光合作用重要意義范文

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關鍵詞:物業服務;合理化建議;全員參與;采納建議;提升效益

合理化建議制度又稱為獎勵建議制度,改善提案制度,創造性思考制度。企業內員工發現現行管理程序、辦事手續、工作方法、操作程序、工具、設備缺陷等有需要改善的地方而主動提出建設性的改善意見或構思,稱為“提案”或“建議”。公司選擇優良且有效的提案加以實施,給予提案者適當的獎勵,這種有系統地處理員工提案的方法,就叫合理化建議制度,也被稱為“改善提案制度”。在物業管理企業發展壯大的過程中,企業的內部管理與外部的業務工作不可能做到完美無缺,肯定存在著這樣那樣的問題與缺陷,存在著諸多不利因素,潛伏著一定的管理危機,合理化建議的有效推廣與采納將有效地激發企業員工積極參與解決企業存在問題的動力,將會為企業的可持續發展帶來生機與活力。

一、合理化建議的推行與采納能有效地凝聚企業的向心力,增進企業的主人翁精神

推廣合理化建議是發揮企業員工主人翁作用,凝聚企業向心力的有效形式。積極地向企業提出合理化建議,客觀反映了員工對企業的忠誠,反映了員工對企業的熱愛,也是企業凝聚力與向心力的一種良好的體現。作為有責任感并尋求發展壯大的物業管理企業,必須在重視常規物業服務的基礎上,尋找企業發展的增長點,而后做強、做大企業,以應對市場激烈的競爭。但在企業的發展過程中必然存在一定的管理盲點與缺陷,如何有效可持續地發展,不斷進行企業管理創新,才能建設好企業發展的平臺,而在物業服務企業中推行合理化建設,將是突破企業管理瓶頸的有效載體。

筆者所在的物業服務企業所管理的泉州市遠太大廈,作為僑鄉泉州首座高層商務大廈,在走過了一段輝煌的歷史后,由于客觀的原因,遠太國際商場以破舊落伍的分割格局,賣場充斥著為數較多以販賣假電訊、電子產品的不法商家,成為當時販賣假電訊產品市場的代名詞,遠太商場一度成為泉州商業物業的一大污點,商場物業的價值嚴重貶損。商場物業管理公司急業主之所急,為繁榮遠太國際商場,徹底改變商場面貌,扭轉商場運作的不良局面,企業及時采納了員工的合理化建議,并進行了可行性研討,研究如何有效地搞好老舊商業物業的改造及進行商務運作,使業主物業保值增值,提升物業的價值,促進物業服務的可持續發展。制定可行性策劃方案,經過充分的改造項目的醞釀,提出了商場改造的總體規劃與方案,通過向業主返租,與商場業主進行簽約,商場設施設備的改造,商場的裝修,大型品牌商務企業的引進等一系列的商務運作,遠太國際商場的面貌煥然一新,商場迎來了繁榮發展的第二春,商場的火暴也帶動了遠太大廈的興旺,提升了業主物業的價值,增加了物業的含金量。在而后的物業服務過程中,物業服務企業的員工在總結了遠太國際商場改造取得成功的基礎上,通過分析,又提出了更好的合理化建議:大廈引入蘇寧電器、招商銀行等單位后由于上述單位實行內部管理,自行負責轄區內的物業事務,物業管理單位不用對遠太商場的內部實施服務與管理,因此,遠太國際商場的物業服務狀況及勞動強度已發生了根本性的改變,管理力度相對降低。通過深入的挖潛,在對大廈內的秩序維護崗位進行合并與調整,通過整合,大廈內的秩序維護員隊伍從15人減少到10人,同時還提高了工作效率。另通過對大廈設備科值班場所的調整以及人員的合理調整,設備人員由原來的7人減少為4人,減員不減工作質量,通過資源的合理組合與精減,實現資源的經濟最大化利用,大廈的節能降耗上做文章,實現了每年增加10多萬元的收益。通過開展合理化建議,促進了企業員工積極參與關心企業發展,時刻關心企業的健康發展,及時發現服務過程中存在問題,并提出解決問題的方式與方法,取得了企業發展與個人成才成長的雙豐收。

通過合理化建議的有效推行,積極倡導企業員工為企業多提合理化建議,通過合理化建議的采納,提高了企業的效益,增進了企業的活力,那么企業就能產生一系列有效地經濟與管理效益。從而增進企業員工的責任感與榮譽感,激發員工的參與意識,增進企業的向心力。

二、合理化建議的推行與采納能有效地挖掘企業潛力,減少損耗、增加收益,提高企業的經濟效益

節約能源、減少損耗是當今社會經濟發展的一大主題,有效地開展“節能減耗”工作,對于能源供需矛盾突出的我國來講,是一項利國、利民的事情,也是落實科學發展觀思想的一種良好的體現。在開展“節能減耗”的活動中,物業管理企業大有可為,物業管理小區存在著大量“節能減耗”可挖掘的資源,給有作為的物業管理企業提供廣闊的天地。在物業管理的日常管理過程中,有效地開展“節能減耗”工作,減輕小區業主的負擔,增進物業管理單位與小區業主的互信與理解,歷來是物業管理服務過程的一個重要課題,也給企業員工發揮聰明智慧提供了表現的舞臺。小區公共用水、用電的公攤過高問題,長期以來困擾著物業服務企業,地處泉州金融街的遠豐閣商廈,公共用電、用水公攤費用過高問題比較突出,通過合理化建議的推行,企業員工們查找原因,提出可行性解決方案,有針對性地查找原因,分析癥結所在并對癥下藥,成立技術改造小組,對相關設施設備的有關缺陷與問題進行技術改造及處理,并通過有效地小區公共用水用電的管理,成功地降低了小區公共水電費用的公攤,改造后3個月,遠豐閣商廈取得了良好的效果,商廈內供電系統的穩定性得到充分的保障,公共部位的用電量明顯下降,公共用電費用明顯減少,商廈內的供水系統的穩定性也得到充分的保障,供水管道的滲水問題得到了有效地解決,節約了大量的水資源,減少了公共水費的開支,通過科學改造,大大地降低了遠豐閣商廈的公共水電的開支,商廈的公共水、電公攤也由改造前的每單元戶每月40多元降低到20多元,降幅達到了50%以上。通過改造,有效的減少了小區業主的公共水電費用的公攤,維護了業主的利益,受到了商廈業主的廣泛認可,業主們認可了物業管理單位的有效作為,業主與物業管理單位的關系也進一步融洽,遠豐閣商廈的物業管理服務費用的收費率也上了一個臺階,有效地改造與管理也受到了業界的好評,遠豐閣商廈也被評為市級優秀管理大廈。

走集約化管理是物業管理的發展的必然趨勢,也是社會進步與科學發展的必然要求,對物業小區資源進行有效地整合,并進行集約化管理,是有作為的物業管理企業的重要體現。為更好地搞好企業管理,整合物業小區資源,提高企業管理效率,有效地促進企業的可持續發展,更好地鍛煉物業項目經理與管理人員,走集約化、專業化發展道路,公司吸收了企業員工的合理化建議,大膽進行了經營與管理上的創新,將公司所管理的物業服務小區進行整合,合并進行有效地管理,并同步進行了小區物業經理的崗位輪換。物業公司果斷采納合理化建議,將遠太苑小區、中行宿舍、遠豐閣進行整合,合并為一個服務管理中心進行管理,即遠太苑服務管理中心。此外,還對遠太大廈、靜遠閣進行了整合,也合并為一個服務管理中心進行管理。通過以上兩個小區的整合,在不增加人員的情況下平穩過度、穩定磨合。通過物業管理項目的合并管理,一方面減少了工作人員,提高了管理效率,鍛練了隊伍;另一方面節約了資源,減少了開支,取得了良好的管理效果。

物業管理行業作為微利性的服務行業,要做強、做大企業,只有走多元化的發展之路,通過物業服務業務項目、服務內容的延伸、擴大物業服務企業的經營規模,來達到一定的管理規模,實現企業的可持續發展。拓展物業服務的內涵與外延,走科技型、效益型、創新型發展道路是領先型物業管理企業的前進方向。在做好基礎性建設的基礎上,業務項目進一步拓展,除了保障公司所屬物業管理小區的電梯維修保養任務以外,還取得了業務上新的突破,開始介入電梯的銷售,并承接了大量的對外電梯維修保養業務。目前,電梯公司的業務保持著良好的發展勢頭。

長期以來,小區水損問題困擾著物業管理公司,無償地承擔著代收代繳水費的工作,負擔著水損損耗,背負著水管維修、保養的任務,增加物業管理的設備維修成本,還時常承受著替自來水公司挨板子、遭白眼的打擊,引發了業主以此為借口而拖欠物業服務費用,突出的問題,制約了物業管理企業的發展。公司采納了合理性建議,對中山花園小區、遠太苑小區進行了“一戶一表”改造,與泉州自來水公司進行20次-30次的協調與溝通,促成了“一戶一表”改造的落實。為使改造工程順利進行,工作人員進行了充分的發動,進行了大量的宣傳解釋工作,促成了兩個小區的水改工作的順利完成。水改過程體現著工作過程的艱辛,水改成功凝聚著工作人員心血,也實現了節能減耗、增收節支的良好結局。

三、合理化建議的推行與采納能有效地促進企業的管理創新,提升企業的競爭力,促進企業的科學發展

合理化建議是企業管理創新的一種有效的形式,通過合理化建議的采納,充分挖掘企業內部的潛力,消除企業內部諸多的問題與不利因素,起到了凝聚企業員工向心力,穩定企業員工團隊的作用,為在企業的發展提供強力有效的支撐,使企業發展步入快車道。新一輪房地產經濟的發展給物業管理行業帶來了新的機遇,但也給物業管理企業帶來新的挑戰,物業管理企業能不能跟上社會與行業的發展,將是我們必須正視的問題。“生于憂患、死于安樂”,從企業穩定發展的大局出發,時刻關心企業的健康發展,正視企業中存在問題,發現問題、解決問題,是成熟物業服務企業的職責。善于發現問題,并提出解決問題的策略,是優秀物業服務企業的膽識。物業服務企業要穩步持續地發展壯大,需要在管理機制與企業內部資源的合理利用上進行一定整合,修正存在的問題與缺陷,通過合理化建議的推廣與采納,充分利用有效的決策性分析,深入挖掘潛力,努力創造資源利用的經濟最大化來實現企業利潤的增長,為企業的發展注入生機與活力。通過合理化建議的推行與采納,能充分地發揮企業的集體智慧與凝聚力,有針對性地提出解決存在問題的方法與方案,通過有效地吸收,達到了促進企業創新的目的。從大量的實踐案例來講,通過企業的管理創新,就能激發企業員工深入挖掘企業的潛力,通過管理創新,才能突破企業內墨守成規、因循守舊、缺少創新、士氣不高形成的發展瓶頸,也就能充分調動企業員工積極進取、務實高效的積極性。在市場經濟時代,企業沒有發展壯大,不能持續高效增長,不善于科學發展,將會被時代拋棄。當今的物業管理公司力求平穩發展,但客觀的外部環境可能會發生變化,如何來進行有效地應對呢?通過合理化建設的推廣與采納,集聚企業員工的集體智慧,形成有效的決策以及相應的應對機制與辦法,走市場化的道路,做強做大企業,就能在行業的風浪中站穩潮頭并得發展。

當前,隨著城市建設進程的加快,物業管理企業規模的也將進一步擴大,物業管理小區的規模也進一步擴大,小區的服務與管理也將進一步復雜化、科技化、精細化,相應地對小區的服務與管理提出了更高的要求。因此,為適應社會發展對物業服務與管理的新要求,在提高物業管理企業員工各項素質與技能的基礎上,充分調動員工參與企業發展的積極性,發揮企業員工的主動參與精神,圍繞企業發展目標,深入發動企業的管理人員、普通員工對物業小區服務與管理過程中存在的問題提出合理化建議,通過合理化建議,修正服務與管理過程中存在的不足,發現與挖掘小區可以充分利用的資源,盤活小區資源,在為小區提供優質服務工作的基礎上,通過有效地運作提高企業的經濟效益,彌補管理過程中物業管理費用的不足,實現小區物業管理服務的良性循環。

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一、理清經典實驗，了解發現歷程

在光合作用發現的歷程中，有許多科學家做了大量實驗，學生通過了解歷史，可以從中領略前人的思維和方法。例如，普里斯特利的實驗只是證明了空氣可以被植物更新，不知道更換了什么氣體。而且該實驗沒有設置對照實驗：放綠色植物與沒放綠色植物對照，結論可信度不高。教師在教學活動中，一定要闡明普里斯特利的實驗只是第一步，后來還有許多科學家，例如，薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等，他們前仆后繼，共同努力，才發現了這一偉大的生理過程。從中體現出前人幾十年努力得出的知識經驗來之不易，要讓學生知道大科學家的結論都有可能被修改和補充。作為學生，更應該總結前人的經驗，刻苦學習，不怕挫折。

二、突破難點，注重考點

1.關于反應式的理解

本節課難點之一，是光與光合作用過程中的物質轉變，課本給出的反應式：H2O+CO2（CH2O）+O2只表明了光合作用的場所、條件、原料和產物，較為籠統，并未表示出反應物和生成物的物質轉化關系。利用同位素示蹤法標記水和二氧化碳，先用氧的同位素標記水，產生的氧氣全部有放射性。若標記二氧化碳，除了糖類有放射性外，部分水也有放射性，釋放的氧氣全部無放射性。因此，反應式又可以寫成：CO2+2H2O（CH2O）+O2+H2O。此外，光合作用其實是一個非常復雜的生理過程，中間包括許多化學反應，但在許多試題中，總考到有關物質數量關系的計算，我們知道如果把產物寫成最初的產物――葡萄糖，那么，總反應式又可以寫成：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O。所以對反應的理解應該更加靈活。

