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初中二年级生物

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    学校兴趣小组的同学将一株在黑暗处放置了两天的绿色开花植物,剪取一段枝条,插入盛有已经稀释的红墨水的广口瓶中,将它放在阳光下,对其代谢进行探究。

    (1)几分钟后,若截取一段茎用放大镜观察横切面,可以发现被染红的部位是_______。
    (2)傍晚,发现广口瓶内的液面下降了不少,减少的水主要是植物通过__________由叶的气孔散失的。
    (3)如果在当天傍晚取下叶片a,第二天凌晨取下叶片b,用打孔器各获取同样大小的一个圆片,烘干后称重,则取自叶片______的圆片较轻。原因是_______________________________。
    (4)请写出光合作用反应式___________________________________。
    (5)若该枝条从黑暗中取出后,立即将叶片d用图片装置来研究光合作用所需要的某种原料,该原料是________。由于疏忽,同学们忘了设计对照实验,请你参照该装置设计对照实验_________________________________________________。
    本题信息:2010年0115期中题生物探究题难度极难 来源:易梦
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本试题 “学校兴趣小组的同学将一株在黑暗处放置了两天的绿色开花植物,剪取一段枝条,插入盛有已经稀释的红墨水的广口瓶中,将它放在阳光下,对其代谢进行探究。(1)...” 主要考查您对

蒸腾作用

茎的结构

光合作用

呼吸作用

科学研究方法

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  • 蒸腾作用
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概念:
是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气的形式散失到大气中的过程。

部位:
成熟植物的蒸腾部位主要在叶片。叶片蒸腾有两种方式:一是通过角质层的蒸腾,叫作角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫作气孔蒸腾。气孔蒸腾是植物进行蒸腾作用最主要的方式。

过程:土壤中的水分→根毛→根部导管→茎→叶→气孔→大气。

意义:
①对植物体自身的意义:
a.促进根对水分的吸收以及对水分、无机盐的运输;
b.降低植物体的温度,防止叶片被太阳灼伤。
②对自然界的意义:
a.提高空气湿度;
b.降低空气温度;
c.增加降水量。

影响蒸腾作用的环境条件:

①光照强度:在一定限度内,光照强度越强,蒸腾作用越强。
②温度:在一定限度内,蒸腾作用随温度的升高而加强。
③空气湿度:空气湿度越大,蒸腾作用越弱;反之越强。
④空气流动状况:空气流动越快,蒸腾作用越强。

知识总结:
    蒸腾作用是植物的一种重要生理功能,它主要由叶片进行,气孔的张开、闭合控制着蒸腾作用,气孔的开闭又受环境的影响。蒸腾作用不仅对植物自身有重大意义;对调节气候、促进生物圈的水循环也有重大作用。


 蒸腾作用与环境条件之间的关系辨析:
     蒸腾作用的主要器官是叶,叶表皮的气孔是植物蒸腾失水的“门户”。气孔的张开和闭合影响着蒸腾作用的进行,而许多环境条件又影响着气孔的开和闭。

(1)大气湿度:大气湿度越大,气孔张开程度越小;反之气孔张开程度越大。

(2)光照:在一定范围内随着光照的增强,气孔张开程度增大,但超过一定的光照强度,气孔张开程度减小。

(3)温度:在一定范嗣内随着温度的上升,气孔张开程度增大,30℃左右达到最大,35℃以上时气孔张开程度变小。


木本植物的茎:

         木本植物幼茎的切面示意图
(1)每根导管都是由许多长形、管状的细胞组成,上下细胞间的细胞壁已经消失,形成了一根中空的管道导管是中空的长管与根叶脉中的导管连在一起可输送水分和无机盐;筛管可运输有机物;在木质部和韧皮部之间有形成层,形成层细胞不断分裂使茎不断长粗。
(2)植物的茎具有背离地面向上生长的特性。
导管和筛管:
项目 分布部位 运输对象 运输方向 细胞特点 结构特点
导管 木质部 水分、无机盐 由下向上 死细胞 上下细胞间横壁消失,形成中空的导管
筛管 韧皮部 有机物 由上向下 活细胞 上下细胞间横壁上有筛孔
特别提醒:单子叶植物的维管束由韧皮部和本质部组成,无形成层,所以茎不能无限加粗;双子叶植物的维管束由韧皮部、形成层、木质部组成。木本双子叶植物的茎能不断加粗。

