光合作用的运用范文

导语：如何才能写好一篇光合作用的运用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词： 广播操教学 动作示范 合理运用

一、引言

动作示范是体育教师在教学中最常用的一种直观教学法。它是教师通过具体的动作示范，使学生在头脑中建立起所要学习的动作的表象，以了解所学动作的结构、要领的方法。广播操教学的目的是使学生学习并掌握体操的动作、节奏，而中学生动作技能的学习需要直接的感性经验作支持。因此，广播操教学中正确的动作示范，不仅可以使学生获得必要的直接感受，以提高掌握动作要领的效率，而且可以提高学生的学习兴趣，激发学生学习的自觉性，有利于形成正确的动作定型。

真正让动作示范在广播操教学中发挥效应，使动作示范实施效应最大化，我认为应从以下几个方面着手。

二、完整示范，目的明确

有目的地示范可以使学生在头脑中建立起正确的动作概念。教师示范的目的是使学生通过对教师形体动作的观察，在头脑中形成清晰的记忆表象，并使之“内化”，经过思维的加工，建立起正确的动作概念。因此，教师的每次示范都应明确所要解决的问题，比如：示范什么，怎样示范，等等，都要根据教学任务、教学步骤，以及学生可能接受的具体情况而定。例如在教广播操的某一节时，为了使学生建立完整的动作概念，一般可先做一次完整的示范，让学生先观察，了解整个动作的形象、结构和过程，然后结合教学要求，把动作分解用慢速或常速做重复示范。这样，完整的示范就为重点示范做了必要的铺垫，并使重点示范的动作更加鲜明、突出，以帮助学生较快地掌握教学内容，达到预定的教学目的。

当教师用娴熟自如、舒展大方、富有力量的优美动作为学生示范时，必然会引起学生由衷的钦佩与赞美，必定会激发学生的学习兴趣。比如在教师进行第三套广播操的跳跃运动完整示范时，部分学生便会开始模仿着练习，尽管动作不到位，但这种积极练习的劲头正是在教师完整优美的示范熏陶下产生的。当学生积极地模仿时，教师可通过趣味口令，如：“向前”、“向上”、“伸直”、“继续”、“再做”、“跟我做”、“好样的”、“真棒”等提示动作姿态、节奏和方向，引起学生的注意，从而让学生顺利掌握正确的动作。学生在体验动作的形态美、力度美的同时，会获得一种满意的心理感受，产生学习整套动作的极大兴趣。

三、分解示范，细节定位

新授教学中，教师先把动作的路线演示给学生，让学生知道身体各个部位的运动轨迹，然后到某一动作停止，在该动作上停顿几秒，借机对学生的动作进行纠正，让学生体会动作的规格，但要注意动作停顿的时间不要太长，否则不利于学生对整套动作形成正确的概念。当几个分解动作教完之后，可以减少一些不太明显的停顿，把几个动作或半个八拍或一个八拍一气呵成后再定位，熟悉后再两个八拍一定位。也可以在一段的八拍内，突然提示学生定位，检查学生对动作的制动能力，以加强学生对节奏的把握。

在复习已经教过的动作时，要求在动作细节上挖得更细，以便形成正确的动作定型。在复习阶段，动作处于泛化阶段甚至达到自动化程度，对动作的体会更加细腻，逐渐去除错误动作与多余动作，使动作更加连贯，更有节奏感。

三、多方位示范，事半功倍

在广播操教学中，由于生理发育和心理发育的逐步成熟，尤其是中学生男女性别差异的增大，加之教学中动作技术难度的变化，学生在学习动作的过程中遇到困难，特别是在教授复杂的动作时，处理不好，往往会使学生产生一种不好意思或不愿学甚至害怕学的心理障碍，影响教学任务的完成。对此，教师应根据学生的心理特点，巧妙地安排队形，充分考虑动作的幅度、节奏等，确定示范的位置和方向，尽可能做到多方位教学，以解除学生不必要的思想负担。

由于初一学生空间方位感差，对于教师讲解的动作技术要领，对一些动作术语，上举、斜上举、侧下举、侧平举、斜下举、前平举、体转等一系列的动作把握不准，因此在练习中很难到位，不能体现出广播操的精神气息与风貌。因此，教师在讲解技术时，不妨先对学生空间的八个方位进行简单的回忆，这对提高动作到位率，减少错误动作的出现至关重要。示范前，教师还应注意分析动作的结构和要求，考虑学生观察动作的角度，讲究动作示范的各个“面”。一般来说，广播操采用镜面示范、背面示范、侧面示范。在实际教学中，为了让学生看清上肢动作特征，可采用镜面示范，如扩胸运动中两臂前举，两手重叠，左手在上，从而让学生看清两手的上下位置。为了展示动作的左右顺序，可采用背面示范，如体侧运动中，提左膝，同时左臂摆至下举，右臂摆至上举，前提是让学生分清上、下、左、右的方位顺序。为展示动作的前后顺序，可采用侧面示范，如在教踢腿运动时，第一个八拍，5―6拍右腿前踢至90度以上（腿绷直），同时两臂经侧至下举，7拍右腿后伸，同时两臂侧举。这里前、后动作的摆动幅度，用侧面示范更加直观，会收到较好的教学效果。可见，多方位的示范在广播操教学中有事半功倍的作用。

四、完美示范，“身教”重于“言传”

教师正确优美的示范，可使学生产生一种跃跃欲试的心理氛围，调动学生的学习积极性。成功的示范要求教师具有良好的体能和一定的运动协调能力，因此，体育教师要坚持经常锻炼，适当加强技巧性训练。对学生来说，“身教”更重于“言传”。老师认真进行动作示范，力求准确、熟练、轻快、优美、大方，使学生在学习广播操一开始就受到教师示范动作的感染，在欣赏示范的同时受到一种力的鼓舞，美的熏陶。

五、学生示范，信心倍增

动作示范在广播操教学中是不可缺少的。但教师一味地示范、讲解不仅会透支教师的体力和精力，而且学生会学得辛苦、乏味。如果教师在广播操教学时善于发掘几个协调性好、接受力强的学生作为自己的小助手或小老师，把他们分成若干个小组进行练习，就会发现，学生与学生之间的示范、练习、纠错是那么和谐、那么轻松。如果教师再适当加以鼓励，学生的练习积极性会更高，学习自信心也会倍增，这样的教学效果当然会更好。

六、对比示范，纠正错误

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关键词：高中生物； 光合作用； 概念教学； 研究

中图分类号：G633．91 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）04-034-001

一、光合作用概念的导入策略

概念导入是概念教学中的一个重要环节。做任何事情都需要有良好的开端，一节课的开头就应该能够吸引住学生，调动学生的学习兴趣。一个好的导入应该能引发学生的思考，引发学生的求知欲。

《能量之源——光与光合作用》我们可以采取创设情境导入：

有些蔬菜大棚内是挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。

讨论：1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2.为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？

通过问题情境的创设，同学们了解了蔬菜大棚中为提高产量和改善品质而使用不同颜色的光，特别是红光或蓝光的作用导入本节的学习，既结合了现代农业，又紧扣“能量之源——光与光合作用”的课题。

二、光合作用概念的生成策略

1．寻找关键词

先给出光合作用的概念，让学生试着去找一找本概念中的关键词，培养学生遇概念寻找关键词的习惯和能力，积累到一定程度，能自己找出概念中的关键词，这对学习生物学中的概念很重要。例如：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成存储着能量的有机物，并且放出氧气的过程。这样学生对光合作用的概念就有了一个大概的了解。

