影响光合作用的外界因素教案资料

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1、探究影响光合作用强度探究影响光合作用强度(qingd)（光合作用速（光合作用速率）的环境因素率）的环境因素光合作用光合作用(gungh-zuyng)原理的应用原理的应用创景设问创景设问(sh wn)：1 1、光合作用速率如何表示？、光合作用速率如何表示？单位时间内单位时间内反应物的减少量反应物的减少量或或生成物的增加量生成物的增加量。第一页，共27页。【例题】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方【例题】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：法是测定： A. A.植物体内植物体内(t ni)(t ni)葡萄糖的生成量葡萄糖的生成量 B. B.植物体内植物体内(t ni)(t ni)叶

2、绿体的含量叶绿体的含量 C. C.二氧化碳的吸收量二氧化碳的吸收量 D. D.植物体内植物体内(t ni)(t ni)水的消耗量水的消耗量CO2 2 + H2 2 O光能光能叶绿体叶绿体（CH2 2O)+ O2 2第二页，共27页。光光能能H2O氧气氧气(yngq)HATPADP+Pi2C3C5CO2(CH2O)光光 反反 应应暗暗 反反 应应酶酶叶绿体中叶绿体中色素色素(s s)水的光解水的光解ATP生成生成(shn chn)CO2固定固定还还原原酶酶看图说话：看图说话：影响光合作用的外界因素有影响光合作用的外界因素有哪些？哪些？答案：答案：光照、光照、矿质元素矿质元素-Mg -Mg 、温度

3、、温度、 CO2 CO2、水水你可以从以下方面进行思考你可以从以下方面进行思考-光合作用的条件、原料？光合作用的条件、原料？第三页，共27页。设计实验设计实验(shyn)(shyn)：1 1、实验、实验(shyn)(shyn)原理：原理：CO2 2 + H2 2 O光能光能叶绿体叶绿体（CH2 2O)+ O2 22 2、变量的确定：、变量的确定：自变量的设定和控制：自变量是？如何保证你自变量的设定和控制：自变量是？如何保证你的控制是有效的精确的？的控制是有效的精确的？因变量的检测方法：因变量？用什么方法检测因变量的检测方法：因变量？用什么方法检测？检测原理是什么？检测原理是什么？你要进行定性检

4、测还是定量检测？你要进行定性检测还是定量检测？无关变量的控制：无关变量的控制：提示：可能有哪些因素会影响你的实验提示：可能有哪些因素会影响你的实验(shyn)(shyn)结果？你们是如何控制？结果？你们是如何控制？光照强度光照强度以台灯照射以台灯照射(zhosh)远近远近控制光照控制光照强度强度氧气生成量氧气生成量叶片浮出水面的快慢。叶片浮出水面的快慢。保持其他条件因素完全一样。保持其他条件因素完全一样。第四页，共27页。材料的选择：材料的选择：提示：实验需要什么样的材料？那些材提示：实验需要什么样的材料？那些材料符合相应的要求？或那些材料具备料符合相应的要求？或那些材料具备(jbi)相应的特

5、点？适于作相应的实验相应的特点？适于作相应的实验？形态大小厚薄颜色相近的同种形态大小厚薄颜色相近的同种(tn zhn)植物的绿色叶片。植物的绿色叶片。第五页，共27页。实验步骤的设计：实验步骤的设计：提示：通常提示：通常(tngchng)(tngchng)的思路为：的思路为：材料预处理：材料预处理：分组编号分组编号 设置对照设置对照控制变量控制变量进行实验进行实验观测结果观测结果 第六页，共27页。 步骤步骤(bzhu)(bzhu)一：用打孔器打出一：用打孔器打出小圆片小圆片设计实验(shyn)步骤 步骤步骤(bzhu)二：小圆片预处理二：小圆片预处理 步骤三：步骤三：分组编号叶片下沉叶片下沉

6、真空渗水真空渗水 A B C第七页，共27页。 步骤四：设置步骤四：设置(shzh)对照对照 A B C步骤五：进行(jnxng)实验-在控制变量相同条件下。步骤六：观测结果-叶片上浮的时间和数目。第八页，共27页。光照强弱光照强弱强强中中弱弱第一片叶片上浮所需时间第一片叶片上浮所需时间全部叶片上浮所需时间全部叶片上浮所需时间结果的记录结果的记录(jl)与分析：与分析：数据分析：数据分析：实验实验(shyn)结论：结论：光合作用产生光合作用产生(chnshng)氧气氧气-使叶片上浮。使叶片上浮。产生产生(chnshng)氧气越快，上浮越快！氧气越快，上浮越快！在在一定范围内一定范围内，光合作用

