特训2 影响植物光合作用因素的探究 1.为探究不同波长的光和CO2浓度对番茄试管苗光合作用的影响，用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同CO2浓度，处理试管苗。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率(净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率)，结果如图，由图推测错误的选项为( ) A.a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，a点真正光合速率更高 B.据图可知，黄光培养时，番茄试管苗与外界CO2的交换情况表现为向外界释放CO2 C.在红光条件下，CO2为300 μL·L－1时，对番茄试管苗叶肉细胞来说，叶绿体消耗的CO2等于细胞呼吸产生的CO2量 D.为探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，可分别取白光和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并分离，通过比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带的宽窄(或颜色深浅)来判断叶绿素含量是否发生改变 答案 C 2.(2018·宁波模拟)近年来大气中的CO2浓度和O3浓度不断上升。为了研究CO2浓度和O3浓度上升对农作物有何影响，研究人员用高浓度CO2和高浓度O3处理水稻“汕优63”，测定其生长发育不同时期的各项生理指标，结果如图。下列叙述错误的是( )
注：CK(对照，大气常态浓度)；CO2(CO2常态浓度＋200 μmol·mol－1)；O3(O3常态浓度×160%)；CO2＋O3(CO2常态浓度＋200 μmol·mol－1和O3常态浓度×160%)。表观光合速率是指在光照条件下，一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2量。 A.实验结果表明，不同生长发育时期，升高CO2浓度，水稻的表观光合速率增大 B.高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫 C.水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度升高有关 D.实验结果表明，O3浓度降低会危及水稻的生长 答案 D 解析柱形图显示：在相同的生长发育时期，CO2组的表观光合速率均大于CK组，因此实验结果表明，不同生长发育时期，升高CO2浓度，水稻的表观光合速率增大，A正确；CK组、O3组与CO2＋O3组的实验结果对比，可说明高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫，B正确；对比分析两个柱形图可知，在生长发育时期相同的情况下，表观光合速率高，其胞间CO2浓度也相对较高，因此水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度升高有关，C正确；O3组与CK组的实验结果对比，说明O3浓度升高会危及水稻的生长，D错误。 3.在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)试验，结果如图所示。补光的光强度为150 μmol·m－2·s－1，补光时间为上午7：00～10：00，温度适宜。 下列叙述正确的是( ) A.当对照组和450 nm补光组CO2吸收速率都达到6 μmol·m－2·s－1时，450 nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组多
大气臭氧层破坏与可持续发展 摘要：随着科技的快速发展，人们生活水平不断提高，同时环境污染也伴随而来。目前，大气臭氧层空洞问题已经越来越被人关注，臭氧层作为地球一道天然屏障，使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而，近10多年来，地球上的臭氧层正在遭到破坏。本文通过地臭氧层破坏的原因及其破坏的机理进行阐述，分析其对人类产生的影响，并提出相关的保护措施，以期增强人们保护臭氧层的意识。 关键词：臭氧层臭氧层空洞氟氯烃影响保护措施 前言 臭氧层的破坏是人类当今所面临的重要环境问题之一，多数科学家认为，人类过度使用氟氯烃(CFC。)类物质是臭氧层破坏的主要原因之一。臭氧层变薄意味着到达地表的太阳紫外线增强。较强的紫外线辐射，会伤害人的皮肤、眼睛，损坏人的免疫系统，还会对粮食作物、陆生生物及水生生物造成危害。因此，了解臭氧层破坏的原因，及其对人类及生物的危害，有助于增强人们的环境意识，避免人类遭受臭氧层破坏所带来的灾难。通过本文介绍臭氧层破坏的机理，分析其对人类产生的影响，并提出相关的保护对策，以期增强人们对臭氧层的正确认识，以及为保护臭氧层提供借鉴。 一、臭氧层的概念、形成、作用 臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气，把它分为两个原子，然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个继续的过程臭氧氧气循环，如此产生臭氧层。 自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大气中，我们称之为臭氧层。大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用，臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3nm以下的紫外线，主要是一部分UV—B(波长290～300nm)和全部的UV—C(波长<290nm=，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A 和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。其二为加热作用，臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作 用大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空15～50km存在着升温层。正是