2．实验法

学生实验：绿叶中色素的提出和分离

本节课中捕获光能的色素这部分内容，我们可以采用实验法。实验中要让学生仔细观察分离出的不同色带，注意色带的不同颜色、分布顺序和宽窄，思考其中的原因。

3．分析法

分析科学家的经典实验，了解光合作用的探究历程。教材上介绍的历史非常经典，所介绍的都是在光合作用探索历程中所出现的问题和解决的方法，学生认真了解其重要过程，等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究，这对于学生认识和掌握光合作用的具体过程是必要的。

4．比较法

比较法就是找出概念间的相同点和不同点，在比较中加以理解、辨别和记忆。高中生物学很多概念既有区别又有联系，为了区分新旧概念，不使其混淆，常以列表或图解的形式进行比较，加深对概念的理解和记忆。例如为了更好的理解光合作用的概念，将光合作用和呼吸作用相区别，我们可以从光合作用和呼吸作用所需的条件、场所、原料、产物等多方面列表比较。再如光合作用的光反应阶段和暗反应阶段我们可以从场所、条件、物质变化、能量变化、联系等方面进行列表比较，从而掌握光合作用的实质及光反应与暗反应的联系。这样能够形成相对比较清晰的新概念。

5．比喻法

比喻法是指对难于理解的抽象概念，讲授时采用恰当的比喻加以说明。可以把“光合作用”形象的比喻成绿色工厂：厂房是细胞，机器是叶绿体，原料是二氧化碳和水，产品是有机物，动力是太阳光光能。教师让学生联想自己所熟悉的工厂来联想“光合作用”这一概念。

这样使抽象的概念具体化、形象化，易于学生理解、掌握，有事半功倍之效。

三、光合作用概念的巩固策略

1．练习法

学生在形成概念的初期，对概念的掌握往往不牢，不准确，不完善，不深刻，还经常会遗忘，并且会和旧概念相混淆。这需要通过一些练习，利用已学的概念解决问题对概念进行巩固和加深。通过反复的训练，学生在实际应用中会对概念有更为全面和深入的理解。

2．构建概念图法

新课程理念认为学习是一个主动建构知识的过程。构建概念图策略能很好地体现这一概念，它是巩固概念的主要策略，它指引学生对已学概念的回顾，梳理概念间的逻辑关系，通过画概念图的方法，组成概念体系，使新概念恰当地进入学生已有的认知机构中从而构建出概念图。例光合作用的概念图如下：

构建概念图，一方面能真正实现有意义学习，条理清晰，形成知识网络，从整体上对知识点进行把握，避免机械记忆；另一方面还可实现长时间记忆，使回忆更容易。

四、光合作用概念的强化策略

俗话说：学以致用，学习的目的就是为了很好地应用，概念的学习也是如此。只有通过对你所学习的概念的具体应用，即在所给的具体情境中解释或解决实际的问题，才能使概念内化到相关的概念体系当中去，才能把所学的知识真正变成自己的知识，才能运用自如。例如我们可以设计这样的问题：如何提高农作物的产量？用所学知识解释和解决了实际的问题，更进一步强化了光合作用的概念。

高中生物《新课程标准》中明确规定生物课程的重要目标之一是让学生获得生物学基本概念方面的知识。如何提高生物学概念教学，是一个需要不断探索的问题。实践证明，充分利用生物学事实和学生已有的生活经历经验引发概念教学，启发和引导学生认真观察分析比较交流，归纳概念深化概念，及时运用所学概念解释和解决实际问题，巩固和强化概念教学，是提高高中生物概念教学的有效策略。

参考文献：

[1]高中生物必修1教师用书，人教版

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【关键词】光合作用；试题分析；复习建议

【中图分类号】TP79 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)03-0289-02

光合作用的相关内容是历年高考的必考考点，也是近年来高考的热门考点之一。光合作用的内容在高中生物课中所占的比例不大，但却是高考考查新陈代谢的首选内容，既可考查其中的物质变化，也考查其中的能量变化，更可以与物质循环和呼吸作用相结合而综合考查；所以准确解答高考中的光合作用相关习题，将有助于考生在生物科中取得好的成绩。

1 考纲对光合作用的要求

考试大纲对光合作用考察内容为：光合作用的基本过程；影响光合作用速率的环境因素。 要求（Ⅱ）理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。内容可涉及：光合作用的发现；叶绿素中的色素；光合作用的过程；光合作用的重要意义;提高农作物的光能利用率；光合作用和呼吸作用的物质变化和能量转化的联系等方面，均是近年来的热门考点。

2 高考题中光合作用考题分析

纵观2011年高考题目，可以看出考查基础知识和对基础知识的综合应用仍是高考的核心要求，考察的方向主要集中在叶绿体的色素，光合作用的过程，光合作用的重要意义等方面，以2011年新课标全国卷为例，涉及到光合作用的题目有第3和第29题：

第3题：番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是

A. 光反应强度升高，暗反应迁都降低

B. 光反应强度降低，暗反应迁都降低升高

C. 反应强度不变，暗反应迁都降低降低

D. 反应强度降低，暗反应迁都降低不变

命题意义：本题考查叶绿素的组成及光合作用的原理，旨在考查考生的分析推理能力，难度中等。

解析：镁是构成叶绿素的重要成分，缺镁植物不能合成叶绿素。叶绿素含量降低使幼苗吸收光能能力减弱，光合作用的光反应强度降低，故A、C项错误；因为暗反应需要光反应提供H和ATP，故光反应强度降低后，为暗反应提供的H和ATP 减少，暗反应的强度也降低，故B项正确、D项错误。

解题小法：解答此题，一定要对课本内容熟悉，由镁想到叶绿素，叶绿素影响光反应，光反应通过H和ATP影响暗反应。即可得到正确答案。

第29题：在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。

回答问题：

（1）图中物质A是

________________________________________

（C3化合物、C5化合物）

（2）在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是

________________________________________

；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是

________________________________________

。

（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的

________________________________________

（低、高）。

（4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的

________________________________________

（高、低），其原因

________________________________________

。

命题立意：本题主要考察CO浓度对光合速率的影响以及对C3化合物和C5化合物浓度变化的分析，旨在考察考生的应用和分析能力，难度中等。

解析：（1）CO2 浓度降低时，C3化合物产生减少而消耗继续，故C3化合物的浓度降低，所以物质A代表的是C3化合物。（2）在正常情况下，1mol CO2 与1mol C5化合物结合形成2mol C3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5化合物的产生量不变而消耗量减少，故C5化合物的浓度升高。（3）CO2浓度继续处于0.003%时因光反应产物[H]和ATP 的积累而抑制光反应过程，足量的[H]和ATP引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低，而C3化合物的浓度逐渐升高，在达到相对稳定时，C3化合物浓度仍然是C5化合物的2倍。（4）CO2浓度较低时，暗反应减弱，需要的[H]和ATP量减少，故CO2浓度为0.003%时，在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。

解题小法：此类题目对考生来说有较大难度，因为题目中涉及知识相互联系紧密，关系复杂，应多加注意。解答此题时，要熟悉光合作用中光反应和暗反应的物质变化和物质联系，由光照影响光反应中[H]和ATP得生成，光反应通过[H]和ATP影响暗反应中C3的还原，进而影响C5的再生和CO2的固定，使C3和C5的含量发生变化。即可得到正确答案。

总之，解光合作用相关习题应注意以下问题：

（1）抓主线理思路：对于基础题目的主线应该为光合作用的过程；光反应和暗反应的物质变化和物质联系；光合作用与呼吸作用的联系。联系点可为：二氧化碳、氧气、有机物、水、[H]和ATP。涉及关系：光照影响光反应中[H]和ATP得生成；光反应通过[H]和ATP影响暗反应；光合作用产生量=光合作用积累量+呼吸作用消耗量。在主线清楚的基础上，结合题干理清思路解答考题。