导管和筛管的功能辨析:
    水分被植物体吸收,大致需要经历以下几个阶段:首先,水分从土壤溶液进入根部,通过根毛细胞进入成熟区内部的导管,然后水分进入茎部木质部里的导管,继续运输一直到叶片的木质部;接着,水分从叶脉木质部末端细胞进入气孔下腔附近的叶肉细胞,通过蒸腾作用散发出去。无机盐溶解于水中,随水进入植物体的各个器官中。筛管是另一种运输管道,它把叶片进行光合作用制造的有机物运输给(除叶以外)其他器官。
木本植物茎的结构:

概念:
绿色植物利用光提供的能量,存叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程就叫光合作用。

反应式:


叶片见光部分遇到典液变蓝,说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉

条件:
光和叶绿体是不可缺少的条件,其中光能供给能量,叶绿体提供光合作用的场所。

实质:
   光合作用的实质上是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着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。

可以概括出两个方面:一方面把简单的无机物转化成复杂的有机物,并且释放出氧气,这是物质的转化过程;另一方面是在把无机物转化成有机物的同时,把光能转变成为储存在有机物中的化学能,这是能量的转化过程。

意义:
光合作用是一切生物生存、繁衍和发展的根本保障。绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅能满足自身生长、发育和繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源,其产生的氧气是生物圈的氧气的来源。

影响光合作用的因素:
(1)光照强度:光照增强,光合作用随之加强。但光照增强到一定程度后.光合作用不再加强。夏季中午,由于气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用强度反而下降,因而中午光照最强的时候,并不是光合作削最强的时候。
(2)一氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料,其浓度影响光合作用的强度。温室种植蔬可适当提高大棚内二氧化碳的浓度,以提高产量。
(3)温度:植物在10℃~35℃、条件下正常进行光合作用,其中25℃~30℃最适宜,35℃以上光合作用强度开始下降,甚至停止。

特别提醒:
①活的植物体的所有绿色部分都能够进行光合作用,但叶片是光合作用的主要器官。
②有的植物不呈现出绿色,但含有叶绿素,也能进行光合作用。如海带。
③光是叶绿素形成的条件,植物体见光部分能形成叶绿素。如萝卜见光部位是绿色的,而埋在土壤里的部位是白色的;蒜黄见光后会变成绿色。
④叶片见光部分遇到典液变蓝,说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉


易错点:
误认为光照越强,光合作用越强

影响光合作用的外界条件主要是光照强度和二氧化碳浓度,在一定限度内,光照越强,光合作用越强;若光照过强,气孔会关闭,从而影响光合作用的进行。


绿色植物是生物圈中有机物的制造者及生物圈中的碳—氧平衡:

光合作用的发现:
(1)1773年,英国科学家普利斯特利把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里,蜡烛不久就熄灭了,小白鼠很快就死了。
(2)他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里,他发现植物能够长时间活着,蜡烛也没有熄灭。
(3)他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里,他发现植物和小白鼠都能整成活着。

绿色植物是食物之源:
    绿色植物通过光合作用,将光能转化为化学能,储存在植物体的有机物巾。这些有机物小不仅为植物自身的生命活动提供能量,还为人类和动物的生命活动提供能量。人类和动物的食物都直接或间接地来源于绿色植物。

光合作用在农业生产上的应用:
(1)合理密植
合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免造成浪费,又不至于让叶片相互遮挡,影响光合作用的进行。

(2)间作套种(立体种植)
立体种植就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行最优化组合,以达到增产,增收,延长应的目的。

(3)增加二氧化碳的浓度
二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料,空气中二氧化碳浓度一般是0.03%,当空气中二氧化碳的浓度为0.5%~0.6%时,农作物的光合作用就会显著增强.产量有较大的提高。在温室中,增加二氧化碳浓度的方法有很多。例如,增施有机肥料(农家肥),利用微生物分解有机物放出二氧化碳;喷施储存在钢瓶中的二氧化碳;用化学方法产生二氧化碳等。

(4)其他方面
植物光合作用受诸多因素的影响,最大限度地满足农作物光合作用对水、无机盐、温度、光照等方面的要求,农业生产就能获得丰收。


概念:
活细胞利用氧,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,这个过程叫作呼吸作用。

呼吸作用的表达式:
有机物(储存着能量)+氧气→二氧化碳+水+能量

呼吸作用的场所:
生物体的所有活细胞在生命活动中都要消耗能量,细胞中的线粒体是呼吸作用的主要场所,是细胞中的能量转换器。

呼吸作用的意义:
呼吸作用是生物体获得能量的主要方式。

影响呼吸作用的外界因素:
温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。
(1)温度:温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高,呼吸作用加强;温度过高,呼吸作用减弱。
(2)水分:植物含水量增加,呼吸作用加强。
(3)氧气:在一定范同内,随着氧气浓度的增加,呼吸作用显著加强。
(4)二氧化碳:二氧化碳浓度大大超出正常值时,抑制呼吸作用。在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措旌,可延长储藏时间。