第三章植物的光合作用 自养生物吸收二氧化碳转变成有机物的过程叫碳素同化作用(carbonassimilation). 生物的碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用三种类型，其中以绿色植物光合作用最为广泛，合成有机物最多，与人类的关系也最密切,因此，本章重点介绍绿色植物的光合作用。 光合作用(photosynthesis)是指绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程.光合作用对整个生物界产生巨大作用:一是把无机物转变成有机物.每年约合成5×1011吨有机物，可直接或间接作为人类或动物界的食物，据估计地球上的自养植物一年中通过光合作用约同化2×1011吨碳素，其中40％是由浮游植物同化的，余下的60％是由陆生植物同化的；二是将光能转变成化学能，绿色植物在同化二氧化碳的过程中，把太阳光能转变为化学能，并蓄积在形成的有机化合物中。人类所利用的能源，如煤炭、天然气、 木材等都是现在或过去的植物通过光合作用形成的；三是维持大气O 2和CO 2 的相对平衡。在 地球上，由于生物呼吸和燃烧，每年约消耗3。15×1011吨O 2 ，以这样的速度计算，大气层 中所含的O 2将在3000年左右耗尽。然而，绿色植物在吸收CO 2 的同时每年也释放出5.35×1011 吨O 2，所以大气中含的O 2 含量仍然维持在21%。由此可见，光合作用是地球上规模最大的把 太阳能转变为可贮存的化学能的过程，也是规模最大的将无机物合成有机物和释放氧气的过程。目前人类面临着食物、能源、资源、环境和人口五大问题，这些问题的解决都和光合作用有着密切的关系，因此，深入探讨光合作用的规律，弄清光合作用的机理,研究同化物的运输和分配规律，对于有效利用太阳能、使之更好地服务于人类，具有重大的理论和实际意义。 一、光合作用的早期研究 直到18世纪初，人们仍然认为植物是从土壤中获取生长发育所需的全部元素的。1727年S.Hales提出植物的营养有一部分可能来自于空气，并且光以某种方式参与此过程。那时人们已经知道空气含不同的气体成分。 1771年英国牧师、化学家J。Priestley发现将薄荷枝条和燃烧着的蜡烛放在一个密封的钟罩内，蜡烛不易熄灭；将小鼠与绿色植物放在同一钟罩内，小鼠也不易窒息死亡。因此，他在1776年提出植物可以“净化”由于燃烧蜡烛和小鼠呼吸弄“坏"的空气.接着，荷兰医
一、名词解释5*4 1准确度：试验中所得测定值与真实值的符合程度； 2精确度：是指在测定值中所得数值重复性的大小，它能反映偶然误差的程度。 3 叶片开张角：是茎杆与叶耳至叶尖联线的夹角 4透光率（T）：某一叶层处的光强和群体冠层顶部自然光强的比值。（用百分比表示） 5 比叶重。生长分析用于作物群体生长的指标：主要阐述经济产量的积累状况6光能利用率：光能利用率就是作物所贮存的化学能占光能投入量的百分比。 7光能转换率：光合产物中所贮存的化学能占光合作用所吸收的光合有效辐射能的百分比(Ec)。 二、填空20*2 1、三类（1）作物研究的经验方法（观察、测量、实验方法等）（2）作物研究的理性思维法（逻辑、数学、统计方法等）（3）作物科学理论的评价方法。 2、作物科学研究的一般程序：①提出科学问题；②获取科学事实；③提出科学假设（设想）；④验证假说；⑤形成理论；⑥检验和评价理论。 3、科学的取材和充分的试验材料的准备，是最终获得可靠的、真实的、正确的研究结果的保证。 5、变异系数：一个样本的标准差占该样本平均数的百分率。用CV表示 6、抽样的方法：大致可分为随机抽样、典型抽样和顺序抽样。 7、随机抽样又可分为：简单随机抽样、分层随机抽样、整群抽样、两级或多级抽样。 8、典型抽样：按研究需要，有意识、有目的地从总体内选取有代表性的典型单位（个体）或单位群，以代表总体的绝大多数。在大容量里选取少部分个体时采用。
9、倒三叶：指从上往下的第三片叶子。 10、器官样品的保存：（1）保湿保存。测鲜重；（2）光下保存。测光指标、蒸腾速率；（3）黑暗保存。测叶绿素、生长素；（4）低温保存。测叶绿素、提取DNA。长时间保存用蜡封口。 11、样品的干燥处理：（1）风干；（2）烘干。在105℃下杀青半个小时到两个小时，再把温度调到70～80℃下烘一到两天。烘干后放入干燥器里。 12、根系研究的方法：（1）根箱观测法；（2）挖根冲洗法；（3）气培法又叫雾培法；（4）塑料管土柱法；（5）网袋法；（6）三维坐标容器法；（7）同位素示踪法。 ①根部标记法；②植株地上部标记法；③放射自显影法；④中子照相法。 13、叶龄：就是用主茎上出现的叶片数目来表示植株的年龄。 14、作物叶龄指标的测算法：（1）叶片记数法。L = n–(2+i) L-所求各分蘖的叶龄，n-已知主茎叶龄（叶片数），2-为分蘖的基数，i-代表所求各级分蘖出生的叶位。n-2≥1才能看到分蘖，n至少为3片叶才能长出分蘖。；（2）叶脉记数法。叶脉为R，则叶龄为R-2；（3）叶龄指数。（展开叶片数与主茎总叶片数的百分比）；（4）叶龄余数。 15、水稻穗分化：①苞分化期；②一次枝梗分化期；③二次枝梗分化期；④颖花分化期；⑤雌雄蕊分化期；⑥花粉母细胞形成期；⑦减数分裂期；⑧花粉充实完成期。 16、双龄叶：水稻生长过程中，出现上下两叶叶枕长时间重叠的现象。 叶枕距：稻株上下两叶叶枕之间的距离。 17、叶耳间距的应用：从顶颖花开始减数分裂至全穗结束减数分裂，其叶耳间距的总幅度为-11～12cm. 18、株高构成指数（I）：为任何一节间长度与该节间加其下节间长度之和的比值。I为0.4～0.7，平均值为0.618，以I与0.5的大小来比较。