（2）找题眼层层展开：对于每一道题目都有它的题眼即突破口，有的直接暴露，多数为隐含条件，需认真分析后确定，例如29题。找到突破口后，立足此处，结合课本知识分析题目，层层展开。

3 复习建议

3.1 复习时应注重基础知识的掌握，既要找出不同知识的共性，也要找出之间的差异；要理解对光合作用物质变化和能量转变的影响因素和过程分析，实际生产中如何利用理论知识为指导，提高光合作用的效率。

3.2 区别相关概念：光反应、暗反应、C3的还原、C5的再生、CO2的固定、光合作用效率、光能利用率、光合作用速率等概念。

3.3 复习时应和生产实践联系起来，分析各种问题，理清它们之间的关系，以便从整体上把握相关知识的内在联系，并注重对知识的提炼，使知识网络化、体系化。

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一、根据教学目标和媒体的功能选择、应用多媒体

生物教学过程就是教师根据教学目标借助媒体传递知识信息的过程。因此，在生物教学中设计多媒体必须根据教学目标和媒体的功能来选择。如高中植物的《光合作用》一节的教学目标是使学生掌握一个概念（光合作用）、发展一个能力（分析问题和解决问题）、学会一个写法（光合作用公式）。根据这个目标和媒体的功能。我选择的逻辑思路是（1）在教学中首先演示普里斯特利、萨克斯、恩吉尔曼三位科学家所做的实验。验证光合作用的原料（二氧化碳和水）、产物（淀粉和氧气）、条件（光和叶绿体）。从而，引出光合作用的概念。（2）为了帮助学生理解光合作用的概念，观看光合作用的录像片，将感性认识上升到理性认识，进而分析出光合作用包括物质转化过程和能量转化过程两个方面，得出光合作用的实质。从而提高了学生的分析问题和解决问题的能力。（3）运用投影片醒目地打出光合作用的公式，使学生熟练地写出光合作用的公式。这样由实验提供“现象”，录像深化“概念”，投影示范“公式”。在课堂上我将多媒体在目标导向下协调配合、各展所长、互为补充，运用多种手段方法向学生传递知识信息，使学生感知全面、理解深刻，既掌握了知识，又培养了能力。

二、根据不同的教学内容恰当地运用多媒体

1.理论课：理论课是高中生物知识的核心，它起着贯穿全书的指导作用，通过理论教学，既要使学生掌握理论的内容，产生过程和应用，又要培养他们观察、综合归纳、演绎推理的能力。此教学任务组合媒体易于完成：（1）运用投影、实验、模型、图表等展现理论产生的典型事实。力求变抽象为具体。（2）运用语言质疑引导学生对观察到的现象作深入地分析。并用演绎推理或类比的方法作出科学判断。（3）用录像片介绍科学家发现真理的事实。使学生受到熏陶。如基因的分离规律和基因的自由组合规律是孟德尔经过整整八年的不懈探索所揭示的。其理论知识抽象难懂。在教学中先通过投影片介绍孟德尔的豌豆杂交实验过程，提生理论的事实。然后结合图解，由现象到本质地分析豌豆的遗传特点。介绍有关生物术语。力求变抽象为具体，帮助学生实现由特殊到一般，由现象到本质，由感性上升到理性认识的飞跃，最后科学地导出遗传基本规律。

2.实验课：实验课要引导学生动脑、动手、独立操作，才能达到巩固知识、培养技能、提高分析观察能力的目的。为达到此教学目的，我这样去组合媒体：（1）指导学生重点阅读教材，使其掌握实验目的和操作要领（2）用语言或板书进行质疑，了解学生对实验的准备情况。（3）用录像片示范基本操作、展示装置结构，提示实验步骤。（4）用投影片分析实验原理，指导填写实验报告。

3.复习课：生物的许多内容都是需要反复理解和记忆的，学生可以通过终端与网络中心连接，将课堂上讲解的多媒体课件再次从教学资料中心的服务器读取，对不理解的环节可以反复观看，并且可以观看其他教师的教学内容，这不仅大幅度降低了教师的工作强度，而且极大地提高了学生的学习兴趣。

三、遵循感知、注意等心理活动规律控制使用多媒体

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摘　要　以光合作用与呼吸作用在高考中常见的装置图为例进行了总结，并选择了经典例题剖析了该类型题目的解题策略。

关键词 装置图 光合作用 细胞呼吸　解题策略

中图分类号　G633.91 文献标识码B

装置图是高考中的新题型，该题型所占的分值呈逐年上升趋势。在2009年天津卷生物部分解读中也明确规定：通过概念图。装置图、实验装置图、曲线图和表格等形式，从基本、核心、重点等知识领域，考查学生运用所学生物学知识科学分析实验的能力、识图能力、运用数学模型解释生物学知识的能力。装置图题符合新课程理念，对于能力考查等具有积极的导向作用，所以在二轮复习中教师应给予重点训练。

1　物理模型与装置图概述

模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。物理模型以实物或图画形式直观表达认识对象的特征，可以模拟客观事物的某些功能和性质，它包括实物模型和思想模型两类。在高中生物课程中经常使用的实物模型如反映生物体结构的标本，模拟模型如细胞结构模型、各种组织器官的立体结构模型等。思想模型是物质模型在思维中的引申，根据构建模型的思想方法的不同，又可以分为两类。一类是以形象化方法构建的具象模型，它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的。具象模型具有一定的形态结构特征，如DNA分子双螺旋结构模型、生物膜液态镶嵌模型等，它能使研究对象直观化，既可以促进研究，又可以简略描述研究成果，使之便于理解和传播。另一类是以抽象思维方法构建的抽象模型，是人们抽象出生物原型某些方面的本质属性而构思出来的，例如呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等过程抽象模型、食物链和食物网等系统抽象模型。这类模型使研究对象简化，在科学研究中常被用于计算推导，引申观察和实验的结论等方面。装置图是高考物理模型类题中最重要的呈现方式，主要包括渗透装置。光合和呼吸作用装置、神经调节(电流表)装置及生长素装置，光合作用和呼吸作用是历年高考的重点和难点，下面以该部分装置图为例。

2　光合作用与呼吸作用常见装置图总结

2.1　呼吸作用装置：密闭小室+二氧化碳吸收剂(图1)

2.2　光合作用装置：密闭透光小室+二氧化碳缓冲剂(图2)

3　光合作用与呼吸作用装置图题解题策略

3.1　两大装置图中实验控制方法小结 (1)除去光合对呼吸的干扰――给植株遮光(黑暗处理)。

(2)除去叶中原有淀粉――置于黑暗环境(饥饿处理)。

(3)除去容器中CO2――NaOH溶液(KOH溶液)。

(4)维持小室内CO2浓度的相对恒定――CO2缓冲液(NaHCO3溶液)。

(5)测定密闭小室气体变化量――带刻度的液滴。

3.2　经典例题解析

某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置(图3)。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。

I　实验步骤

(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：

①_____________________________________；

②______________________________________。

③30 min后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：

①______________________________________；

②______________________________________。

③30 min后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

(3)实验操作30 min后，记录甲装置红墨水滴移动情况(表1)。

Ⅱ　实验分析：

假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g。那么该植物的呼吸作用速率是_______g／h。白天光照15h，一昼夜葡萄糖的积累量是_____g(不考虑昼夜温差影响)。

解析：

(1)明确装置类型是基础。

首先要看清实验材料，如果是植物则白天既可以进行光合作用又能进行呼吸作用，而夜晚只能进行呼吸作用；如果是植物的种子或果实、动物及酵母菌等都只能进行呼吸作用。本题中的实验材料为转基因作物，所以可以用作测定两种代谢活动的装置。

