与光合作用有关的实验探究

1、（2004年春季理综，年春季理综，27）根据光合作用的过程，指出影响植物光合作用根据光合作用的过程，指出影响植物光合作用的主要因素及其作用。的主要因素及其作用。_。_。_。_。_。剖析：该题考查对影响光合作用因素的理解，具有较强的综合性，能力要求剖析：该题考查对影响光合作用因素的理解，具有较强的综合性，能力要求C。影响。影响光合作用的因素很多，就光而言就有光照强度、光质和光照时间长短的不同，因此，解光合作用的因素很多，就光而言就有光照强度、光质和光照时间长短的不同，因此，解答该题的关键是正确理解题目的要求，即答该题的关键是正确理解题目的要求，即“根据光合作用过程根据光合作用过程”和和“影响植物

2、光合作用影响植物光合作用的主要因素及其作用的主要因素及其作用”。答案：答案：光光温度温度水水叶绿体叶绿体二氧化碳二氧化碳CO2+ H2O (CH2O)+O2 光能光能叶绿体叶绿体光合作用的总反应式光合作用的总反应式例例1(2001年高考广东卷年高考广东卷)为为证实证实“二氧化碳是光合作用合二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料成有机物必需的原料”，某同学制订了下列实验方案：，某同学制订了下列实验方案：1.实验目的实验目的(略略)；2.实验材料和用具实验材料和用具(略略)；3.实验方法和实验方法和步骤：步骤：用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色

3、植物和一杯绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气；溶液，密封不漏气；将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯；内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯；饥饿一定饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用；光合作用；取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中；使叶绿素溶于酒精中；将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘碘-碘化钾溶液，检测有无葡萄糖

4、的特异颜色反应出现。碘化钾溶液，检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。该实验方案有几项明显的错误，请指出错误并改正。该实验方案有几项明显的错误，请指出错误并改正。参考答案：参考答案：1实验步骤实验步骤中暗室内用中暗室内用红色安全灯红色安全灯是错误的，应是错误的，应改为绿色安全灯。改为绿色安全灯。2实验步骤实验步骤中的中的“葡萄糖葡萄糖”应该改为淀粉。应该改为淀粉。3未设置对照。对照的做法是：未设置对照。对照的做法是：(1)装置同题干中的步骤装置同题干中的步骤，但玻璃罩内用同，但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物；一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物；用用一杯清水代替氢

5、氧化钠溶液一杯清水代替氢氧化钠溶液。(2)将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有绿色安全灯。掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有绿色安全灯。(3) 重复题干中步骤重复题干中步骤、。(4)重复改正后的题干中的步骤重复改正后的题干中的步骤。 例例2：将经过饥饿处理的一叶片（在黑暗中放置：将经过饥饿处理的一叶片（在黑暗中放置一天）中部的叶脉切断，给予光照一天）中部的叶脉切断，给予光照2小时，经镜小时，经镜检发现：叶片下部产生了淀粉，而叶片上部无淀检发现：叶片下部产生了淀粉，而叶片上部无淀粉生成。粉生成。其原因是切断了叶脉（）其原因是切断了

6、叶脉（）A阻断了水分的运输阻断了水分的运输B阻断了阻断了CO2的运输的运输C阻断了有机物的运输阻断了有机物的运输D影响了上部细胞的呼吸作用影响了上部细胞的呼吸作用证明光合作用需要水证明光合作用需要水让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光饥饿处理饥饿处理一昼夜一昼夜碘蒸气处理碘蒸气处理 极极 细细 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下1装片中好氧菌集中在被光束照射到的部位。2装片中好氧菌集中在叶绿体所有受光照射的部位。证明光合作用需要光证明光合作用需要光12为什么好氧细菌集为什么好氧细菌集中在叶绿体所有受中在叶绿体所有受光部位的周围？光部位的周围？证明光合作用的场所是叶绿体证明光合作

7、用的场所是叶绿体 （色素和酶）（色素和酶）例例3：2007年广东年广东32.（5分）分） （1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体叶绿体色素提取和分离色素提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为。色素带，其中呈黄绿色的色素带为。 (2）该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸）该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，

8、浓 缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的 来来判断条带的色素种类。判断条带的色素种类。 (3）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？是否正确？（1）叶绿素）叶绿素b。（2）吸收光谱。）吸收光谱。（3）从预留的叶片中挑选出足量的