主编：李楠、高颖、张池、廖伊明、童瑶 初一（9）班 什么是光合作用？ 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物，并且释放出 氧气的过程，叫做光合作用（photosynthesis） CO2+2H2O 光能(CH2O)+O2 +H2O0 叶绿体
——这个实验发现了一个问题，柳树在5年间增重了80千克，这80千克重量中包括些什么物质呢？ ——从土壤中吸收了0.1千克的物质，还有水 ——那么除了土壤中的0.1千克物质以外，柳树增加的重量中还有79.9千克都是水么？ ——不是。 ——大家都觉得不是，确实也不只是水，光合作用过程中植物还积累了很多有机物呢，但是我们只浇水，没给它其他营养呀？大家猜测一下，它还可能从哪里获取所需要的物质呢？ ——空气中
在普利斯特莱实验的时候，人们还不知道空气中有氧气和二氧化碳，所以普利斯特莱得出得结论是植物能更新由于蜡烛燃烧和老鼠生活释放出来得浑浊气体。至于植物吸收的气体是二氧化碳，释放的是氧气，那也是后来的科学家一步步发现的。其实普利斯特莱当时在研究空气的成分，他是一个化学家。 荷兰科学家英格—豪斯进一步实验：虽然植物和老鼠在一起，如果在黑暗条件下，老鼠还是死亡，只有在光照下，老鼠才安然无恙。这表明，只有在阳光的照射下，绿色植物才能净化空气。 1864年，德国科学家萨克斯的实验：把一种植物的叶片放在暗处几小时，然后再把这片叶片一半照光，一半遮光，过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，发现遮光一半叶片的颜色没有发生变化，而照光的那一半则呈深蓝色。 1880年，德国的科学家恩吉尔曼的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水 绵。通过显微镜观察，发现好氧细菌只集中在带状叶绿体被光照到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在阳光下，好氧细胞则集中在叶绿体所有受光部位的周围。 年，植物吸收
时间事件 1648 荷兰人van Helmont 。柳树种植实验，认为柳树增加的重量来自于灌溉用的水。1727 英国Stephan Hales 《静力学短论，包括植物静力学或关于植物浆液的一些静力学试验的考察》。植物从空气中得到了一部分营养。 1748,177 0 1748 俄国罗蒙诺索夫 1770 法国Antoine Lavoisier 质量守恒定律 1770-178 5 化学家气体收集及分析 1771 及之Joseph Priestley1776 《对不同种空气的试验和观察》植物改善空气的发现 后 1773 荷兰人Jan Ingenhouse 听闻上述实验.1773 年，做了500 次以上关于植物影响空气的实验。10 月，发表《关于植物的实验，它们是日光下改善空气和在阴 暗处和夜间损坏空气的强大力量的发现》 1782 瑞士Jean Senebier 《关于日光影响的三界物质，特别是植物界所起变化的物理化学论文集》固定的空气（二氧化碳）溶于水就是植物从周围空气中吸取的 营养，这也是它们转化固定空气，供应纯净空气的来源。 1804 日内瓦Nicolas Theodore de Saussure 《关于植物化学的研究》植物产生的有机物质总量以及它们释放的氧量，远远超过它们消耗的固定空气（二氧化碳） 的量。光合作用必定还用水作为反应物。 1817 法国化学家P.J.Pollotier 和J.B.Caventou 提出“chorophyll ”叶绿素一词。来源于希腊文？“chloros ”绿色和“phyllon ”叶。
1845 德国医生Julius Robert Mayer 《有机体的运动及其与代谢的关系》植物取得一种力量——光，并产生另一种力量——化学差异。将能量转化定律公式化。 1864 法国植物生理学家T.B. Boussinganltu ，研究多种陆生植物，发现光合作用比值“吸收二氧化碳量/释放氧气量=1 ” 1864 德国植物生理学家Julius Sachs 植物半叶实验。认为叶绿素存在于某种比细胞还小的结构内。 1870 德国化学家 A.von.Bayer 光合作用中二氧化碳的转化，先合成甲醛，再合成有机物。 1883 K.Schimper 将Sachs 所指的小体命名为叶绿体。 1883 德国植物学家J.Reinke 光合作用速率随着光照强度的增加而按比例增加。在光足够强时，达到饱和状态。 1883-188 5 德国生理学家Th.W.Engelman, 提出，叶绿素吸收的光能也是在其光合作用中所利用的光能。 1905 英国植物生理学家 F.F.Blakman 首次将光合作用曲线形状解释为光反应和暗反应两个步骤。 1913 德国化学家L.Michaelis 首先提出酶促反应的一般机理。 1913,191 Richard Willstatter 和Arthur Stoll 否定了胡萝卜素吸收的光在光合作用不起作 7 用。指出叶绿素是卟啉类化合物，含有铁而不是镁。 1915 年诺Richard Willstatter 阐明在叶肉细胞中叶绿素a:b 为3:1 。研究出将叶绿素制成奖纯品的方法。 1922 Otto Warburg 和E.Negelein 测定小球藻光合作用最高量子产额。 1929 德国化学家H.Fisher 合成铁血红素。
