《高中生物人教版2019课件二光合作用的原理和应用第2课时光合作用原理的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物人教版2019课件二光合作用的原理和应用第2课时光合作用原理的应用（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时光合作用原理的应用问题 一:怎样探究光照强度对光合作用的影响?1.光合作用强度:(1)概念:植物在单位时间 内通过光合作用制造_的数量。(2)表示方法:必备知识自查糖类类2.探究光照强度对对光合作用强度的影响:(1)实验 步骤:(2)实验结 果及结论 :实验结 果:实验结论 :在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用强度_。(同一时间 段内产生的O2越多,浮起的叶片越多)项目烧杯圆形小叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起的数量甲10片20mL强最多乙10片20mL中_丙10片20mL弱_较较多较较少不断增强问题 二:影响光合作用的因素有哪些?这些因素是怎样影响光合作用的?1.光合
2、作用的原料方面:_。2.光合作用的条件方面:_。3.叶绿绿体的结结构方面:_水、CO2浓浓度光照强度、温度在叶绿绿体内部巨大的膜表面上,分布着许许多吸收光能的色素分子,在类类囊体膜上和叶绿绿体基质质中,还还有许许多进进行光合作用所必需的酶。探究点一光照强度对光合作用的影响1.探究光照强度对对光合作用的影响(科学探究):【实验 情境】下图是探究光照强度对光合作用的影响装置示意图,探讨下列问题:关键能力生成(1)怎样设 置强、中、弱三种不同的光照强度?提示:固定灯与烧杯的距离,使用不同功率的LED灯泡;使用相同功率的LED灯泡,调整灯泡与烧杯的距离。(2)分析实验 中叶片下沉和进行光照后叶片又上浮
3、的原因:叶片下沉的原因:_。光照后上浮的原因:_。将叶片中的气体抽出后,细细胞间间隙充满满水,叶片密度增大,因此叶片下沉叶片进进行光合作用,细细胞间间隙中重新充满满气体,因此叶片上浮(3)实验 中观察的指标(因变量):_。_。(4)盛水玻璃柱的作用:_。同一时间时间 段内各实验实验 装置中圆圆叶片浮起的数量每组组叶片全部浮起所需要的时间时间吸收热热量,排除温度等无关变变量的影响2.分析光照强度对对光合作用强度的影响(科学思维维):【图表情境】如图为 光照强度与绿色植物光合作用强度的关系曲线,分析该图并回答下列问题 :(1)图中CO2的吸收量和释放量分别表示什么意义?提示:CO2的吸收量表示绿色
4、植物的光合作用从外界吸收CO2的量;CO2的释放量表示自身呼吸作用释放到外界的CO2的量。(2)试分析图中A、B、C点代表什么含义。A点:_。B点:_。C点:_。光照强度为为0,植物不进进行光合作用,此时时CO2的释释放量可表示细细胞呼吸速率光补偿补偿 点,细细胞呼吸释释放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等光饱饱和点,光照强度增加,光合作用强度不再增加(3)分析图中C点前后限制光合作用的主要外界因素是什么?C点之前:_。C点之后:_。(4)若将植物移植到缺镁的培养液中生长一段时间 ,B点和C点的位置如何变化?_。光照强度主要是温度和CO2浓浓度等B点右移,C点左移【探究总结 】1.光照强度
5、对对光合作用强度的影响:(1)总光合速率=净光合速率+呼吸速率。(2)CO2吸收量在C点前的主要限制因素是光照强度,在C点后的主要限制因素为温度和CO2浓度等。2.净净光合速率与真正光合速率的表示方法:(1)净光合速率:常用一定时间 内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。(2)真正光合速率:常用一定时间 内O2产生量、CO2固定量或有机物制造量表示。【典题训练 】1.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给 予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致。照光相同时间 后,测得各装置内氧气的增加量如图所示,下列
