對一道中考生物試題的思考和求證

李克　譚翠芳

2015年廣東中考生物試題由廣東省考試院命題，以單項(xiàng)選擇題作為唯一題型，其中部分題目干擾項(xiàng)多，迷惑性強(qiáng)，顯得模棱兩可，難度明顯大于往年，由此直接導(dǎo)致學(xué)生容易誤選，失分較嚴(yán)重。前段時(shí)間，筆者所在地區(qū)的初中生物教研群對2015年廣東中考生物試題中的部分題目展開了熱烈的討論，其中對一道考題的選項(xiàng)看法較多，爭議較大，意見不一?，F(xiàn)在筆者對引起討論的地方進(jìn)行了思考和總結(jié)，并進(jìn)行調(diào)查研究，力求去偽存真，明確事實(shí)，得到客觀中肯的答案。

1 引起討論的原題

如圖1為某溫室大棚內(nèi)一天中二氧化碳含量的變化曲線，據(jù)此曲線分析正確的是（ ）

A. ab段植物只進(jìn)行呼吸作用

B. bd段植物只進(jìn)行光合作用

C. c點(diǎn)氧氣濃度最高

D. d點(diǎn)有機(jī)物積累最多

1.1 答案及解析

本題的參考答案D。光合作用制作有機(jī)物所利用的原料之一是二氧化碳，在“密閉”的溫室大棚內(nèi)二氧化碳含量的變化可用來表示光合作用有機(jī)物的積累量的變化。d點(diǎn)為曲線的最低點(diǎn)，說明此時(shí)密封的大棚內(nèi)二氧化碳的含量最少，即被吸收用于光合作用的量最多，故有機(jī)物積累最多。

1.2 討論焦點(diǎn)

引發(fā)討論的是A選項(xiàng)。在ab段，植物除了能進(jìn)行呼吸作用外，還能進(jìn)行蒸騰作用和光合作用嗎？

1.3 教師的觀點(diǎn)

有的教師認(rèn)為ab段（0～6點(diǎn)）除了能進(jìn)行呼吸作用外只能進(jìn)行蒸騰作用，理由是一般情況下默認(rèn)6點(diǎn)后太陽才出來，故b點(diǎn)才開始進(jìn)行光合作用；也有教師如此解釋：通過看圖分析b點(diǎn)（6點(diǎn)）可知，此時(shí)二氧化碳含量正處于臨界點(diǎn)，接下來會(huì)用于光合作用而導(dǎo)致含量下降，故推測6點(diǎn)后才能進(jìn)行光合作用。而有的教師則持相反觀點(diǎn)，認(rèn)為只能進(jìn)行光合作用；也有教師認(rèn)為蒸騰作用和光合作用都能進(jìn)行。不少教師各執(zhí)一詞，未能拿出令人信服的證據(jù)。

2 筆者的思考和求證

（1） 問題1：ab段（0～6點(diǎn)）植物能進(jìn)行光合作用嗎？

筆者的思考和求證：通過深入分析可知ab段內(nèi)是可以進(jìn)行光合作用的。單純從上述中考試題的曲線圖1中很難看出ab段能否進(jìn)行光合作用。應(yīng)該跳出此道題由于信息不足造成的局限，聯(lián)系其他的知識(shí)進(jìn)行求解。因此，筆者引入高中生物光合作用一節(jié)中相關(guān)的曲線圖（圖2）對問題進(jìn)行思考和解答。

對圖2進(jìn)行分析，此圖可以直觀地表示出光照強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。A點(diǎn)無光照只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；AB段雖然有光照，且隨著光照，植物強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)，但是仍然小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；B點(diǎn)光照強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到一定程度，此時(shí)縱坐標(biāo)為0，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，即光合作用所吸收的CO2與植物進(jìn)行呼吸作用所釋放的CO2量相等，B點(diǎn)被稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。

那么聯(lián)系圖1，此圖所對應(yīng)的ab段類似于圖2的AB段，此圖的光補(bǔ)償點(diǎn)對應(yīng)為b點(diǎn)，此點(diǎn)既不吸收也不放出二氧化碳，處于臨界點(diǎn)。即圖1的ab段必有部分時(shí)間已經(jīng)開始進(jìn)行光合作用，但是此時(shí)光照強(qiáng)度較弱，所以光合作用強(qiáng)度仍然小于呼吸作用強(qiáng)度，二氧化碳仍然會(huì)釋放到溫室中，曲線仍然會(huì)上升。但隨著時(shí)間逐漸接近6點(diǎn)，曲線的斜率跟著逐漸下降，光合作用強(qiáng)度逐漸接近呼吸作用強(qiáng)度，到達(dá)6點(diǎn)時(shí)兩者相等。綜上所述，ab段（0～6點(diǎn)）光照強(qiáng)度較弱，此時(shí)植物能進(jìn)行較微弱的光合作用。