影响大气臭氧层的化学物质及其对臭氧层的破 坏作用 氟里昂和氮氧化物 破坏平流层中臭氧层的化学物质的来源主要可归纳为下列三个方面： 1)大量放出的致冷剂氟利昂和灭火剂哈龙。 2)大型喷气式飞机在(平流层底部)高空频繁飞行，排出大量NO x、CO x和HC。 3)核爆炸。核试验中有大量污染物进入平流层，核爆炸的火球能从地面直达30～40km 的高空，并将大量NO2带到平流层。 联合国环境规划署(UNEP)的一份报告认为，臭氧层破坏的原因90％归因于氟利昂和哈龙气体，其次是氮氧化物，尤其是N20和NO。其种类和来源见下表： 表：大气中对具氧层有严置影响的物质及来源 氟里昂是无色、无味、无腐蚀性、不易燃又容易液化的气体。氟利昂代号CFC是氯氟烷烃的商品名，常用放在CFC后面的数字构成某种组成氯氟烃的代号，数字的含义是：个位数代表氟原子数，十位数代表氢原子数加一，百位数代表碳原子数减一。用氟利昂做致冷剂的优点是：①沸点低、易液化；⑨无味、无毒；②不腐蚀金属；④热稳定性好，不会燃烧和爆炸等。氟利昂的这些优越性能，使它在致冷剂中出类拔萃，独占鳌头，很适宜用于电冰箱和空气调节器中。 哈龙是含溴的卤代甲烷和卤代乙烷的商 品名称，是英文Halon的音译。哈龙类物质的化学式按碳、氟、氯、溴原子个数顺序组成四位数，放在哈龙的后面，构成某种哈龙的代号。哈龙是高效灭火剂。 因为大量使用化肥，土壤中的硝酸盐经反硝化菌的脱氮作用，约有5％~20％的氮转变为N2O，它是一种惰性气体，在大气中能存在很多年，且不为雨水所冲刷，与氟利昂和哈龙一样可以顺利地扩散到平流层，参与一系列破坏臭氧层的光化学反应。 因阐明臭氧空洞的成因与危害而荣获1995年度诺贝尔化学奖的美国加利福尼亚 大学的Rowland教授于1974年首先提出氟利昂等物质破坏大气平流层中臭氧层的理论。由于氟利昂很稳定，在低层大气中可长期存在(寿命约为几十年甚至上百年)，还未来得及分解即穿过对流层进入平流层(包括上表中除氟利昂外的其他物质，如N2O、哈龙等)，在短波紫外线的作用下分解成 ClOx(Cl、ClO)、BrOx(Br、BrO)、NOx(NO、NO2)、HOx(H、HO、HO2)等，这些物质(以下反应式中用Y代表)可起连锁催化作用，促使O3分解。 导致臭氧层破坏的催化反应过程可表示为：
研究性学习开题报告 课题名称：大气层中的臭氧层空洞的成因及影响的研究 课题组成员： 组长： 指导教师： 研究学科：综合 班级： 电话及邮件： 一、课题背景、意义及概念界定 1、背景说明 近50年来，人类文明呈爆炸式发展，各方面研究都有了质的飞跃，出现了越来越多的方便我们生活的物品，电器等等，但它们也给地球带来了巨大的危害，各种如臭氧层空洞之类的环保问题层出不穷。 2、课题的意义 为了让学生能自觉增强保护环境意识，树立以人为本的可持续发展观，必须深入地了解当今世界所面对的严峻的环保形势，学会从小事做起，从现在做起，从我做起热爱环境、爱护自然。本课题主要是围绕大气层中的臭氧层空洞的成因及影响进行研究，并让学生就问题进行深入的探究，从多方面了解该课题，提高环保意识。 3、概念界定 自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大气中，我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道，太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（CO2）。同样的，与氧分子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。 二、研究的目标与内容 研究目标： 1、收集有关大气层中臭氧层过去与现在的情况进行对比，找出近十年来臭氧层的变化。 2、了解臭氧层空洞对人类生产生活的危害，从而认识到保护环境的重要性，迫切性。 3、通过上网，查阅图书，询问相关人员等多种形式了解臭氧层被破坏的原因及过程。 4、通过分析，了解人类活动对臭氧层的影响，提出保护大气层的设想。 研究内容： 1、调查收集臭氧层空洞的情况。
《光合作用的原理和应用（第一课时）》教学设计 普通高中生物新课程必修1《分子与细胞》模块(人教版) 福安二中阮建英 一、教材分析与教学设计思路 光合作用是植物体最基本的新陈代谢，是生物界物质和能量的基本来源。光合作用知识的掌握为生态系统结构和功能的学习奠定基础，当今人类社会面临的粮食、资源、环境等问题与光合作用有着密切联系,所以光合作用知识在全书教材中占有重要地位，是整个高中阶段的重点，也是高考必考的知识点。 本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程对光合作用的光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究，引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质，掌握本节重点；同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析，使学生体会经典实验所蕴含着科学探究的一般方法，初步建立科学探究的能力。 二、学情分析 对于本节内容，学生在初中已有一定的知识基础，学生的基本情况如下： ●对光合作用大体内容基本了解 ●对光合作用发现史有待于系统研究 ●对光合作用详细的过程有待深入探究 三、教学目标设计 １、知识目标： （1）学生能够描述光合作用的认识过程。 （2）描述光反应、暗反应过程的物质变化和能量转化。 ２、能力目标： （1）尝试进行实验设计，学会控制自变量、设置对照实验。 （2）在有关实验、资料分析、思考与与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力及分享信息的能力。 ３、情感、态度和价值观目标： 通过光合作用的探究历程，学生能体验前人设计实验的技能和思维方式，同时能认识到科学是在不断的观察、实验和探索中前进的。通过光反应和暗反应关系的分析，能树立科学的辨证观点。 四、重点难点及确立依据： 1.教学重点
