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    红旗中学2009级三个生物兴趣小组的同学分别做了下列探究:
    魔方格

    探究I:种子萌发需要水分和氧气吗?
    小娟同学用菜豆种子为材料,设计实验如图1所示(玻璃棒由上至下的A、B、C三粒种子,均为饱满且具有完整活性的胚,杯内为清水,其他条件相同且适宜).结果,只有种子B萌发.
    (1)种子A不萌发B萌发,说明种子萌发需要______.
    (2)种子B萌发C不萌发,种子C不萌发的原因是缺少______.
    (3)该实验的结论是:种子萌发需要______.
    探究II:叶片背面和正面的气孔数目一样多吗?
    小鹏将一片刚摘下的叶片浸在盛有70℃左右热水的烧杯中(如图2),立即观察并比较叶片背面和正面气泡数目的多少(气孔是叶片与外界气体交换的“窗口”,根据气泡数目多少可以判断气孔数目多少).
    (1)如果气泡数目背面与正面的相等,说明叶片背面与正面的气孔数目______.
    (2)如果气泡数目背面比正面的多,说明叶片背面比正面的气孔数目______.
    探究III:小兰为探究光合作用的条件设计了如下实验:
    (1)当图甲中试管内的气体充满二分之一左右时,迅速取出试管并将带火星的卫生香伸入管口内.结果卫生香猛烈燃烧起来(如图丙).该实验说明光合作用产生了______.
    (2)为探究“进行光合作用的是金鱼藻”,设置了如图乙所示的对照组.该对照组有一处明显错误,请你改正:应去掉图乙中的______.
    本题信息:2008年绵阳生物解答题难度较难 来源:未知
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本试题 “红旗中学2009级三个生物兴趣小组的同学分别做了下列探究:探究I:种子萌发需要水分和氧气吗?小娟同学用菜豆种子为材料,设计实验如图1所示(玻璃棒由上至下...” 主要考查您对

探究实验:种子萌发的环境条件

叶片的结构

光合作用

探究实验:绿叶在光下制造有机物

演示实验:光合作用产生氧气

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  • 探究实验:种子萌发的环境条件
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实验目的:
通过设计、实施“探究种子萌发的条件”的实验,尝试设计对照实验的方法和操作过程,培养兴趣和能力。
知识和技能:通过观察、分析实验现象,综合归纳、自主获得种子萌发所需条件的知识。


探究实验:种子萌发的环境条件:
提出问题:影响种子萌发的外界条件有哪些?

作出假设:种子萌发需要水、空气、和适宜的温度。

推荐器材:罐头瓶、吸水纸、标签、水、绿豆种子。

设计实验:每组选择其中一个或多个条件进行实验设计,设计对照实验。

设计试验方案:
准备的材料是:4套罐头瓶、4张吸水纸、40颗绿豆种子、4张标签纸、一个小勺等。

步骤: 1.将4套罐头瓶用标签纸分别标上1-4号,将4张吸水纸分别铺在4个罐头瓶的底部,将每个罐头瓶中放十颗绿豆种子。
2.在1号罐头瓶中不洒水,盖好瓶盖,再将它放在温度20℃左右的室内。
3.在2号罐头瓶中洒上适量的水,使水将刚好浸湿但没有浸没种子,盖好瓶盖,再将它放在温度20℃左右的室内。
4.在3号罐头瓶中洒上较多的水,使水将种子完全浸没,盖好瓶盖,再将它放在温度20℃左右的室内。
5.在4号罐头瓶中洒上适量的水,使水将刚好浸湿但没有浸没种子,盖好瓶盖,再将它放进冰箱中。
6.每天定时来观察罐头瓶中的种子萌发情况,做好记载。



预期的实验结果:
2好罐头瓶中的种子萌发, 1.3.4号罐头瓶中的种子不萌发。

实验记录:
连续进行实验一周,每天定时观察,并且记录种子萌发的情况。


实验结论:
种子萌发需要适量的水、充足的空气、适宜的温度。

各组成部分的特性:
(1)表皮:为叶片表面的一层初生保护组织,分为上、下表皮,表皮细胞扁平,排列紧密,外壁有一层角质层,保护叶片不受病菌侵害,防止水分散失,通常不含叶绿体;在表皮上分布有气孔,气孔由两个半月形的保卫细胞组成,可以张开或关闭,是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”;保卫细胞控制气孔开闭。


(2)叶肉:为表皮内的同化薄壁组织,通常有下列两种。
栅栏组织:细胞通常1至数层,长圆柱状,垂直于表皮细胞,并紧密排列呈栅状,内含较多的叶绿体。
海绵组织:细胞形状多不规则,内含较少的叶绿体,位于栅栏组织下方,层次不清,排列疏松,状如海绵。

