植物光合作用范文

导语：如何才能写好一篇植物光合作用，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。

篇1

光合作用本质上就是绿色植物通过叶绿体贮存太阳光能的过程。随着一天中二氧化碳浓度和温度以及光照强度的变化，植物的光合作用也发生着变化［8］。本研究拟对浙江省天台山森林生态系统海拔700m处的以乔木木荷(SchimasuPerba)为优势种的功能群植物光合生理特性进行分析，以期为天台山森林生态系统的合理利用和森林群落的恢复重建提供依据。

1研究区域与研究方法

1.1自然地理概况

天台山位于浙江省天台县境内，系武夷山仙霞岭中支由南向北延伸而来。境内峰峦迭嶂，万壑争流，主峰华顶山(海拨1098m)，地处北纬29°15'，东经121°06'，在天台县东北30km处，这里属亚热带季风性湿润气候，气候温暖，雨水充沛，年降水量为1700mm，平均相对湿度达85%以上。年平均气温为13℃，无霜期约230d。山地土壤系水成岩及火成的花岗岩母质形成的黄壤土，土层厚度在30～100cm，湿润肥沃。由于水热条件好，植物生长茂盛，地带性植被类型主要为中亚热带常绿阔叶林，并且发育保存较好［9］。

1.2取样与测定方法

本研究工作地点在天台山华顶国家森林公园内，于2011年7月中旬，使用LI－6400便携式光合测定系统对功能群植物乔木木荷(SchimasuPerba)、灌木柃木(Euryajaponica)和草本茫萁(Dicranopterisdicho-toma)功能叶片(无病虫害，营养状况良好)的光合生理生态日变化特性进行测定，主要测定指标包括光合作用速率、气孔导度等。乔木植株采取离体测定［10］，具体方法:使用剪枝剪获取枝条，迅速将枝条下端浸入水中，剪去5cm长的枝柄，为避免叶片因水分胁迫导致光合能力下降，每测定一个循环后更换一个枝条(约2～3h)，灌木和草本植物采取连体测定，测定时选择天气晴好，日照充足的天气。日变化测定时间为8∶00～16∶00，每隔2h进行一次，每类测定5个叶片，每个叶片3个存储点。同时进行叶片叶绿素含量测定，方法是取与测定光合作用相同位置和成熟程度叶片，用Arnon法［11］，使用日本岛津UV2401PC型紫外分光光度计测定，各测3片样叶，每片样叶重复测试3次，取平均值。

2结果与分析

2．1功能群植物叶片叶绿素含量

叶绿素含量与光合能力成正比，通过对比海拔700m处的植物功能群乔木木荷(SchimasuPerba)、灌木柃木(Euryajaponica)和草本茫萁(Dicranopterisdichotoma)的叶片叶绿素含量(表1)，可以看出，木荷(SchimasuPerba)和柃木(Euryajaponica)的叶绿素a、叶绿素b含量以及Chla/Chlb均低于茫萁，这说明草本植物茫萁(Dicranopterisdichotoma)由于叶绿素含量高，从而可以吸收较多的太阳辐射，是草本植物对林下长期低光照的生态适应。草本植物茫萁(Dicranopterisdicho-toma)的Chla/Chlb较低，说明其叶片中叶绿素b的含量相对较高。这样就能在林下散射光中有效地利用蓝紫光，能利用弱光环境中有限的红光，维持光合作用中心Ⅰ和光合作用中心Ⅱ之间的能量平衡，有利于对弱光环境的适应。

2.2功能群植物光合作用速率日变化

乔木植物木荷(SchimasuPerba)由于植株高大，在功能群的最顶层，因此所接受的阳光也较强，出现了光合午休现象，叶片光合速率日变化曲线呈“双峰”型，分别于10∶00和14∶00出现峰值，而位于功能群中层和下层的灌木柃木(Euryajaponi-ca)、和草本茫萁(Dicranopterisdichotoma)，则由于林下光强远较上层低，因此叶片净光合速率低于乔木木荷(Schi-masuPerba)，并且没有出现光合午休现象，其日变化呈单峰曲线。3种植物的净光合速率日平均值以木荷的为最高，达8.204μmolCO2•m2•g－1，以茫萁的为最低，只有6.812μmolCO2•m2•g－1，柃木为7.564μmolCO2•m2•g－1，介于二者之间。

2.3功能群植物气孔导度日变化

从功能群植物气孔导度日变化曲线来看，3种植物叶片的气孔导度都呈单峰曲线，峰值出现在光照最强时的12∶00，从日平均值来看，3种植物叶片的气孔导度以接受强光照的乔木木荷(SchimasuPerba)为最高，为0.156mmol•m－2•s－1，以草本茫萁(Dicranopterisdichotoma)的气孔导度值为最低，只有0.098mmol•m－2•s－1，灌木柃木(Euryajaponica)的气孔导度日平均值则介于二者之间。

篇2

只有细胞内含有叶绿素的植物才能进行光合作用。水晶兰、天麻、菟丝子、锁阳等都不能进行光合作用。也就是异养植物一般不进行光合作用。

光合作用是指绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳和水制造有机物质并释放氧气的过程。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。

（来源：文章屋网 ）

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【关键词】植物；光合作用；产物

光合作用和其他生理过程一样，受到一系列内外因素的影响，植物的种类，植株的年龄和器官以及植物体内叶绿素的含量等都对光合作用有影响，在相同条件下，不同植物光合速率不同是由植物本身的遗传特性决定的，同一品种植物的光合速率主要受光照、CO2浓度、温度、水分和矿质营养等环境因素的影响，下面简述外界因素对光合作用的影响。

1.光照强度

光是光合作用的能源，没有光，光合作用就无法进行。光合强度与光照强度有密切的关系。

常用的光照强度单位为lx（勒克斯）。实际的光照强度，可用照度汁直接测量出来。夏季晴天中午，露地的光照强度约为35.28×105lx，冬季晴天露地光照强度约为88.1×104lx，而阴雨天仅及晴天光照的1/5―1/4。一般植物在很弱的光照下，便能进行光合作用。光愈弱，光合作用也愈弱，如果光照强度增大，光合作用也就增强。但是光照强度达到一定程度时，光照强度再加强，光合作用并不再随之增高，这时的光照强度称为光饱和点。在达到光饱和点以后，如果再继续增加光照强度，有些植物的光合作用将会下降。这是由于强光引起光合色素和重要的酶类钝化，同时强光往往导致高温，易造成水分亏缺、气孔关闭和CO2供应不足等。根据植物对光强度的需要不同，可以将植物分为两类：阳性植物（如月季、扶桑、白兰、唐菖蒲等）的光饱和点接近于全部光照强度的一半；耐阴植物（如茶花、杜鹃、万年青、兰花等）在全部光强的l/10，即能正常地进行光合作用，光照强度过高时，反而导致光合作用减弱。在两类之间还有一些中间类型的植物（如萱草、天门冬、红枫、含笑、苏铁等），它们在遮阴和全部日照下都能进行正常的光合作用。