植物的光合作用 一、教学目标 1、知识目标： ①阐明绿色植物的光合作用 ②举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用 2、能力目标： ①通过探究光合作用的条件、产物和场所，进一步体验科学探究的方法。 ②在探究活动中培养分析、判断、推理的能力，以及运用知识解决问题的能力。 3、情感态度与价值目标 进一步明确生物圈中的人和动物与绿色植物的密切关系，生发保生物、爱护环境的情感。 二、教学重点：阐明绿色植物的光合作用。 三、教学难点：探究植物进行光合作用的场所、了解光合作用原理在生产实践上的应用。 四、教学过程： 第1课时 一、课文导入 1、创设问题情境：动物和人每天需通过摄取食物来获得生长发育所需的营养物质，而植物则没有摄食现象，那么植物的生长发育需要营养物质吗？ 2、学生产生疑问：植物生长发育所需的营养物质是怎么来的？ 二、光合作用的发现过程： 公元前3世纪，古希腊哲学家亚里士多德根据经验推测得出结论：“植物的物质积累来源于土壤”。 （一）海尔蒙特实验（比利时科学家、1648年）
1、海尔蒙特实验图片 2、学生讨论： ①海尔蒙特的实验是对哪一权威的挑战？ 回答要点：海尔蒙特的实验是对亚里士多德的经验推测的挑战。 ②柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素？ 回答要点：不能；海尔蒙特忽视了空气对柳树长大的作用。 ③我们可以怎样使在自然环境中无法观察到的空气成分的变化间接的表现出来？ 回答要点：①想法把由于植物生长而引起成分发生变化的那部分空气与外界的空气隔开；②验证空气成分有没有发生变化（怎样设计？）。 （二）普利斯特利实验（英国科学家、1771年） 1、普利斯特利实验图片： 2、学生讨论： ①人们严格按照普里斯特利的实验要求重复他的实验，有的能成功，有的失败，你认为失败最可能的原因是什么？ 回答要点：与实验过程中植物有没有接受光照有关，有则成功，否则失败。 ③你认为可以怎样进一步实验？ 回答要点：普里斯特利的实验过程中增加阳光这一实验条件。 3、介绍英格豪斯的改进实验（结论：光在植物更新空气的过程中起关键作用） （三）萨克斯实验（德国科学家、1864年） 1、分析萨克斯实验（实验视频）： ①现象记录
第四章植物的光合作用 一、名词解释 1．原初反应 2．磷光现象 3．荧光现象 4．红降现象 5．量子效率 6．量子需要量 7．爱默生效应 8．PQ穿梭 9．光合色素 10．光合作用 11．光合单位 12．作用中心色素 13．聚光色素 14．希尔反应 15．光合磷酸化 16．同化力 17．共振传递18．光抑制 19．光合“午睡”现象 20．光呼吸 21．光补偿点 22．CO2补偿点 23．光饱和点24．光能利用率 25．复种指数 26．光合速率 27．叶面积系数 二、写出下列符号的中文名称 1．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD+) 7．CoⅡ(NADP+) 8．DM 9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP 18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA 27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X 34． LHC 三、填空题 1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。 2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。 3．影响叶绿素生物合成的因素主要有、、和。 4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。P680的原初电子供体是，原初电子受体是。 5．双光增益效应说明。 6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：和。 7．暗反应是在中进行的，由若干酶所催化的化学反应。 8．光反应是在进行的。 9．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。 10．进行光合作用的主要场所是。 11．光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。 12．早春寒潮过后，水稻秧苗变白，是与有关。 13．光合作用中释放的O2，来自于。 14．离子在光合放氧中起活化作用。 15．水的光解是由于1937年发现的。 16．被称为同化能力的物质是和。 17．类胡萝素除了收集光能外，还有的功能。 18．光子的能量与波长成。 19．叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在，另一个在。 20．类胡萝卜素吸收光谱的最强吸收区在。 21．一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为。 22．一般来说，正常叶子的叶黄素和胡萝卜素的分子比例为。 23．与叶绿素b相比较，叶绿素a在红光部分的吸收带偏向方向，在蓝紫部分的吸收带偏向 方向。 24．光合磷酸化有三个类型：、和。 25．卡尔文循环中的CO2的受体是。 26．卡尔文循环的最初产物是。 27．卡尔文循环中，催化羧化反应的酶是。