7、速率随光照强，光合作用速率随光照强度度增强而增加增强而增加。第九页，共27页。（2 2）外因）外因(wiyn)(wiyn)：1 1、光、光光照强度光照强度光照光照(gungzho)(gungzho)（时间）长度（时间）长度光质（光的波长光质（光的波长(bchng)(bchng)）2 2、二氧化碳、二氧化碳3 3、温度温度4 4、矿质元素、矿质元素5 5、水（与蒸腾作用的关系）、水（与蒸腾作用的关系）2、光合作用的影响因素、光合作用的影响因素（1）内因：）内因：遗传因素遗传因素思考：思考：我们在实际研究中遇到的是单因素影响还是多因素我们在实际研究中遇到的是单因素影响还是多因素综合作用？如何讨论综

8、合作用？如何讨论单因素单因素影响呢？影响呢？想办法使让想办法使让其他因素其他因素固定。只改固定。只改变一个因素，看它对光合速率变一个因素，看它对光合速率的影响的影响-单因子实验单因子实验第十页，共27页。曲线分析：曲线分析： 在一定范围内，光合作用速率随光照强度在一定范围内，光合作用速率随光照强度(qingd)增强而增加；但当增强而增加；但当光照强度光照强度(qingd)增加到一定强度增加到一定强度(qingd)后，光合作用速率不再增加。后，光合作用速率不再增加。(1)(1)光照强度光照强度 - -影响影响(yngxing)(yngxing)光反应光反应光饱和点光饱和点第十一页，共27页。(2

9、)CO2(2)CO2浓度浓度(nngd)-(nngd)-影响影响暗反应暗反应曲线分析：曲线分析： 在一定在一定(ydng)的范围内，植的范围内，植物的光合速率随物的光合速率随CO2浓度增加而增浓度增加而增加，但到达一定加，但到达一定(ydng)程度时再程度时再增加增加CO2浓度，光合速率不再增加。浓度，光合速率不再增加。 CO2饱和点饱和点第十二页，共27页。 (2)温度(wnd)-影响酶的活性曲线分析：曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关温度主要是通过影响与光合作用有关(yugun)酶的活性而影响光合作用速率。酶的活性而影响光合作用速率。 最适温度最适温度(wnd)钟罩图形钟罩图形高温

10、酶失活高温酶失活第十三页，共27页。6 6以光合作用最佳状态时的光合作用强度为以光合作用最佳状态时的光合作用强度为1 1，在其他条件稳定的情况，在其他条件稳定的情况(qngkung)(qngkung)下，下，随着叶片相对含水量的逐渐下降，光合作用强度的变化如下图所示。相关推断合理的是随着叶片相对含水量的逐渐下降，光合作用强度的变化如下图所示。相关推断合理的是A A叶片含水量与光合作用强度成正比叶片含水量与光合作用强度成正比B B叶片含水量与光合作用强度成反比叶片含水量与光合作用强度成反比 C C叶片含水量不足时，叶片含水量不足时，CO2CO2的利用会减少的利用会减少D D叶片含水量充足时，叶片

11、含水量充足时，CO2CO2的利用会减少的利用会减少影响因素为水影响因素为水自由自由(zyu)水含量越高新陈代谢水含量越高新陈代谢速率越快速率越快.第十四页，共27页。双峰曲线双峰曲线(qxin) 夏季在高温、光照强烈和干旱的条件下，植物为了避免夏季在高温、光照强烈和干旱的条件下，植物为了避免(bmin)(bmin)过度散失水分而降低蒸腾作用过度散失水分而降低蒸腾作用气孔闭合气孔闭合CO2CO2吸吸收减少，光合速率下降出现午休现象。收减少，光合速率下降出现午休现象。两害相较取其轻两害相较取其轻。两利相较取其重两利相较取其重。第十五页，共27页。拓展练习：拓展练习：1 1、下图中的甲、乙两图为、下