6、叙述错误 的是()A.装置内增加的氧气来自水B.光照强度为a时,光合作用停止C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D.该图 反映了光合作用强度与光照强度的关系【解析】选B。氧气是光反应阶 段中水光解产生的,因此装置内增加的氧气来自水,A正确;光照强度为a时,装置内氧气的增加量为0,说明此光照强度下光合作用强度与呼吸作用强度相等,B错误 ;丙装置氧气增加量最多,说明光合作用最强,光合作用强度大于呼吸作用强度,装置内的CO2含量照光后比照光前低,C正确;题图 反映了光合作用强度与光照强度的关系,D正确。2.为探究光照强度对不同植物光合作用强度的影响,某研究小组利用A、B两种植物在适宜温度下进行
7、了相关研究,结果如图所示。下列叙述正确的是()A.该实验 的自变量是光照强度B.光照强度为3000lx时,温度限制了B植物的放氧速率C.两种植物相比,B植物更适合在弱光环境中生长D.光照强度为300lx时,A、B植物光合作用的速率相同【解析】选C。由题图 可知,该实验 的自变量是光照强度和植物种类,A错误 ;本实验 是在适宜温度下进行的,所以光照强度为3000lx时,B植物的放氧速率不再增加不是温度限制,B错误 ;两种植物相比,B植物的光补偿 点和光饱和点都低于A,因此更适合在弱光环境中生长,C正确;光照强度为300lx时,A、B植物净光合速率相同,但由于A的呼吸速率大于B,所以总光合速率也大
8、于B,D错误 。3.请完成下列有关实验 :(1)请利用下列材料,完成探究不同颜色的光对光合作用的影响的有关实验 。材料用具:直径为1cm的打孔器1个,注射器1个,蓝色玻璃纸和绿色玻璃纸若干,小烧杯4个,新鲜菠菜叶片若干,装有60W白炽灯泡的台灯1个。方法步骤:用打孔器打出小圆形叶片30片,并用注射器抽出小圆形叶片内的气体,将其放入黑暗处盛有清水的1个烧杯中待用。取3个洁净 且大小相同的小烧杯并编号为A、B、C,分别倒入20 mL富含CO2的清水。分别向小烧杯中加入10片小圆形叶片。用蓝色、绿色玻璃纸分别包住2个烧杯,另1个烧杯,然后进行光照。20分钟后进行观察。3个烧杯内叶片的变化情况是:叶片
9、上浮的数量最多,其次是蓝光组,最少的是组。(2)在提取叶绿体色素的过程中,研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量无水乙醇(或丙酮),它们的作用分别是:二氧化硅的作用是 ;碳酸钙的作用是 ;无水乙醇(或丙酮)的作用是 。【解析】(1)根据对照实验 的一般原则可知,其中两个烧杯应分别用蓝色和绿色玻璃纸包住,而另一个烧杯不处理,直接进行光照,用以对照。绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿 光吸收最少,因此直接光照的烧杯吸收的光最多,光合作用最强,产生O2最多,因此白光组(或对照组)叶片上浮的数量最多,而绿光组光合作用最弱,产生O2最少,叶圆片上浮的最少。(2)在提取叶绿体色素的过程中,研磨叶
10、片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量无水乙醇(或丙酮),它们的作用分别是:二氧化硅的作用是有助于研磨充分;碳酸钙的作用是防止研磨过程中叶绿体色素被破坏;无水乙醇(或丙酮)的作用是提取色素。答案:(1)不进行处理作为对 照(或用无色玻璃纸包住)白光组(或对照组、不进行处理组)绿光(2)有助于研磨充分防止研磨过程中叶绿体色素被破坏色素的提取溶剂【补偿训练 】如图表示20时玉米光合作用强度与光照强度的关系,对于曲线的下列说法最恰当的是()A.b点位置不会随环境温度的升高而移动B.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体C.当植物缺Mg时,b点右移D.c点时光合作用强度等于细胞呼吸强度【解析】
11、选C。曲线中a点代表植物呼吸作用强度,b点代表光合作用强度和呼吸作用强度相等,c点代表最大光合作用强度。随着温度变化,呼吸作用强度会发生改变,b点也会发生移动;a点时产 生ATP的细胞器只有线粒体,不进行光合作用,叶绿体不产生ATP;植物缺Mg时,叶绿素变少,光合作用强度变弱,b点右移;c点时光合作用强度大于呼吸作用强度。【探究总结 】1.阴生植物与阳生植物的比较较:阴生植物的光补偿 点和光饱和点都比阳生植物低。在农业 生产中可在喜阳农作物中套种阴生植物以提高产量。2.探究光照强度对对光合作用的影响实验实验 注意事项项:(1)排气过程中应排出注射器中残留的空气,并重复拉动活塞几次,以利于细胞间
