同学设计了如图所示的装置。他先将实验装置
放到黑暗处一昼夜,再将其移至阳光下照射几小时;摘下A、B两个叶片,做好标记
后放入盛有酒精的小烧杯中水浴加热至叶片变成黄白色,清水漂洗叶片后滴加碘液
染色。请分析实验装置及步骤并回答相关问题:
(1) A叶片与B叶片形成一组 对照
实验 ,其变量是 二氧化碳 。在设
计实验的过程中,除变量不同外,
其他条件均应 相同 。
对照
实验 二氧化碳
相同
深度学习
为了探究光合作用必需的原料,李华同学设计了如图所示的装置。他先将实验装置
放到黑暗处一昼夜,再将其移至阳光下照射几小时;摘下A、B两个叶片,做好标记
后放入盛有酒精的小烧杯中水浴加热至叶片变成黄白色,清水漂洗叶片后滴加碘液
染色。请分析实验装置及步骤并回答相关问题:
(2) 李华对该探究作出的假设是
二氧化碳是光合作用必需的原料
(或“二氧化碳不是光合作用的必
需原料”“光合作用需要二氧化
碳”“光合作用不需要二氧化
碳”)。
二氧化碳是光合作用必需的原料
(或“二氧化碳不是光合作用的必
需原料”“光合作用需要二氧化
碳”“光合作用不需要二氧化
碳”)
深度学习
为了探究光合作用必需的原料,李华同学设计了如图所示的装置。他先将实验装置
放到黑暗处一昼夜,再将其移至阳光下照射几小时;摘下A、B两个叶片,做好标记
后放入盛有酒精的小烧杯中水浴加热至叶片变成黄白色,清水漂洗叶片后滴加碘液
染色。请分析实验装置及步骤并回答相关问题:
(3) 把叶片放入盛有酒精的小烧
杯中水浴加热的目的是 使叶片中含
有的叶绿素溶解到酒精中 ,使后面
的检验效果更加明显。
使叶片中含
有的叶绿素溶解到酒精中
深度学习
为了探究光合作用必需的原料,李华同学设计了如图所示的装置。他先将实验装置
放到黑暗处一昼夜,再将其移至阳光下照射几小时;摘下A、B两个叶片,做好标记
后放入盛有酒精的小烧杯中水浴加热至叶片变成黄白色,清水漂洗叶片后滴加碘液
染色。请分析实验装置及步骤并回答相关问题:
(4) 滴加碘液后,A、B叶片中,
变成蓝色的是 B叶片 。该实验除验
证了假设以外,还能证明 光合作用
制造了有机物——淀粉 。
B叶片
光合作用
制造了有机物——淀粉
精选课堂练习
1.[2020 浙江] 植物光合作用在叶中合成有机物时,下列示意图能正确表示物质进
出叶片的是 ( ) B
解析:本题考查了光合作用的概念。光合作用原料是二氧化碳和水,产物是有机物和
氧气,故选B。
2.[2020 江苏] 某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48 h后,
用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘液
染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。其中,出现
蓝色的部位是 ( )
A. a和e
B. b和d
C. e和d
D. c和e
解析:本题主要考查的是绿叶在光下制造有机物的实验以及对照实验的特点。a、e没
有叶绿体,不能进行光合作用,b、d有叶绿体,且未被遮光,能进行光合作用制造淀
粉,c被遮光不能进行光合作用制造淀粉。所以在脱色后的叶片上滴加碘液,出现蓝
色的部位是b和d,故选B。
B
3.[2019 晋中适应性]农业生产中应用光合作用原理提高农作物产量的措施是( )
A. 人工授粉
B. 合理密植
C. 及时排涝
D. 疏花疏果
解析:本题考查光合作用和呼吸作用在农业生产上的应用。人工授粉是为了弥补传
粉不足而造成的减产;合理密植能够合理、充分利用单位面积上的光照,从而提高
农作物产量;及时排涝能使土壤中空气增多,有利于根的呼吸,促进根的生长;疏
花疏果是人为地去除一部分过多的花和幼果,以获得优质果品和持续丰产。故选B。
B
4.[2020 贵州] 没有晒干又堆放过久的小麦会发热,那么与小麦堆产热直接相关的
生理作用是 ( )
A. 呼吸作用
B. 光合作用
C. 运输作用
D. 蒸腾作用