植物在进行光合作用时，还在进行呼吸作用。当光照强度较高时，植物的光合强度往往要比吸收强度高若干倍；当光照强度下降，光合强度也下降，光强度降到一定程度时，光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等，这时的光照强度称为光补偿点。阳性植物的光补偿点比耐阴植物高，通常阳性植物在全部光强的3%～5%时达到光补偿点；而耐阴植物的光补偿点则不超过全部光强的1%。植物在光补偿点时不能积累干物质，而且夜间还要消耗干物质，这对植物的生活是很不利的。因此，植物所需的最低光照强度，必须高于光补偿点。

光饱和点和光补偿点代表植物的叶片对强光和弱光的利用能力，可用来衡量植物的需光量。因此，光饱和点和光补偿点的确定对于栽培植物有重要作用，特别是光补偿点可作为园林植物配置、树木修剪的根据。栽培在温室中的植物，通过维持一个最适的温度条件，补偿点的位置可以适当降低，这对于有效地利用较弱的光照维持正常光合作用具有重要意义。

2.CO2的浓度

C02是光合作用的主要原料，其含量直接影响到光合作用的进行。大多数植物，当空气中的CO2含量低于60×10-6ppm时，光合作用则显著降低，甚至完全停止，这一CO2浓度称为CO2补偿点。提高CO2浓度，在一定范围内能够提高光合强度。一般情况下，光合作用的最适CO2浓度约为0.1%，而空气中的CO2含量通常为0.02%一0.03%左右，所以，如果能适当地增加空气中CO2浓度，光合作用便能显著增加。目前国外的温室及塑料薄膜棚室已大面积应用CO2施肥的方法增加空气CO2含量。国内也有不少单位在进行试验。一般在育苗和生长旺盛期进行CO2施肥效果较好。在试验条件下，CO2施肥一般用于冰，它是一种低温固态的CO2，在常温下升华为气态。用干冰时要注意人体不要直接接触，以免发生低温伤害。也可用强酸和碳酸盐反应，使其产生CO2，但要注意强酸不可太浓，以免发生有害气体。另外，可以结合糖化饲料发酵，或用水缸盛厩肥发酵，不时搅拌，即可达到增加室内CO2浓度的目的。

在室外条件下，目前施用CO2肥料还有相当大的困难，主要是依靠风引起空气流动，使CO2的空气接近叶面，以保证光合作用的正常进行。另外可施用碳酸盐肥料和有机肥，来增加土壤的CO2含量。施用有机肥料可提高土壤中的腐殖质，增加土壤中微生物的数量并改变土壤微生物的群落，这样也可达到CO2施肥的目的。土壤中的CO2一部分扩散到空气中为植物的叶子所吸收，另一部分则直接被根所吸收。在通常情况下，空气中CO2含量过高对光合作用也是不利的，当浓度超过1%时，将引起原生质中毒、气孔关闭，从而抑制光合作用，但若同时增强光照强度时，则CO2的利用浓度就可以相对地提高。

3.温度

植物进行光合作用的温度范围很宽，通常温度对光合作用的影响和植物的起源有关。温带植物光合作用的最低温度为。0～5℃；在寒带地区生长的植物，最低可达-6～7℃；然而热带植物在4～8℃时光介作用被抑制。从温度的低限开始，光合强度随温度升高而加强，超过最适点后，光合作用便下降。一般来讲，植物可在10～35℃的范围进行正常的光合作用，最适点约为25～30℃。一般植物光合作用的最高温度为40～50℃，这时光合作用很微弱，其至停止，温度对于光合作用的影响，与光照强度和CO2浓度都有关系，在光强度较高和CO2浓度较大的条件下，光合作用的最适温度也随之提高。在光强度低和CO浓度小时，提高湿度反而对植物生长不利。因此，冬天在温室栽培植物和温床育苗时，在夜间和光线不足的阴雨天，应该适当降低室内温度。

4.水分和矿质元素

水分是光合作用的原料，但植物所吸收的水分，用于光合作用的不到1%，而很大部分水分用于其他的生理过程和通过蒸腾作用而散失掉了。因此，水分对于光合作用的影响并不是直接的，水分主要是影响其他的各种生理活动，从而间接地影响光合作用的进行。当植物的水分代谢被破坏时，叶子含水量减少，而引起气孔的闭合，阻止了CO2进入叶内，使光合作用降低。

植物生命活动所必需的十几种矿质元素，对光合作用也有直接或间接的影响。如镁和氮是叶绿素的组成元素，铁和锰参与叶绿素的形成过程，硼、钾、磷等能促进有机物的输导和转化。因此，合理施肥对保证光合作用的顺利进行，是非常重要的。

上述因素对光合作用的影响并不是孤立的，而是互相依存、互相制约的，对光合作用发生着错综复杂的综合影响。我们了解影响光合作用的因素后，在园林植物的栽培管理上，就应综合考虑各种因素的相互关系和综合影响，创造植物生长的适宜环境，来提高植物对光能的利用率和光合效率。

参考文献

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【关键词】对比式教学 光合作用 呼吸作用 有氧呼吸 无氧呼吸

教育不仅需要传授知识，把人类已获得的知识传授给新的一代，更重要的是培养学生独立思考的能力和对比能力，培养学生运用获得的知识去解决面临的新问题的能力，培养学生继续获得新知识、总结新经验、发展新理论的科学思维方法。

什么是对比式？把两种人或事物、同一人或事物的前后不同的方面组合在一起，进行对比。采用对比式进行教学，就是使学生弄清容易混淆的概念、内容之间的区别和联系。

植物的光合作用与呼吸作用对生物界是极为重要的，同样在教学中也是两块重点，但内容都比较抽象，无任何生活中的实物体进行对比例证，对于职高的学生来说，本来学习基础就差，讲解这两个问题的时候不容易弄懂，所以给老师的教与学生的学带来了很大的困难。用对比式的教学方法能让老师在教和学生学的过程中更好的掌握其原理、难点。

植物的光合作用与呼吸作用是两个截然相反的过程：光合作用主要是储能和制造有机物的过程；呼吸作用是放能和分解有机物的过程。针对于二者的不同，可用以下的对比教学来进行教学：