2.關于各類因素對光合作用的影響

對光合作用有影響的主要因素有光照強度、二氧化碳濃度、水、礦質元素、溫度等。難點在于多種因素對光合作用的影響。如下圖所示：

以上三圖綜合分析，P點時，限制光合速率的主要因素應該為橫坐標所示的因素，隨該因素的一直加強，光合速率不斷提高。當到Q點時，自變量所表示的因素不再影響光合速率，要想提高光合速率，可以提高其他因素的強度。各種辦法相結合，可在學習過程中起到很大的作用。

3.關于光合作用和細胞呼吸之間的關系

呼吸作用這一生理過程和光合作用一樣，同樣在高中生物課本中占有極為重要的地位。以往的高考試題中，也是重要考點，其中實際光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者之間的關系尤為重要，真正光合速率等于凈光合速率與呼吸速率之和。要讓學生理解三者的表示方法，如凈光合速率可以用氧氣的釋放量、二氧化碳的吸收量、有機物的積累量等不同方法來表示等。

三、對光合作用重要意義的理解

教師在教學活動中，要強調光合作用的重要之處，甚至偉大之處在于它對整個生物圈，整個地球的意義，具體表現如下：

1.提供有機物給整個生物界

地球上的植物每年約合成5×1011噸有機物，能直接或間接作為人類和動物的食物，地球上的自養植物，一年中通過光合作用約制造2×1011噸碳素，其中40%是由浮游植物制造的，另外60%是由陸生植物制造的。

2.為整個地球提供氧氣

整個地球上，生物呼吸和燃燒的作用，每年使3.15×1011噸氧氣被消耗，通過計算，可知大氣層中包含的氧氣將在3000年左右耗盡。但是，植物在吸收二氧化碳的同時也釋放出5.3×1011噸氧氣，所以，大氣中的氧仍然維持在21%。

3.給人類社會的發展提供能量

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關鍵詞：教學觀念；教學過程；協作；創新

課程改革的重點在于轉變學生傳統的學習方法，既改變課程中注重傳授理論知識的這一現狀，注重培養高中生積極的學習習慣，也改變了課程實施過程中注重被動接收學習、機械練習、死記硬背的局面，同時強調學生主動參與、積極探索、自主實踐，并培養學生獲取理論知識的能力，以及分析與解決問題、交流溝通的能力，使得學生能夠在獲取知識的同時學會如何學習，并形成科學的價值觀。筆者針對以學生為主體的高中生物教學模式進行研究，為高中生物教師打破傳統教學模式提供科學依據。

一、以學生為主體的高中生物教學模式的重要意義

為全面迎接知識型經濟時代的到來，應對激烈的經濟競爭，提高國民素質，以學生為主體的教學改革迫在眉睫。以學生為主體的高中生物教學模式符合我國教育改革的趨勢，將視角轉移到學生上，以學生為課堂教學活動的主體，結合目前社會經濟發展需求與高中生、生物學特征，制訂科學的教學方案，注重學生的學習主動性。此外，學生為主體的高中生物教學模式主要是以促進高中生綜合能力的培養為教學目的，以高中學生為核心，以教師為導向，在教師的積極引導下，讓高中生能夠獨立思考問題并解決問題，為終身學習打下基礎，從而提高高中生的綜合能力。

二、高中生物教學過程中存在的問題

我國教育體制的深化改革，使得高中生物教學在教學內容和教學模式方面獲得了較大的進步，但是還存在著諸多問題。

1.教學觀念的陳舊

由于受到傳統教學觀念的影響，多數教師在課堂教學過程中以自我為中心，單純認為“我怎么教，學生就該怎么學”，將課本知識一股腦地灌輸給學生，學生采取機械背誦的方式來學習，忽視了學生在課堂教學過程中的主體地位，造成了學生的厭學情緒，對生物學習失去了興趣。此外，還有部分教師認為生物知識只能依靠“教”才能讓學生掌握大綱上規定的內容。

2.教學手段的落后

和其他學科相比，生物學具有與眾不同的特征，其主要研究對象是植物學、動物學、微生物學等，研究的內容更為詳細。這就要求生物教師運用獨特的教學方式，注重教學手段的多樣性，不能單純依靠課本知識來組織教學活動，也不能忽視對高中生思考能力以及觀察能力的培養。例如：在教授“組成細胞的原子與分子”等相關內容的過程中，教師應該學會利用多媒體的光、聲、色、像、形以及動畫等方面的功能，創建一個生動形象的教學情境，將“組成細胞的原子與分子”的概念轉變成生動的畫面，以此來向學生說明生命的物質性，培養學生的綜合素質。

三、以學生為主體的高中生物教學模式的研究

以學生為主體的高中生物教學模式的改革符合我國教育體制改革的具體要求，也順應了知識經濟的發展潮流，此外，還提高了高中生的綜合素質，培養了高中生終身學習的能力。下文針對以學生為主體的高中生物教學模式的構建進行研究。

1.樹立以學生為主體的教學觀念

高中生物教師應該樹立以學生為主體的觀念，結合高中生的學習能力以及生物學科的特征來組織教學活動。在講解理論知識的過程中，教師應該以提問的形式引入課堂講解，讓學生帶著問題去學習生物知識，教師積極指導學生從什么角度解決問題，從而構建學生和教師有效交流溝通的局面。在良好的學習氛圍中，高中生的綜合能力能夠得到提升，各方面素質也能夠得到很好的提高。例如：“光合作用”的講解過程中，首先教師可以提出問題：“提高光能利用率的主要途徑有哪些？”這時候學生可能會回答“延長光合作用的時間”“增加光照的面積”或者是“加強光合作用效率”，也有可能是“提高二氧化碳的濃度”等，學習能力不同的學生會給出不同的答案。這時教師需要抓住學生答案中的關鍵點“光合作用”這一概念來引入“光合作用”這一知識的學習，讓學生在思考中掌握所學的知識。

此外，生物教師在日常的課堂教學過程中應該遵循以學生為主體的教學原則，和學生之間建立平等、友愛、尊重的關系，使得學生敢于在課堂上提出疑問。

2.高度重視課堂教學過程的設計

在設計生物課堂教學活動的過程中，教師應該利用各種途徑和學生達成互動，積極調動學生主動學習、思考的積極性，并讓學生主動參與到課堂教學過程中來。此外，生物教師還可以利用生動講述類似知識的方式，積極引導學生總結比較。這種教學方式使得學生在課堂學習上從被動接收知識轉變成主動參與學習，有利于加深他們對生物知識的理解。

3.鼓勵高中生協作和創新

高中生協作能力和創新能力的培養可以采用小組實驗或是小組探討的方法來實現，一個小組作為一個團體。這種教學方式能夠培養高中生的團結協作能力。學生通過生物實驗或是問題討論能夠鞏固所學到的理論知識，并在實驗中通過觀察和思考實驗現象，培養了創造性思考能力。

綜上所述，在高中生物課堂教學過程中，教師應該準確認識到以學生為主體的重要意義，并能夠認清生物教學模式的現狀，從樹立以學生為主體的教學觀念、高度重視課堂教學過程的設計以及鼓勵協作和創新這三方面入手，全面構建以學生為主體的教學模式，并將這種模式運用于實踐中，以便提升高中生物教學質量。

參考文獻：

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生物這門課程與我們的日常生活緊密相連，很多事物都可以從現實生活中找到，學生通過生物這門課，可以認識到自然界中的各種生物，對他們的生長習性有更多的認識。從而能更好服務于平時的生活，這是一門與人類日常生活有緊密聯系的學科。

（一）提高學生認識生物學科的前提

傳統生物知識的獲得，都是通過教師講課獲得的。在課堂上，教師通過生物書和學生進行學習、互動，是一個啟發學生發展的地方。新課改后，課堂不再是只傳授知識的課堂，而是引導學生去發現知識的課堂。另外，我們要關注學生的生活、心理，在自己的時間和空間范圍內，讓學生假設問題情境，從而進行自主探索。

（二）教學準備是關鍵

1.了解學生。首先，為了很好地選擇和實施課堂教學方法，要了解學生的生活環境、心理狀況，以及學生熟悉的生物環境。其次，要備學生知道的生物基礎知識。2.運用科學的教學方法激發學生學習生物的興趣。學生對生物的學習，很大程度上，跟教師有關系，一個幽默風趣的教師，可以喚起學生的學習興趣，也會激發學生學習的欲望。所以，在課堂上，要對學生進行引導，讓他們根據教師提出的問題，去思考，調動學生的學習主動性，不斷提高對生物的學習樂趣。3.生物課堂要貼近學生生活。我們在講課本內容時，把與現實生活結合起來。教師可以通過多媒體展示與生活相關的圖片，讓學生通過這些圖片，進行思考，聯系生物知識，解釋出現的現象，學以致用。學生的學習興趣得到激發。讓學生在課堂中做自己的主人，學生自行安排自己的時間，發揮主觀能動性。4.生物課堂多樣化。根據生物學科本身的特點，它是和人們的生產、生活、實踐聯系比較緊密的學科。因此，我們組織學生去野外觀察、學習來促進生物課堂教學的成功。

二、發散思維在生物教學中的運用———光合作用

由于學生具有好奇心和求知的欲望，這就促進學習、思考。根據這一特點，我們生物教師可以充分利用教學資源，即地圖，包括地圖冊、生物掛圖、生物插圖等，還可以用幻燈片、電視、錄相、多媒體等多種形式。下面我們以光合作用這一節課進行具體的分析。植物有一項很重要的功能，即光合作用。對于這個概念的理解，教師要進行講解，讓學生明白，人有沒有光合作用，光合作用是植物在白天進行的一種能量轉化，即二氧化碳和水在光照的條件下，在葉綠體中進行反應，最后生成氧氣和有機物的過程。這一過程中，光合作用產生了氧氣，可以供給人和動物的呼吸，教師引導學生思考，晚上能不能把很多植物房子屋子里面呢？學生通過思考，晚上植物沒有光合作用，主要是呼吸作用，那么呼吸作用就要吸收氧氣，與人爭奪氧氣。所以，在晚上，最好將植物放在室外。而光合作用的一組探索性實驗能否成功，則是教學中突出重點和突破難點的關鍵。

（一）先學后教的方法

教師在講這一節的內容時候，可以讓學生以小組為單位，進行資料的搜集、整理，等上課的時候，讓中學生以小組的形式，進行代表發言，將你們搜集到的知識講給其他同學聽，其他組內針對這一組同學的匯報，提出自己的質疑，教師寫到黑板上，分條進行解釋。最后利用多媒體展示光合作用的發現過程。這樣，可以讓學生在主動探究過程中，體會最后獲得真理的感動。通過多媒體動畫，教師展示“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用產生氧氣”兩個演示實驗，讓學生更加深刻的明白了原理。同時，讓學生分組進行有關光合作用的一組探索性實驗，學生通過自己做實驗，更加明白了實驗的重要性，通過實驗，可以得出真理性的知識結論，從而學會了光合作用這節課的主要內容。然后，教師在通過一些相關的練習題，將學會這部分內容?？傊?，通過學生自己做實驗去探究，這樣對光合作用的概念有了更深刻的理解，同時培養了他們認識問題，主動探究的能力，還有對創新能力的思維的培養也起到了很重要的作用，啟發學生運用知識來說明或解決實際問題，在分析和說明問題過程中領悟光合作用在生物界乃至整個自然界中的重要意義。不斷提高學生的自身的各方面的能力，更好地為學習新的內容做好鋪墊。

（二）學生逆向思維能力的訓練

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距今24億年前，可以說是生命歷史上最為動蕩的一段時期。生命已經在地球上繁榮發展了10多億年，然而，一種新的單細胞生物在此時華麗登場。它們可以利用太陽能，利用過程中卻會產生有毒的副產品—氧氣。這種單細胞生物迅速在原始海洋中繁衍到了一個不可思議的數量，大氣成分也因此改變。

那是一場災難。在數次生物大滅絕事件中，氧含量上升毀滅的物種比例很可能高居魁首。盡管如此，氧氣的危險特質—高活性，也使得它能夠成為一種豐富的能量來源。生命很快就開始開采這座寶庫，我們的動物祖先也在其中。

遠古光合作用

過去的10年來，我們對地球歷史這一階段的認識，發生了大逆轉。教科書會告訴你，光合作用甫一出現，氧含量就開始攀升。但是，據我們現在所知，有些生物早在34億年前就能進行光合作用，這比氧含量上升要早得多。問題在于，為什么氧氣會在那么久之后，才噴涌而出？

本質上，光合作用就是“收割”太陽能。植物利用太陽能制作食物，把二氧化碳變成碳鏈。這一過程中產生的糖類可以用作能源，也可以用于制造從蛋白質到DNA不等的各種更復雜的分子?？赡芘c你所預期的不同，產生氧氣并非不可避免。事實上，許多細菌都可以不用產生氧氣，就把光能和二氧化碳轉化為食物。而且，近期的研究表明，細菌這種光合作用的歷史，幾乎和地球生命史一樣悠久。

2004年，當時任職于美國加利福尼亞斯坦福大學的邁克爾·泰斯（Michael Tice）和唐納德·羅威（Donald Lowe），在

南非研究距今34.1億年前形成于淺水中的巖石時，發現一種化石結構與現代光合細菌形成的微生物席非常類似，但是沒有任何氧氣產生的跡象（參見《自然》雜志，第431卷，549頁）。對此，他們認為最可能的解釋是，這些細胞進行的是不產生氧氣的光合作用。