其次根据常见装置图总结规律，配备好恰当的仪器或设备，尤其要注意细节。在本题中如果是测定呼吸作用强度的装置，D中应为NaOH，而且要做到遮光处理，如果是测定净光合作用强度的装置，D中应为NaHCO3。

最后应用单一变量原则和对照原则做出正确的答案，在本题中乙装置的实验材料为死的转基因作物，应该使学生明确乙装置是对照组，起到校正作用，还要注意实验的其他条件(如温度)要相同。

(2)分析重要试剂及设备作用是关键。

本题中要明确NaOH溶液、NaHCO3溶液及带刻度的液滴的作用。在测定呼吸作用装置中，由于NaOH溶液吸收了二氧化碳，所以液滴的移动是因为消耗了氧气，甲装置应向左移动1.5cm。在测定净光合作用装置中，NaHC03溶液维持了小室中二氧化碳浓度的相对恒定，液滴的移动是光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗氧气的差值，但因为白天时净光合作用大于零，所以甲装置应向右移4.5cm。

(3)迁移知识、灵活应用是灵魂。

在测定呼吸作用的装置中，甲装置左移1.5cm，乙装置右移0.5cm，所以30 min后实际向左移动了2cm。根据红墨水每移动1cm，植物体内葡萄糖增加或减少1g，那么每小时植物呼吸作用消耗了4g葡萄糖。这一设问形式体 现了对学生灵活应用知识能力的考查。

在测定净光合作用的装置中，甲装置右移了4.5cm，乙装置右移了0.5cm，所以30min后实际向右移动了4cm。所以每小时净光合积累葡萄糖量为8g。一昼夜葡萄糖积累量=葡萄糖产生量一呼吸作用消耗量，在计算时用(8+4)x15-4x24=84g。在这一问中体现了培养学生迁移光合作用与呼吸作用知识点的能力。

参考答案：

I (1)①甲乙两装置的D中都放入NaOH溶液，装置乙做对照组(校正作用)。

⑦将装置甲乙的玻璃钟罩遮光处理，放在温度

等相同的环境中。

(2)①甲乙两装置的D中都放入NaHCO3溶液，装置乙做对照组(校正作用)。

②将装置甲乙放在光照充分、温度等相同的环境中。

(3)测定植物呼吸作用甲装置左移1.5cm；测定植物净光合作用甲装置向右移4.5cm

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3.3　变式训练

利用下列装置(图4)研究CO2含量和光照强度对大豆光合作用的综合影响。实验时使用生长发育状况一致的大豆植株在室温25℃下进行，通过缓冲液调节密室空间内C02浓度的相对恒定。对各组试验装置精确测量的液滴移动数值记录于表2。据图表分析回答：

(1)在较强光照下，每组装置中液滴右移的生理原因是_______________________________________。

(2)由6组状态到7组状态，大豆叶绿体内C3 和c，化合物的含量变化是__________________。

(3)若在6组、7组之间增加一组实验，光强为800lx,CO2浓度为0.05％。预期这一条件下装置中液滴向右移动的范围是____________mm・h-2之间。

(4)第8组、9组的实验结果相同，限制第9组装置光合作用的主要因素是_____________________。

(5)若将该装置放置于黑暗条件下，则装置中毛细刻度管内的液滴应向――方移动，原因是_________________。

(6)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是_________________。

(7)如果将试管中的CO2缓冲液改为水，则黑暗条件下实验测得的数据指标是________________值。

参考答案：

(1)光合作用O2释放量大于呼吸作用吸收O2量

(2)C3化合物含量减少，C3化合物增多

(3)60-112

(4)CO2浓度

(5)左 细胞呼吸时消耗O2释放CO2，CO2被缓冲液吸收，使密室内气体总量减少，气压降低

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一、审题是正确解题的关键

审题是解题的“前奏”，只有认真审题，在正确理解题意的基础上，才能高效地进行解题，正所谓“磨刀不误砍柴工”.生物试题的审题是通过阅读题干，弄清题意的一个过程.学生对一些题干冗长、晦涩难懂的综合性题目常常把握不好重点、容易出现对题意的曲解，从而给解题带来困难.要正确审题，应注意以下几个方面：

（1）避免思维定势；（2）避免概念混淆；（3）排除迷惑条件；（4）找出关键词组及隐含条件.

例题西瓜含水量多，营养丰富，一株生长旺盛正在结果的西瓜植株，由根系吸收的水分主要用于

A.光合作用B.果实长大C.蒸腾作用D.植物生长

解析“正在结果的西瓜植株”为迷惑条件，隐藏条件是植物生长发育的任何阶段（休眠阶段除外），吸收的水分有95～99 %用于蒸腾作用.故答案为C.在解答有些试题时，既要注意发现并排除题干中列出的迷惑条件；又要善于发掘出藏于题干之中未显露出来的必要条件.

二、文字表述题的解题技巧

例题若将如下装置用来探究CO2是否是光合作用的原料，则还应该再增加一个装置，该如何操作？若用来探究元素X是否为植物的必需矿质元素，则还应该再增加一个装置，如何操作？

解题策略要探究的因素一般设为变量，其他的因素必须保持一致，在这里是否有CO2就是自变量，根据题目可知增加的一组实验装置中应该没有CO2，将NaHCO3溶液换成等量的1% NaOH溶液，其他条件同这个装置.若探究元素X是否为必需矿质元素可以采用水培法，增加的装置中应将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的完全培养液，其他条件同甲装置.对于文字表述题的解答回答的基本要点是原理、结论等，表述的过程要富有逻辑完整性，并且条理清晰.

三、实验探究题的解题技巧

实验探究型试题一般要求设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计实验数据处理的方法及分析实验现象，主要培养学生的观察能力和思维能力，形成科学严谨的科学实验思想.

例题（1）C4植物与C3植物的光合作用能力不同，这与它们的结构、生理有关.科学家发现C4植物进行光合作用时，叶片中只有叶脉的维管束鞘细胞内出现淀粉颗粒，叶肉细胞中没有淀粉粒；C3植物的情况恰好相反.请你完成以下支持该发现的实验：

①选取天竺葵（C3植物）、玉米为实验材料，用作为染色剂.

②实验前，先让天竺葵、玉米在光下照射几小时，分别摘取二者新鲜的正常叶片，经脱色处理后，滴加染色剂，然后用肉眼观察，其被染色的部分分别是.

（2）植物单个叶片的光合作用强度可以用通气方式测定，如模式简图所示，将叶片置于同化箱中，在适宜的光照，温度条件下，让空气沿箭头方向流动.

①当B处气体的CO2浓度低于A处气体的CO2浓度时，说明.

②请判断A、B两处气体的CO2浓度是否可能相等：，并说明原因：.

③用上述方法，在各自适宜的条件下分别测定天竺葵、玉米的光合作用强度，结果如曲线图所示，其中表示玉米的光合作用强度曲线.

解题策略（1）①碘液②叶肉、叶脉

（2） ①光合作用的强度大于呼吸作用的强度②有可能因为光合作用的强度有可能等于呼吸作用的强度③甲

上题为实验设计的补充，运用有关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等进行制定.实验设计的常规解题思路是明确实验目的，通过实验目的确定实验变量，设计实验对照，遵循单一因素不同，其他因素相同且最适，观察并记录实验数据和现象.实验材料在数量上尽可能多地选取，记录数据时取平均值，以减少实验误差.实验探究题看似复杂，目前可以接触到的实验还是有限的，在课堂上认真观察教师的实验操作，注意把握细节问题，再根据理论知识，进行消化理解，再遇到类似的题时自然会轻松地给出解答.

四、图表类题的解题技巧

生物高考试题中图表类题型越来越多，有坐标曲线题、表格类试题、结构示意图题目等，通常是借助图表，来分析生物现象，从而揭示生物体的结构、生理等方面的本质特性的题型.解题要注意识别图中各结构或物质的作用，理清各部分间的相互关系，由局部到整体的思维对图形进行理解，根据具体问题，具体分析，充分利用图形准确作答.