1.图例对比

1.1 植物的光合作用示例图

植物光合作用

1.2 植物有氧呼吸示例图

植物有氧呼吸

2.植物光合作用与呼吸作用剖析对比

2.1 概念：

2.1.1 植物的光合作用

植物的光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成为贮藏着能量的有机物，并且释放出氧的过程。

2.1.2 植物的呼吸作用

生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用。

（1）有氧呼吸：有氧呼吸是指植物细胞在氧的参与下，通过酶的作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，最终产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。

（2）无氧呼吸：无氧呼吸是指植物细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。

2.2 产生场所

2.2.1 光合作用

植物进行光合作用是在绿色植物细胞内的叶绿体内完成的。

2.2.2 呼吸作用

植物进行呼吸作用是在细胞内的线粒体内完成的，所以线粒体我们又把它叫做植物的“动力工厂”。

2.3 产生的条件

2.3.1 植物光合作用分为光反映和暗反映，即是说在有光和无光条件下都能，但必须有水和二氧化碳。

2.3.2 呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸，既呼吸作用有氧的情况下在进行，没有氧的情况下也在进行。

2.4 产生过程

2.4.1 植物的光合作用

植物光合作用可用反应式表示：

CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O2

植物进行光合作用时，可分为两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段中一是将水分子分解成氧和［H］，氧直接以分子的形式释放出去，而［H］则参加到暗反应阶段；二是叶绿体中的色素，在酶的作用下，利用所吸收的光能，促成ATP的形成，这些ATP也参加到暗反应中。

暗反应阶段：二氧化碳与植物体内的一种含有5个碳原子的化合物结合，叫二氧化碳的固定，一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子固定以后，形成两个含有3个碳原子的化合物。在酶的作用下，一些三碳化合物接受ATP释放出的能量，并且被氢还原，然后经过一系列复杂的变化，形成糖类；另一些三碳化合物经过复杂的变化，又形成了五碳化合物，从而使暗反应不断的进行下去。

2.5 产物

植物进行光合作用生成糖类和能量，并贮存在ATP中，同时释放出氧气。

植物进行呼吸作用：有氧呼吸时最终形成的是二氧化碳、水，同时释放出大量的能量；无氧呼吸时最终形成的是酒精、二氧化碳或乳酸，同时释放出少量的能量。

2.6 影响因素对比

2.6.1 植物光合作用的强弱受光照强度、二氧化碳的浓度的影响。不同的植物对光照的需求不同，阳生植物需在阳光充足的地方，阴生植物需在阳光较弱的地方；二氧化碳不足减低植物光合作用，充足的二氧化碳才能保障光合作用的正常进行。

2.6.2 植物进行呼吸作用受温度、氧和二氧化碳的影响。只有在适宜的温度下，酶才能够起到生物催化剂的作用；氧气不足，会直接影响植物呼吸作用的进程，二氧化碳到达一定浓度时，植物体的呼吸作用就会明显地收到抑制。

3.结束语

从以上的图例、概念、产生场所、产生条件、产生过程和影响因素环节可看出：在教学中，采用对比式进行教学，可以让学生更容易掌握这一部分，特别是对于基础薄弱的职高生，让老师在教学过程中也更容易掌握所涉及内容，讲解的时候也不会感觉到这一部分内容的过分枯燥。

教师在不断教授基本内容的基础上，要根据所授内容的差异，选择适当的教学方式，让每一个学生都可以充分得到学习的乐趣和学习的动力与能力。同时也让学生学会了生活中一些东西不一定靠原始的方式进行，同样可以用对比式来看待一些问题和一些事物。一个优秀的老师需要在课堂上不断的完善教学方法，不断探索与时代相适应，让学生可以在轻松愉悦的环境中得到知识和能力。

参考文献

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一、利用光合作用发现史，了解科学实验的方法

教材在光合作用一节中首先通过几个经典实验讲述了光合作用发现的过程。教学时，我重点介绍了科学家的实验设计思路和方法。例如，在介绍1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验材料进行光合作用的实验时，我简要介绍了水绵的生理特征之后，先请学生自己阅读“实验过程”，然后提出问题：此实验设计的巧妙之处何在？大部分学生都是从实验操作过程上找答案，惟独忽略了“选择实验材料的重要性”这个问题。我就引导学生结合水绵的结构特点：具有细而长的带状叶绿体，叶绿体在细胞中又呈螺旋状分布。想到这样的叶绿体不仅受光面积大，也便于观察、分析和研究，并且强调科学实验材料的选择是实验成败的关键因素之一。联系前不久刚做过的“观察细胞质流动”实验，观察不到细胞质流动的原因，主要是因为实验材料选择不当造成的。这样使学生认识到选择一种理想的实验材料，可以使实验结果明显可靠，也是成功的先决条件。通过这些讲述不仅拓宽了学生的思路，而且使学生清醒地意识到选择实验材料的重要性。接着提问：恩吉尔曼设计实验步骤时，为何要把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里呢？学生经过讨论，一致认为：排除了氧气和光线的影响，保证实验的顺利进行。为什么要选用极细的光束照射，并且用好氧细菌检测？ 学生回答：这样能够准确判断水绵细胞中释放氧气的部位。再问为什么要做黑暗、局部、曝光的对比实验？ 学生回答：可明确结果全是由光照引起的。这样学生就自然得出氧是叶绿体释放的，叶绿体是光合作用的场所的结论。

通过启发诱导使学生明确：提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察，直到找出事物内在的必然联系，这不仅是光合作用发现的基本过程，而且还是生物科学研究的基本过程。从科学的角度看生物学教学的实验，可训练学生的观察能力、思维能力和分析能力，培养学生科学实验的方法，从而达到提高其综合素质的目的。

二、利用色素的提取分离实验，培养学生的动手能力

物学是落实素质教育的极好时机，如在光合作用中安排的“叶绿体中色素的提取及分离”实验中，毛细吸管划滤液细线不是太粗就是不齐，要不就是把纸划破，直接影响实验效果。后来学生自己想办法，不用毛细吸管，而是把滤纸在铅笔线处折叠，直接在滤液上划。这样的滤液细线不仅细齐，而且沾上的色素多，在滤纸上析出的色素带明显，学生不仅了解了叶绿体中色素的种类及含量，巩固强化了课本知识，更重要的是培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力，使教学质量明显提高。

三、利用同位素标记法，了解学科间的渗透作用

随着科学的发展和人们研究的深入，各学科之间的联系越来越密切，在教学中客观地把握它们之间的内在联系，不仅可以激发学生学习的热情，提高学生的思维能力，而且能促进知识的发散。生物学的发展与物理、化学的发展关系密切。也正是由于理化知识的介入，才使人们对生命本质的认识深入到分子水平。例如，光合作用关于产物之一的O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2，就是利用物理学方法――同位素标记法来解决的。再如，叶绿体中色素的分离是利用化学方法――纸层析法来达到目的的。