從這一發現起，我們開始真正接觸到早期光合細菌。2011年，英國牛津大學的馬丁·布雷澤（Martin Brasier）及其同事在澳大利亞西部的巖石中發現了距今34.3億年前的細菌細胞化石（參見《自然·地球科學》，第4卷，698頁）?！八鼈兩钤诠庹樟己玫某遍g帶或潮上帶，”布雷澤說。巖石的化學組成，以及充足的光線，充分表明這些細胞中有些能進行光合作用，卻不產生氧氣。

不產生氧氣的光合作用出現得如此之早，似乎相當令人驚訝。現在已知最早的化石，形成于距今34.9億年前，僅僅比它們略早一點。在英國倫敦大學學院研究生命起源的學者尼克·雷恩（Nick Lane）認為，一旦生命演化到能夠依靠化學能為生，轉而利用太陽能其實算不上什么飛躍?！皩嶋H上，光只是讓電子流過同一臺設備而已，”他說。

對于雷恩這樣的研究人員來說，謎題在于，為什么產生氧氣的光合作用要經過如此漫長的歲月才演化出來。產生氧氣的光合作用出現在大約24億年前，可能比不產生氧氣的光合作用晚了10億年。明明更具優勢，為什么它會如此姍姍來遲？

光合作用分為兩個主要步驟。在第2步中，電子進入二氧化碳，幫助把二氧化碳分子轉化成糖類。而第1步則是獲取這些電子，也就是從一種分子上剝離出電子，用來產生驅動第2步所需的電化學梯度。

10億年的延遲

在產生氧氣的光合作用中，由水分子提供電子。剝離電子的過程使水分子裂解為氫離子和氧。在把二氧化碳轉化為糖類的過程中，氫離子和電子起著至關重要的作用，而氧氣則是一種沒什么用的副產品。

在不產生氧氣的光合作用中，電子由其他種類的分子提供，其中最為普遍的是硫化氫。裂解硫化氫產生的副產品是硫。硫化氫具有非常容易失去電子的優點，或者說非常易于氧化。而且在早期海洋中，硫化氫也很常見。不過，在不產氧的光合作用發生的表層水域，硫化氫估計很快就被消耗一空了。

用水提供電子的最大好處是，水在海洋中可謂取之不盡用之不竭。但是，水的缺點也不小?！把趸浅＠щy，”美國密蘇里州圣路易斯華盛頓大學的羅伯特·布蘭肯西普（Robert Blankenship）說。我們現在依然在為之努力：研究人員已經進行了數十年的嘗試，希望開發出一種廉價高效的裂解水的方法，以生產氫氣作為燃料。

因此，在選擇水之前，光合細菌最先選擇容易氧化的物質，也就合情合理了。傳統觀點認為，產生氧氣的光合作用，是經過一系列中間階段，逐漸從不產生氧氣的版本演化而來的。布蘭肯西普和很多研究人員都支持這一觀點。

產生氧氣的光合作用是如何出現的，所有與此有關的假設都不能繞過以下4個具有重要意義的事實。事實1：不產生氧氣的光合作用有兩個迥異的類型。一些細菌具有被稱為Ⅰ型的反應中心，它們從硫化氫之類的分子中獲取電子，而且電子走的是單行道，即每個電子只利用一次。另一些細菌具有Ⅱ型反應中心，可以在內部循環利用電子，從而降低了對外界電子來源的依賴。事實2：在產生氧氣的光合作用中，一個Ⅰ型反應中心和一個Ⅱ型反應中心串聯在一起工作。事實3：盡管藍藻同時具備兩種反應中心，但它只用Ⅱ型反應中心來裂解水分子產生氧氣。并且，反應發生的位置上，有4個錳原子排列在一個鈣原子周圍。事實4：具有Ⅱ型反應中心、進行不產生氧氣的光合作用的細菌，不具備這種錳和鈣的組合。

布蘭肯西普認為，后兩個事實最為重要，它們指向了一個簡單的發展過程。他認為Ⅰ型反應中心先演化出來。從古至今，基因交換在細菌中一直十分普遍。編碼Ⅰ型反應中心的基因被另一類細菌獲得，通過逐漸調整修改基因編碼，形成了Ⅱ型反應中心。之后，這類細菌的后代又把金屬原子納入其中。最后，形成了包含4個錳原子和一個鈣原子的結構布局?，F在，細菌可以只用Ⅱ型反應中心氧化水分子，進行產生氧氣的光合作用了。

布蘭肯西普聲稱，在此之后，這些細菌的后代通過基因交換，又獲得了Ⅰ型反應中心，藍藻就這樣產生了。因此，布蘭肯西普認為，藍藻具有兩種不同類型的反應中心，只是一個巧合。

該假說作出了一個明確的預測：曾經有一種不同于藍藻的細菌，能夠通過光合作用產生氧氣。這個缺失環節，將具有Ⅱ型反應中心、進行不產生氧氣的光合作用的細菌（其中包括紫細菌，一種現生細菌），與進行產生氧氣的光合作用的藍藻聯系在了一起，因此我們不妨稱之為“靛藍”菌。目前為止，還沒有“靛藍”菌被發現。布蘭肯西普和其他研究人員試圖通過其他方法，證明靛藍菌曾經存在過。

美國亞利桑那州立大學的一支研究團隊，試圖把紫細菌改造成類似于靛藍菌的生物。這或許是諸多嘗試中意義最為重大的一次。研究人員改造了紫細菌，使它們有能力將錳離子納入反應中心，并利用錳離子與含有氧元素的分子發生反應（參見《美國科學院院報》，第109卷，2314頁）。這還算不上是產生氧氣的光合作用，卻是向著目標方向邁出的一步。

海洋災難

即使有一天，生物學家真的在實驗室里制造出了靛藍菌，也不能證明靛藍菌曾經自然演化產生過。對于埃蘭來說，漸進假設并不能解釋所有的事實。為什么如此顯而易見、如此簡單的過程，需要花上10億年的時間？為什么產生氧氣的光合作用只演化出了一次？（到目前為止，據我們所知，只有藍藻。植物通過讓藍藻在體內生活，獲得了這種光合作用的能力—換句話說，植物的葉綠體是由藍藻發展而來的）。而且，為什么所有藍藻都同時具有兩種類型的反應中心？

埃蘭同樣認為，Ⅰ型反應中心先演化出來。但是在這之后，他的假設就大不相同了。他認為，光合作用細菌在發展早期遇到了某種問題，導致多復制了一整套Ⅰ型反應中心基因。多出來的這一套反應中心，擁有很大的自由度，可以承擔不同的功用。這套反應中心演化出了循環利用的電子，成為了最初的Ⅱ型反應中心。埃蘭推測，由于擁有兩套不同的反應中心，使得這些“早期藍藻”在廣泛的環境中興盛起來。當環境中的硫化氫比較充裕時，它們使用Ⅰ型反應中心。當硫化氫不足時，它們轉而使用Ⅱ型反應中心，循環利用已經得到的電子。

然后有一天，災難降臨了。一些早期藍藻漂進了一處富含錳、卻缺少硫化氫的淺灘。細菌適時啟用了Ⅱ型反應中心。然而，紫外線照射錳會使錳放出電子，所以，事實上環境中存在著大量的電子。這些電子很快就造成了Ⅱ型反應中心的擁堵。雖然錳離子會和水反應生成氧化錳，但周圍環境中仍然存在著大量的錳，繼續產生過量的電子，造成早期藍藻的死亡。

或者說，造成了絕大部分早期藍藻的死亡，只有一個幸運兒存活了下來。埃蘭認為，在這個幸運兒中，由于基因突變，同一時間只能開啟一套反應中心的開關壞掉了。當兩套反應中心同時運作時，錳產生的電子流經Ⅱ型反應中心后會被Ⅰ型反應中心抽走，這樣就解決了阻塞問題。換言之，兩種反應中心開始聯手工作了，就像在現代藍藻中一樣（參見《歐洲生物學化學會聯盟通訊》，第579卷，963頁）。

可是，這個細菌的后代是怎么從由錳提供電子，轉到由水提供電子的呢？從某種程度上來說，它們沒有變過。直到今天，所有植物用于光合作用的電子都是由錳提供的。只不過，這些電子現在來自于Ⅱ型反應中心內部的一個錳原子團簇。這個團簇具有一項不同凡響的能力—當它給出電子之后，能夠從水分子中偷來電子，從而把水分子裂解開，釋放出氧氣。

當早期藍藻演化出這種Ⅱ型反應中心后，它們對錳原子的需求就微乎其微了。接下來，它們就能從富含錳的水域向外開枝散葉，借助無窮無盡的水和陽光，開發利用當時豐富的二氧化碳資源。不久之后，數量龐大的藍藻噴吐出來的氧氣，改變了大氣組成。

如果埃蘭的假設是正確的，藍藻偶然進入富含錳的環境，以及關鍵基因開關的失控，必然發生在同一時間。埃蘭也同意，這種情況出現的幾率太低了。但這或許就是產生氧氣的光合作用耗費了10億年才出現的原因。他說：“我研究的這條路線只是個時間問題，經過漫長的時間，終于等到兩個意外因素，同時出現在一個細菌上?！背龊跞藗円饬系氖牵F在埃蘭的理論已經有實實在在的證據支撐了：我們已經發現了一處罕見的、富含錳的環境。

美國加州理工學院的伍德沃德·菲舍爾（Woodward Fischer）及其同事，一直在研究位于現今南非的巖層，該巖層的形成時期恰好是在氧含量上升的前夕。他們發現一處巖石中二氧化錳含量非常之高，而且意義格外重大的是，這處巖石是在缺乏氧氣的環境中形成的。即使是紫外線，也不足以產出如此規模的氧化錳。這個研究團隊在2012年12月的一次會議上說，埃蘭提出的早期藍藻的光合作用模式，似乎是對這種現象的唯一可信的解釋。

“這是個重大新聞，令人興奮不已，恰如其分地證實了約翰的假設，”德國杜塞爾多夫大學的威廉姆·馬?。╓illiam Martin）如此評論。他是一位支持埃蘭假說的早期演化研究人員，一直和埃蘭保持著合作，收集相關證據。但是布蘭肯西普依然堅持他的看法。用他的話來說，他跟埃蘭及馬丁就產生氧氣的光合作用如何起源的問題，進行過多次“十分激烈但是相當友好”的交流討論。

篇6

綠色植物是生物圈中有機物的制造者

本章綜合解說

本章內容概覽

光合作用是植物重要的生理活動，植物通過光合作用制造的有機物，不僅滿足了自身的需要，而且養育了生物圈中的其他生物。本章首先通過“綠葉在光下制造有機物”的實驗，讓我們認識到淀粉是光合作用的產物，光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件，為更好地理解光合作用的概念和意義打下良好的基礎。然后從植物體自身和整個生物圈兩個角度介紹了綠色植物通過光合作用制造的有機物的作用。

重點難點提示

重點：

（1）綠色植物通過光合作用制造有機物。

（2）概述綠色植物制造的有機物不僅用于構建植物體，而且養育了生物圈中的其他生物。

難點：

“綠葉在光下制造有機物”的實驗。

本章學法點津

（1）學習本章知識時，可以先自己嘗試設計檢驗綠葉在光下制造有機物的實驗方案，然后對照教材上的實驗指導，找出自己所設計的實驗的不足之處，思考每個實驗步驟中包含的科學原理和方法，帶著問題做實驗，圍繞實驗現象進行分析討論，得出結論。這樣不僅學習了知識，還培養了相關能力，

學習了科學實驗的方法，促進了思維的發展。

（2）“綠葉在光下制造有機物”的實驗可簡單記憶成：處理要在黑暗中，黑紙遮葉成對比，加熱酒精為脫色，清水漂洗加碘液，沖掉碘液有色變。

（3）通過對實驗結論的歸納、總結，認識光合作用。聯系植物作為生產者在生物圈中的作用，認識光合作用對生物圈的重要意義。

教材預習全解

趣味情景導入

科學家海爾蒙特曾經把一棵2．5千克的柳樹苗栽種到一個木桶中（如圖所示）。桶里的土壤事先稱了質量。在這之后，他只給柳樹苗澆純凈的雨水。5年之后柳樹長大了，質量增加了80多千克，而土壤只減少了不到100克。你知道這棵柳樹增加的成分主要是什么嗎？

學習目標導航

1．闡明綠色植物通過光合作用制造有機物。

2．運用實驗的方法檢驗綠葉在光下制造有機物。

3．概述綠色植物制造的有機物不僅用于構建植物體，而且養育了生物圈中的其他生物。

4．認同綠色植物制造有機物對于生物圈的重要意義。

相關知識鏈接

1．綠色植物屬于生態系統中的生產者，它們通過光合作用制造的有機物，不僅滿足了自身的需要，而且養育了生物圈中的其他生物。

2．葉綠體能將光能轉變為化學能，是細胞中重要的能量轉換器。

教材內容全解

想一想，議一議

（見教材第116頁）

綠色植物除了為蛙提供隱蔽的棲息環境外，還間接地為蛙提供了食物來源，因為大多數蛙類的

食物是昆蟲，而昆蟲如蝗蟲以綠色植物為食。綠色植物還在維持生物圈的碳一氧平衡中發揮重要作

用，為蛙提供了良好的生存條件。

知識點一

綠葉在光下制造有機物

1．教材第116頁“實驗”全解（綠葉在光下制造有機物）（重點、難點）

（1）目的要求：①檢驗綠葉在光下制造的有機物是不是淀粉。

②探究光是不是綠葉制造有機物不可缺少的條件。

（2）材料用具：盆栽的天竺葵，黑紙片，曲別針，酒精，碘液，小燒杯，大燒杯，培養皿，酒精燈，三腳架，石棉網，鑷子，火柴，清水。

（3）方法步驟（如圖）

①暗處理：實驗前把天竺葵放在黑暗處一晝夜，其目的是讓葉中的淀粉運走或耗盡，使實驗效果更明顯，更有說服力。

②設置對照：用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，然后移到陽光下照射。這實際上進行的是對照實驗，自變量為光。