例题图甲表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线，图乙表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线，请分析回答：

（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是.

（2）图甲中的“a”点表示.

（3）在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是.

（4）e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量

.（填“高”、“低”、“基本一致”）

（5）增施农家肥可以提高光合效率的原因是.

解题策略解答本题时，首先是根据题干的意思，识别曲线蕴含的含义.图甲是A、B两种植物的光合效率（CO2的吸收量）随光照强度的变化情况；图乙是同一植物在不同的CO2浓度下的光合效率（CO2的吸收量）随光照强度的变化情况.图甲中既有不同光照强度的比较，也有不同植物的比较.图乙中既有不同光照强度的比较，也有不同的CO2浓度下的光合效率比较.

（1）A植物是阳生植物，B植物是阴生植物，因此在较长时间连续阴雨的环境中，由于光照不足，使A植物生长受影响.

（2）a点时，没有光照，植物不能进行光合作用，此时释放CO2的为呼吸作用产生.

（3）c点时，光合效率最高，在叶绿体的基质中ATP不断被分解产生ADP，并移向类囊体薄膜参与ATP的合成.

（4）e点与d点相比较，两者都是同一CO2浓度下，但e点的光照强度比d点强，光反应产生的AT[H]多，有利于C3的还原；e点与f点相比较，光照强度相同，但e点的CO2浓度比f点大，生成的C3多.

篇7

关键词：数学工具；生物计算；四类

中图分类号：G633.91 文献标识码：E 文章编号：1006-5962（2013）01-0017-01

类型一：穿膜的计算

核心突破

（1）在原核细胞中，细胞膜为单层膜；在真核细胞中，则有三大类：第一类为细胞核，线粒体，叶绿体为双层膜，第二类细胞膜，液泡，内质网，高尔基体为单层膜，而中心体、核糖体均无膜。

（2）毛细血管壁、肺泡壁、小肠绒毛壁，肾小管壁由单层上皮细胞构成，物质通过这些膜时要通过2层膜结构；

（3）一些特殊的物质如mRNA通过核孔时并不通过膜结构；胞吞、胞吐借助膜融合才完成膜小泡，它们的穿透膜数均为0。

命题视角

人体的白细胞消耗红细胞内血红蛋白携带的氧气；而在外界缺氧情况下，某高等植物自身光合作用所需的二氧化碳来源于自身的叶肉细胞时，则O2进入白细胞通过的数目和CO2进入叶肉细胞通过的膜的数目分别为 （ ）

A.4、2 B.4、4 C.8、6 D.8、4

解析：根据题意，O2要先通过白细胞的细胞膜，继而进入白细胞的线粒体中进行O2气的消耗，共通过4层膜；"在缺氧条件下，植物叶肉细胞产生的二氧化碳源于细胞基质中的无氧呼吸，当用于自身细胞的光合作用时，只需通过叶绿体表皮的2层膜。

答案：A

类型二：与光合作用和呼吸作用有关的计算

核心突破

（1）解决围绕光合作用与呼吸作用的计算，重点要了解以下三组数量关系：

第一组：光合作用O2的释放量=O2的净释放量+呼吸作用消耗O2量。

第二组：光合作用CO2的吸收量=CO2的净吸收量+呼吸作用CO2释放量。

第三组：光合作用产生的总葡萄糖量=光合作用葡萄糖净产生量+呼吸作用葡萄糖消耗量。

（2）光合作用必须有光时才能进行，因此其与光照时间有关，而呼吸作用每时每刻都在进行。

（3）结合光合作用与呼吸作用的隐藏知识点判断：

1）植物能正常生长的条件：一昼夜光合作用产生总葡萄糖量大于等于零。

2）CO2吸收量最大时的温度是光合作用的最适温度，CO2释放量最大时的温度是呼吸作用的最适温度。

3）CO2吸收量为0时，并不代表植物未进行光合作用，可能是呼吸作用释放的CO2量恰好等于光合作用吸收的CO2量。

命题视角

取理想状态下的四组相同的绿叶编号，在27.28.29.30四种温度下分别暗处理1h后，再光照处理1h（光强相同），结束后在理想时间下测定其重量大小的变动，得到下表的数据。下列选项中正确的是（ ）

A.绿叶光合作用的最佳温度约是28℃

B.绿叶呼吸作用的最佳温度约是29℃

C.28℃和30℃下的净消耗速率相同

D.27℃下的消耗速率为2 mg/h

解析：可以将暗处理直接能看成呼吸作用，光照后与暗处理前看成光合作用。绿叶在29℃重量减少最多，呼吸作用明显。C项中的光合作用和呼吸作用相减明显不等，错误；不同温度下真正光合速率分别是：27℃5mg，28℃7mg，29℃9mg，30℃3mg；D真正的光合速率是1mg/h，故答案选B。

答案：B

类型三：有关遗传规律的计算

核心突破

考查基因自由组合定律的题目一般计算比较复杂，尤其是非等位基因之间的相互转化关系。在F2的比例上，学生应能正确处理应用教材中的一些比例关系，并灵活的将9∶3∶3∶1的比例关系进行转换，在依据题目中的特定信息寻找突破难点，化繁为简。

命题视角

兔毛色的遗传受常染色体上两对等位基因控制，分别用C、c和G、g表示。若将纯种灰兔与纯种白兔杂交，F1亲代为灰兔，F1自交产生的F2中，灰兔∶黑兔∶白兔=9∶3∶4。已知当基因C和G同时存在时个体表现为灰兔，cc基因个体表现为白兔。下列相关说法中错误的是 （ ）

A.C、c与G、g两对等位基因分别存在于两对非同源的染色体上

B.亲本的基因型是CCGG和ccgg

C.F2白免中能稳定遗传的个体占1/2

D.若F1灰兔测交，则后代有4种表现型

解析：根据题目给予的提示和兔子的颜色差异，符合亲代的基因型有两种可能：①灰兔（CCGG）×白兔（ccgg）；②灰兔（CCGG）×白兔（ccGG）。若亲代基因型为②，则F1为CcGG，F2不可能出现9∶3∶4.所以亲本基因型为灰兔（CCGG）×白兔（ccgg），F1为CcGg，F2为9C__G__（灰兔）∶3C__gg（黑兔）∶（3ccG__+1ccgg）（白兔）。F2白兔（3ccG__+1ccgg）中，能稳定遗传的个体（1ccGG+1ccgg）占1/2。若对F1灰兔测交即CcGg×ccgg，其子代为1CcGg（灰兔）∶1Ccgg（黑兔）∶（1ccGg+1ccgg）（白兔），只有3种表现型。

答案：D

类型四：能量传递效率的计算

核心突破

在某食物网中，确定生物量变化的"最多"或"最少"时，应遵循以下原则：

（1）食物链越短，则最高营养级获得的能量越多；

（2）生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如在ABCD中，已知D营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即等于M÷（10%）3。

植物兔猫头鹰鼠蛇

命题视角

如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物五分之二来源于兔子，五分之二来源于鼠，其余来自于蛇，若猫头鹰若增加40g体重，最少需要消费植物 （ ）

A.900g B.600g C.1600g D.5 600g

篇8

一、 立足必修本，构建章节内部知识结构，培养分析和解决问题的能力

第一轮复习，必须紧依大纲，建立牢固的章节内部知识体系，同时填补知识漏洞，将该补充的知识有针对性地补足。另一方面，以各种生活、生产等方面出现的相关问题为背景，培养学生分析和解决问题的能力，以适应高考中基于能力立意的解题思路与方法。