另外，在生物教学中我还经常运用哲学原理。哲学似乎与生物学毫不相干，事实上量变与质变、运动与静止、内因与外因、对立与统一辩证的观点在生物学中随处可见。例如，介绍光合作用过程时，我说虽然从新陈代谢的角度看光合作用是一个同化过程，但是其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。如暗反应中ATPADP+Pi+能量，我从对立统一规律这一角度介绍说：矛盾是一切事物发展的源泉，世界上任何事物都充满着矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动，实现自我更新的。

这样处理教材的目的是通过教材具体的事例向学生渗透辩证唯物主义的思想。一方面可以加深学生对生物知识及辩证唯物主义的理解，更重要的是有助于学生科学世界观的形成。

四、利用光合作用的意义，对学生进行德育教育

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关键词：形态指标；光合作用；产量

中图分类号：S532 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150732008

前言

马铃薯种薯21世纪是重要的粮食作物和经济作物，在我国国民经济中占有重要地位，未来在干旱病害多发的地区可能成为主要粮食作物。本实验通过生物性拌种剂的使用对马铃薯种薯的生理、生化指标的影响，采用荷兰2-12和克新13两个品种为供试品种，4种不同生物拌种剂对比试验对马铃薯种薯产量及品质的作用。通过研究得到的主要结论如下：供试的4种拌种剂对马铃薯种薯各形态指标（株高、茎粗、主茎数量等）、生理指标、单株薯数等方面均有不同程度改善；与其他拌种剂相比，A拌种剂对马铃薯种薯形态性状、光合作用的影响效果最佳，这可能就导致了A拌种剂对收获马铃薯种薯的产量提高量最大，可见使用A拌种剂最有利于提高马铃薯种薯产量。

1 实验目的和试验设计

本实验就是通过对作物的各种指标的表现结果来计算推测生物拌种剂对马铃薯的相关影响，从而为生产提供可靠的栽培依据。

试验地点：在黑龙江省齐齐哈尔市北安、林甸、哈尔滨等不同地区及东北农业大学实验室。试验在林甸县大豆试验基地进行，土壤类型为草甸黑钙土，实验材料来自东北农业大学。

试验目的及材料 以荷兰2-12和克新13两个马铃薯种薯品种为供试品种，对比了4种拌种剂（A、B、C、D、）对种薯形态指标和光合作用的影响。A为马铃薯专用生物拌种剂，ZSB系列生物种衣剂。B为多作物通用性生物拌种剂，选用了中国农业大学研制的种衣剂4号。C马铃薯化学拌种剂（2.5%适乐时 （咯菌腈）悬浮种衣剂。D为70%的锐胜（噻虫嗪）湿剂拌种剂按种薯量的1%拌种。

试验设计：于2013年4月28日播种，随机区组设计，每小区行长5m，6垄区，株行距24cm，垄宽0.65cm，小区面积19.5O，3次重复。播种前对种薯进行拌种，人工豁沟，人工精量点播，生育期间进行田间管理，中耕除草，预防病虫害发生。按马铃薯生育时期进行取样，供形态生理指标测定。于2012年9月25日收获前，取样进行目标的测定。

2 生物拌种剂对马铃薯种薯形态指标的影响

2.1 生物拌种剂与株高

株高体现了植株光合营养体外在生长状况，是植株生长发育最明显的特征之一。如图1所示，在马铃薯种薯块茎形成期，与对照相比，A和D处理促进了植株生长，提高了植株高度，D处理株高直到块茎增长期仍大于其他处理和对照，到了淀粉积累期对照株高高于其他处理，A、B和D处理此时期植株高度与前一时期相比无明显变化，说明此时期3个处理停止了地上部植株的生长，此变化有利于淀粉积累期马铃薯种薯地上部营养向地下块茎转移，为块茎迅速增长提供了保障。从图中还可以看出，在马铃薯种薯3个重要生长期内，与对照比较，C处理降低了植株高度，说明C拌种剂对马铃薯种薯株高具有抑制作用。

2.2 生物拌种剂与茎粗

由图2可知，A处理的茎粗大于对照和其他处理，B、C和D均降低了马铃薯种薯茎粗，以C处理降低作用最明显。D处理降低作用较小，与对照茎粗无明显差异。在淀粉积累期处理和对照茎粗均呈下降趋势，这可能与生育后期植株含水量下降有关。

2.3 生物拌种剂与主茎数

如图3所示，拌种剂处理的马铃薯种薯主茎数数量均多于对照，各处理和对照主茎数量大小顺序为C>B>D>A>CK，由此可知，C处理对马铃薯种薯主茎数量的增加作用要大于其他处理和对照，可能与C属于抑制性拌种剂有关。在马铃薯种薯块茎形成期A处理与对照的主茎数量无明显差异，但到了块茎增长期A处理平均主茎数量要比对照多0.5个，说明在块茎增长期A处理对主茎数量的增加促进作用较大。

3 生物拌种剂对马铃薯种薯形态指标和光合作用相关指标的影响

3.1 生物拌种剂与叶绿素含量

从表1中可以看出，在块茎形成期对照叶绿素含量最高，其含量极显著高于A和B处理，但与C和D处理比较差异不显著。在块茎形成期，A处理叶绿素含量最高，显著高于对照，B和D处理叶绿素含量也高于对照但是与对照比较差异不显著，C处理在此时期的叶绿素含量低于对照和其他处理，但与对照相比差异不显著。块茎形成期是马铃薯种薯产量和品质形成的最关键时期，此期对叶绿素含量的提高有利于光合能力的增强，从而为产量和品质的提高奠定了基础。到了淀粉积累期，叶绿素含量仍以C处理最低，D、B和A叶绿素含量均高于对照，但是不同处理与对照叶绿素含量差异均不显著。

3.2 生物拌种剂与光合性状

从对马铃薯种薯块茎增长期光合性状的测定结果中可以看出（如表2所示），不同拌种剂对马铃薯种薯光合速率都起到增加作用，但进一步做方差分析得出，处理与对照间不存在显著差异。此现象与不同拌种剂对水分利用效率的影响结果类似，除了B拌种剂的水分利用效率低于对照外，其他处理均高于对照，但处理与对照间也不存在显著差异。从表2中还可以看出，A和C拌种剂处理提高了马铃薯种薯蒸腾速率，B和D拌种剂处理与对照比较降低了马铃薯种薯蒸腾速率，并且A与对照存在显著差异，其他3个处理与对照差异不显著。拌种剂对种薯气孔导度的影响中，D拌种剂与对照比较降低了气孔导度且差异显著，其他处理对气孔导度的影响无显著差异。