12、图中的甲、乙两图为昼夜中某作物植株对昼夜中某作物植株对C02C02的吸收和的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：请据图回答问题：（1 1）甲图曲线中）甲图曲线中C C点和点和E E点点( (外界环境中外界环境中C02C02浓度变化为零浓度变化为零) )处，植株处于何处，植株处于何种生理活动状态？种生理活动状态？（2 2）根据）根据(gnj)(gnj)甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，段，其中光合作用强度最高的是其中光合作用强度最高

13、的是 点，植株积累有机物最多的是点，植株积累有机物最多的是 点点（3 3）乙图中）乙图中FGFG段段C02C02吸收量逐渐减少是因为吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的，以致光反应产生的 和和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了C02C02固定。固定。（4 4）乙图曲线中间）乙图曲线中间E E处光合作用强度暂时降低，可能是因为处光合作用强度暂时降低，可能是因为 ： 此时此时(c sh)：光合作用速率：光合作用速率=呼吸作用速呼吸作用速率率BF段段DE光照光照(gungzho)减减弱弱ATP H曲线与横坐标围成的面

14、积有和生物曲线与横坐标围成的面积有和生物学意义？学意义？第十六页，共27页。5 5、某生物兴趣小组在密闭的玻璃温室内进行植物栽培实验，分别对温室、某生物兴趣小组在密闭的玻璃温室内进行植物栽培实验，分别对温室内内CO2CO2含量、含量、O2O2含量及含量及CO2CO2吸收速率进行吸收速率进行24h24h测定，得到右图所示曲线，则以测定，得到右图所示曲线，则以下说法有几种下说法有几种(j zhn)(j zhn)是正确的？是正确的？cc、e e两点的光合速率为零两点的光合速率为零 cc、d d之间的区段光合速率大于呼吸速率之间的区段光合速率大于呼吸速率 dede段光合速率小于呼吸速率段光合速率小于呼

15、吸速率 进行细胞呼吸的区段只有进行细胞呼吸的区段只有abab段和段和fgfg段段A A1 1种种 B B2 2种种 C C3 3种种 D D4 4种种浓度（总量）的日周期浓度（总量）的日周期(zhuq)变化变化光合速率的日周期光合速率的日周期(zhuq)变化变化第十七页，共27页。2 2将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2CO2浓度测定仪测得了该玻浓度测定仪测得了该玻璃罩内璃罩内CO2CO2浓度的变化情况浓度的变化情况(qngkung)(qn

16、gkung)，绘制成如下图的曲线，下列，绘制成如下图的曲线，下列有关说法正确的是有关说法正确的是（ ）A AH H点点CO2CO2浓度最低，说明此时植物浓度最低，说明此时植物(zhw)(zhw)对对CO2CO2的吸收最多，光合作用的吸收最多，光合作用最强最强B BCO2CO2浓度下降从浓度下降从DEDE段开始，说明植物段开始，说明植物(zhw)(zhw)进行光合作用是从进行光合作用是从D D点开始点开始的的 C CD D点表明植物点表明植物(zhw)(zhw)光合用强度和呼吸作用强度相等光合用强度和呼吸作用强度相等D DD D点较点较B B点点CO2CO2浓度高，是因为浓度高，是因为D D点温

17、度高，使植物点温度高，使植物(zhw)(zhw)呼吸作用强呼吸作用强光合作用速率的日周期光合作用速率的日周期(zhuq)变化变化C第十八页，共27页。1.科学家研究科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断影响，得到实验结果如下图。请据图判断(pndun)下列叙述不正确下列叙述不正确的是：的是：A.A.光照强度为光照强度为a a时，造成曲线时，造成曲线和和 光合作用强度差异的原因是光合作用强度差异的原因是CO2CO2浓度不同浓度不同B.B.光照强度为光照强度为b b时，造成曲线时，造成曲线和和 光

18、合作用强度差异的原因是温度光合作用强度差异的原因是温度(wnd)(wnd)的不同的不同C.C.光照强度为光照强度为a-ba-b时，曲线时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高光合作用强度随光照强度升高而升高D.D.光照强度为光照强度为a-ca-c时，曲线时，曲线、 光合作用强度随光照强度升高而升高光合作用强度随光照强度升高而升高求异求异求异求异求同求同D第十九页，共27页。1下下图分分别表示两个自表示两个自变量量对光合速率的影响情况，除各光合速率的影响情况，除各图中所示中所示因素外，其他因素均控制在最适范因素外，其他因素均控制在最适范围。下列。下列(xili)分析分析错误的是的是: A甲图中