在复习中可从以下几个方面着手：

1 复习思路及方法

对于光合作用生理，主要涉及光合作用过程、条件、反应式、细胞学基础、意义等内容；而呼吸作用生理主要涉及呼吸作用的类型、过程、条件、细胞学基础、动植物的呼吸作用方式、意义等内容。二者既有区别，又相互关联，尤其是绿色植物，既能进行光合作用又能进行呼吸作用，更显复杂。所以，可以采取“先分后合”教学思路，即先分别复习两个生理过程的相关知识，分析相关问题，再探讨二者的联系与区别，分析综合问题，这样便于学生理解和接受。

复习教学过程中可采用讲解法、观察法、直观教学法、讨论法等多种教学方法相结合。

教学模式：多媒体直观教学与问题――探究式的教学模式。

2 教学过程的组织和展示过程

教学过程的组织和展示，是教学过程的关键，是学生从中获得“效益”的关键。应当符合学生心理顺应过程，即让学生学得自然，学得轻松，学得有趣。换句话说，教学过程应当具有逻辑性。怎样做到这一点呢？可如下组织和展示：

（1） 复习光合作用生理过程

首先，演示光合作用的过程图像（或动画），可以提取出学生原来建立的光合作用过程的表象，巩固所学知识，并总结出光合作用的总反应式；

接着，从图中分析光合作用两个阶段的物质变化与能量变化，以及限制和影响光反应、暗反应两个过程的各种条件；

然后，分析并总结出光反应与暗反应的区别和联系；

最后，通过提问设疑，建立与其他章节之间的横向知识联系和提醒必须注意的细节。

（2） 复习呼吸作用生理过程

首先，分析教材中的有氧呼吸过程图解，并通过设问理解有氧呼吸过程中所涉及的物质变化与能量变化、H2O的利用和产生阶段、O2的消耗阶段、ATP的产生阶段、各阶段所进行的场所等内容；

接着，投影有氧呼吸过程的三个阶段，并总结出有氧呼吸的总反应式；

然后，投影无氧呼吸过程的反应式及过程，并与有氧呼吸加以比较；

最后，分析生产、生活中的相关生物现象，达到将知识转化为能力的目的；

（3） 比较光合作用与呼吸作用的区别与联系

针对代谢类型、进行部分和场所、条件、物质变化与能量变化等区别及联系以表格的形式投影在大屏幕上，让学生建立知识之间的联系。

另一方面，提醒学生针对绿色植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，分析CO2和O2的变化、有机物的变化，外界条件和原料发生不同改变时的相应变化等比较复杂的问题。

3 教学主要手段：计算机多媒体教学

建议利用多媒体教学，可以有多方面的优点：

第一，直观形象，如果设计动画，效果会更好，更容易引起学生的注意和兴趣；

第二，节省时间，这里的“时间”是指教学时间，不是备课时间（备课时间可能多得多），可以在有限的时间内容纳更多的信息量；

第三，缩短差距，因为多媒体直观性较强，可以将深奥的知识浅显化，便于差生理解和掌握。

第四，很容易建立“超级链接”，可以将不同内容进行多维联系，这是其他手段很难实现的。等等。

最大的不足：备课艰苦，所花时间很长，这是一般人难以接受的。但有一个办法――就是网上“下载”。

4 典型例题分析与解答

【例一】将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg；如给予充足的光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg。据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg。请回答：

（1） 上述条件下，比较光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度是的。

（2） 在光照时植物每小时葡萄糖的净生产量是mg。

（3） 若一昼夜中先光照4 h，接着放置在黑暗的条件下20 h，该植物体内有机物含量的变化是。

【分析】

光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。由于绿色植物每时每刻（不管有无光照）都在进行呼吸作用，分解有机物，消耗氧气，产生二氧化碳；而光合作用合成有机物，吸收二氧化碳，释放氧气，只在有光条件下才能进行。也就是植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用，所以人们把在光照下测定的二氧化碳的吸收量称为表观光合速率或净光合速率。如果我们在测光合作用速率时，同时测其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则可得到真正光合速率。即：

真正光合速率（总光合）=表观光合速率+呼吸速率

具体可表达为：

真正光合作用CO2的吸收量=表观光合作用CO2的吸收量+呼吸作用CO2释放量

同样也可将上述公式推广到氧气和葡萄糖，则得相应的计算公式，这里不再一一列出。

【求解】

根据上面的分析和题意可知，光照时葡萄糖净（表观）生产量是光合作用每小时产生的真正的（总的）葡萄糖量减去呼吸作用每小时消耗的葡萄糖量。而葡萄糖量与CO2量求解有直接关系，可通过CO2量的变化推测有机物（葡萄糖）含量的变化。

（1）先利用化学方程式计算出光照条件下，光合作用每小时真正产生30mg葡萄糖需要消耗的CO2量。

从上面计算结果可知，植物真正产生30mg的葡萄糖，需要44mg的CO2，而实际上容器内CO2的含量每小时只减少36mg，还有8（44－36）mg的CO2来自光照条件下呼吸作用释放出来的。与题目交待的不给光照时（只能进行呼吸作用）产生的CO2量相等。所以在该条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度是相等的。

（2）由呼吸作用每小时产生的CO2的量是8mg，计算出消耗的有机物葡萄糖量。

根据题意，植物每小时真正

（总的）能产生葡萄糖30mg，呼吸作用消耗5.5mg，则净生产量为24.5（30－5.5）mg。

此问题，还可以根据CO2的实际减少量来计算，题目交待在光照条件下容器内的CO2的含量每小时减少36mg，这是与植物的呼吸作用无关的，减少的CO2已作为光

合作用的原料合成了葡萄糖，也就是净产生的葡萄糖，具体计算如（1）。

（3）根据上述（1）（2）的计算结果，可知一昼夜（24 h）中，4 h制造的葡萄糖总量为4×30=120mg，消耗总量为24×5.5=132mg，两数说明该植物体内有机物含量减少。或者先计算4h产生的葡萄糖量为4×24.5=98mg，再计算20 h黑暗（只有呼吸作用）消耗的葡萄糖量为20×5.5=110mg，然后再比较这两个数据，可得出同样结论。

二、 围绕必修本，讲解选修本光合作用的相关内容，构建背景知识，开拓学生视野，拓展学生知识面

选修教材中所涉及的内容包括光能在叶绿体中的转换、C3植物和C4植物、提高农作物的光合作用效率、生物固氮四个方面的内容。这些都是在必修本的基础上加以扩展和加深的，在讲解时注意以下几点：

1 依据大纲，注意讲解的层次与深度，不要讲得过宽、过多、过深；

2 注意与必修本的相关内容加以比较学习，建立知识联系；

3 尽量用多媒体以图表等形式概括相关内容，简化记忆内容与形式；

4 多联系生活、生产实际问题，用所学知识加以分析，训练学生分析和解决问题的能力，训练表达的简洁性、逻辑性与严密性；通过图表识别与判断，训练抽象概括能力、提取有效知识的能力。

三、注重教育，以学生为本；注意情感与反应，提高学习兴趣；根据学生需求，调整教学方法，建立和谐的师生关系

当然，这不是仅在此章节才需注意的。应当说，所有的教学过程中都应贯穿教育的问题。兴趣是最好的老师，如果学生没了兴趣，教师只能唱单簧戏，等于没上课，就不可能建立所谓的知识体系和培养能力啦。在教育与教学之间，我有以下观点：

1 不一定要有专门时间才能进行教育，教育可以在课堂的讲解过程中，也可以是在课堂的提问、设问、解答、辅导中，甚至是在不经意的一两句话语中。

2 教师本身应有热情、激情。教师走进教室的心情是非常重要的，决定着一节课的整体效果，决定着一节课的成败。教师的情感是风向标，可让学生感受着上课的阴晴雨雪，学习的轻松与凝重。那么，教师的激情从何而来？可能来自责任感、事业成就感和外界环境氛围的感染，但有一点还得来自对课的精心准备。