4 结论

4.1 四种拌种 剂对马铃薯种薯形态指标均有不同程度的改善，其中A和D增加了马铃薯种薯的株高，A促进了茎粗的增加、提高了根体积以及根系、匍匐茎干物质含量的增加，四种拌种剂均提高了马铃薯种薯的主茎数量。

4.2 从生物拌 种剂对马铃薯种薯光合作用相关指标的影响结果得出，A拌种剂提高了马铃薯种薯块茎增长期的叶绿素含量和蒸腾速率，并达到极显著和显著差异。其他三个拌种剂处理对叶绿素含量和光合性状也有不同程度的改善但与对照比较不存在显著差异。

4.3 不同种生 物拌种剂的成分含量的不同对于马铃薯的各生育期的生理生化表现也是不同的，本实验选用的品种和生物拌种剂数量较少，对于实验的准确性比较大，以后需要测试更多的试验品种与多种生物拌种剂进行对照试验，使数据更接近准确、可靠。

参考文献

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【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）03B-0051-02

一、教材分析

光合作用是植物十分重要的一项生理功能。在义务教育七年级生物教材中，“光合作用”是教学的重点和难点，也是中考的常考范围。光合作用的概念是学生学到的第一个比较复杂的概念。本节主要通过几个演示实验来讲述这一生理功能，包含两大知识点——探究绿叶在光下制造有机物和光合作用的概念、原料、条件、场所、产物、表达式、实质和意义等，其中“绿叶如何在光下制造有机物”是最难的一个知识点。到九年级上复习课时，虽然学生已经学过了光合作用，但大部分学生对这一知识还是似懂非懂。如何通过一根教学主线把这些知识串连起来，是让学生更好地理解和掌握光合作用这一知识的关键。

1.教学目标

（1）知识目标：学生学会观察叶片的结构并能说出相应的功能；熟记光合作用的概念、反应式、过程和意义；明确叶片进行光合作用的条件、原料、场所和产物，如何针对这些变量设计探究实验；理解光合作用中物质和能量的变化。

（2）能力目标：学生通过光合作用的一组探究性实验，学会观察和记录植物生理实验现象的基本方法，初步认识从现象到本质的科学思维方式。

（3）情感目标：通过学习光合作用的探究实验操作，培养学生实事求是的科学态度和一丝不苟的探究精神；让学生理解光合作用的产物对人类的生活和生产及生物圈具有的重要意义，为培养学生爱护绿色植物的情感打下理性认识的基础。

2.教学重点和难点

掌握光合作用所需原料、条件、产物、场所的探究实验设计的原理、方法、步骤，会观察现象、得出结论；掌握光合作用的概念和实质。

二、教学设计

九年级的复习课以探究实验为线索，用PPT课件演示法向学生展示形象、生动的画面，丰富学生的感性认识，并使其向理性认识升华。教学中，每展示一个探究实验，都要引导学生明确实验揭示的问题，并用语言加以描述，帮助学生更好地理解教材内容，提高复习效率。

1.课堂引入

通过“植物体进行蒸腾作用的主要部位是什么？”这个问题引出本节课的复习内容：光合作用，并指出绿色植物进行光合作用的主要器官是叶。接着展示叶片的结构示意图（图1），让学生据图回答问题：

（1）图中①是 。

（2）图中②是 ，细胞内含有 ，是植物进行光合作用的主要结构部位。

（3）具有支持和输导作用的是（ ）

。

（4）结构④是 ，它是植物 的“门户”，也是 的“窗口”，其开闭由（ ）控制 。

2.教学绿叶在光下制造有机物

提出问题：绿色植物的生活需要营养物质，营养物质分为无机物和有机物，有机物来自哪里？（绿色植物通过光合作用自己制造）绿色植物是如何制造有机物的？

回顾绿叶在光下制造有机物的实验过程，然后对绿叶在光下制造有机物的实验作归纳总结：

实验现象：叶片的见光部分遇到碘液变成蓝色，不见光部分遇到碘液没有变成蓝色。

得出结论：光合作用的产物之一是淀粉，光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。

3.归纳光合作用的基本知识点

先展示下面的实验（图2）：

然后引导学生分析实验，明确实验的目的、现象、结论，最后作出总结，归纳出下面的知识点：

（1）光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转化成储藏能量的有机物（淀粉），并释放氧气的过程叫做光合作用。

（3）光合作用的原料：二氧化碳、水。

（4）光合作用的条件：光。

（5）光合作用的场所：叶绿体。

（6）光合作用的产物：有机物（主要是淀粉）、氧气。

（7）光合作用的反应式及所包含的意义：

点拨：（1）光合作用的场所是叶绿体，条件是光，原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧，这些都可以通过设计实验来验证，实验原理都离不开“暗处理—设置对照—光照—脱色—碘液检验”几个阶段。（2）绿色植物中并不是只有叶片才能制造有机物，凡是细胞中含有叶绿体的就能进行光合作用制造有机物，只是叶片是绿色植物制造有机物的主要器官。

4.拓展学习

（1）用PPT展示探究光合作用的原料是二氧化碳的实验装置，如图4所示：

①方法：甲装置中放有 溶液，乙装置中放等量的清水做 ，本实验的变量是 。

思考：本实验还需要哪些步骤才能完成？

②请你预测一下实验现象：甲组叶片

；乙组叶片 。

③本实验的结论： 是光合作用的原料之一。

（2）提出问题：如何验证光合作用的原料是水？

对叶脉进行切断处理，使叶片形成a、b两个对照部分，并给出提示：切断叶脉可以使叶片部分得不到水。然后让学生自己思考接下来的实验步骤有哪些，最后会看到什么现象、什么结果。

（3）提出问题：怎样验证植物进行光合作用的场所是叶绿体？

根据前面的点拨，提示学生选择怎么样的植物才合适。（应选取绿色叶片和有白斑叶片的植物进行光合作用的实验，如图5所示）

让学生回答：①叶片绿色部分含有叶绿体，银边部分 叶绿体；本实验的变量是 。②预测一下图中的叶片经过酒精隔水加热处理后的实验现象：绿色部分 ，银边部分 。③本实验的结论： 是光合作用的场所。

5.对光合作用的探究实验做归纳总结

6.布置课堂作业

把以上的知识点整合到一道题：

选取有白斑叶片和绿色叶片的牵牛花进行如图6所示的光合作用实验。请分析下列问题：

（1）将此装置经黑暗处理一昼夜后移至光下数小时，再将这四片叶子取下，分别放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使 溶解到酒精中。