③摘葉：幾個小時以后，摘下葉片，去掉遮光的紙片。

注意

光照時間不宜太長，否則會出現遮光部分也變藍的現象，因為可以由篩管從照光部位運來淀粉。

④酒精脫色：把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片中含有的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。

注意

①隔水加熱，可避免因直接加熱酒精而沸騰外溢發生危險。

②認識裝置：小燒杯內放有酒精，大燒杯中盛有清水，將小燒杯放入大燒杯中，隔水加熱，目的是使小燒杯內葉片受熱均勻。

⑤漂洗、滴碘液：用清水把葉片上的物質（如酒精、葉綠素等）漂洗掉，再把葉片放到培養皿中，向葉片上（見光的部分和不見光的部分）滴加碘液。

⑥清洗、觀察：稍停片刻，用清水沖掉碘液，觀察葉色發生了什么變化。滴上碘液后，我們發現，葉片見光的部分變成了藍色，用黑紙片遮蓋的部分未變藍。淀粉的特性之一是遇碘液變藍色，這說明見光的部分產生了有機物——淀粉，同時也進一步說明淀粉是光合作用的產物。

（4）實驗結論：①淀粉是光合作用的產物。

②光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。

規律總結

用數字記憶法巧記“綠葉在光下制造有機物”實驗的方法步驟

實驗步驟可概括為“一晝夜，兩面遮，三步走”。具體地說，“一晝夜”就是把天竺葵放在黑暗處一晝夜；“兩面遮”強調用黑紙片遮蓋葉片的一部分，要把上下雨面都遮蓋住；“三步走”是“隔水加熱清水漂洗碘液檢驗”三個連續的操作步驟。

討論

（見教材第117頁）

1．使葉片中原來儲存的淀粉轉運或消耗掉，以排除原有淀粉對實驗的干擾，保證所檢測到的淀粉是實驗過程中形成的。

2．是為了做對照實驗。如果用黑紙片遮蓋的這一部分遇碘不變藍，而照光部分變藍，說明經過一晝夜“饑餓”處理后葉片中原來儲存的淀粉消耗完了，照光部分的淀粉是葉片在實驗過程中制造的；還說明葉片只有在光照條件下才能制造有機物（淀粉）。

3．主要是淀粉等糖類。

例1（2015山東東營）“春天不是讀書天，放個紙鳶，飛上半天”。踏青歸來，許多同學的白衣服上沾染了植物的綠色汁液，欲去除綠漬，最好選用（

）

A．涼水

B．熱水

C．酒精

D．洗衣液

【答案】C

【解析】植物的綠色汁液是植物細胞內的葉綠素，它不溶于水，但溶于酒精，可以選用酒精除去綠漬。

故選擇C選項。

例2（2014湖北十堰）將盆栽天竺葵放在黑暗環境一晝夜后，用黑紙片將葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來（如圖所示），置于陽光下照射一段時間后，摘下葉片，經脫色后滴加碘液，發現葉片的未遮光部分變為藍色。下面分析正確的是（

）

A．把盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是通過光合作用消耗掉原右的有機物

B．用黑紙片將葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來的目的是設置對照

C．滴加碘液后發現，葉片未遮光部分變為藍色，說明光合作用產生了蛋白質

D．該實驗不能證明光合作用需要光

【答案】B

【解析】把盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是通過呼吸作用消耗掉原有的有機物（淀粉），這樣實驗中用碘液檢驗到的淀粉才是葉片在實驗過程中制造的，A項錯誤；

用黑紙片將葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來的目的是設置對照，B項正確：

滴加碘液后發現，葉片未遮光部分變為藍色，說明光合作用產生了淀粉，不是蛋白質，C項錯誤；

遮光部分不能進行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液不變藍色，未遮光部分接受光照，能進行光合作用制造淀粉，滴加碘液變藍色，因此該實驗能證明光合作用需要光，D項錯誤。

故選擇B選項。

2．淀粉是光合作用的產物（重點）

通過“綠葉在光下制造有機物”的實驗可以看出，葉片的見光部分遇到碘液后變成了藍色。遇碘變藍是淀粉的特性，這說明葉片的見光部分產生了淀粉，進而說明淀粉是光合作用的產物。

提示

綠色植物通過光合作用制造的有機物主要是淀粉等糖類，一部分糖類在植物體內還會轉變為蛋白質、脂肪等其他有機物。

3．光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件（重點）

“綠葉在光下制造有機物”的實驗中，葉片遮光部分和見光部分形成了一組對照實驗。實驗的結果是葉片的見光部分產生了淀粉，遮光部分（被黑紙片遮蓋的部分）沒有產生淀粉，說明光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。

4．葉片是綠色植物制造有機物的主要器官（重點）

科學實驗證明，凡是植物的綠色部分，只要細胞中含有葉綠體，就能進行光合作用制造有機物。與植物體的其他部位相比，葉片的數量多，葉肉細胞中含有大量的葉綠體，因此，葉片是綠色植物制造有機物的主要器官。葉綠體因含有葉綠素而使植物的葉片呈現綠色。

拓展

植物通過葉片進行光合作用制造的淀粉（有機物）可以通過篩管運送到各個器官。不同的植物儲存有機物的器官不同，有的儲存在果實中，如小麥、玉米；有的儲存在莖中，如馬鈴薯；有的儲存在根中，如甘薯。

5．光合作用的含義（重點）

光合作用是指綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光，利用光提供的能量，在葉綠體中合成淀粉等有機物，并且把光能轉變為化學能，儲存在有機物中的過程。

植物的光合作用是在葉綠體中進行的，葉綠體既是生產有機物的“車間”，也是將光能轉變為化學能的“能量轉換器”。

例3

如圖所示，選擇經暗處理后的銀邊天竺葵的一片葉，用黑紙片從葉片的上下兩面遮蓋起來，然后放在陽光下照射幾小時，之后取下葉片，經脫色、漂洗、滴加碘液處理。圖中甲為銀邊天竺葵葉片的銀邊部分，乙為葉片遮光部分，丙為葉片未遮光部分。請回答：

（1）甲處的變化是________，原因是__________。

（2）乙處的變化是________，原因是__________。

（3）丙處的變化是________，原因是__________。

【答案】（1）不變藍色

無葉綠體

（2）不變藍色

無陽光照射

（3）變藍色

光合作用產生了淀粉

【解析】本題主要考查兩個知識點：一是綠色開花植物光合作用只有在含有葉綠體的細胞中才能進行，甲處是天竺葵的銀邊部分，沒有葉綠體，故不能進行光合作用，不會產生淀粉；二是光是光合作用必不可少的條件，乙處無陽光照射，也不能進行光合作用，只有丙處既有葉綠體，又有陽光照射，所以能進行光合作用產生淀粉。

知識點二

有機物用來構建植物體

植物體的組成成分除了水和少量的無機鹽外，主要是有機物。光合作用制造的有機物經篩管運輸到植物體各處的細胞，為細胞的生命活動提供能量，并參與構建植物細胞，進而構成各種組織、器官，直至整個植物體。

1．從細胞水平來看

植物細胞細胞壁的主要成分是纖維素，纖維素是一種多糖，屬于有機物。細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質，兩者均是有機物。細胞核中的遺傳物質DNA也是有機物?？傊M成植物細胞的各種成分中，除了水和無機鹽外，主要是有機物。

2．從器官水平來看

構成果實、種子的成分中，除水和無機鹽外，其余的都是有機物，包括糖類、蛋白質、脂肪等，如蘋果、梨等果實含有豐富的糖類，黃豆和花生的種子中富含蛋白質和脂肪，芝麻和向日葵的種子中含有較多的脂肪。另外，有些植物的根、莖中也含有大量的有機物，如甘薯的根、蓮藕的莖及馬鈴薯的塊狀莖中含有豐富的淀粉。

3．從個體水平來看

構成植物體干重的絕大部分物質是有機物，只有極少部分是無機鹽。

4．有機物影響植物的生長

在我國北方，到了冬季，大部分植物的葉子已經脫落，這樣，光合作用就基本停止了。雖然有的植物冬季未落葉，但由于溫度較低等因素，光合作用也非常弱。由于植物生長所需要的物質是光合作用的直接或間接產物，所以到了冬季，有機物的減少，使植物長得很慢甚至停止生長。

待到春回大地，風和日麗，隨著氣溫的回升，植物生長出大量的葉，光合作用日漸旺盛，生產的有機物不斷增多，草木生長加快，生物圈到處生機盎然。

例4（2014黑龍江大慶）馬鈴薯、玉米中含有豐富的淀粉，植物體內的有機物是通過什么過程獲得的？（

）

A．呼吸作用

B．光合作用

C．吸收作用

D．蒸騰作用

【答案】B

【解析】植物葉的葉肉細胞內含有葉綠體，在光下能進行光合作用制造淀粉，再經篩管運輸到其他器官內儲存起來。

故選擇B選項。

知識點三

綠色植物制造的有機物養育了生物圈中的其他生物

1．綠色植物制造的有機物供自身利用

綠色植物的生活離不開有機物，作為生態系統中的生產者，綠色植物通過光合作用制造的有機物，一部分滿足自身生長、發育、繁殖的需要，另一部分在體內儲存起來。

2．綠色植物制造的有機物為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源

生物圈中其他生物的食物直接或間接來自植物，如植食動物直接以植物為食，肉食動物以植食動物為食，雜食動物則兼而食之，人類屬于雜食動物，人的食物也是直接或間接地來自植物?？梢哉f，綠色植物既給其他生物提供了構建自身的材料，也給其他生物提供了生命活動的能量。

總之，綠色植物作為生物圈中的生產者，它們制造的有機物，通過食物鏈、食物網，養育了生物圈中的其他生物。

典型例題剖析

題型一

綠葉在光下制造有機物

例1（2014浙江金華）下列關于“植物在光照下制造淀粉實驗”的描述，不正確的是（

）

A．把天竺葵放在黑暗處一晝夜，目的是運走、耗盡葉片內的淀粉

B．天竺葵在光照下既能進行光合作用又能進行呼吸作用

C．將葉片放在酒精中隔水加熱的原因之一是避免酒精溫度過高引起燃燒

D．葉片經脫落、清洗、滴加碘液、再清洗，遮光部分顯藍色

【答案】D

【解析】光合作用必須在光下進行，制造的淀粉遇到碘液后變藍色。遮光部分沒有光照，不能進行光合作用，也就無法產生淀粉，滴加碘液后不變藍，變藍的是見光部分，因為見光部分進行了光合作用，產生了淀粉。

故選擇D選項。

題型二

光合作用

例2（2015湖南湘潭）1864年德國科學家薩克斯將天竺葵的綠色葉片放在暗處12小時，再將此葉片一半曝光，一半用錫箔遮光。經過一段時間光照后，用碘蒸氣處理葉片，結果發現葉片的曝光部分顯藍色，遮光部分顯棕色（如圖），該實驗的結論是（

）

①光合作用需要葉綠素

②光合作用需要光

③光合作用產生氧氣

④光合作用產生淀粉

A．①③

B．②④

C．①④

D．②③

【答案】B

【解析】葉片曝光部分有光進行光合作用制造了淀粉，因此滴加碘液后顯現藍色；遮光部分缺光不進行光合作用，因此滴加碘液后不顯現藍色，呈棕色。曝光部分和遮光部分唯一的變量是光，所以該實驗可以證明：②光合作用需要光，④光合作用產生淀粉。

故選擇B選項。

題型三

綠色植物制造的有機物的作用

例3

下列說法不正確的是（

）

A．綠色植物通過光合作用合成的有機物，是植物自身生長、發育所必需的營養物質

B．綠色植物通過光合作用合成的有機物，也是人類的食物來源

C．綠色植物通過光合作用合成的有機物，也是動物的食物來源

D．人類所需的無機物是由綠色植物的光合作用合成的

【答案】D

【解析】在生態系統中，綠色植物能夠通過光合作用制造有機物，并把光能轉變成化學能儲存在有機物中。綠色植物制造的有機物，不僅養活了植物自身，還為人類和其他動物的生存提供了食物，因此，綠色植物是生態系統中的生產者。

故選擇D選項。

知識能力提升

重點內容總結

易誤易混警示

1．誤認為能進行光合作用的植物一定是綠色的

能進行光合作用的植物并不一定是綠色的，有些植物細胞內除含有葉綠素外，還含有其他色素，從而使植物體呈現不同的顏色。但只要植物細胞內含有葉綠體（葉綠素），植物就能進行光合作用，如

海帶。

2．光合作用實驗中葉片脫色的方法

在“綠葉在光下制造有機物”的實驗中驗證產生淀粉時，要先使葉片本身的綠色脫去，即把葉片中的葉綠素溶解到酒精中。脫色的一般方法是把葉片放入酒精內隔水加熱。不能直接放入清水中加熱，

因為清水不能溶解葉綠素；也不能直接加熱酒精，因為直接加熱酒精可能引起酒精外溢、燃燒而發生危險。

例

在“綠葉在光下制造有機物”的實驗中，如圖中對葉片進行酒精脫色的裝置，正確的是（

）

【答案】B

【解析】對葉片進行脫色處理時，要把葉片放入酒精中，然后隔水加熱。

故選擇B選項。

綜合提升訓練

1．（2014湖南常德）做“綠葉在光下制造淀粉”的實驗時，涉及如下操作步驟：①選葉遮光；②酒精水??；③黑暗處理；④碘酒顯影；⑤清水漂洗；⑥觀察變化。該實驗正確的操作順序是（