解析:本题考查呼吸作用的实质。堆积在一起的小麦进行呼吸作用分解其中的有机
物,释放出的能量一部分用于各项生命活动,还有一部分以热能的形式散失出来导
致发热。故选A。
A
5.[2020 北京] 京白梨是唯一冠以“京”字的北京特色果品。果实采收后放置一段
时间会出现呼吸高峰,这是果实成熟的标志。图示为不同温度条件下果实呼吸速率
与贮藏时间的关系,下列叙述错误的是 ( )
A. 果实的呼吸作用主要在线粒体中进行
B. 呼吸作用会消耗果实中的有机物
C. 12 ℃条件下贮藏的果实最先成熟
D. 6 ℃条件有利于果实贮藏
解析:本题考查呼吸作用的概念,呼吸作用原理在生产、生活中的应用等。植物进
行呼吸作用的场所主要是线粒体;久存的果实由于不断地进行呼吸作用,体内的有
机物被分解消耗;分析不同温度条件下果实呼吸速率与贮藏时间的关系图可知,在
12 ℃条件下,京白梨贮藏到第9天呼吸速率达到最高峰,而20 ℃条件下,京白梨贮
藏到大约第6天呼吸速率达到最高峰,并且呼吸速率比12 ℃条件下高,因此在20 ℃
条件下贮藏的京白梨果实最先成熟;在6 ℃条件下,果实的呼吸速率最低,有利于
果实的长期贮藏。故选C。
C
6.[2019 山西晋中真题节选] 有人说:“包括人类在内的其他生物是‘攀附’着植
物的茎蔓才站在这个星球上的。”绿色植物作为生物圈中的生产者,通过光合作用
养育了其他生物,成为生物圈的基石。请分析下图,运用所学知识,回答下列
与光合作用有关的问题:
(1) 作为生物圈中生产者的绿色植物,其细胞内有一座座“生产车间”,即 叶绿
体 (选填:叶绿体;线粒体),为植物自身及人和动物提供了赖以生存的“产品”,
即有机物和 氧气 。
(2) 为验证绿叶能够在光下制造有机物,某班同学进行了实验。
实验前,同学们先将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜,其目的是 将
叶片中原有的淀粉运走、耗尽 。经过一系列操作,滴加碘液并冲
洗后实验结果如甲图所示。请你判断,制造了有机物的是哪一部分?
A部分 。
叶绿
体
氧气
将
叶片中原有的淀粉运走、耗尽
A部分
(3) 二氧化碳是光合作用制造有机物的原料。乙图是盛夏晴朗的一天,某绿色植
物单位时间二氧化碳吸收量的变化曲线。请你分析并解读:
图中bc段,二氧化碳吸收量逐渐增大,是因为光照逐渐增强,气温逐渐升高,光合
作用随之逐渐增强;图中cd段,二氧化碳吸收量逐渐降低,是由于光照强度和气温
过高,部分气孔闭合,二氧化碳供应不足,光合作用随之逐渐减弱;图中a点和g点,
表明夜间无光,植物不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,因而会释放二氧化碳。
解析:本题考查光合作用和呼吸作
用。(3)白天植物既能进行光合
作用,也能进行呼吸作用,但光合
作用强度大于呼吸作用强度,表现
为吸收二氧化碳,晚上植物只进行
呼吸作用,表现为释放二氧化碳。
(3) 二氧化碳是光合作用制造有机物的原料。乙图是盛夏晴朗的一天,某绿色植
物单位时间二氧化碳吸收量的变化曲线。请你分析并解读:
bc段:二氧化碳吸收量逐渐增大,是由
于清晨随着太阳冉冉升起,光照逐渐增
强,气温逐渐升高,光合作用随之逐渐
增强 (选填:增强;减弱);
cd段:二氧化碳吸收量逐渐降低,是由
于随着光照强度和气温的进一步增高,部分气孔逐渐缩小或闭合,光合作用随之逐
渐 减弱 (选填:增强;减弱);
a点和g点:表明夜间植物在释放二氧化碳,请你解释其原因: 夜间植物主要进行呼
吸作用,因而会释放二氧化碳 。
增强
减弱
夜间植物主要进行呼
吸作用,因而会释放二氧化碳
7.[2019 山西阳泉真题节选](1) 适当降低夜间温度,可以有效提高大棚蔬菜产
量,请你分析其中的原因: 适当降低夜间温度可使植物的呼吸作用减弱,减少有机
物的分解 。
解析:本题考查光合作用和呼吸作用在农业生产上的应用。(1)白天,植物既能进
行光合作用制造有机物,也能进行呼吸作用消耗有机物,但光合作用强度大于呼吸