大气臭氧层阅读训练题及答案 在地球上空20至30千米的同温层中，聚集着占自然界总量90％的臭氧，就构喜了大气臭氧层。虽然臭氧的质量只占整个大气层的1／1000000，但它却能吸收誊自l太阳的99％的紫外线，使地球免遭太阳紫外线过强的辐射。正是臭氧层这一”生命之伞”，庇护着人类及地球的所有生灵！ 1985年5月，英国科学家首次发现南极上空出现了臭氧层“空洞”，后来英国的“雨云”7亏卫星探测出这个空洞的面积大如美国。科学家们还发现，北极、欧洲的上空，臭氧层也受到侵蚀，形成臭氧稀薄区域。从全球来看，大气中的臭氧含重正在逐年减少。 致使大气中臭氧含量减少的原因很多，而人类生产和生活所产生的CFC 类物质进入大气层，则是造成臭氧含量减少、臭氧层被破坏的主要原因。CFC类物质主要是各类气溶胶、制冷剂、除臭剂所释放的氟氯烃，如广泛使用于冰箱、空调器的氟利昂、氟氯甲烷等。这些化合物在大气低空中很稳定，经过漫长的时日。顽强地飘到同温层，经阳光中的紫外线照射，发生光化反应，释放出化学反应能力很强的自由氯原子。而一个自由氯原子就可以借助连锁反应破坏10万个臭氧分子! 臭氧层被破坏的后果是极其严重的。科学家研究表明，大气中臭氧每减少2。5%，就会给世界带来47万个皮肤癌症者。由臭氧层被破坏所带来的地球环境的变化，会造成农作物的大幅度减产。不仅如此，臭氧层被破坏还会使全球气候变暖，雨量增多，加速极地冰川的融化，海平面上升，导致大片海滨地区被淹没。为此，科学家们呼吁世界各国必须加强合作，采取措施，最大限度地避免臭氧层再遭进一步破坏，以保护人类自身。 17．每上一篇课文，老师都引导我们列出学习重点。本文学习重点老师已列出①②点，请根据事理说明文的特点和你原有的学习经验，接着列出第三点。(3分) ①条理清晰的阐明事理。②说明方法及作用。 ③ 18．古人云：不动笔墨不读书。批注是一种很好的学习方法。请根据阅读说明文应掌握的知识点，给文中画线的句子作批注。(3分) 19．理解填空。本文说明的主要内容有：(3分) ①臭氧层的作用。② ③④ 答案：17．体会说明语言的准确性。(3分) 18．(3分)列数字(1分)。用科学的数据准确地说明了臭氧层被破坏的严重后果。(2分) 19．(3分，每小题1分)②臭氧层被破坏的现状③臭氧含量减少的原因④臭氧层被破坏的严重后果
《植物的光合作用》教学设计 一、教材分析： 、教材内容 通过完成“绿叶在光下制造有机物”的实验，了解绿色植物在光下能制造有机物——淀粉，同时知道光照是绿叶制造有机物不可缺少的条件，最后，归纳出光合作用的概念及光合作用对生物圈的重要作用。从而认识到绿色植物的重要性，培养学生爱护植物的情感。 、教材分析——地位、作用 “绿色植物通过光合作用制造有机物”，是义务教育的重要目标之一，而初中生物课程又是承担这一重要任务的主要学科课程之一。“绿色植物通过光合作用制造有机物”是在学生学习了第一单元中的“生态系统”，第二单元中的“食物链和食物网”，学生了解生态系统的成分，了解作为消费者，赖以生存的食物能量归根结底来自绿色植物—生产者。 光合作用是生物圈中有机物的来源之本，通过光合作用的学习，可以使学生从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性。为培养学生爱护绿色植物的情感打下理性知识的基础。本节课以光合作用中的一个经典实验——绿色植物在光下产生有机物为载体，旨在引导学生对实验的探究，建立光合作用的模型，掌握控制实验条件、设置对照、选择实验材料等规则，进而能创造性地设计实验进行科学探究，领悟科学精神，提高生物科学素养 、知识体系 植物光合作用的条件是光照 植物的光合作用光合作用合成淀粉等有机物 光合作用的定义 光合作用原理在生产上的应用 、编写意图 本节从海尔蒙特的实验入手，创设情境，提出问题：“有机物从哪里来”，通过探究“绿叶在光下制造淀粉”，使学生知道是绿色植物的光合作用为大自然生产了有机物。绿色植物是生物圈中作用最大的生物之一，与生物圈中其他生物包括人类的生存和发展关系极为密切，还利用图片、表格、生动的文字创设发现解决问题的情境，探究活动引导学生制定探究计划并完成探究活动，学生从不同的侧面获得科学方法的训练有利于培养学生的科学探究能力，通过探究活动渗透对绿色植物的爱，激发学生爱护绿色植物的美好情感，使教学内容的组织沿着学生的认知发展规律逐步展开。 、教材分析——重点、难点 重点：教学重点是绿色植物在光下制造淀粉 难点： 教学难点是绿色植物在光下制造淀粉的实验设计 (提出问题，应用适当的手段解决问题。单一变量对照实验的设计 ) 二、三维教学目标 知识目标、了解释绿色植物在光下制造淀粉等有机物 、探究光是绿叶植物制造有机物不可缺少的条件。
植物光合作用分子机制研究进展 小组“学习研讨”发言报告 本次研讨方向：植物光合作用分子机制研究进展 本小组承担的具体学习研讨主题： 1. 光合膜色素蛋白复合体的研究 2. 重要调控因子生物学功能之PGR5/PGRL1循环电子传递途径 3. 光能感知和信号转导 1 绪论 1.1 光合作用 光合作用是植物利用太阳能把二氧化碳和水合成有机化合物并释放出氧气的过程，是地球上最大规模的能量和物质转换过程，是地球几乎一切生命生存和发展的物质基础。 四个基本过程： 1）光能的吸收与传递 2）原初光化学反应 3）电子传递及偶联的磷酸化 4）碳素同化作用 类囊体膜是光合作用能量转换所需的脂质双层膜, 包含捕光系统，并将光能转化为化学能所必需的色素蛋白及酶系统。 由许多不同的复合物参与光合作用过程, 而多数复合体是嵌入类囊体膜的, 其中四个膜结合的超分子复合物直接参与光合作用:光系统 I(PSI)、光系统 II (PSII)、ATP 合成酶复合体及细胞色素b6f复合物。 1.2光合作用国际发展趋势 在国际上，当前光合作用研究主要集中在三个方面并取得了多项重大突破：(1)解析光合膜蛋白复合物及其调控因子的高分辨率晶体结构，阐明其高效传能、转能的分子机理是光合作用的研究核心。（2）一系列调控光合作用效率的新基因新蛋白被迅速发掘，阐明这些