）

A．①③②⑤④⑥

B．③①②⑤④⑥

C．①③⑤②④⑥

D．③①④⑤②⑥

【答案】B

【解析】該實驗首先要進行暗處理，以消耗掉葉片內原有的淀粉；之后選葉遮光，形成對照實驗；光照一段時間后，取下葉片，用隔水加熱的方法，讓酒精脫去葉片中的葉綠素；再用清水漂洗掉葉片表面的酒精；然后滴加碘液，觀察變化。

故選擇B選項。

2．（2014廣東韶關）某實驗小組為了驗證綠色植物進行光合作用是否需要光，設置了如圖所示裝置，正確的組合是（

）

A

．②③

B．①②

C．②④

D．①③

【答案】A

【解析】要驗證光合作用是否需要光，就應該保證選取的兩組裝置中光是唯一的變量，其他條件都相

同且適宜。

故選擇A選項。

3．（教材內容全解例2變式）（2014廣東普寧）將如圖所示裝置先放在黑暗處一晝夜，然后用鋁箔紙將甲葉片全部包裹，乙葉片不包裹。在連續照光數天后，摘下甲、乙葉片，經去除葉綠素和漂洗等處理后，再滴加碘液。下列敘述正確的是（

）

A．包鋁箔紙的目的是防止水分散失

B．該實驗證明光合作用需要二氧化碳

C．滴加碘液之后，甲葉片呈藍色，乙葉片呈黃白色

D．該實驗證明光合作用的產物需要照光后才能由葉片合成

【答案】D

【解析】實驗中包鋁箔紙的目的是遮光，以形成以光為唯一變量的一組對照實驗；滴加碘液后，見光的葉片乙變藍色，用鋁箔紙包裹的葉片甲不變藍；該實驗證明了光合作用必須在光下進行，淀粉是光合作用的產物。

故選擇D選項。

4．（2015黑龍江龍東）如圖是“綠葉在光下制造有機物”的部分實驗過程圖，請據圖回答問題：

（1）過程②的目的是形成_____________。

（2）過程③的目的是將葉片中的____________溶解在酒精中，使葉片變成___________色。

（3）過程④的目的是檢驗光合作用合成的有機物是不是__________________。

（4）葉片見光部分變成藍色，說明光合作用不可缺少的條件是_______________。

【答案】（1）對照

（2）葉綠素

黃白

（3）淀粉

（4）光

【解析】（1）用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，是為了形成對照實驗，實驗變量是光。

（2）光照幾個小時后把葉片放入盛有酒精的燒杯中，隔水加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中至葉片變成黃白色。

（3）過程④表示漂洗后滴加碘液，向葉片滴加碘液的目的是根據淀粉遇碘變藍色的特性，檢驗是否產生淀粉。滴碘液前要先用清水將葉片上的酒精沖洗干凈，以免影響實驗效果。

（4）在葉片上滴加碘液后所看到的現象是：葉片見光部分遇碘變藍色，葉片遮光部分遇碘不變藍色，說明葉片見光部分進行了光合作用，產生了淀粉；光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。

教材練習解析

1．（1）×

解析：葉綠素存在于葉綠體中，葉綠體是綠葉進行光合作用的場所。

（2）√

（3）×

解析：綠色植物通過光合作用，將光能轉變成化學能，儲存在它所制造的有機物中。

（4）√

2．營養組織。營養組織的細胞壁薄，液泡較大，有儲藏營養物質的功能。含有葉綠體的營養組織還能進行光合作用。

3．綠色植物作為生物圈中的生產者，它們制造的有機物，通過食物鏈、食物網，養育了生物圈中的其他生物。如果沒有綠色植物，食物鏈、食物網將會因為失去起點而解體，其他生物就會餓死?？梢哉f，綠色植物是生物圈的基石。

4．實驗方法：光照是本實驗的變量，設計有光照和無光照的對照實驗。

實驗步驟：①準備某種植物的種子（如綠豆、大豆、芥菜子）20粒，兩個能夠蓋緊的罐頭瓶，一把小勺，四張餐巾紙（或衛生紙），兩張標簽紙和膠水（或直接用黏性標簽）。②在兩個標簽上分別寫上“有光”“無光”，分別貼在兩個罐頭瓶上。將兩個罐頭瓶放倒，每個瓶中放入兩張餐巾紙。用小勺在兩個瓶中分別撒上10粒種子，再灑上一點兒水，使里面的紙變得潮濕，擰緊瓶蓋。③將“有光”的瓶放在室內有光的地方，將“無光”的瓶放在壁櫥里。一周后觀察種子萌發長出的幼苗的顏色。

預期結果：“有光”的瓶中的幼苗是綠色的，“無光”的瓶中的幼苗是淡黃色的。

本章大歸納（三、四章）

基礎知識梳理

本章重點歸納

重點

植物體內物質的運輸

1．水分和無機鹽的吸收和運輸

綠色植物的根尖成熟區有大量的根毛，大大增加了吸收的面積。根毛細胞在結構上適于吸收水分、無機鹽，其細胞壁薄、細胞質少、液泡大。從根尖的成熟區開始出現了細胞分化，形成了導管，根、莖、葉等器官中的導管都是相通的，在蒸騰作用產生的拉力下，水分由根吸收，沿莖中的導管向上運輸到葉、花、果實等植物體的各個部位。導管在結構上也適于運輸水分，它是由一些細胞質和細胞核消失、上下連接處細胞壁也消失的細胞所形成的暢通管道，位于木質部中。

2．有機物的運輸

植物體的生命活動需要消耗有機物，這些有機物是由植物通過光合作用產生的。由于光合作用在有葉綠體的部位進行，所以產生的有機物需通過管道才能運輸到植物體各處，這種管道就是篩管。篩管位于韌皮部，分布在樹皮內部。葉片的葉肉細胞內含有大量的葉綠體，葉綠體是植物進行光合作用的場所，因此篩管運輸有機物是自上而下的。

重點二

植物體內水分的散失

植物體內水分的散失主要是通過蒸騰作用完成的，散失的水分約占植物吸水總量的99%。蒸騰作

用是植物體的一項重要生理功能，葉是植物進行蒸騰作用的主要器官。在葉片的表皮細胞之間分布著許多成對的保衛細胞，兩個保衛細胞圍成的空腔是氣孔，保衛細胞控制若氣孔的張開和閉合。蒸騰作用對植物自身和生物圈都有重要的作用，一方面可以拉動水分和無機鹽在植物體內的運輸，同時降低植物體的溫度；另一方面，植物通過蒸騰作用促進了生物圈的水循環，可以降低空氣的溫度，提高大氣濕度，增加降水等。

重點三

光合作用

光合作用是綠色植物的一項重要的生理功能。光合作用必須在光下進行，光合作用的場所是葉綠體。在植物細胞中，葉肉細胞含有較多的葉綠體，因此，葉是植物進行光合作用的主要器官。綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光，利用光提供的能量，在葉綠體中合成淀粉等有機物，并且把光能轉變為化學能，儲存在有機物中，這個過程就是人們常說的光合作用。

綠色植物通過光合作用制造的有機物，一方面用來構建自身細胞、組織、器官等，供給自身生命活動所需的物質和能量；另一方面也養育了生物圈中的其他生物，是生物圈中生物生存的基礎。

中考考點對接

中考考點解讀

本部分的主要考點有：（1）根部適于吸收水分的特點；（2）水分在植物體內的運輸途徑；（3）葉片的結構；（4）植物體內水分的散失——蒸騰作用；（5）綠葉在光下制造有機物的實驗；（6）光合作用的含義及意義。

中考時，植物生活需要水分和水分進入植物體的途徑常與生活中的一些現象聯系起來，考查對生

命現象的分析能力和實踐運用能力。葉片的結構及蒸騰作用對植物自身和生物圈的意義是歷年中考的

熱點，常常和實驗、生活實際等相結合，注重對實驗探究能力、資料分析能力和實踐運用能力的考查。

本部分內容中，綠色植物的光合作用是考查的重患，注重考查實驗探究和綜合運用能力以及與生

活、生產實踐的聯系，“綠葉在光下制造有機物”的實驗、光合作用在生物圈中的重要作用是命題的主

要切入點。

中考典題剖析

熱考點1

葉片的結構

例1（2015四川資陽2分）如圖是顯微鏡下觀察到的某種陸生植物葉的上下表皮（a、b表示細胞）。以下判斷錯誤的是（

）

A．甲是上表皮

B．a能進行光合作用

C．乙是下表皮

D．b能進行光合作用

【答案】B

【解析】葉的表皮分為上表皮和下表皮，一般情況下，陸生植物葉的下表皮的氣孔比上表皮的氣孔多，故乙為下表皮，甲為上表皮。表皮上有不合葉綠體的表皮細胞和含有葉綠體的保衛細胞。b為保衛細胞，能進行光合作用；a為表皮細胞，不能進行光合作用。

故選擇B選項。

熱考點2

“綠葉在光下制造有機物”的實驗

例2（2015山東菏澤2分）科學家薩克斯曾做過這樣的實驗：把綠葉放在暗處數小時，然后把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，結果未遮光部分的葉片變為深藍色，而遮光部分的葉片不變藍。對這一實驗現象的解釋，錯誤的是（

）

A．該實驗可以證明綠色葉片在光合作用中產生了淀粉

B．該實驗可以證明光是綠色葉片進行光合作用的條件

C．將綠色葉片先放在暗處幾小時的目的是消耗掉其中原有的淀粉

D．在薩克斯的實驗中變量木是單一的，所以沒有形成對照

【答案】D

【解析】根據題意可知，本實驗的變量是光，用碘蒸氣處理葉片，遮光部分不變藍，原因是沒有進行光合作用，不能產生淀粉；不遮光部分變成藍色，原因是進行了光合作用，產生了淀粉。故可得出結論：光是植物進行光合作用的必要條件；綠色植物進行光合作用能夠制造淀粉，A、B兩項正確。

把天竺葵放到黑暗處一晝夜，使葉片內的淀粉運走或耗盡，以排除原有淀粉對實驗的干擾，保證實驗結果所檢測到的淀粉是在實驗過程中產生的，C項正確。

對照實驗要求有且只有一個變量，該實驗中只有一個變量即光照，其他條件都相同且適宜，因此可以形成對照，D項錯誤。

故選擇D選項。

例3（2014黑龍江綏化7分）在“綠葉在光下制造有機物”的實驗中，將一盆天竺葵放置黑暗處一晝夜，選取其中一個葉片，用三角形的黑紙片將葉片的上下兩面遮蓋起來（如圖中圖一所示），置于陽光下照射一段時間以后，摘下該葉片，經酒精脫色、漂洗，最后用碘液檢驗。請分析回答：

（1）實驗前將盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是讓葉片中原有的淀粉_________。

（2）葉片的一部分遮光，一部分不遮光，這樣處理可起到_________作用。

（3）圖二是對葉片脫色的裝置，正確的是________圖，圖中標號_________代表酒精。

（4）脫色過程中，圖二裝置乙盛有葉片的燒杯中的液體逐漸變成綠色。脫色后的葉片呈現的顏色是______．

（5）在脫色的葉片上滴加碘液，圖一中未遮光的部分變成________色，說明該部分產生了淀粉。

（6）通過該實驗可以得出結論：_________是綠色植物進行光合作用的條件。

【答案】（1）運走或耗盡

（2）對照

（3）乙

2

（4）黃白色

（5）藍

（6）光（每空1分）

【解析】本實驗進行暗處理的目的是要把葉片內原有的淀粉運走或耗盡。葉片一部分遮光，一部分見光是為了形成對照。酒精脫色時，應該把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，然后把小燒杯放入盛有水的大燒杯中。葉片脫去葉綠素后變為黃白色，滴加碘液后，未遮光的部分變成了藍色，而遮光部分未變藍色，說明光是綠色植物進行光合作用的條件。

熱考點3

光合作用對植物自身及生物圈的意義

例4（2013黑龍江大慶2分）綠色植物是生物圈中作用很大的一類生物，下列敘述錯誤的是（

）

A．綠色植物為人類提供了豐富的自然資源

B．綠色植物直接或間接為其他生物提供食物和能量

C．綠色植物對維持生物圈中氧和水等物質的循環發揮重要作用

D．綠色植物通過光合作用影響氧循環，通過呼吸作用參與水循環

【答案】D

【解析】綠色植物通過光合作用制造的有機物，不僅滿足了自身的生長、發育、繁殖的需要，而且為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源。另外，綠色植物還通過蒸騰作用參與了生物圈的水循環。

故選擇D選項。

中考能力提升

1．（2014山東煙臺）小麥的生長發育需要大量的水分，如圖是小麥根尖的結構圖，吸水的主要部位和生長最快的部位分別是（

）

A．①和②

B．②和③

C．①和③

D．②和④

【答案】A

【解析】圖中①是成熟區，②是伸長區，③是分生區，④是根冠。根吸水的主要部位是①成熟區，該部位的表面生有大量的根毛。根生長最快的部位是②伸長區。

故選擇A選項。

2．（2015福建漳州）從同一植株上取大小相同的兩根枝條，把其中的一根枝條摘除葉片，將它們分別放入裝有等量清水的燒杯中，往燒杯內滴入油，使之鋪滿水面，將燒杯置于天平上，調節平衡，裝置如圖所示，將該裝置放在陽光下照射一段時間，天平將會（

）

A．左盤下沉

B．右盤下沉

C．保持平衡

D．先左盤下沉后保持平衡

【答案】B

【解析】植物體內的水分通過蒸騰作用由氣孔散失到體外，進行蒸騰作用的主要部位是葉片。將題中所示裝置放在陽光下照射一段時間，由于左邊枝條的葉片比右邊枝條的葉片多，左邊枝條通過蒸騰作用散失的水分也多，使左邊裝置的總質量低于右邊裝置的總質量，因此天平右盤會下沉。