（2）清洗后，分别向这四片叶子滴加碘液，变成蓝色的是（ ）。

A.甲叶未覆盖铝箔的部分

B.甲叶覆盖铝箔的部分

C.乙叶

D.丙叶的绿色部分

E.丙叶的白斑部分

F.丁叶

（3）本实验中有 组对照实验，其中乙叶片与 叶片组成一组对照实验。

（4）通过本实验可以得出的结论是（ ）。

A.光合作用需要光

B.光合作用需要水

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

F.光合作用的产物中有淀粉

G.光合作用释放氧气

三、教学反思

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正是因为光合作用研究对于生命科学乃至人类未来发展具有重大意义，所以很多科学家致力于光合作用领域的研究，诺贝尔奖曾被先后六次授予从事光合作用研究并作出杰出贡献的科学家。利用生物化学、分子生物学、物理学和化学等学科资源，从不同侧面相互结合进行光合作用研究是国际上光合作用研究领域的新趋势。国家自然科学基金委员会1997年底启动了“光合作用中高效吸能、传能和转能的分子机理”的国家自然科学基金九五重大项目，科技部1999年初将光合作用列为我国具有重要应用价值的首批十五项重大基础理论问题之一(“973”项目)，国家投入巨资，以中科院植物所光合作用研究中心以及生物物理所为首的科学工作者积极参与到国际光合作用这一竞争十分激烈、特别热门的研究当中。

菠菜主要捕光复合物的晶体结构

2004年3月18日，世界著名杂志《自然》以主题论文的方式发表了由中国科学院生物物理所、植物研究所合作完成的“菠菜主要捕光复合物(LHC-II)2.72A分辨率的晶体结构”的研究成果，其晶体的结构彩图被选作该期杂志的封面照片。

光合作用机理一直是国际上长盛不衰的研究热点，LHC-II是绿色植物中含量最丰富的主要捕光复合物。这一复合物是由蛋白质分子、叶绿素分子、类胡萝卜素分子和脂质分子所组成的一个复杂分子体系，它们被镶嵌在生物膜中，具有很强的疏水，难以分离和结晶。测定这样的膜蛋白复合体的晶体结构，是国际公认的高难课题，也是一个国家结构生物学研究水平的重要标志。

中国科学院生物物理研究所常文瑞研究员主持的研究小组经过6年的艰苦努力终于完成了这一重要复合体三维结构的测定工作。中国科学院植物研究所匡廷云院士主持的研究小组，经过多年的艰苦努力，分离、纯化了这一重要的光合膜蛋白(LHC-II)，为晶体和空间结构的解析打下了物质基础，这是生物化学、结晶学及结构生物学的有机结合所取得的重大成果，使我国在高等植物LHC-II三维结构测定方面成功地超越了德国和日本等发达国家的多家实验室，率先完成了这一具有高度挑战性的国际前沿课题。

这一成就已经引起了众多国际同行的广泛关注，正如他们所评价的：“这是光合作用研究领域的一大突破，对于理解植物光合作用中所发生的捕光和能量传递过程是必不可少的，这一成果标志着光合作用研究的重大跨越”。

太阳能电池

澳大利亚研究员表示，模仿植物中的叶绿素创造的合成分子，据此也许有一天能研制出高效的太阳能电池。

由悉尼大学的马克斯・克鲁斯雷教授领导的分子电子学科研组，最近在罗马举行的国际卟啉和酞菁染料大会上提出了他们的研究成果。克鲁斯雷说：“经过数百万年的演变，自然能很有效地捕获到光并把它转化成能量。我们正在设法模仿自然的光合作用方式。”

叶子利用体内排列密集的叶绿素分子将光能转变成电能，然后再转变成化学能。促成叶绿素这一功能的必不可少的元素是色素卟啉，它位于镁离子的中心。研究员制造了一个形状像足球的合成叶绿素分子。它有一个树状大分子支架，是一个由碳、氢、氮合成的高度分岔的纳米聚合体。黏附在树状大分子上的是捕获光的色素卟啉的人工合成版本。一种被称作“巴基球”的球形碳分子坐落在卟啉之间，从收集到的太阳光子中吸收电子。

克鲁斯雷和他的科研组已经利用合成叶绿素建造一个有机太阳能电池的雏形。它以自然释放为基础，他们希望最终能制造出比现有太阳能电池更有效的电池。绿叶能有效的将30％-40％的光能转变成电能，而通常以硅元素为基础的太阳能电池只能有效地将12％的光能转变成电能。

克鲁斯雷说：“我们已经拥有了模仿光电设备或太阳能电池的主要成分。从长远来看，我们必须设法生产出一种能像薄薄的一层油漆那样，简单地涂抹在屋顶上的东西。”他表示，科研组还希望能制造出存储装置，用来代替以金属为基础的电池。

计算机模拟光合作用

美国科学家近日称，他们最近在实验室成功地用计算机模拟了植物的光合作用，并据此培育出品种更加优良的植物。这种新植物不需要额外增加养分，就可以长出更茂盛的枝叶和果实。

美国伊利诺伊大学植物生物学和作物科学教授斯蒂夫・隆表示，在农作物结出谷粒前，绝大部分被吸收的氮都变成了植物叶片中的用来促进光合作用的蛋白质。为此，研究人员们提出了一个简单的问题：“我们能不能像植物那样给不同的光合蛋白质准备一定数量的氮，甚至比植物做得更漂亮呢?”

首先，研究人员建立子一个可靠的光合作用模型，以便精确模拟植物对环境变化的光合反应。为了完成这个艰巨的任务，科学家们使用了由美国国家超级电脑应用中心提供的计算资源。在确定光合作用中每种蛋白质的相对数量后，研究人员设计出了一系列连锁微分方程式，每个方程模拟了光合作用中的一个步骤。通过不断地测试和调整模型，研究小组最终成功预测了在真实叶片上进行实验的结果，其中包括叶片对环境变化的动态反应。

接下来，模型运用“进化算法”搜寻各种酶，以提高植物的产量。一旦实验证明某种酶的相对高浓度可以提高光合作用的效率，该模型就会利用此实验结果进行下阶段的测试，科学家们通过这种方法确定了许多可以大大提高植物生产力的蛋白质。这个最新发现也印证了其他一些研究人员的研究结果：在基因改造植物中，当这些蛋白质中某一种的含量增加，植物产量就会随之提高。

斯蒂夫，隆说：“水稻与小麦的高产品种的光合作用效率可以达到1％至1.5％，而甘蔗或者玉米的效率则可达到5％或者更高。如果人类可以人为地调控光能利用效率，农作物产量就会大幅度增加。通过改变氮的投入，我们几乎可以使光合作用效率提高两倍。然而，随之而来的一个显而易见的问题是，为何植物的生产力可以提高如此之多，为何植物还未能进化到可以自身进行如此高效的光合作用?这个问题的答案可能在于，进化的目的是生存和繁殖，而我们实验的目的是增加产量。模型中显示的变化很可能会破坏植物在野外的生存，因此这种模拟只适合在农民的农场中进行。”