9、、份量相）从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变 黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行叶绿体色素的提取分离实验，测定和记录进行叶绿体色素的提取分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素的组成及实验结果，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，得出结论。含量后，得出结论。立意：考查验证生物学事实、正确分析和处理立意：考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象和结果等基本实验能力，同时考实验现象和结果等基本实验能力，同时考 查对生物学问题进行初步探究的能力查对生物学问题进行初步探究的

10、能力。让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光饥饿处理饥饿处理一昼夜一昼夜碘蒸气处理碘蒸气处理证明光合作用产生了淀粉证明光合作用产生了淀粉 例例4(多选多选)1864年，德国科学家萨克斯将绿色年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后将此叶片一半遮光，叶片放在暗处几小时，然后将此叶片一半遮光，一半曝光经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，一半曝光经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉若观察时，粉若观察时，遮光处也呈现出蓝色遮光处也呈现出蓝色，原因可能，原因可能是是 ( ) A. 叶片在暗处放置时间过短，有

11、机物未耗尽叶片在暗处放置时间过短，有机物未耗尽 B曝光时间过长，有机物发生了转移曝光时间过长，有机物发生了转移 c叶片未经酒精水浴脱色处理，绿色对蓝色叶片未经酒精水浴脱色处理，绿色对蓝色造成的干扰造成的干扰 D曝光时间过短，有机物生成的数量过少曝光时间过短，有机物生成的数量过少 例例5：（：（2007年高考全国卷年高考全国卷30题题）玉米和小麦在适宜）玉米和小麦在适宜条件下照光一段时间后，将叶横切片用碘液染色，在显条件下照光一段时间后，将叶横切片用碘液染色，在显微镜下观察这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结微镜下观察这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色，小

12、麦叶片的果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色，小麦叶片的被染成被染成，被染色的原因是，被染色的原因是。由此可知，玉米属于由此可知，玉米属于植物，小麦属于植物，小麦属于 植物。植物。当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时，却发当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时，却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推出：从光合作用角度来说，该果。据这个实验现象可推出：从光合作用角度来说，该植物具有植物具有植物的特点。其光合作用固定植物的特点。其光合作用固定CO2形成的最初化合物有形成的最初化合物有种，即种，即。【答案】叶肉细

13、胞【答案】叶肉细胞 蓝色蓝色 光合作用积累的淀粉与碘液反应变光合作用积累的淀粉与碘液反应变成蓝色成蓝色 C4 C3 C3与与C4 2 三碳化合物和四碳化合物三碳化合物和四碳化合物证明光合作用产生氧气证明光合作用产生氧气 极极 细细 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下1装片中好氧菌集中在被光束照射到的部位附近。2装片中好氧菌集中在叶绿体所有受照射的部位。CO218O2C18O2O2H218OH2O光照射下的小球藻悬液证明光合作用产生的氧气全部来自水证明光合作用产生的氧气全部来自水方法：同位素标记法方法：同位素标记法教材中的经典实验既体现了科学思维教材中的经典实验既体现了科学思维方法，也体现了科学

14、研究方法，是学方法，也体现了科学研究方法，是学习实验设计的好素材，所以在复习实习实验设计的好素材，所以在复习实验专题时，一定要认真分析研究经典验专题时，一定要认真分析研究经典实验，从中归纳出方法，作为我们进实验，从中归纳出方法，作为我们进行实验设计时的指导、借鉴。行实验设计时的指导、借鉴。练习：练习：为证实叶绿体有放氧功能，可利用为证实叶绿体有放氧功能，可利用水绵和好氧细菌的临时装片进行实验，装片水绵和好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（需要给予一定的条件，这些条件是（ ）A.光照、有空气、临时装片中无光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液稀溶液B.光照、无空

15、气、临时装片中有光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液稀溶液C.黑暗、有空气、临时装片中无黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液稀溶液D.黑暗、无空气、临时装片中有黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液稀溶液B练习：练习：阳光经三棱镜分光照在丝状绿藻阳光经三棱镜分光照在丝状绿藻上，在哪些频率范围内聚集着最多的好氧上，在哪些频率范围内聚集着最多的好氧性细菌性细菌 A 红光和蓝紫光红光和蓝紫光 B 黄光和蓝紫光黄光和蓝紫光 C 红光和绿光红光和绿光 D 蓝紫光和绿光蓝紫光和绿光练习练习：（：（ 2006年广东高考卷，年广东高考卷，42）材料）材料1：1642年，年，比利时科学家海