(3)叶脉:为贯穿于叶肉间的维管束。

特别提醒:
①叶片上面的绿色比下面的深,这是因为接近上表皮的栅栏组织比接近下表皮的海绵组织含叶绿体多。
②栅栏组织比海绵组织细胞排列紧密,所以自然落下的树叶大都正面向下。
③从气孔进出叶片的气体主要是水蒸气、二氧化碳、氧气。
④一般陆生植物叶的下表皮上的气孔比上表皮多。
⑤构成气孔的保卫细胞与表皮细胞的最大区别是:保卫细胞内含有叶绿体。


叶片蒸腾失水的“门户”、气体交换的“窗口”——气孔:
气孔是由一对半月形的细胞——保卫细胞围成的空腔。气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。
气孔的开放闭合由保卫细胞控制,当保卫细胞吸水后,气孔张开,当保卫细胞失水后,气孔关闭。

叶的表皮,叶肉,叶脉的结构和功能辨析:
    叶片是蒸腾作用、光合作用的最主要器官,组成它的表皮、叶肉、叶脉在结构和功能上有很大不同,表皮细胞无色透明,外面有角质层,不含叶绿体,主要功能是保护叶肉。叶肉细胞由栅栏组织和海绵组织构成,细胞内含有大量的叶绿体,主要功能是进行光合作用制造有机物。叶脉内有导管和筛管,主要起支持和输导作用,它们又共同配合完成了蒸腾作用。


构造奇妙的叶  
     世界上的植物约有三十多万种,不同植物的叶各有其奇妙之处。思茅草的叶边缘有许多锋利细齿,被它的“利齿”划伤了手的鲁班,就是因此而受到启发,制造出了世界上第一把锯子。生长在海边的椰树有十分宽大的叶片,为何在大风大雨中能安然无恙呢?原来它叶脉发达,在叶片表面有一道道的波纹,正是这些波纹使叶片能够承受较大的压力。根据这种原理,人们在一些隧道的入口处建起了类似的保护棚顶,从而提高了隧道顶的承受力。车前草十分常见,在它的叶中却存在着令人吃惊的秘密:它的叶按螺旋状排列,而两片叶之间的夹角竟都是13730’,这使所有的叶片都能很好地利用光能。于是人们受启发建造了螺旋形的楼层,使得阳光能照避每一个房间。玉米叶的基部呈圆筒状,它使叶更牢固,不易被破坏。人们依照它建造起起海桥梁,桥中央成圆筒状,既美观又坚固。
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。


实验目的:
绿叶在光下能制造淀粉。
探究实验:
用具:

黑纸片、曲别针、酒精、碘液、小烧杯、大烧杯、培养皿、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、火柴、清水、盆栽天竺葵。

步骤:
(1)把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜。
(2)用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,然后移到阳光下照射。
(3)几个小时后,摘下叶片,去掉遮光的纸片。
(4)把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色。
(5)用清水漂洗叶片,再把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液。
(6)稍停片刻,用清水冲掉碘液,观察叶片的变化。

结论:
叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色,实际是淀粉遇碘液变蓝,说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉。
实验目的:
为了让学生知道:植物在光照下能进行光合作用,光合作用能产生氧气
演示实验:
1、实验步骤:

2、注意事项:
(1)选用的玻璃杯应该是大型号的,漏斗的柄要短一些,注入的清水必须高出漏斗柄。
(2)试管应该选用较细的,试管一定要装满水,用手指堵住管口,倒插入水中,然后套在漏斗柄上。试管插好以后,如果发现试管底部留有空气,要重新做。这样,收集到的氧气才不致混有其他气体。
(3)所用的水生植物应该是生活旺盛的、带着顶芽的嫩枝,株数不要太多,以免拥挤,妨碍接受阳光。
(4)为了促进光合作用的进行,可以在玻璃杯内加入少量碳酸氢钠(每100mL水放入0.1g碳酸氢钠),用玻璃棒搅一搅,以增加水中二氧化碳的含量。
(5)玻璃杯内不要用太冷的水,要用温水。这样,光合作用进行得比较快,放出的氧气比较多。不能用煮沸过的凉开水,这是因为煮沸过的水中缺少二氧化碳,光合作用不能进行,也就不会有氧气产生。

3、实验现象和结论:
快要熄灭的卫生香(或竹签),遇到金鱼藻在光下释放出气体,立刻猛烈地燃烧起来,这就是说,金鱼藻在光下能够产生氧气,可见绿色植物进行光合作用的产物除了有机物外,还有氧气。

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