故選擇B選項。

3．（2015廣東）如圖為葉片結構示意圖，下列對相關結構和功能的敘述，錯誤的是（

）

A．①是導管，可運輸水

B．②③具有保護作用

C．④中能進行光合作用

D．⑤可以張開或閉合

【答案】A

【解析】①是葉脈，具有支持和輸導作用，其內有導管和篩管，導管可運輸水分和無機鹽，篩管可運輸有機物；②③合稱為表皮，作用是保護內部組織；④是葉肉，含有大量葉綠體，能進行光合作用；⑤氣孔是葉片與外界進行氣體交換的“窗口”，也是植物體蒸騰作用的“門戶”，由保衛細胞控制其張開或閉合。

故選擇A選項。

4．（2015山東濰坊）下列有關植物蒸騰作用的敘述，錯誤的是（

）

A．蒸騰作用越強，根對無機鹽和水的吸收速度越快

B．多數陸生植物的葉片通過下表皮散失的水分比上表皮多

C．干旱地區植物的葉片往往較小，這反映了生物對環境的適應

D．蒸騰作用的強弱受光照強度、環境溫度等因素的影響

【答案】A

【解析】蒸騰作用能促進根部對水分的吸收，促進植物體內水分及無機鹽的運輸，不能促進無機鹽的吸收，A項錯誤；

多數陸生植物葉片的下表皮的氣孔比上表皮多，通過下表皮散失的水分比上表皮多，B項正確；

干旱地區的植物葉片退化為刺，可以降低蒸騰作用，減少水分的散失，以適應干旱缺水的環境，C項正確；

在自然環境中，蒸騰作用的強弱受光照強度、環境溫度、空氣濕度、空氣流動情況等因素的影響，D項正確。

故選擇A選項。

5．（2015浙江金華）在驗證“綠葉在光下制造淀粉”的實驗中，要對如圖甲的葉片進行脫色處理，處理方法如圖乙所示，圖乙中大燒杯內盛放液體A，小燒杯內盛放液體B，下列說法正確的是（

）

A．液體A、B都是清水

B．液體A、B都是酒精

C．液體A是清水，液體B是酒精

D．液體A是酒精，液體B是清水

【答案】C

【解析】對葉片進行脫色處理時，要把葉片放在盛有酒精的小燒杯中，再將小燒杯放入盛有清水的大燒杯中，隔水加熱。

故選擇C選項。

6．（2015湖北孝感）玉蘭、海棠等植物在早春時節，當葉片還沒有完全長出時，卻可以開出滿樹嬌艷的花朵。推測這些花瓣中有機物的主要來源，正確的是（

）

A．它們是根從土壤中吸收并運輸到花瓣的

B．它們是花瓣在光照條件下進行光合作用合成的

C．它們是樹皮將二氧化碳和水轉變成有機物再運輸到花瓣的

D．它們是葉在上一年通過光合作用制造并儲存于樹干，在開花時通過篩管轄運到花瓣的

【答案】D

【解析】根從土壤中吸收的是水和無機鹽，并輸送到植物體的各個器官，A項錯誤；

花瓣屬于植物體的生殖器官，不能進行光合作用，B項錯誤；

樹皮中的導管將從根部吸收的水和無機鹽運輸到花等各個器官，水和無機鹽不能轉化成有機物，C項錯誤；

有機物是植物的葉通過光合作用制造的，玉蘭、海棠等植物在早春時節，當葉片還沒有完全長出時就可開花，此時，有機物來自上一年葉通過光合作用制造并儲存的，D項正確。

故選擇D選項。

7．（2015安徽淮北）“綠葉在光下制造淀粉”的實驗證明了（

）

A．光合作用只有在光下才能進行，并產生氧氣

B．光合作用的條件之一是光，并產生淀粉

C．光合作用的產物是氧和淀粉

D．光合作用在有光無光時都能進行

【答案】B

【解析】光合作用即綠色植物通過葉綠體利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存能量的有機物，同時放出氧氣的過程?！熬G葉在光下制造淀粉”實驗的步驟為：（1）暗處理：把盆栽的天竺葵放到黑暗處一晝夜。（2）遮光：用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，然后移到陽光下照射，幾小時后，摘下葉片，去掉遮光的紙片。（3）脫色：把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片中的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。（4）漂洗、染色：用清水漂洗葉片，再把葉片放到培養皿里，向葉片上滴加碘液。（5）觀察：稍停片刻，用清水沖掉碘液，觀察葉片顏色發生了什么變化。可見本實驗的變量是光，實驗現象：遮光部分沒有變藍色，未遮光部分變成藍色，故得出結論：光合作用的條件是光，淀粉是光合作用的產物。

故選擇B選項。

8．（2014天津）請根據“綠葉在光下制造有機物”的部分實驗步驟示意圖（如圖）回答問題。

（1）把天竺葵放到黑暗處一晝夜后，如圖①處理，經過幾小時，去掉葉片上遮光紙片。圖②中，把葉

片放入盛有________的小燒杯中隔水加熱，脫去葉片中的葉綠素。

（2）如圖③所示，向漂洗后的葉片滴加碘液，稍候片刻用清水沖洗，觀察到葉片見光部分變成______色，說明葉片的見光部分產生了有機物——________。

（3）對照葉片遮光部分和見光部分的實驗現象，說明_______是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。

【答案】（1）酒精

（2）藍淀粉

篇7

1. 教材分析：

綠色植物通過光合作用制造了大量有機物并儲存能量，不但滿足了綠色植物本身生活的需要，而且還為生物圈中的其他生物提供了有機物和能量。并且所有生物對于有機物和能量的利用都是通過呼吸作用實現的，因而呼吸作用是生物的共同特征。

2. 學情分析：

初中一年級的學生對于植物的光合作用和動物的呼吸作用已經有了認識，但往往意識不到植物的呼吸作用，甚至將植物的光合作用與呼吸作用相混淆。在課堂中注意時時以動物的呼吸作用作為參照，組織一系列驗證性實驗和探究性實驗，使學生在動手動腦、自主探究的學習活動中，獲得有關呼吸作用的基礎知識，發展思維能力，培養科學精神；通過分析呼吸作用原理在生產、生活中的有關應用，關注現實生活，使學生能夠運用所學知識解決生活中的常見問題。

3. 教學重點和難點：

（ 1 ）重點：

A 、學生能夠理解有機物中含有能量。

B 、學生通過實驗推出呼吸作用的過程，并用語言進行描述。

C 、學生理解呼吸作用的意義，并知道呼吸是生物的共同特征。

（ 2 ）難點：

A 、學生理解呼吸為生命活動提供能量。

B 、學生能靈活運用實驗原理，獨立設計、開展探究實驗。

教學目標：

1. 知識目標：

（ 1 ）通過聯系之前學過的知識，說出有機物可以構成植物體。

（ 2 ）能夠解釋出有機物中含有能量。

（ 3 ）能分析和解釋植物的呼吸作用在生產、生活中的實際問題。

（ 4 ）分析出呼吸作用的意義。

（ 5 ）分析出呼吸是生物的共同特征。

2. 能力目標：

（ 1 ）能模仿教師完成有關呼吸作用的實驗，增強實驗操作能力和觀察能力。

（ 2 ）能靈活運用實驗原理，獨立設計、進行探究實驗。

（ 3 ）通過實驗概述呼吸作用的過程，并用語言進行解釋。

3. 情感、態度、價值觀目標：

（ 1 ）形成實事求是的科學態度和探索精神。

（ 2 ）在實踐中大膽思考、勇于創新。

（ 3 ）認同綠色植物在制造有機物方面對于生物圈的重要意義。

課前準備：

1. 準備燃燒種子測能量變化的實驗。

2. 將煮熟種子和萌發種子分別放入廣口瓶中密封好，準備讓學生觀察瓶壁的變化。（ 4 人 / 組）

3. 將煮熟種子和萌發種子分別放入保溫瓶，密封并放好溫度計 2 天。

4. 準備驗證萌發的種子消耗氧氣的實驗。

5. 準備驗證萌發的種子消耗二氧化碳的實驗。

6. 提前將煮熟的和未經處理的白蘿卜（根）、菠菜葉（葉）、小西紅柿（果實）分別裝入不同的廣口瓶中，密封好，準備讓學生進行實驗，驗證植物的其他部分也可以進行呼吸作用。同時給每組學生準備相應的實驗用具。

具體教學過程：

教學目標

教師活動

學生活動

導入

1. 溫故知新：引導學生回憶光合作用的產物。

2. 問題設置：光合作用的產物對植物有什么作用？

3. 引出本節課課題。

學生回答問題，并進行思考。

有機物構建植物體

1. 課堂展示：教師向剖開的紅薯上滴加碘液，讓學生觀察現象并思考問題：紅薯中有什么物質，從而引出淀粉。以提問讓學生思考大豆中的成分：蛋白質和脂質。從器官水平的角度上讓學生認識到：有機物構建植物體。

2. 講解細胞各部分的成分，從細胞水平上讓學生認識到：有機物構建植物體。

3. 引領學生總結有機物的作用：有機物構建植物體，并體現在板書上。

學生觀察、思考、回答問題。

記筆記

有機物中含有能量

1. 問題設置：有機物還有什么作用？

2. 演示實驗：燒種子，測溫度。

教師用問題步步引導，證明燃燒的有機物可以釋放能量。讓學生直觀的知道：有機物中有能量。

學生思考、觀察。

配合老師完成實驗、

植物生活所需的能量由有機物釋放

1. 問題設置：植物的生活需不需要能量，能量來自于哪兒？

2. 引導學生以黃豆種子設計實驗，證明萌發的種子需要能量。

3. 演示實驗：保溫瓶中，煮熟種子與萌發種子的溫度變化。

4. 引導學生得出結論：種子在萌發的過程中可以釋放能量，且一部分能量以熱能的形式消耗，另一部分能量用于種子的生命活動。如種子的破土而出，根吸收營養物質都需要能量，這些能量來自于有機物。

學生思考

有機物釋放能量的過程（呼吸作用的過程）

有機物釋放能量的過程中產生水

1. 問題設置：在有機物釋放能量的過程中，還有沒有其他的物質發生了變化？

2. 學生實驗：觀察裝有煮熟種子和萌發種子的廣口瓶壁上的變化。

3. 引導學生得出結論：在有機物釋放能量的過程中還產生水。

有機物釋放能量的過程中消耗氧氣

1. 問題設置：在有機物釋放能量的過程中，除了看得到的變化，有沒有看不到的變化。

2. 演示實驗：驗證氧氣有無變化。

在實驗之前，與學生探討驗證的方法，如果有氧氣能產生的現象和如果沒有氧氣能產生的現象。全部討論清楚后再進行實驗。

3. 引導學生得出結論：在有機物釋放能量的過程中還消耗的能量。

學生可能回答氧氣、二氧化碳發生變化。

有機物釋放能量的過程中產生二氧化碳

1. 問題設置：二氧化碳有沒有發生變化。

2. 演示實驗：驗證二氧化碳有無變化。

（1 ）以實驗向學生證明，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁。

（2 ）在實驗前與學生討論清楚可能發生的變化和對應的原因。

3. 引導學生得出結論：在有機物釋放能量的過程中產生了二氧化碳。

呼吸作用的概念

1. 將之前的觀察與實驗結果寫成反應式。

2. 講解呼吸作用的過程和概念。

呼吸作用的意義

1. 問題設置：植物為什么要進行呼吸作用？

2. 講解呼吸作用為植物提供能量。

呼吸作用的場所

1. 問題設置：我們已經知道呼吸作用可以發生在萌發的種子中，在植物的其他部分可以進行呼吸作用嗎？

2. 介紹實驗材料：

（1 ）白蘿卜——根；

（2 ）小西紅柿——果實；

（3 ）菠菜葉——葉

3. 學生實驗：學生依照之前教師演示實驗的方法，分組利用已準備好的不同的實驗材料和用具，驗證在植物的其他器官有無呼吸作用。

4. 分組匯報實驗結果：

（1 ）在裝有未煮熟的白蘿卜的保溫瓶中，溫度升高了；觀察證明在裝有未煮熟的白蘿卜的廣口瓶中有水生成，實驗證明在裝有未煮熟的白蘿卜的廣口瓶中消耗了氧氣，產生了二氧化碳。

（2 ）菠菜葉和小西紅柿的實驗結果參照白蘿卜組相同。

5. 引導學生得出結論：植物的各個器官都可以進行呼吸作用。

6. 教師深化：植物所有的活細胞中都進行呼吸作用。

學生以小組為單位，設計實驗，進行驗證，并交流實驗結果。

分組匯報實驗結果

呼吸是生物的共同特征

1. 問題設置：人和其他動物需要呼吸嗎？呼吸作用的過程和植物一樣嗎？

2. 引導學生得出結論：動物也需要能量，也需要呼吸，并且呼吸過程和植物的一樣，所以說：呼吸是生物的共同特征。

學生思考并回答問題。

篇8

關鍵詞：玉米；氣孔；突變體；純系；單倍體

中圖分類號：Q945.19 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6997（2012）23-0023-03

Comphlll發現正常玉米氣孔復體（下簡稱氣孔）已過一百多年，其后玉米氣孔結構和功能也有一些報道，進而對玉米氣孔突變體的結構和功能也進行了初步研究，但對玉米氣孔突變體生理特性報道較少。玉米花粉單倍體植株的有些氣孔發生了變異。玉米花藥培養已獲得純系并用于育種實踐，也建立了能繼代再生的單倍體細胞系，但是這些單倍體植株存在不易移栽的困難。玉米氣孔突變體植株生長緩慢，植株矮小，葉氣孔的開閉關系到植株同外界氣體的交換，它是植物進行光合、呼吸、水分代謝的門戶[1]。因此研究玉米氣孔突變體的生理特性具有重要意義。