“作物高产与肥水高效利用相结合理论”

我国科学家以“不投入大量水、肥、药，利用提高植物的非叶片器官的比例和功能，实现高产和超高产”的技术理论，修正了“作物高产只能通过叶片光合作用贡献率”的传统理论。

“叶片的光合作用对农作物产量的贡献率在90％以上”，是闻名于世的“第一次绿色革命”的经典技术理论成果之一。这一理论忽视“非叶光合器官的作用”，认为“作物高产的产量物质来源于叶片的光合作用”。由此，“用大肥、大水促进叶片的生长，以增加其光合生产”。事实上，由此导致的植物叶片过大，形成了遮光，反而造成作物群体的光合效率低。

我国科学家试图改变增加叶片光合作用的通常做法。中国农业大学王志敏教授等研究发现，在高温胁迫下，人们常见叶片器官衰败，而小麦等作物的穗、穗下节间和叶鞘等非叶光合绿色器官不仅具有良好的受光空间，而且具有类似于“碳4型”的高效光合机制，它不仅弥补叶片光合作用的不足，而且有耐旱、耐热、抗逆强的作用。

实践证明，非叶片器官对农作物产量的贡献率可达70％以上。在这一理论指导下，科技人员建立了冬小麦节水、省肥、高产、简化“四统一技术体系：在严重缺水的河北沧州地区大面积示范获得成功。从而结束了30多年来农作物面对高产不能突破的徘徊局面。

地球早期光合作用可能产生“水”

植物能够借助光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，这已是人所共知的科学常识。然而美国科学家的最新研究发现，30多亿年前的地球由于氧含量很少，当时光合作用释放出的“废物”可能是水。

据美国《科学》杂志网站最新报道，美国斯坦福大学地质学家唐纳德，洛等人认为，30亿年前的地球大气中存在大量氢，当时的生物很可能是依赖氢再通过光合作用将二氧化碳转化为自身必需的有机化合物，而这一过程最终产生的“废物”很可能是水而不是今天的氧气。这一结论来自一些有34亿年历史的微生物化石，化石是在南非黑硅石中发现的。对黑硅石进行的生化分析发现，黑硅石中含有大量属于碳酸铁类矿物的菱铁矿，却几乎找不到任何氧化铁的踪迹；黑硅石中的微生物曾生活在缺氧的海洋中；黑硅石中微量元素铈的含量要高于现今海洋中的铈含量，其中的铀也大都和钍结合在一起。这些都表明，30多亿年前的地球不是一个富含氧的环境。

有地质学家认为，黑硅石中的化学成分组成可能是由其他原因造成的，洛等人的观点有待推敲。但一些业内人士评论说，洛等人的研究成果令人信服，“氢依赖型光合作用”的发现使人们对生命起源的理解向前迈出了一大步。

光合作用研究的发展前景

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关键词 生物学教材 光合作用 曲线分析 模式构建

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

光合作用是高中生物教学中的重点和难点内容，对光合作用影响因素的分析更是体现了学生分析和解决问题的能力。下面以美国中学生物核心教材《Biology》的实验手册B中关于“光合作用速率的曲线分析”为例，与人教版高中生物教材必修1中有关光合作用强度的数据分析进行比较，并作简要的评析，为国内培养学生实验数据分析能力的教学提供新的思路。

1 教材实例介绍

1.1 国外教材实例介绍

Miller & Levine编著《Biology》教材2010年版的实验手册BP251特别单独设置了关于光合作用数据分析的相关实验――“数据分析实验11光合作用速率”。该实验明确提出了实验目的：通过对曲线图的分析来探究影响光合作用速率的因素。实验同时也明确了能力要求，包括“曲线图解释”“数据分析”及“比较与对比”。

实验数据是利用了光照强度对“阴生植物”和“阳生植物”光合作用速率影响的曲线图（图1）。分析过程设置了3个层次的问题：（1） 曲线图解释：① 光合作用速率的测量指标;② 观察y轴，思考该因素和植物细胞光合作用的联系;③ 沿着y轴上升，光合作用速率是上升还是下降？④ 沿着x轴向右，光照强度是增强还是下降？⑤ “阳生植物”和“阴生植物”随着光照强度增强光合作用速率怎么变化？（2） 比较与对比：① 当光照强度低于200 μmol/m2/s或高于400 μmol/m2/s时，哪一类植物光合作用强度更高？（3） 推断：① 沙漠里的平均光照强度大于400 μmol/m2/s，根据曲线图判断哪一类植物更适合生长在沙漠环境？② 还有哪些因素会影响植物生存？

1.2 国内教材实例介绍

人教版普通高中课程标准实验教科书《必修1?分子与细胞》生物教材中对光合作用的内容作了详细的阐述，也涉及了对光合作用强度的影响因素的探究。该探究实验中没有列举曲线图进行分析，在教材P106“光合作用课后练习”中出现了对曲线图的解释和分析，原题如下：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图（图2）并回答：（1） 为什么7～10时的光合作用强度不断增强？（2） 为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？（3） 为什么14～17时的光合作用强度不断下降？

2 教材实例比较与评析

2.1 美国教材实例特色

美国教材中曲线图分析更注重在分析过程中培养学生的逻辑思维能力，从分析过程设置的5个问题就体现出了对学生思维的培养，问题设置由浅入深，并逐渐放开。“曲线图解释”这一部分主要是分成三步对曲线图的基本信息作出了描述：① 该数据分析实验首先建立起曲线图坐标指数与生物学过程的联系，在数据解释中设置两个问题：光合作用速率的测量指标及y轴和光合作用的联系; 观察曲线图的坐标变化，明确坐标变化和光合作用的联系;③ 描述坐标中曲线随着坐标轴变化而变化的趋势。这一部分明确了坐标的基本信息，为更好地进行曲线的比较和分析打下基础。“比较与对比”是曲线图分析中常会涉及到的一个分析角度。该实验中设计的“比较与对比”这一部分的问题是：“当光照强度低于200 μmol/m2/s或高于400 μmol/m2/s时，哪一类植物光合作用强度更高？”该问题非常简单，却为学生提供了一个分析的方向。学生可以发散地提出更多问题，如比较曲线的趋势，比较曲线的起点、终点、转折点等特殊点。最后一部分对学生的能力提出了更高的要求，在国内很多试题中也会出现类似的考题，让学生根据一定的信息推断一种最可能的结果。“推断”这一部分就能够在一定程度上培养学生对信息的提取、处理和转化能力，及依据信息去做出判断的能力。