3 教育与教学并重。教育可以解决学生学不学的问题，教学是解决学生怎样学的问题和学什么、学多少的问题。

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关键词：光合特性；气体交换；叶绿素荧光；温度响应；光响应：丹桂

中图分类号：Q948

文献标识码：A

文章编号：1007-7847(2007102-0110-06

桂花(Osmanthus fragrans Lour.)是木犀科(Oleaceae)木犀属(Osmanthus)常绿灌木或小乔木，是我国长江流域各省及华南地区常见的观赏和经济树种，为我国十大名花之一，花期正值仲秋，香飘数里，深得人们喜爱，桂花有四季桂、银桂、金桂和丹桂4个品种群，在其主要生长季节夏季，桂花受到午间强光高温的胁迫，极端高温超过40℃，胁迫严重时，叶片失绿枯焦，影响生长，在众多被高温抑制的植物细胞机能中，光合作用被公认为是对高温胁迫特别敏感的生理过程，光合作用被高温所抑制对热带亚热带植物来说经常发生，也周期性地发生在温带植物上，本文分别在实验室控制条件和自然条件下，以丹桂(Osmanthus fragrans.var.aurantiacus Mak.)为材料，首次研究其光合作用对环境温度和光照强度的响应，以期为桂花的栽培管理提供科学依据。

1材料与方法

1.1研究材料

以盆栽5年生丹桂为试材，植株生长健壮，受光良好，8月初选取植株顶部生长状况相似的当年生成熟叶片，用英国ADC公司生产的LCA-4型便携式光合测定仪对连体叶片进行测试，采用开放式气路，重复测试3张叶片，每叶片重复记录4～6组数据，结果取平均值，测试前几天每天给花盆浇适量水，保持土壤水分充足。

1.2研究方法

1.2.1温度响应测试

碘钨灯提供光源，使叶片表面光合有效辐射(PAR)保持在(500±20)μtmolm-2・s-2，设定光合测定系统自动调节进气C02浓度为(350±10)μmol・tool-1和空气相对湿度为(45±3)％(夏季晴天上午9：00左右空气相对湿度常在45％左右)，利用光合测定系统的控温装置调节叶室温度Tch在22～42℃之间，2～3℃为一个测试梯度，每个梯度停留5min使仪器读数稳定，测定叶片净光合速率Pn(trmo1・m-2・s-1)、胞间CO2浓度Ci(μmol・mol-1)、气孔导度Gs(mol・m-2・s-1)、蒸腾速率T(mmol・m-2・s-1)，计算水分利用效率WUE=Pn/Tr(mmol・mol-1)，用黑布完全遮光测定暗呼吸速率Rd(μmol・m-2・s-1)，

1.2.2光响应测试

1)控制条件下的光响应测试，将丹桂置于光照培养箱中分别在27、31、39℃下处理4h后，先测试最大光化学效率FvFm(温度处理前夹好暗适应夹)，再测试气体交换的光响应，用光合测定仪控制Tch为上述特定的温度，通过改变光源光强和多层纱布均匀遮光相结合的方法调节PAR从0到1200μmol・m-2・s-1，弱光下(小于160μxmol・m-2・s-1)每梯度为20-30μmol・m-2・s-1、强光下为100～300μmol・m-2・s-1，每梯度光照持续3min到读数稳定，测得从低到高一系列PAR下叶片的Pn・低光强下Pn-PAR的直线斜率即为表观量子效率(AQY)，计算光补偿点(LCP)，实测光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pmax)。

2)自然条件下光合作用日变化和光响应测试，在晴朗天气下，从7：00～17：00每隔1h测定一次净光合速率，光响应测试分别在8：00～9：00和12：00～13：00进行，测试指标有气温(Tμa)、叶片表面光合有效辐射(PAR1)、光饱和下的胞间C0-1浓度(C1)和气孔导度(Cs)，实际光化学效率(暗适应、5min测得的光化学效率F-1/Fm，以Fv/Fm表不)，以多层纱布在叶室上均匀遮光的方式获取所需的PAR梯度进行光响应测试，测定或计算各项参数。

1.3数据的统计分析

用DPS统计软件对试验结果进行方差分析(ANOVA)，同类型数据显著性差异运用Duncan's检验法进行多重比较。

2结果与分析

2.1光合作用的温度响应

2.1.1气体交换参数对温度的响应

从图1看出，净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和水分利用效率与温度的关系都服从二次多项式方程，暗呼吸速率和蒸腾速率与温度存在线性关系，光合的适宜温度在24～28℃，超过适温后净光合速率快速下降，而胞间CO2浓度和气孔导度则快速上升，表明在水分供应充足情况下，高温引起的净光合速率的下降主要归因于非气孔限制，净光合速率与暗呼吸速率相加即为植物真正的光合速率(表观光合速率，数据未列出)，尽管高温使暗呼吸速率大幅上升，但与净光合速率下降幅度相比，可以看出高温使净光合速率的下降主要原因不是暗呼吸速率的增高，而是表观光合速率的降低，表明高温限制了丹桂的光合能力，由于温度升高导致净光合速率下降的同时使得蒸腾速率升高，因此水分利用效率降低。

2.1.2叶绿素荧光特性对温度的响应

在荧光分析中，最常用的基本荧光参数是Fo、

Fm、Fv／Fm，反应中心的破坏或不可逆失活引起Fo的增加；Fm反映通过光系统Ⅱ的电子传递情况；Fv/Fm被称为PSⅡ的最大光化学效率，反映了PSⅡ潜在的量子效率，通常被用作光合作用敏感的探测器，胁迫条件下该参数明显下降，从图2看出，在高温胁迫下，Fo明显升高，Fm和Fv/Fm下降，表明此时光能转换效率下降，光抑制加剧，加重了光合速率下降的非气孔限制作用。

2.2不同温度下光合作用的光响应

2.2.1 控制条件下光合作用的光温响应

在适温(27℃)、中高温(31℃)和高温(39℃)3种温度下考察温度对光合作用光响应的影响，结果见图3对图3的数据进行回归分析，得到如表1所示的光合参数，在不同温度下净光合速率和胞间CO2浓度与光合有效辐射的拟合曲线都为二次多项式方程。

从表1和图2看出，在27、31、39℃3种温度下，27℃时光饱和点、表观量子效率和饱和净光合速率最高，光补偿点最低，39℃时则相反，当光合有效辐射超过光饱和点后，净光合速率下降，此时净光合速率的下降不是由于CO2供应不足，而是由于叶肉细胞在强光下光合活性下降即光抑制引起的，随着叶片温度的升高，光抑制加剧，由于夏天晴天的光合有效辐射很强，大部分时间都在1500μmol・mm-2・s-1以上，而丹桂的饱和光强在1000μmol・m-2・s-1左右，因此在丹桂的栽培管理中，可将丹桂种植于稀疏的林下或适当遮荫，以降低叶片表面温度，减轻光抑制，提高净光合速率。

2.2.2 自然条件下光合作用的光温响应

在夏天晴天气候条件下，光合有效辐射、气温和空气湿度日变化剧烈，丹桂净光合速率日变化曲线为“双峰型”，出现了明显的光合“午休”(图4)，为探讨高温强光下丹桂光合“午休”的成因，笔者在自然条件下分别于上午8：00～9：00(光合日进程峰值出现时间内)和中午12：00～13：00(光合作用“午休”时间内)进行了光响应测试和实际光化学效率(F'v/F'm)测试，结果见表2，长期以来，对光合“午休”的成因一直有两种解释，即气限制和非气孔限制作用，判别的依据是气孔导度和胞间CO2浓度的变化趋势，从本试验来看，丹桂光合“午休”时，气孔导度虽然降低(与峰值时相比)，但胞间CO2浓度升高，表明光合“午休”的主要成因是非气孔限制，同时表观量子效率和实际光化学效率明显下降，说明此时已受到了较严重的光抑制，光抑制是丹桂光合“午休”非气孔限制形成和发展的深层原因，值得指出的是，在净光合速率的降低中，高温引起的暗呼吸速率增高的贡献并不大。