1 材料和方法

試驗材料用正常植株和突變體植株。突變體植株雌秋葉片中部的各類異常氣孔（這里不是指所有的異常氣孔，只是指無衛型、單付型及無付型氣孔）占總觀察氣孔的百分數為無衛：15 %～35 %，單付：30 %～36 %，無付：4 %～14 %。觀察氣孔用印跡法，方法是用膠液（3 g的膠放入50 mL水中加熱溶解）涂于玉米植株雌秋葉片的中部，干后撕下印有氣孔的明膠薄膜，于高倍鏡下觀察，并用測微尺測量氣孔口開度。

用稱重法測定玉米突變體的蒸騰強度，測定用試驗材料雌秋葉上部一葉片的中段，測定面積為一個載薄片大小，剪下樣品（五株玉米，每株玉米取兩個樣品，共10個樣品）用扭力天平立即稱重，再放回原處，間隔2 min后，再稱重，準確記錄時間和所稱重量。

蒸騰強度=

用半頁法測定玉米突變體的光合強度，測定用試驗材料雌秋葉上部一葉片的中段（用五株玉米突變體，每株玉米取兩個樣品，共10個樣品）先在它的一側葉片上切下一個載玻片大小面積放在潮濕黑暗的環境中，然后用110～130 ℃石蠟燙玉米葉鞘處以阻止葉片中光合產物的外運，一定時間后，在取后半片葉，在烘箱中烘干（先調烘箱100 ℃，而后調為80 ℃左右）再稱重。

光合強度=

2 結果和分析

2.1 異常氣孔運動的特點

正常型氣孔是由兩個保衛細胞和兩個付衛細胞組成，付衛細胞小于保衛細胞。

無衛型：氣孔中沒有保衛細胞，僅有兩個付衛細胞。

單付型：氣孔中僅有一個付衛細胞和兩個保衛細胞。

無付型：僅有兩個保衛細胞，無付衛細胞。

在早上，中午，下午，夜間四個時間各類氣孔的狀態。每種類型觀察三個片子，每個片子正常型和無付型觀察30個氣孔，單付型50個氣孔，表1中的氣孔口開度指平均值。

由表1可以看出，正常氣孔從早到晚氣孔口開度逐漸減小，氣孔由開到關；單付型氣孔，從早到晚氣孔口開度逐漸減小，與正常氣孔的開閉同步，但關閉，張開的速度正常氣孔慢，無付型氣孔與正常氣孔相反，從早到晚氣孔口開度逐漸增大，變化速度較正常氣孔和單付型氣孔慢。

夜間正常氣孔關閉時，異常氣孔的開閉情況見表2。

由表2可以看出：夜間正常氣孔關閉時，單付型氣孔也關閉，而無付型氣孔張開，關閉和張開的程度和時間不同。

氣孔的開閉運動與葉肉細胞，特別是保衛細胞的壓力勢變化有直接關系，引起壓力勢變化的原因較多，光是氣孔開閉的主要調節者，在光下保衛細胞的葉綠體進行光合作用消耗細胞中的二氧化碳，細胞中酸度降低，磷酸化酶在酸度低的情況下促進淀粉水解，淀粉變為小分子的葡萄糖，再加上光合作用制造的糖分，保衛細胞的滲透濃度增加，滲透勢引起水勢下降，付衛細胞的水分進入保衛細胞，光合微弱或停止，呼吸增加使二氧化碳含量升高，酸度較高，淀粉磷酸化酶趨向合成，可溶性糖變為淀粉，滲透勢上升引起水勢的升高，水分從保衛細胞排列到付衛細胞，氣孔度關閉。溫度的高低也影響氣孔的開閉，在一定溫度范圍內，隨氣溫增高，氣孔口開度增大，當氣溫過高時，蒸騰過大，氣孔失去正常的控制能力，這時植物就自身調節，為了減少蒸騰不致引起植物缺水，氣孔就關閉。水分也影響氣孔的關閉，當葉片中的水分達到飽和，組織吸水細胞就膨脹，互相擠壓，就迫使氣孔關閉，蒸騰失水，葉表皮細胞的體積縮小，不再擠壓保衛細胞，氣孔就張開。付衛細胞也影響氣孔的開閉，因此正常氣孔從早到晚口開度逐漸減小。白天張開，夜間關閉。單付型和無付型氣孔變化與正常型不同。

2.2 氣孔突變體的蒸騰強度

測定時的天氣是：單付型及其對照1，早上8：45～11：15進行，氣溫19.5 ℃，相對濕度37 %；無付型及對照2，早上8：30～20：50進行，氣溫21 ℃，相對濕度35 %；無衛型及對照3，早上9：30～11：30進行，氣溫22.5 ℃，相對濕度34 %。

由表3可以看出，各類異常氣孔的蒸騰強度大小是無衛型>單付>無付，無付型的大于其對照，單付和無衛型的都小于其對照，且差異較明顯，單付和無衛型的與無付型的差異也較明顯。標準差較大，誤差較大，是由于測定條件的限制，測定進行時間較長，前后氣溫差異也大。

水分使保衛細胞漲縮，保衛細胞的漲縮可以改變氣孔的大小，反過來，蒸騰強度的大小與氣孔的開閉有密切的關系。氣孔口開度越大，水分散失越多，蒸騰強度越大。中午，溫度高，蒸騰強度大，但這時氣孔關閉，這是由于蒸騰失水太多，會引起植物細胞缺失，為了減少蒸騰，植物以關閉氣孔來自身調節。因此，蒸騰作用的速度是通過氣孔這一閘門而受植物所控制，氣孔口開度與氣孔的結構又有密切關系。

2.3 氣孔突變體的光合強度

測定與測蒸騰強度同時進行，因此，測定時的天氣情況與測蒸騰強度的相同，測定時間為7 h。

由表4可以看出：各種類型氣孔突變體的光合強度不同，順序是單付型>無付型>無衛型。無付型的明顯比對照大，單付型和無衛型的明顯比對照小，單付型與無衛型的差異不太大。標準差較小。說明測定誤差小，比較準確。

在光下，保衛細胞的葉綠體進行光合作用，因此無衛型氣孔突變體的光合強度比對照小。陸生植物光合作用所需的碳源，主要是空氣中的CO2，CO2主要通過葉片氣孔進入葉子，葉氣孔的開閉與植物同外界氣體的交換有密切關系，氣孔的開閉與氣孔的結構又有密切的關系，因此光合強度與氣孔的結構有關，各類型氣孔植物的光合強度不同。

2.4 氣孔突變體生長特性

表5說明，正常植株與異常植株的葉數基本相同，而正常植株的葉長、株高、株粗明顯的大于氣孔突變體植株的，突變體植株之間的差異不顯著。據觀察，突變體植株生長矮小，葉片出現白綠相間的條紋。

無衛型氣孔由于沒有保衛細胞，氣孔自然不能開放；單付型氣孔白天張開，但氣孔口開度比正常的小，光合強度、蒸騰強度都小于正常的，因此，生長較正常的弱，植株矮小。雖然無付型氣孔突變體植株的蒸騰強度和光合強度較正常植株大，但由于它的氣孔口開閉規律與正常的相反，白天關閉，夜間張開，這樣雖然白天積累的干物質多，但夜間消耗的干物質也多。因此它的生長也比正常的差，突變體植株的生長較正常的差，可以根據氣孔是否正常來判斷植株的生長特性。

3 討論

植株氣孔是植株進行水分和氣體代謝的門戶。在植物生命活動中起著重要作用。在植物體上已觀察到異常氣孔可以自然發生，也可以人工誘發。引起氣孔運動的機理很復雜，前人的工作表明：激素亦參與氣孔開閉的調節，如脫落酸（ABA）促進氣孔的關閉，而激動素（KT）則促進氣孔的開啟。報道用秋水仙堿處理引起豇豆氣孔異常，Geoige報道了秋海棠有二種異常氣孔。在這些報道中也提到植物受紫外線病蟲害、植物激素等影響也會出現異常氣孔。從試驗結果看，玉米氣孔突變體中，異常氣孔的開閉規律與正常氣孔不同，突變體植株的蒸騰強度、光合強度與正常植株的也不同，突變體植株的生長特性也與正常植株的不同，植株矮小、生長弱。突變體氣孔的開閉雖然有規律，但它什么時間全關，什么時間全開，最大口開度比正常的大還是小，以及張開和關閉的速度大小，氣孔的結構與蒸騰強度、光合強度的關系如何，保衛細胞和付衛細胞與蒸騰強度和光合強度有何關系，值得進一步研究。研究玉米植株氣孔突變體生理特性對于觀察和研究單子葉植物氣孔發生、運動、各組成部分相互關系，氣孔結構基因定位以及光合、呼吸、水分代謝等有重要意義。

篇9

關鍵詞 玉米；葉綠體；蛋白質組；研究進展

中圖分類號 S513；Q946.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）05-0014-02

葉綠體是植物進行光合作用的主要場所，同時也是氨基酸、維生素、類異戊二烯和脂類物質合成，以及亞硝酸鹽和硫酸鹽還原的場所，在植物自養過程中具有重要意義。玉米是重要的糧食和能源作物，也是典型的C4植物。玉米C4葉綠體發生、結構和功能的研究受到了廣泛關注。本文綜述了近年來玉米葉綠體蛋白質組學的研究進展，著重分析了玉米葉綠體發生和脅迫應答過程中蛋白質組的變化、不同類型細胞（維管束鞘細胞和葉肉細胞）和突變體中葉綠體蛋白質組成和功能的差異。

1 葉綠體發生過程蛋白質組

近來的蛋白質組學研究表明，在葉綠體發生過程中，參與光合作用光反應和碳同化過程、蛋白質折疊與周轉，以及代謝過程的26種蛋白質表達豐度發生了變化[1]。主要表現在：一是隨著葉綠體的發育成熟，參與光反應的蛋白質表達豐度發生改變，這為光合作用光反應的能量轉換、ATP合成和光系統Ⅱ放氧能力不斷完善提供了基礎；二是參與光合作用碳同化過程的蛋白質在葉綠體發育初期表達上升，在葉綠體發育后期，β-淀粉酶、蘋果酸脫氫酶、磷酸甘油酸激酶的表達量上升至平穩水平，甘油醛-3-磷酸脫氫酶持續上升，而異淀粉酶的表達量呈下降趨勢；三是參與蛋白質合成、折疊和降解的蛋白質表達量在葉綠體發生初期逐漸提高；四是參與其他代謝過程（如乙酰輔酶A羧化酶、β-D-葡萄糖苷酶和核酸結合蛋白）的蛋白質表達豐度也發生變化。

2 葉綠體脅迫應答蛋白質組

作為光合作用的主要細胞器，葉綠體對環境脅迫十分敏感。在鹽分、強光和低溫脅迫條件下，植物體通過調控葉綠體內多種蛋白質的表達啟動光保護機制，緩解脅迫對光合作用的影響，從而適應脅迫環境。Z？觟rb et al [2]對25 mmoL/L NaCl脅迫處理1、2、4 h后玉米葉綠體蛋白質組的變化進行了分析，他們發現了12種上調表達蛋白質和8種下調表達蛋白質。這表明玉米葉綠體通過增強光反應和光合電子傳遞、提高葉綠素合成、加強蛋白質折疊和周轉，以及降低脂類合成等一系列調節應對鹽脅迫。

在強光脅迫條件下，植物CO2同化效率降低，單線態氧積累，繼而發生光漂白和光抑制。低溫脅迫會抑制植物光合電子傳遞效率和卡爾文循環相關酶的活性。Caffarri et al[3]對光照和溫度脅迫（13 ℃/強光、13 ℃/弱光、24 ℃/強光和24 ℃/弱光）條件下玉米葉綠體蛋白質組的變化進行了分析，他們發現不同處理條件下LHCb差異表達。此外，類囊體膜中捕光色素蛋白復合體（LHCⅡ）表達上調，這可能有助于調節激發能在光系統Ⅰ與光系統Ⅱ間的分配，減輕光抑制傷害；而葉綠體天線蛋白（CP29、CP26、CP24）表達略有降低，可能通過減少對光能的捕獲和傳遞來降低光抑制傷害。

3 不同類型葉綠體蛋白質組的比較

3.1 玉米葉肉細胞（M）和維管束鞘細胞（BS）葉綠體蛋白質組

作為C4植物，玉米與C3植物光合碳同化機制不同。玉米的光合作用是通過葉肉細胞和維管束鞘細胞相互配合完成。劉小羽等[4]利用鳥槍法蛋白質組學技術對玉米類囊體膜蛋白質組進行了分析，鑒定了34種蛋白質。其中76%的蛋白質參與光合作用的光反應，6%的蛋白質參與碳同化，參與葉綠素合成和其他代謝過程的蛋白質各占9%。此外，人們通過蛋白質組學研究發現玉米葉肉細胞與維管束鞘細胞葉綠體基質和膜蛋白質組均存在差異。

玉米M和BS葉綠體基質蛋白質組有差異。蛋白質組學研究鑒定了玉米M和BS葉綠體基質中1 105種蛋白質，這些蛋白質主要參與初級碳代謝、光合作用、次生代謝、基因表達、蛋白質周轉，以及膜和轉運等過程。其中，2類細胞中分別優先表達的蛋白質為揭示這2類細胞葉綠體功能特異性提供了新的證據[5-6]。這些特征主要表現為：一是M葉綠體中優先表達的蛋白質主要包括參與卡爾文循環還原階段、可逆的戊糖磷酸途徑、氧化戊糖磷酸途徑、氨基酸合成、活性氧清除，以及核苷酸代謝的酶。此外，參與蛋白質合成的核糖體蛋白和tRNA合成酶，以及參與光系統II復合體裝配的裝配因子在M葉綠體中表達水平更高。二是參與淀粉代謝的酶在BS葉綠體中優先表達，這與BS葉綠體含有更多的淀粉粒一致。三是大部分參與脂肪酸合成、延伸與去飽和作用，以及二酰甘油合成相關的酶在2類細胞中表達水平相似。此外，多數蛋白質翻譯起始和延伸因子、分子伴侶，以及Clp蛋白酶在2類細胞中的表達水平也相似。