光合作用和呼吸作用的区别和联系:
区别与联系 光合作用 呼吸作用
区别 部位 含叶绿体的细胞 所有的活细胞
条件 有光无光均可
原料 二氧化碳,水 有机物,氧气
产物 有机物,氧气 二氧化碳,水
能量,物质转变 制造有机物,储存能量 分解有机物,释放能量
联系 如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法正常进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在自机物中的能量。如果没有呼吸作用,光合作用也无法正常进行。这是因为植物进行光合作用的时候,原料的吸收和产物的运输所需要的能量,正是呼吸作用释放出来的。呼吸作用与光合作用是相互依存的关系

从物质转变和能量转变上看,光合作用是物质合成与储能的过程,呼吸作用是物质分解与释能的过程,这是两个正好相反的过程.但两者并非简单的逆转。
易错点:
误认为绿色植物白天只进行光合作用,夜间只进行呼吸作用
绿色植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用进行的时间、部位都有所不同。在阳光下,三大作用可同时进行;但在夜间,光合作用停止,蒸腾作用也大大减弱。而呼吸作用不管在白天还是在夜间,时时刻刻都在进行着。

呼吸作用在农业生产上的应用:
①深耕松土给农作物深耕松土可以增加土壤中氧气的含量,根部氧气供应充足时,呼吸作用旺盛。有利于根部的生长和对无机盐等养料的吸收。
②增加昼夜温差在温室中栽培瓜果蔬菜时,适当降低夜间温度,可减少植物呼吸作用对有机物的消耗,提高农作物中营养物质的含量。
③延长水果、蔬菜的储藏时间储藏农作物产品时,应尽量降低呼吸作用强度,减少对有机物的消耗。因此采用降低环境温度、减少氧气含量的方法,可延长水果、蔬菜的储藏时间。

水生植物是怎么呼吸的?
    我们知道农田如果长时间淹水,农作物就会由于根部得不到足够的空气进行呼吸而死亡。那么,生活在水中的植物为什么不会“淹死”呢?它们是如何呼吸的?
    原来,水生植物在长期的进化过程中,形成了许多与水生环境相适应的特殊形态或结构。它们的叶子柔软而透明,有的细裂成丝状(如金鱼藻、狐尾藻)。丝状叶可以大大增加与水的接触面积,使叶子最大限履地得到水里溶解的氧气等物质。水生植物的另一个突出特点是具有发达的通气组织,我们通常吃的藕是最典型的例子,它的叶柄和根状茎中有很多孔眼,这就是通气道,里面充满了空气。孔眼和孔眼相连,彼此贯穿形成一个输送气体的通道网。这样,即使在不舍氧气或氧气缺乏的污泥中,其仍可以生存下来。另外,一些漂浮在水面的叶(如莲、浮萍等),由于其上表面直接接触空气,因此,它们的气孔通常只存在于叶的上表面,且数目较多。正是由于水生植物具有上述形态或结构方面的特点,所以才有效地保证了水生植物呼吸作用的正常进行。使水生植物更好地适应永生生活。


科学探究的定义:
科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说,就是让我们自己去发现问题.主动去寻找答案,而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程,而不是只注重答案本身。
科学探究的过程:
科学探究过程 基本要求
提出问题 ①从生活、实践,学习中发现问题;②表述这些问题;③根据已知科学知识揭示矛盾
作出假设  ①根据已知科学知识对问题提出假设;②判断假设的可检验性
制定计划 ①拟定计划;⑦根据拟定的计划,列出所需材料和用具;③选出控制变量;④设计对照组
实施计划 ①采用多种途径实施计划;②记录现象、数据;③评价现象,数据的可靠性
得出结论 ①描述现象;⑦处理数据;③分析得出结沦
表达和交流  ①撰写探究报告;②交流探究过程和结论并完善

探究实验遵循的一般原则:单一变量原则和对照原则
①单一变量原则:控制其他因素不变,只改变其中一个因素(要研究的因素),观察其对实验结果的影响。遵循单一变量原则,既便于对实验结果进行科学的分析.又能增强实验结果的可信度和说服力。
②列照原则:通常一个实验分为实验组和对照组。实验组是接受实验变量处理的对象组。对照组,也称控制组,对实验而言,是不接受实验变量处理的对照组。从理论上说,由于无关变量对实验组与对照组的影响是相等的,故实验组与对照组两者的差异。则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。按对照实验的内容和形式上的不同.通常可分为:空白对照、自身对照、相互对照和条件对照。