3讨论

本试验结果表明，随着温度的升高，丹桂净光合速率降低，气孔导度和胞间CO2浓度升高，通常影响植物光合作用的因素可分为气孔因素和非气孔因素，Farquhar等认为，胞间CO2浓度的大小是评判气孔限制和非气孔限制的依据，净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度同时下降时，净光合速率的下降为气孔限制，相反，如果叶片净光合速率的降低伴随着胞间CO2浓度的提高，说明光合作用的限制因素是非气孔限制，所以，高温使丹桂净光合速率降低是由非气孔限制造成的。

篇10

关键词：看实验 做实验 设计实验 连贯体验探究教学 光合作用

中图分类号：G633.91 文献标识码：B

1.教材分析

1.1教材地位

苏教版高中生物必修1第四章第二节第1课时光合作用的发现史是在初中所学内容的基础上，回顾了光合作用发现的漫长过程。本节材料容量大，但对光合作用概念的建立有重要作用。因此，本节课对学生的能力要求较高。教师可结合科学史实，运用连贯体验探究教学的方法，构建光合作用的产物、场所、原料等一步步发现的过程，将有利于学生拓展学科思维，促进实验探究能力的提高，并培养学生的科学精神。

1.2教学重难点

光合作用的发现过程中各实验的研究方法、步骤、结论及其优缺点。

2.教学目标

2.1知识目标

了解光合作用的发现过程，并从中理解光合作用的概念，掌握有关实验设计的基本理论知识。

2.2能力目标

培养分析实验、动手操作实验、设计实验的能力，掌握科学探究的一般原则，掌握参与、合作、交流、表达等基本技能。

2.3情感、态度与价值观目标

通过对经典实验的分析、讨论，培养科学严谨的态度，认识到科学家的艰辛，激发创新意识和求知欲望。

3.教学过程

3.1创设情境，导入新课

播放视频，展示大自然的美景，配乐诗朗诵《叶子》。教师提示学生结合初中学习内容思考：为什么要赞美叶子？它有什么作用？学生很自然就会想到，绿叶可以进行光合作用。

教师借机导人，绿色植物可以通过光合作用制造氧气、合成有机物，但在200多年前，人们并不知道这些，现在沿着科学家的足迹，一起探究一下光合作用的发现过程。

3.2看实验，直观感悟

光合作用的发现史是由一个个经典实验组成的，网络上有很多相关的视频、动画和图片，教师可充分利用这些课程资源进行情景再现，让学生在直观上感悟科学家的艰辛及科学实验的探究方法，激发学习兴趣。同时，师生可以在探究过程中逐步总结出光合作用的反应式。

3.2.1范·海尔蒙特的实验

教师展示实验过程的图片，引导学生思考：小小的种子之所以能够长成参天大树，是否完全依靠土壤？从海尔蒙特的实验中可以得出什么结论？学生得出：水是建造植物体的原料；植物生长所需的养料主要来自水，而不是土壤。教师再问：海尔蒙特的这一结论是否精确？为什么？学生答：他没有考虑到空气的作用。

3.2.2普利斯特莱的实验

教师利用动画演示蜡烛、小鼠和植物在密闭钟罩中的实验，引导学生观察实验现象后，分析：蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？这个实验说明什么问题？学生很容易答出：绿色植物可以更新空气；植物生长需要吸收CO2，同时释放出O2。

教师设疑：可是当人们重复普利斯特莱的实验时，有的成功，有的却失败了，这是为什么呢？在这个实验中，他忽略了哪一个重要的因素呢？学生思考后答：光照。

3.2.3扬·英根豪斯的实验

教师播放金鱼藻的实验视频，提示学生：金鱼藻在光照下有气泡产生，此气体可使带火星的木条复燃，说明绿色植物释放的是什么气体？再次观看小鼠实验，发现密闭钟罩中的小鼠在有光的条件下存活时间较长。

师生共同得出结论：植物需要阳光才能制造出O2。

3.2.4联系实际，问题探讨

教师：人们通常认为树林中早上空气清新，是锻炼身体的适宜时间。你认为最佳的锻炼时问是什么时候，（晴天的早上、中午、傍晚；阴天的早上、中午、傍晚）学习小组讨论后，有几种意见，以支持晴天早上和傍晚的居多，再各派代表进行辩论，找出依据。最后学生达成一致，晴天植物经过白天的光合作用后，到傍晚时空气中的氧含量相对较多，更适合锻炼身体。

3.2.5恩吉尔曼的实验

观看动画，教师设问：该实验的巧妙之处在哪里？为什么选用水绵作为实验材料？为什么用好氧型细菌？为什么选用黑暗并且没有空气的环境？学生总结出叶绿体是光合作用的场所。

3.3做实验，亲身体验

有学者说，读到某件事，你能记住10%：看到某件事，你能记住30%；做某件事后，你能记住90%。教师讲得再多，也没有让学生亲自尝试一下后得到的印象更深刻。

萨克斯的实验（课堂实录）。

师：初中时我们就学过，植物的光合作用除了能产生氧气外，还能产生什么？如何验证？生：可生成淀粉，用碘液鉴定。教师展示事先处理过的植物，引导学生分析：

①在实验前先用黑纸箱将植物罩住，进行暗处理，这样做的目的是什么？（消耗掉叶片内原有的淀粉，避免其对实验结果的干扰）

②观察这盆植物有什么特别之处？为什么要这样做？（一半遮光，一半照光，可相互对照）

③叶片是绿色的，淀粉遇碘变蓝，若颜色对比不明显怎么办？（想办法让绿色褪去）

教师给出实验材料：酒精、培养皿、大小烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、碘液等指导学生完成实验并观察实验现象。教师使学生明确此实验中酒精是用来进行脱绿处理的，照光部分变蓝，遮光部分呈棕色。最终得出绪论：光合作用在有光照的条件下会产生淀粉。

3.4设计实验，能力提升

新课程的基本理念就是要提高生物科学素养，提倡探究性学习。学生的知识储备虽然有限，但当他们全力以赴探讨需要解决的疑难时，就会像真正科学家那样肯于动脑筋和费心血。而模仿科学家的思维去设计实验，也更有利于学生创新能力的培养。

3.4.1鲁宾和卡门的实验

结合前面的实验写出光合作用的反应式，教师要求学生思考光合作用释放的氧气是来自水还是二氧化碳？或者两者兼而有之？介绍同位素标记法，给出实验材料用具，如试管、小球藻、细玻璃管等，引导学生分组画图设计，并请学生讲解其设计思路。然后教师用多媒体播放鲁宾和卡门的实验动画，与学生的设计进行对比，师生共同得出结论：光合作用的氧气全部来自于水。

3.4.2卡尔文的实验

教师简述卡尔文循环的基本过程，引导学生根据光合作用反应式思考其采用的方法以及标记元素的种类。

3.5总结

教师列表，引导学生总结光合作用探究历程中各科学家的实验及其结论，并对学生进行情感教育，使他们认识到生物学的发展史就是一部众多科学家不计个人名利，为科学事业奉献毕生精力的奋斗史，如果大家对生物学科感兴趣，也可以像科学家们一样去细心观察、勇于实践、积极探索，相信一定会有所收获。

4.教学反思