作用强度;夜间,植物进行呼吸作用消耗有机物。另外,一定范围内,光合、呼吸
作用随温度的升高而增强。所以,适当降低夜间温度,可使植物的呼吸作用减弱,
减少有机物的消耗,从而增加有机物的积累,有效提高大棚蔬菜产量。
适当降低夜间温度可使植物的呼吸作用减弱,减少有机
物的分解
(2) 除了补充二氧化碳和适当降低夜间温度两项措施以外,你还能为大棚蔬菜增产
提出哪些建议呢?(至少答出两点)
适当延长光照时间或增加光照强度;合理密植;合理灌溉;合理施肥 (其他答案合
理亦可)。
解析:(2)适当延长光照时间,有利于植物在光下进行光合作用,积累有机物,提
高产量;一定范围内光合作用强度随光照强度的增加而增加;合理密植,既能充分
利用单位面积上的光照,又不至于让叶片相互遮挡,影响光合作用;合理灌溉和施
肥,即给植物提供适量的水分和无机盐。
适当延长光照时间或增加光照强度;合理密植;合理灌溉;合理施肥 (其他答案合
理亦可)
8.[2020 山西阳泉真题] 某校生物课外实验小组的同学们学习了绿色植物的光合
作用后,对科学家塞尼比尔 (J.Senebier) 的实验非常感兴趣,因为其实验装置
能巧妙地收集金鱼藻光合作用释放的气体。于是他们设计并进行了如下实验:
如图所示,取生长旺盛、大小基本一致的两枝金鱼
藻 (一种水生植物),分别放入盛满25 ℃清水的
两个玻璃缸中;用短颈漏斗分别反扣住水中的金鱼
藻,再在漏斗颈上分别反扣一支装满25 ℃清水的
试管,迅速用不透光的纸盒将乙缸罩住;把两个装
置同时放在同一适宜环境中,光照数小时。请你仔细分析上述实验并回答:
(1) 该实验探究的变量是 光 (或“光照”“阳光”) 。
解析:本题考查的是光合作用和对照实验。(1)甲、乙装置唯一不同的条件是有无
光照,因此该实验的变量是光照。
光 (或“光照”“阳光”)
如图所示,取生长旺盛、大小基本一致的两枝金鱼藻
(一种水生植物),分别放入盛满25 ℃清水的两个
玻璃缸中;用短颈漏斗分别反扣住水中的金鱼藻,再
在漏斗颈上分别反扣一支装满25 ℃清水的试管,迅
速用不透光的纸盒将乙缸罩住;把两个装置同时放在
同一适宜环境中,光照数小时。请你仔细分析上述实验并回答:
(2) 同学们用即将熄灭的竹签检验甲装置试管中收集到的气体,竹签立刻重新燃烧
起来。联系实验过程,你认为该小组能够得出哪两个结论?
①氧气是光合作用的产物 (或“金鱼藻在光下释放了氧气”);②光是光合作用不
可缺少的条件(或“金鱼藻只有在光下才能够产生氧气”)。
解析:(2)氧气具有助燃的性质,甲装置试管中收集到的气体,能让即将熄灭的竹
签立刻重新燃烧起来,这说明光合作用产生了氧气;并且甲装置有光照能进行光合
作用,乙没有产生氧气,没有光照不能进行光合作用,因此也可以得出光是光合作
用不可缺少的条件。
①氧气是光合作用的产物 (或“金鱼藻在光下释放了氧气”);②光是光合作用不
可缺少的条件(或“金鱼藻只有在光下才能够产生氧气”)
(3) 为使实验结果更加可靠,你建议同学们怎么
做?
进行重复实验 (或“设置重复组”) 。
(4) 上述实验结束后,你认为该装置还可用于探
究哪些与光合作用有关的问题?(答出一个即可)
解析:(3)为使实验结果更加可靠,可以进行重复实验,这样可以减少误差,避免
偶然性。(4)影响光合作用的环境条件主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。
因此该装置还可用于探究与光合作用有关的其他问题:如水温影响金鱼藻的光合作
用吗?水中通入二氧化碳 (或加入碳酸氢钠) 会影响金鱼藻的光合作用吗?
水温影响金鱼藻的光合作用吗?水中通入二氧化碳(或加入碳酸氢钠)会影响金鱼
藻的光合作用吗?光照强度影响金鱼藻的光合作用吗?金鱼藻数量的多少会影响氧
气的释放量吗?哪种水生植物释放的氧气较多?
进行重复实验 (或“设置重复组”)
水温影响金鱼藻的光合作用吗?水中通入二氧化碳(或加入碳酸氢钠)会影响金鱼
藻的光合作用吗?光照强度影响金鱼藻的光合作用吗?金鱼藻数量的多少会影响氧
气的释放量吗?哪种水生植物释放的氧气较多?