玉米M和BS葉綠體膜蛋白質組成不同。葉綠體膜在質體基因表達、代謝物質生物合成、小囊泡的產生、光反應相關復合體生物合成與調控，以及葉綠體與細胞質間信號分子、蛋白質和代謝產物運輸等方面具有重要作用。Majeran et al [7]對玉米M和BS葉綠體膜蛋白質進行了分析，揭示了2類細胞葉綠體膜的功能分化特征。結果表明，一是光系統Ⅱ復合體、參與活性氧清除的過氧化物酶Q、參與蛋白質合成核糖體蛋白質、參與D1蛋白質裝配的LPA1蛋白質，以及參與蛋白質轉運的蛋白質在M葉綠體膜中表達水平更高。二是BS葉綠體膜優先表達光系統Ⅰ復合體、ATP合成酶、NAD（P）H脫氫酶復合體，以及過氧化物酶E。三是細胞色素b6f復合體和參與光系統Ⅱ反應中心裝配的高葉綠素熒光136蛋白質（HCF136）在2類細胞的葉綠體膜上表達水平相似。

3.2 C4植物與C3植物葉肉細胞葉綠體被膜蛋白質組

Brautigam et al [8]對豌豆葉綠體被膜（C3型被膜）和玉米葉肉細胞葉綠體被膜（C4型被膜）進行了比較蛋白質組學分析。他們在豌豆和玉米中分別鑒定了322種和231種蛋白質。其中12種蛋白質在C4型被膜中高豐度表達，另外12種蛋白質在C3型被膜中高豐度表達。與C3植物葉綠體被膜相比，幾種轉運蛋白（如被膜孔蛋白、磷酸丙糖轉運蛋白、磷酸烯醇式丙酮酸轉運蛋白）在C4葉綠體被膜中表達豐度較高。相反，2種蛋白質轉運復合體（Tic55和ClpC/HSP93）在C4葉綠體被膜中表達豐度較低。這些結果表明C4葉綠體被膜轉運蛋白的表達特征有利于C4光合作用活躍的代謝過程。

4 缺陷型突變體葉綠體蛋白質組

HCF136與光系統Ⅱ反應中心D2蛋白和細胞色素b559相互作用，促進光系統Ⅱ反應中心的組裝和穩定。Covshoff et al [9]對HCF136蛋白質缺失突變體Zmhcf136進行的蛋白質組學研究發現，突變體葉肉細胞葉綠體中基粒缺失或異常，HCF136蛋白質表達缺失，類囊體膜中光系統Ⅱ反應中心蛋白質和核心亞基（CP47、OEC33-like和光系統II-D2）表達缺失或顯著下調，FtsH1金屬蛋白酶表達下調，三聚體LHCⅡ以單聚體形式存在且LHCⅡ-1表達下調并缺乏光系統Ⅱ活性。這些結果有利于更好地理解葉肉細胞和維管束鞘細胞在分化過程中的調控機制。

5 展望

隨著玉米全基因組測序工作的完成，利用高通量的亞細胞蛋白質組學技術對玉米葉綠體蛋白質組成進行的分析，有助于深入理解玉米葉綠體蛋白質組成和功能，揭示玉米葉綠體代謝網絡和光合作用機制。在此基礎上，深入研究玉米葉綠體蛋白質的翻譯后修飾狀態、蛋白質相互作用等特征，將為解析玉米葉綠體在植物生長發育與適應環境變化過程中的調節機制提供新證據。

6 參考文獻

[1] LONOSKY P M，ZHANG X，HONAVAR V G，et al.A proteomic analysis of maize chloroplast biogenesis[J].Plant Physiol，2004，134（2）：560-574.

[2] Z？觟RB C，HERBST R，FORREITER C，et al.Short-term effects of salt exposure on the maize chloroplast protein pattern[J].Proteomics，2009，9（17）：4209-4220.

[3] CAFFARRI S，FRIGERIO S，OLIVIERI E，et al.Differential accumula-tion of Lhcb gene products in thylakoid membranes of Zea mays plants grown under contrasting light and temperature conditions[J].Proteomics，2005，5（3）：758-768.

[4] LIU X Y，WU Y D，SHEN Z Y，et al.Shotgun proteomics analysis on maize chloroplast thylakoid membrane[J].Frontiers in bioscience（Elite edition），2011（3）：250-255.

[5] MAJERAN W，CAI Y，SUN Q，et al.Functional differentiation of bundle sheath and mesophyll maize chloroplasts determined by comparative proteomics[J].Plant Cell，2005，17（11）：3111-3140.

[6] FRISO G，MAJERAN W，HUANG M，et al.Reconstruction of metabolic pathways，protein expression，and homeostasis machineries across maize bundle sheath and mesophyll chloroplasts：large-scale quantitative proteomics using the first maize genome assembly[J].Plant Physiol，2010， 152（3）：1219-1250.

[7] MAJERAN W，ZYBAILOV B，YTTERBERG A J，et al.Consequences of C4 Differentiation for Chloroplast Membrane Proteomes in Maize Mesophyll and Bundle Sheath Cells[J].Molecular & Cellular Proteomics，2008，7（9）：1609-1638.

篇10

關鍵詞：氣象；農作物；生長；影響

中圖分類號：S5文獻標識碼： A

引言

某市位于中緯度偏南的晉西黃土高原上，該地區氣候屬于溫帶大陸性季風氣候，無霜期大約在120~170d，年平均氣溫在9℃左右，年平均日照時數為2600h左右，年平均降水量在450~550mm之間，降水集中，雨熱同期，十分有利于農作物的生長。

但身居內陸和黃土高原的影響，使得該區的氣候變化明顯，各項氣候因素差異大，溫度、濕度、光照、熱量、降水等季節和年度變化大，使得該區農業生產受到很大的影響，各項氣象災害的頻發嚴重影響了農作物的正常生長，導致農業減產。因此，研究氣象對該區農業的影響，就有很重要的現實意義，研究該區氣候變化的特點和各項氣候因素的差異性特征，就有助于該區合理安排農業生產，促進農作物更好生長，更好的促進當地農業的發展。

一、氣象環境對農作物生長的影響

（一）溫度變化對農業生產的影響

當前，溫室效應加劇，氣溫升高，高溫熱害將是影響我國農業生產和發展的重要因素；根據研究得出，在農作物的生育期，氣溫每升高1℃，睡到的生育期日數就會縮短1周左右，冬小麥的生育期日數就會縮短2周左右，從而就會導致植物光合作用不足，物質和能量積累不夠。

氣溫升高，導致農作物的生育期縮短，生長量大幅度減少，有可能抵消全年生長期的延遲作用，但這僅僅是一個有利方面，更多不利方面還在凸顯：氣溫的升高影響了植物的光合作用和物質的積累；氣溫的升高，蒸發量的加大，抑制了農作物對CO2的吸收，影響了光合作用的進度和強度；氣溫升高，使得農作物受到高溫的威脅，抑制了農作物的生長和發育，同時，高溫還有可能導致土壤中的有益因子和肥料成分的分解和流失，使得農作物的營養不足，呼吸消耗作用增加。高溫還有可能使得植物生長發育時間縮短，導致果實或是顆粒不飽滿，氣溫升高或是增暖導致旱澇災害日益頻繁，也影響了農作物的生長，給農業發展帶來不利影響。

（二）日照時數的變化對農作物的影響

日照時數的變化對農作物的影響主要體現為日照時數減少，光照不足會導致農作物的光合作用下降，使作物積累的養分減少，發育受挫，還會使病蟲害增加，最終導致作物減產。對于棉花而言，習慣于較強光照，在晴天強烈光照少時對棉花的生殖生長和營養生長都十分不利，再加上夏季的雨水較多，更容易造成蕾鈴脫落。

（三）干燥少雨對農作物的影響

降水變化對農作物生長的影響水資源王要包括地表水、地下水、大氣降水、土壤水等，在農業生產過程中，大氣降水是最主要的水資源來源，直接影響了農業的發展和農作物的生長發育同時，我們農業生產大部分要靠灌溉，隨著水資源的減少和水資源的污染，使得農業用水問題日意突出，據統計，我國灌溉作物，小麥、水稻水分每減少1/100,糧食將減產90億t，將對我國糧食產量產生很大的影響。

（四）大風災害嚴重影響農作物的生長

大風造成的災害是由風的壓力造成的，還往往伴隨著暴雨、冰雹等災害。在大風災害的影響下，農作物的受害程度受密度、株高、行向、風力等多種因素的影響。大風可以使農作物的幼苗折斷枯死，開花期遇上大風會影響授粉，成熟期遇上大風會使作物的植株出現倒伏、折斷的情況，還會吹掉果實。另外，大風會使土壤中的水分大量蒸發，從而加重干旱。大風能夠使農作物葉片表面的水分加快散失，在干熱條件下，會加大農作物的耗水量，使作物的根部吸水不足，嚴重時可能會造成作物枯死。大風也會破壞農業生產設施，影響農事活動，傳播病蟲害，擴散各種各樣的污染物，進而影響農作物的生長。

二、對農業氣象災害應對手段的探究

（一）針對性災害防御措施

1.干旱防御

加強干旱預報預警，開展土壤墑情監測，建立與旱災相關的氣象資料和災情數據庫，對干旱災害高風險區，實現旱災的及時監測預警服務。適時開展人工增雨。重視水利工程建設，推廣節水灌溉技術。加強防旱植被建設，因地制宜推廣耐旱作物或樹種的種植。

2.暴雨洪澇災害防御

加雨預報預警，根據暴雨預報及時做好暴雨來臨前的各項防御措施。完善防洪工程建設與防洪應急避險措施。重視農田排澇管理工作，加強農田排澇設施的建設與維護，如遇洪澇災害應當及時做好排澇工作。

3.低溫冰凍的防御

做好低溫冰凍預報預警，及時做好應對低溫凍害的工作，積極采取科學防凍措施。例如，選擇培育能夠抗凍抗寒的良種，提高農作物抵御低溫冰凍能力。

4.大風防御

加強大風監測預報預警。氣象部門應做好大風監測預報，在接收到大風預報或預警信息后，及時科學地加固棚架及現代農業設施。建設農業產業、農業設施等必須依據氣象部門對大風災害風險區域的劃分進行規劃，同時，努力推廣建設果園、花卉、苗木等園區防風林帶，以此對大風進行有效的抵御。

5.光照長度及強度

植物對晝夜長短的這些反應，稱為光周期現象。植物按光周期反應的分類：（1）短日照植物：只有在光照長度小于某一時數才能開花，如果延長光照時數，就不開花結實。（2）長日照植物：只有在光照長度大于某時數后才能開花，如果縮短光照時數就不開花結實。（3）中性植物：這類植物開花不受光照長度的影響，在長短不同的任何光照下都能正常開花結實。一般認為不少長日照和短日照植物都能開花，不過當光照延長或縮短時，二者的發育有的加快，有的卻延緩。

光照強度對植物的光合作用起著極重要的作用。在一定的光照強度范圍內，光合作用隨光照強度的增加而增加，但超過一定的光照強度以后，光合作用便保持一定的水平而不再增加了，這種現象稱為光飽和現象，這個光照強度就是臨界點，稱為光飽和點，在光飽和點以上的光照強度對光合作用不再起作用。栽培的農作物多屬喜陽植物如水稻、小麥、花生、玉米、棉花等，由于喜陽植物的光飽和點較高，所以植物對太陽能的利用率也較高，生產潛力較大。不同植物對光照強度要求不同，光照過強或不足都會引起植物生長不良，產量降低，甚至出現過熱、灼傷、黃化、倒伏等導致死亡。

（二）改善農業基礎設施

為提高抗災減災水平和農業應變能力，需要加強對農業基礎設施建設。為加強對節水農業及科學灌溉農業的研究、推廣和應用，需要研制農業生產新工藝，以適應氣候的變化。另外，加強農業基礎設施建設，提高抗旱排澇能力，完善灌溉體系，開發智能化的農業生產技術，加強固化防滲，加強防治自然災害的工程設施建設等措施，對增強氣候變化的適應能力、提高農作物的產量以及防御自然災害等具有重要意義。

（三）合理調整農業結構和種植制度

調整農業結構就意味著要針對未來氣候變化對農作物生長的影響，有計劃地改進作物的品種布局。這就需要培育和選用抗旱、抗高溫和低溫等抗逆品種。運用穩產增產和防災抗災的措施預防出現不良現象的農業。在調整種植制度時要了解農作物的生長發育等因素與氣象環境之間的關系，從而開展對防御氣象災害和利用農業氣候資源的研究。

（四）發展生物科技，選育適合氣候變化的作物新品種

為取得重大的突破和進展，選育優良品種需要加強生物技術、光合作用、抗御逆境等方面的技術開發和研究，以提高人們適應氣候變化及其對農業影響的能力。因此，需要建立和完善農技推廣體系，以提高科研成果的轉化率。

結束語

氣象對農作物生長的影響非常明顯，因此，我們必須提高自我防范意識，合理布局，有效的減少氣象對農作物帶來的危害，提高氣象災害的處理能力，為我國農業生長的穩定性與糧食安全創造必要前提。

參考文獻：

[1]孔繁波.氣象對農作物生長的影響[J].北京農業,2014,03:170-171.