重要调控因子的生物学功能是最新的国际发展趋势。例如发现PGR5和PGRL1重要蛋白可以瞬间与其他色素蛋白复合体形成超级复合体内部的直接传递，从而确保光能的有效利用。（3）光敏色素、光信号传递蛋白解析他们生理功能及相互联系和调控机制。 2 光合膜色素蛋白复合体的研究 2.1 光合作用过程和光合作用分子机器—光合膜蛋白复合物 如图一所示：光合作用光反应的执行者是镶嵌在光合膜上的4个重要超分子复合物（位于叶片叶肉细胞叶绿体中的类囊体膜上）分别是光系统 II（PSII）、光系统 I（PSI）、细胞色素b6f 、ATP合酶。 图1 光合膜上4个重要蛋白超分子复合物示意图 2.2解析光合膜蛋白复合物结构的原因 通过蛋白质晶体学手段解析这些色素-蛋白超分子复合物的晶体结构，进而在原子水平上揭示其精细结构特征，由此阐明其能量高效吸收、传递和转化的机理。 2.3解析PSI-LHCI超分子复合晶体结构 2015年science发表由中国科学院植物研究所解析的高等植物光系统Ｉ（PSI）光合膜蛋白超分子复合物2.8?的世界最高分辨晶体结构。 PSI-LHCI的精细结构：包括16个蛋白亚基和215个辅因子，总分子量约600kDa；首次揭示PSI-LHCI的４个不同的捕光天线在聚集状态下的结构 2.4 对该主题的结论
臭氧层破坏造成的后果及对策 （一）臭氧层作用 生活中的臭氧有净化、灭菌、保鲜、美容、除臭等众多功能，对人类生活有很大帮助。而大气中的臭氧层对人更加重要。大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用，臭氧层能够吸收太阳光中的波长300 μm以下的紫外线，主要是一部分UV—B(波长290～300μm)和全部的UV—B(波长＜290μm)，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。其二为加热作用，臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空15～50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气，所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为温室气体的作用，在对流层上部和平流层底部，即在气温很低的这一高度，臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少，则会产生使地面气温下降的动力。因此，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。 （二）臭氧层被破环 1985年5月，英国科学家首次发现南极上空出现了臭氧层“空洞”，后来英国的“雨云7号”卫星探测出这个空洞的面积大如美国。
科学家们还发现，北极和欧洲的上空，臭氧层也在受到侵蚀，形成臭氧稀薄区域。1985 年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去10 - 15 年间、每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30%，有近95% 的臭氧被破坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧洞”由此而得名。卫星观测表明，此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到1998 年臭氧空洞面积比1997 年增大约15%，几乎相当于三个澳大利亚大。前不久，日本环境厅发表的一项报告称，1998 年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录，为2720 万平方公里，比南极大陆还大约1 倍。美、日、英、俄等国家联合观测发现，近年来，北极上空臭氧层也减少了20%。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，中国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高原上空的臭氧正在以每10 年 2.7% 的速度减少。根据全球总臭氧观测的结果表明，除赤道外，1978 - 1991 年总臭氧每10 年间就减少1% - 5%。 从全球来看，大气中的臭氧含量正在逐年减少。致使大气中臭氧含量减少的原因很多，而人类生产和生活所产生的CFC类物质进入大气层，则是造成臭氧含量减少、臭氧层被破坏的主要原因。（三）臭氧层被破坏原理 制冷剂是压缩式制冷中的工作介质，在系统中循环流动。它在低温下吸热汽化，再在高温下凝结放 热。历史上曾用过氨、二氧化碳、二
植物光合作用研究相关抗体 光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。 光合作用的过程是一个比较复杂的问题，从表面上看，光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程，但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。根据现代的资料，整个光合作用大致可分为下列3大步骤：①原初反应，包括光能的吸收、传递和转换；②电子传递和光合磷酸化，形成活跃化学能（ATP 和NADPH）；③碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能（固定CO2，形成糖类）。在介绍光合作用反应过程前，对光合作用过程中涉及的光合色素及光系统进行一定的了解是必要的。 