美国教材中曲线图分析也注重分析过程的模式化构建（图3）。通过曲线图的分析让学生掌握曲线图分析的大致步骤及需要关注的关键信息，避免学生拿到曲线图无从下手。每一步设置的相关问题可以起到前后分析过程的衔接，如该实验中相关问题从坐标、曲线、曲线比较及推断的主线进行设置。

2.2 国内教材实例的差异

国内教材光合作用曲线图分析注重从曲线变化的原因角度来分析，更关注对一些现象的解释。通过对曲线图呈现的生物学现象，然后结合生物学过程来解释现象发生的因素，在一定程度上可以加深学生对生物学过程的理解和应用。国内教材在曲线描述和分析上有所深化，同时拓宽了学生的知识面。由于曲线分析过程缺乏一定的逻辑推理的分析过程，学生往往会凭借已有的记忆对一定的生物学现象进行分析。国内教材对曲线的分析没有注重对分析过程和步骤的模式构建，导致学生拿到曲线以后会无从下手。对有些常见的生物学现象，学生会凭借记忆很快进行分析和作答;如果是以新的研究数据呈现，学生往往就无从作答，或者所分析的内容与对应问题缺乏逻辑推理。

3 曲线图分析模式的借鉴

曲线分析按照一定的分析模式，从“坐标――曲线――运用”的顺序展开教学，可以让学生快速找到分析切入点，并对曲线图有一个整体的把握。

3.1 坐标分析

对坐标分析，就要先建立坐标指数和生物学过程之间的联系。坐标中y轴通常是观测指标，如光合作用速率用二氧化碳的消耗量来表示;酶的催化效率用单位时间底物的消耗量来表示，所以首先需要把观测指标和生物学过程进行联系。X轴通常是自变量，自变量的变化和生物学过程的变化之间的联系需要学生通过一定的推理进行构建，如国内教材中的光合作用曲线图x轴是时间，时间本身不能影响光合作用速率，而是时间背后的光照强度对光合作用的影响。

3.2 曲线分析

曲线分析包括某一曲线的分析及不同曲线的对比。某一曲线分析主要从曲线随着自变量的变化趋势、规律及变化幅度，比较同一曲线不同点之间的关系。不同曲线的对比会从趋势、规律和变化幅度上进行对比，也会对一些特殊点进行比较，如起点、转折点等。

3.3 技能运用

这一部分主要是运用一定的生物学知识对现象进行解释及推断。利用的生物学知识可能是题干中的信息，如图1中阳生植物光饱和点比阴生植物要高，沙漠环境光照比较强烈，所以阳生植物就更适应沙漠环境;也可能是运用已经掌握的生物学知识结合题干信息进行推断，如图2设置的问题就需要运用已知的生物学知识进行分析，更侧重于对现象分析的记忆，缺乏从曲线去推断结论和解释原因。

国内教材曲线分析注重对现象的解释，对学生的知识要求较高，同时拓宽学生的知识面，属于记忆层面的教学材料，缺乏对分析思路和逻辑推理能力的培养。在生物学曲线分析过程中，教师可以借鉴美国教材的“模式化”分析过程。这样学生容易根据分析模式找到切入点进行曲线的准确分析，并学习运用已经具备的知识进行逻辑推理来解释现象和合理推断，并不仅仅依靠知识面的拓展。

参考文献：

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一、理清经典实验，了解发现历程

在光合作用发现的历程中，有许多科学家做了大量实验，学生通过了解历史，可以从中领略前人的思维和方法。例如，普里斯特利的实验只是证明了空气可以被植物更新，不知道更换了什么气体。而且该实验没有设置对照实验：放绿色植物与没放绿色植物对照，结论可信度不高。教师在教学活动中，一定要阐明普里斯特利的实验只是第一步，后来还有许多科学家，例如，萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门等，他们前仆后继，共同努力，才发现了这一伟大的生理过程。从中体现出前人几十年努力得出的知识经验来之不易，要让学生知道大科学家的结论都有可能被修改和补充。作为学生，更应该总结前人的经验，刻苦学习，不怕挫折。

二、突破难点，注重考点

1.关于反应式的理解

本节课难点之一，是光与光合作用过程中的物质转变，课本给出的反应式：H2O+CO2（CH2O）+O2只表明了光合作用的场所、条件、原料和产物，较为笼统，并未表示出反应物和生成物的物质转化关系。利用同位素示踪法标记水和二氧化碳，先用氧的同位素标记水，产生的氧气全部有放射性。若标记二氧化碳，除了糖类有放射性外，部分水也有放射性，释放的氧气全部无放射性。因此，反应式又可以写成：CO2+2H2O（CH2O）+O2+H2O。此外，光合作用其实是一个非常复杂的生理过程，中间包括许多化学反应，但在许多试题中，总考到有关物质数量关系的计算，我们知道如果把产物写成最初的产物――葡萄糖，那么，总反应式又可以写成：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O。所以对反应的理解应该更加灵活。

2.关于各类因素对光合作用的影响

对光合作用有影响的主要因素有光照强度、二氧化碳浓度、水、矿质元素、温度等。难点在于多种因素对光合作用的影响。如下图所示：

以上三图综合分析，P点时，限制光合速率的主要因素应该为横坐标所示的因素，随该因素的一直加强，光合速率不断提高。当到Q点时，自变量所表示的因素不再影响光合速率，要想提高光合速率，可以提高其他因素的强度。各种办法相结合，可在学习过程中起到很大的作用。

3.关于光合作用和细胞呼吸之间的关系

呼吸作用这一生理过程和光合作用一样，同样在高中生物课本中占有极为重要的地位。以往的高考试题中，也是重要考点，其中实际光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系尤为重要，真正光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和。要让学生理解三者的表示方法，如净光合速率可以用氧气的释放量、二氧化碳的吸收量、有机物的积累量等不同方法来表示等。

三、对光合作用重要意义的理解

教师在教学活动中，要强调光合作用的重要之处，甚至伟大之处在于它对整个生物圈，整个地球的意义，具体表现如下：

1.提供有机物给整个生物界

地球上的植物每年约合成5×1011吨有机物，能直接或间接作为人类和动物的食物，地球上的自养植物，一年中通过光合作用约制造2×1011吨碳素，其中40%是由浮游植物制造的，另外60%是由陆生植物制造的。

2.为整个地球提供氧气

整个地球上，生物呼吸和燃烧的作用，每年使3.15×1011吨氧气被消耗，通过计算，可知大气层中包含的氧气将在3000年左右耗尽。但是，植物在吸收二氧化碳的同时也释放出5.3×1011吨氧气，所以，大气中的氧仍然维持在21%。

3.给人类社会的发展提供能量