探究实验设计的思路:操纵实验变量,控制实验变量,捕获反应变量
①实验变量(自变量):实验中由实验者操纵的因素或条件。例如:温度(60℃、沸水、冰块)等。
②反应变量(因变量):由实验变量而引起的变化结果。例如:淀粉遇碘后的变蓝现象。
③无关变量:实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。例如:试管的洁净程度、实验的时间长短等。
③额外变量:由无关变量引起的变化结果。

特别提醒:
①并不是所有的问题通过一次探究就能得到正确的结论。有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论。因此,在得出结论后,还需对整个探究过程进行反思。
②在科学探究中要坚持实事求是的科学态度,既要以一定的科学知识为基础,又不能被原有的知识所束缚。当科学探完的结论与原有的知识发生矛盾时,应大胆地修正原有的知识。

 科学探究的基本方法:
①观察法
观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具,对客观事物进行系统地感知和描述,以发现和验证科学结论。
a. 观察的类型
b.科学观察的特点:
第一.要有明确的目的。
第二.要掌握正确的观察方法,即从宏观到微观、从整体到局部。
第三.观察时要全面,细致和实事求是。
第四.  及时做好观察记录。
②调查法
调查是科学探究常用的方法之一,是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导,通过访谈、问卷、测验等手段.有计划地,广泛了解.掌握相关资料.在此基础上进行分析、综合、得出结论。
科学调查的步骤:明确调在的目的和调查对象一制订合理有序的调查方案→实施实验调查方案。并如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。
生物调查活动的注意事项:调查是一项科学工作。对于所看到的生物,你不管是否喜欢它,都要认真观察,如实记录;不要损伤植物和伤害动物,不要破坏其生活环境;注意安全,集体行动。
③实验法
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察,记录、分析,发现或验证科学结论。
④测量法(略)
规律总结:
①科学探究是认知的主要途径、方法和过程,适用于自然科学和社会科学。
②认知生物的形态、行为的方法主要是观察法。
④认知生物的结构、生理的方法主要是实验法。
④认知未知且周围不存在的生物的方法主要是文献法。

细胞结构不等于严整结构:
     严整结构是指生物结构的完整性和严格有序性。有的同学认为病毒没有细胞结构,也就没有严整的结构,这是不对的.因为:①病毒也是生物,生物都具有严整的结构;(②病毒几乎都是由蛋白质和一种核酸(DNA和RNA)构成的。在病毒中蛋白质总是构成外壳,核酸位于外壳包围围的核心,因而核酸受到蛋白质的保护。研究表明,将病毒的两大成分分离开,用单纯的核酸去感染寄主,感染的能力下降,这说明病毒的结构也是完整有序的。总之,严整的结构是所有生物的结构特征。

辨析生物各种基本特征之间的关系:
除病毒外生物都是由细胞构成的。细胞是生物进行生命活动的结构基础,是生物进行新陈代谢前基本场所。新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。应激性、生长和繁殖都是在新陈代谢的基础上表现出来的,生物通过应激性来适应周围环境,生长发育和繁殖使生物物种得以延续。

应激性,反射和适应性的区别:
     应激性是指一切生物在生长发育的过稃中,对外界各种刺激所发生的反应,它是牛物的基本特征之一,生物体对刺激发生反应是需要定的结构来完成的,单细胞动物通过原生质来完成。而多细胞动物则主要通过神经系统来完成,对后者而言,通过神经系统对各种刺激发生的反应称为反射。可见,反射是应激性的一种表现,但它所包含的范围较窄,只有高等动物和人类才具有。植物虽然没有反射活动,但仍具有应激性,如茎的向光件、根的向地性等。
    适应性也是生物的基本特征之一,它是指生物体与环境相适应的现象。例如,肉食动物有锐利的牙齿、尖锐的爪、盲肠退化等适应性特征。适应性的形成是生物体在一定环境条件下产生的有利变异经过长期的自然选择,并通过遗传逐代定向积累而来的。牛物体所表现出的适应特征,如保护色、拟态,警戒色等,都是通过遗传传递给子代,并非是生物体接受某种刺激后才产生的,这点与应激性是不同的。


对生物进行归类是生物学中常用的一种方法。归类有以下几种不同依据:
(1)根据生物的形态结构特点归类,生物可分为植物、动物和其他生物三大类。
(2)根据生物的生活环境,可分为陆生生物和水生生物。
(3)根据生物的用途,可分为家禽、家畜、宠物、作物等。
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