12、气体的充分排出。(2)沉水备用过程中,叶片必须放置在黑暗处,防止实验 前圆形小叶片进行光合作用,干扰实验结 果。(3)实验 中如果用碳酸氢钠 溶液,浓度不能过大,否则圆 形小叶片会失水导致代谢速率降低甚至死亡。探究点二CO2浓度、温度对光合作用的影响和光合作用原理的应用1.CO2浓浓度对对光合作用的影响(科学思维维):【图表情境】如图为 不同CO2浓度对光合速率的影响曲线,据图思考下列问题:(1)根据题图 描述CO2浓度对光合作用强度的影响:_。(2)分析CO2浓度为A时,对应纵 坐标的CO2表现为 既不吸收也不释放的原因:_。(3)若在B点后适当增加光照强度,曲线会怎样变 化?提示:B点后C
13、O2充足,适当增加光照强度,光合作用强度会增大,曲线会在原曲线上方。在一定范围围内,植物光合作用强度随CO2浓浓度的增加而增强;但达到一定浓浓度时时,再增加CO2浓浓度,光合作用强度也不再增强A点时时,细细胞进进行光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释释放的CO2量2.温度对对光合作用的影响(科学思维维):(1)原理:通过影响_进而影响光合作用。(2)如图是温度对光合作用强度的影响曲线,据图思考下列问题 :AB段表示_;B点表示_;BC段表示_;温度过高,_。酶的活性随着温度升高,光合作用增强光合作用强度最大随着温度升高,光合作用减弱酶失活,光合作用完全停止3.光合作用原理的应应用:从光照强度角
14、度考虑,遭遇连续 阴雨天气,如何提高温室大棚蔬菜产量?提示:遭遇连续 阴雨天气时,光照强度较弱,适当补充光照可以提高蔬菜产量。【探究总结 】1.多因素对对光合作用强度的影响:(1)综合分析三图,可知:在P点之前,限制光合速率的因素为横坐标所表示的因素,随着其不断增大,光合速率不断提高。(2)在Q点之后,若想提高光合速率,可适当提高除横坐标之外的其他因素。2.影响光合作用强度的三个因素:(1)CO2浓度:在一定范围内,植物光合作用强度随CO2浓度的增加而增强;但达到一定浓度时,再增加CO2浓度,光合作用强度也不再增强。(2)温度:温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度,因此其影响规律与温度对
15、酶活性的影响曲线一致,即随温度增加,光合作用强度先增强后减弱。(3)矿质 元素:随矿质 元素含量增加,光合作用强度先增强后减弱。【典题训练 】1.抽除叶片中的空气后,将叶片放入盛有新制的冷开水的三角瓶中,研究环境因子对光合作用的影响。如表4组中可以说明CO2对光合作用影响的是()A.1号和4号B.2号和4号C.1号和3号D.3号和4号1光照20水浴新制的冷开水2厚纸遮光20水浴加少许NaHCO3粉末3光照冰水降温加少许NaHCO3粉末4光照20水浴加少许NaHCO3粉末【解析】选A。1、4的单一变量是CO2,无关变量相同且适宜,A正确;2、4的单一变量是光照,B错误 ;1、3的变量不唯一,C错
16、误 ;3、4的单一变量是温度,D错误。2.研究人员以25片直径为3mm的猕猴桃圆形叶片为材料,在一定光照强度下测量其在30、40和45恒温环境下的净光合速率(呼吸速率已知),结果如表。下列有关说法中,不正确的是()A.实验 准备阶 段需抽除叶圆片中的空气B.实验 中可用NaHCO3溶液维持CO2浓度的相对稳 定C.实验结 果表明,40时光合作用仍可进行D.实验结 果表明,叶光合酶的最适温度为30处理温度()304045净光合速率(O2mol100mm-2h-1)2.031.940呼吸速率(O2mol100mm-2h-1)0.310.500.32【解析】选D。实验 中利用测定叶片释放的氧气量表示净光合速率,因此在实验准备阶 段需抽除叶圆片中的空气,防止叶片中原有的空气对实验结 果的影响,A正确;NaHCO3溶液可以释放二氧化碳,因此实验 中可用NaHCO3溶液维持CO2浓度的相对稳 定,B正确;40时,净光合速率大于0,表明真正光合速率大于呼吸速率,因此40时光合作用仍可进行,C正确;由于实验仅 有三个温度组合,不能说明其他温度时的实验 情况,因此不能得出叶光合酶的最适温度,D错误 。3