光合电子传递（Electron transfer）的主要载体有：质体醌（PQ），细胞色素b6（Cyt b6），质体蓝素（PC），铁氧还蛋白（Fd）和Fd-NADP还原酶（FNR）。关于光合电子传递途径，比较普遍接受的是，认为光合电子传递链是由PSⅡ和PSⅠ以及连接两个光系统的一系列电子载体组成，电子传递链上各个载体按其氧化还原电位高低，成Z形串联排列。 ATP是所有生物体中最常用的细胞“能量货币”。ATP合酶（ATP synthase）是利用跨膜离子梯度中存储的能量从ADP和磷酸合成ATP的通用酶。有两个主要亚基F0和F1，一个旋转马达。为了推动从ADP和Pi形成ATP这种反应，在光合作用过程中，ATP合酶通过电子传递链释放的能量，将质子穿过膜至ATP 合成。其中ATP合酶包括9种蛋白：AtpA，AtpB，AtpC，AtpD，AtpE，AtpF，AtpG，AtpH，AtpI。 艾美捷推荐Agrisera经过验证的，高质量的，在光合作用研究中非常受欢迎的抗体系列，可用于多种植物和藻类等，发表多篇文献。
第12讲提升课——与光合作用相关的探究实验突破考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响1．取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下，如图甲。测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间如图乙。下列分析不正确的是( ) A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大 B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱 C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小 D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片 上浮至液面所用的时间 2．(2017·南京模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的 实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误 的是( ) A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响 B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2 C．拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于 单色光下O2浓度 D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度 考点2 植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法 1．(2017·郑州高三第二次联考)某生物兴趣小组对萌发的 种子的细胞呼吸方式进行了探究，实验装置如图所示。实验开始 后观察着色滴的变化。 (1)20%的NaOH的作用为________________。 (2)在装置中分别放置100粒萌发的小麦种子，如果装置1 中的着色滴向________(填“左”或“右”)移动，装置2中的着 色滴不移动，则说明此时萌发的小麦种子的细胞呼吸方式为 ________。如果装置2中着色滴移动，开始后一段时间内移动速 度逐渐加快，则说明小麦种子________________________。 (3)若在装置中分别放置100粒萌发的玉米种子，实验进行 一段时间后，装置1、2的液滴都不再移动，且玉米种子仍保持 生物活性，则可推测此时的细胞呼吸产物是____________。 (4)为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差，应如 何设置对照组 ___________________________________________________ _____________________。 2．某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣 小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课 题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度 的测试实验，并分析回答有关问题： (1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下： ①甲、乙两装置的D中都放入________，装置乙作为对照。 ②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行________处理，放在温度等 相同且适宜的环境中。 ③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和 距离。 (2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下： ①甲、乙两装置的D中放入______________________。 ②把甲、乙装置放在________________。 ③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和 距离。 (3)实验进行30 min后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动