16、尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵他在一个花盆里栽种了一棵2.3 kg的柳树。栽种前，的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为90.8 kg。以后的以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也没有称重和计算：没有称重和计算：5年后，他将柳树和泥土分开称年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了重，发现柳树的重量变成了76.7 kg，泥土烘干后的，泥土

17、烘干后的重量为重量为90.7 kg，比原来只减少，比原来只减少0.1 kg。于是他得出。于是他得出结论：柳树获得的结论：柳树获得的74.4kg物质只是来源于水。物质只是来源于水。 （1）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切？为什么？的结论是否确切？为什么？ 。 （2）花盆内的泥土减少了）花盆内的泥土减少了0.1 kg，其原因是，其原因是 。练习：练习：将一支黑藻放在水中，如图所示，计算藻枝放出将一支黑藻放在水中，如图所示，计算藻枝放出的气泡数以进行光合作用的测定，改变灯与烧杯的距离的气泡数以进行光合作用的测定，改变灯与烧杯的距离进行测定，

18、结果如表。进行测定，结果如表。 灯与烧杯之间灯与烧杯之间的距离的距离(cm)(cm)10102020 3030 4040 50506060 7070 8080 9090 100100气泡数气泡数( (个个/ /分分) ) 16161313 8 86 65 54 43 32 21 10 0(1)(1)画图表示表中数据画图表示表中数据 (2)(2)从表中你能得出什么结论从表中你能得出什么结论(3)(3)假设将灯放在距烧杯假设将灯放在距烧杯30cm30cm处处：向水中放入几只小的活虾，会向水中放入几只小的活虾，会有什么影响有什么影响 ，原因是，原因是剪掉黑藻的几片叶子，会有什剪掉黑藻的几片叶子，会有

19、什么影响么影响 ，原因是，原因是（2）光照强度与光合作用有关）光照强度与光合作用有关 （3）每分钟气泡数增加；虾呼吸产生了每分钟气泡数增加；虾呼吸产生了CO2使使黑藻的光合作用效率增强，故产生的小泡增多；黑藻的光合作用效率增强，故产生的小泡增多；每分钟气泡数少；剪掉部分叶子后，叶绿体数每分钟气泡数少；剪掉部分叶子后，叶绿体数量减少，光合作用效率减弱，放出量减少，光合作用效率减弱，放出O2减少减少第一步：将盛自来水的烧杯放在三脚架的石棉网上，用第一步：将盛自来水的烧杯放在三脚架的石棉网上，用酒精灯加热煮沸自来水除去酒精灯加热煮沸自来水除去CO2冷却待用冷却待用 第二步：将除去第二步：将除去CO2

20、的自来水均分别加到的自来水均分别加到A、B两个装两个装置中，在置中，在A装置中再加入适量装置中再加入适量NaHCO3溶液和稀醋酸溶液和稀醋酸 第三步：将黑藻在暗室中放第三步：将黑藻在暗室中放2-3天，然后取两等份分别天，然后取两等份分别放入放入A、B装置内，灯光在一定距离照射一段时间后取装置内，灯光在一定距离照射一段时间后取出，用乙醇脱色，清水漂洗，滴上碘液，在显微镜下观出，用乙醇脱色，清水漂洗，滴上碘液，在显微镜下观察制片。察制片。A装置中的黑藻的叶绿体呈蓝色，装置中的黑藻的叶绿体呈蓝色，B装置中的装置中的黑藻的叶绿体呈淡黄色。黑藻的叶绿体呈淡黄色。 (4)现给你补加如下器材及药品，请设计一

21、个实验证明现给你补加如下器材及药品，请设计一个实验证明光合作用需要光合作用需要CO2。 烧杯、酒精、石棉网、碳酸氢钠溶液、稀醋酸、自来水烧杯、酒精、石棉网、碳酸氢钠溶液、稀醋酸、自来水 2006高考生物试题 为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验结果，并对你的预测结果进行分析。 实验材料与

22、用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。 实验步骤和预测实验结果：实验步骤和预测实验结果： （1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放盛有等量蒸馏水）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放盛有等量蒸馏水和和NaHCO3稀溶液的两支试管中，此时，叶片均浮在液面上。稀溶液的两支试管中，此时，叶片均浮在液面上。 （2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