（2） 問題2：在ab段（0～6時(shí)）植物能進(jìn)行蒸騰作用嗎？

筆者的思考：通過深入思考分析，ab段也是能進(jìn)行蒸騰作用的。要確定此時(shí)能否進(jìn)行蒸騰作用，就要分析影響蒸騰作用的主要因素有哪些。通過查閱相關(guān)資料，筆者整理了下列相關(guān)的知識(shí)。

① 葉片蒸騰作用的方式以及影響因素：

葉片的蒸騰作用有兩種方式：通過角質(zhì)層的蒸騰， 稱為角質(zhì)蒸騰；通過氣孔的蒸騰，稱為氣孔蒸騰。角質(zhì)本身不易使水通過，但角質(zhì)層中間雜有吸水能力大的果膠質(zhì)；同時(shí)，角質(zhì)層也有孔隙，可使水分通過。角質(zhì)蒸騰和氣孔蒸騰在葉片蒸騰中所占的比重，與角質(zhì)層厚薄有關(guān)。一般植物成熟葉片的角質(zhì)蒸騰僅占總蒸騰量的5%～10%。因此，氣孔蒸騰是植物蒸騰作用的最主要形式。影響氣孔蒸騰有外界條件和內(nèi)部因素，而蒸騰作用的晝夜變化主要是由外界條件所決定的。

光照對蒸騰作用的影響：氣孔開閉的主要影響因素是光照。一般來說，氣孔在光照下開放，在黑暗中關(guān)閉。光照是影響蒸騰作用的最主要外界條件。它不僅可以提高大氣的溫度，同時(shí)也提高葉溫，因此葉溫一般比氣溫高2～10 ℃。大氣溫度的升高增強(qiáng)水分蒸發(fā)速率，葉片溫度高于大氣溫度，使葉內(nèi)外的蒸汽壓差增大，蒸騰速率更快。此外，光照促使氣孔開放，減少內(nèi)部阻力，從而增強(qiáng)蒸騰作用。

溫度對蒸騰作用的影響：氣孔的開度一般隨著溫度的上升而增大。30℃時(shí)，氣孔開度最大，超過30℃或低于10℃氣孔部分張開或關(guān)閉。這表明氣孔運(yùn)動(dòng)和酶促反應(yīng)相關(guān)。

濕度對蒸騰作用的影響：空氣相對濕度和蒸騰速率有密切的關(guān)系。由于植物不斷蒸騰，氣孔下腔的相對濕度不會(huì)達(dá)到100%，但是葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁水分不斷轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵猓丛囱a(bǔ)充，所以氣孔下腔的相對濕度并不低，保證了蒸騰作用順利進(jìn)行。但當(dāng)空氣相對濕度增大時(shí)，空氣蒸汽壓也增大，葉內(nèi)外蒸汽壓差就變小，蒸騰變慢。所以大氣相對濕度直接影響蒸騰速率。

葉片含水量對蒸騰作用的影響：一般情況下，葉片過高或過低的含水量，都會(huì)使氣孔關(guān)閉。白天，若蒸騰過于強(qiáng)烈，保衛(wèi)細(xì)胞失水過多，氣孔關(guān)閉；陰雨天，葉子吸水飽和，表皮細(xì)胞含水量高，擠壓保衛(wèi)細(xì)胞，故白天氣孔也關(guān)閉。

二氧化碳對蒸騰作用的影響：二氧化碳濃度對氣孔的開閉有顯著影響，低濃度時(shí)促進(jìn)氣孔開放，高濃度時(shí)不管在光照或黑暗條件下都能促進(jìn)氣孔關(guān)閉。

風(fēng)速對蒸騰作用的影響：風(fēng)對蒸騰的影響比較復(fù)雜。微風(fēng)促進(jìn)蒸騰，因?yàn)轱L(fēng)能將氣孔外邊的水蒸氣吹走，補(bǔ)充一些相對濕度較低的空氣，擴(kuò)散層變薄或消失，外部擴(kuò)散阻力減小，蒸騰就加快?？墒菑?qiáng)風(fēng)反而不如微風(fēng)，因?yàn)閺?qiáng)風(fēng)可能引起氣孔關(guān)閉，內(nèi)部阻力加大，蒸騰就會(huì)慢一些。

② 筆者的分析：

從上述影響蒸騰作用的外界條件來看，光照是影響氣孔開閉的主要因素，通過對問題1的推斷可知ab段已經(jīng)存在一定的光照，那么光照可促使氣孔開放，而且光照有利于提高葉片溫度，這些條件都可以促進(jìn)蒸騰作用在ab段進(jìn)行。另外，從二氧化碳含量、濕度等角度分析，葉片也是有可能在此時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行微弱的蒸騰作用的。

綜上所述，本題提到的ab段（0～6點(diǎn)）除了能進(jìn)行呼吸作用外，也能進(jìn)行微弱的光合作用和蒸騰作用。

參考文獻(xiàn)：

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