对一道中考生物试题的思考和求证

李克　谭翠芳

2015年广东中考生物试题由广东省考试院命题，以单项选择题作为唯一题型，其中部分题目干扰项多，迷惑性强，显得模棱两可，难度明显大于往年，由此直接导致学生容易误选，失分较严重。前段时间，笔者所在地区的初中生物教研群对2015年广东中考生物试题中的部分题目展开了热烈的讨论，其中对一道考题的选项看法较多，争议较大，意见不一。现在笔者对引起讨论的地方进行了思考和总结，并进行调查研究，力求去伪存真，明确事实，得到客观中肯的答案。

1 引起讨论的原题

如图1为某温室大棚内一天中二氧化碳含量的变化曲线，据此曲线分析正确的是（ ）

A. ab段植物只进行呼吸作用

B. bd段植物只进行光合作用

C. c点氧气浓度最高

D. d点有机物积累最多

1.1 答案及解析

本题的参考答案D。光合作用制作有机物所利用的原料之一是二氧化碳，在“密闭”的温室大棚内二氧化碳含量的变化可用来表示光合作用有机物的积累量的变化。d点为曲线的最低点，说明此时密封的大棚内二氧化碳的含量最少，即被吸收用于光合作用的量最多，故有机物积累最多。

1.2 讨论焦点

引发讨论的是A选项。在ab段，植物除了能进行呼吸作用外，还能进行蒸腾作用和光合作用吗？

1.3 教师的观点

有的教师认为ab段（0～6点）除了能进行呼吸作用外只能进行蒸腾作用，理由是一般情况下默认6点后太阳才出来，故b点才开始进行光合作用；也有教师如此解释：通过看图分析b点（6点）可知，此时二氧化碳含量正处于临界点，接下来会用于光合作用而导致含量下降，故推测6点后才能进行光合作用。而有的教师则持相反观点，认为只能进行光合作用；也有教师认为蒸腾作用和光合作用都能进行。不少教师各执一词，未能拿出令人信服的证据。

2 笔者的思考和求证

（1） 问题1：ab段（0～6点）植物能进行光合作用吗？

笔者的思考和求证：通过深入分析可知ab段内是可以进行光合作用的。单纯从上述中考试题的曲线图1中很难看出ab段能否进行光合作用。应该跳出此道题由于信息不足造成的局限，联系其他的知识进行求解。因此，笔者引入高中生物光合作用一节中相关的曲线图（图2）对问题进行思考和解答。

对图2进行分析，此图可以直观地表示出光照强度和光合作用强度的关系。A点无光照只进行细胞呼吸；AB段虽然有光照，且随着光照，植物强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；B点光照强度已经达到一定程度，此时纵坐标为0，光合作用强度等于细胞呼吸强度，即光合作用所吸收的CO2与植物进行呼吸作用所释放的CO2量相等，B点被称为光补偿点。

那么联系图1，此图所对应的ab段类似于图2的AB段，此图的光补偿点对应为b点，此点既不吸收也不放出二氧化碳，处于临界点。即图1的ab段必有部分时间已经开始进行光合作用，但是此时光照强度较弱，所以光合作用强度仍然小于呼吸作用强度，二氧化碳仍然会释放到温室中，曲线仍然会上升。但随着时间逐渐接近6点，曲线的斜率跟着逐渐下降，光合作用强度逐渐接近呼吸作用强度，到达6点时两者相等。综上所述，ab段（0～6点）光照强度较弱，此时植物能进行较微弱的光合作用。

（2） 问题2：在ab段（0～6时）植物能进行蒸腾作用吗？

笔者的思考：通过深入思考分析，ab段也是能进行蒸腾作用的。要确定此时能否进行蒸腾作用，就要分析影响蒸腾作用的主要因素有哪些。通过查阅相关资料，笔者整理了下列相关的知识。

① 叶片蒸腾作用的方式以及影响因素：

叶片的蒸腾作用有两种方式：通过角质层的蒸腾， 称为角质蒸腾；通过气孔的蒸腾，称为气孔蒸腾。角质本身不易使水通过，但角质层中间杂有吸水能力大的果胶质；同时，角质层也有孔隙，可使水分通过。角质蒸腾和气孔蒸腾在叶片蒸腾中所占的比重，与角质层厚薄有关。一般植物成熟叶片的角质蒸腾仅占总蒸腾量的5%～10%。因此，气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要形式。影响气孔蒸腾有外界条件和内部因素，而蒸腾作用的昼夜变化主要是由外界条件所决定的。

光照对蒸腾作用的影响：气孔开闭的主要影响因素是光照。一般来说，气孔在光照下开放，在黑暗中关闭。光照是影响蒸腾作用的最主要外界条件。它不仅可以提高大气的温度，同时也提高叶温，因此叶温一般比气温高2～10 ℃。大气温度的升高增强水分蒸发速率，叶片温度高于大气温度，使叶内外的蒸汽压差增大，蒸腾速率更快。此外，光照促使气孔开放，减少内部阻力，从而增强蒸腾作用。

温度对蒸腾作用的影响：气孔的开度一般随着温度的上升而增大。30℃时，气孔开度最大，超过30℃或低于10℃气孔部分张开或关闭。这表明气孔运动和酶促反应相关。

湿度对蒸腾作用的影响：空气相对湿度和蒸腾速率有密切的关系。由于植物不断蒸腾，气孔下腔的相对湿度不会达到100%，但是叶肉细胞的细胞壁水分不断转变为水蒸气，源源补充，所以气孔下腔的相对湿度并不低，保证了蒸腾作用顺利进行。但当空气相对湿度增大时，空气蒸汽压也增大，叶内外蒸汽压差就变小，蒸腾变慢。所以大气相对湿度直接影响蒸腾速率。

叶片含水量对蒸腾作用的影响：一般情况下，叶片过高或过低的含水量，都会使气孔关闭。白天，若蒸腾过于强烈，保卫细胞失水过多，气孔关闭；阴雨天，叶子吸水饱和，表皮细胞含水量高，挤压保卫细胞，故白天气孔也关闭。

二氧化碳对蒸腾作用的影响：二氧化碳浓度对气孔的开闭有显著影响，低浓度时促进气孔开放，高浓度时不管在光照或黑暗条件下都能促进气孔关闭。

风速对蒸腾作用的影响：风对蒸腾的影响比较复杂。微风促进蒸腾，因为风能将气孔外边的水蒸气吹走，补充一些相对湿度较低的空气，扩散层变薄或消失，外部扩散阻力减小，蒸腾就加快。可是强风反而不如微风，因为强风可能引起气孔关闭，内部阻力加大，蒸腾就会慢一些。

② 笔者的分析：

从上述影响蒸腾作用的外界条件来看，光照是影响气孔开闭的主要因素，通过对问题1的推断可知ab段已经存在一定的光照，那么光照可促使气孔开放，而且光照有利于提高叶片温度，这些条件都可以促进蒸腾作用在ab段进行。另外，从二氧化碳含量、湿度等角度分析，叶片也是有可能在此时间段内进行微弱的蒸腾作用的。

综上所述，本题提到的ab段（0～6点）除了能进行呼吸作用外，也能进行微弱的光合作用和蒸腾作用。

参考文献：

[1] 潘瑞炽.植物生理学[M].北京：高等教育出版社，2001，16-20.

[2] 杨光莉.高中生物光合作用影响因素的复习[J].读与写杂志，2015，12（8）：174-175.