19、a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B乙图中d点与c点相比，c点相同(xin tn)时间内叶肉细胞中C3的含量多C图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度D丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变D D第二十页，共27页。（3）如图表示绿色植物在水分充足）如图表示绿色植物在水分充足(chngz)的条件下，光合作用强度与的条件下，光合作用强度与环环境因素的关系。请仔细分析图中曲线，回答下列问题：境因素的关系。请仔细分析图中曲线，回答下列问题：A、影响光合作用的主要外界因素是、影响光合作用的主要外界因素是 B、光合作用强度与温度之间的关系是、光合作用强度与温度之间的关系是 C、在温

20、度为、在温度为400C，光照强度为，光照强度为c时，限制光合作用进行的外在因素可能时，限制光合作用进行的外在因素可能是是 D、在光照强度为、在光照强度为b，温度为，温度为200C时，限制光合作用的内在因素是时，限制光合作用的内在因素是 ，光合光合作用作用(zuyng)强度强度光照强度光照强度abc400C300C200C100C光照强度与温度光照强度与温度(wnd)CO2浓度浓度暗反应中酶的活性暗反应中酶的活性在一定温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强在一定温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强第二十一页，共27页。讨论讨论(toln)：合理密植为什么能提高：合理密植为什么能提高

21、产量？产量？ 叶片能进行光合作用叶片能进行光合作用生成有机物，也进行呼吸作用生成有机物，也进行呼吸作用(h x zu yn)消耗有机物。过密时叶片互相遮挡阳光引起光合消耗有机物。过密时叶片互相遮挡阳光引起光合减少，而呼吸却增多。减少，而呼吸却增多。第二十二页，共27页。 思路小结定性研究:1、能影响光合作用速率的因素很多 (内因或外因)2、一般只能讨论单因素(自变量)对光合速率的影响（此时其余因素必须固定控制变量） 。3、如果已知A因素对光和速率的影响曲线。再讨论B因素的影响。则仍然按单因子变量分析，让A因素固定看B因素变化后的影响-即与原来相比后来-变还是不变( 变多还是变少)定量计算-化学

22、计算 反应产物=反应速率反应时间 净光合量=实际(shj)光合量呼吸量 一天积累量=白天积累量晚上消耗量第二十三页，共27页。产地产地(chnd)： 美国美国参考价格参考价格: 35万元万元CO2分析器分析器H2O分析器分析器 叶室空气叶室空气(kngq)温度传感器温度传感器 便携式光合作用便携式光合作用(gungh-zuyng)测定仪测定仪 了解科技：了解科技：可直接读数可直接读数第二十四页，共27页。如何用实验方法如何用实验方法(fngf)测定光合作用强度呢？测定光合作用强度呢？简易实验简易实验(shyn)(shyn)装装置置: : A组组 给予给予(jy)光照光照思考思考:1 1、A A

23、组玻璃管中的组玻璃管中的a a红墨水珠的移动方向是红墨水珠的移动方向是_。 B B组的移动方向是组的移动方向是_。2 2、若玻璃管上有刻度可、若玻璃管上有刻度可定量读数定量读数，同时给你时钟。你如何测，同时给你时钟。你如何测定，计算该叶片的定，计算该叶片的光合作用速率光合作用速率？B组组 不给予光照不给予光照右右左左净光合速率净光合速率= =总光合速率总光合速率呼吸速率呼吸速率第二十五页，共27页。二二 新陈代谢新陈代谢(xn chn (xn chn dixi)dixi)的基本类型的基本类型同化同化作用作用(tnghu zuyng)类类型型自养自养(z yn)型型异养型：异养型：概念、实例概念

24、、实例 例例4 随随5 过过2光能自养型：光能自养型：化能自养型：化能自养型：无机物无机物有机物有机物光能光能无机物无机物有机物有机物化学能化学能如：如：绿色植物绿色植物如：如：硝化细菌硝化细菌 硫细菌硫细菌 铁细菌铁细菌兼性营养型兼性营养型-很少很少比比较较如：如：眼虫眼虫 红螺菌红螺菌第二十六页，共27页。2NH2NH3 3+3O+3O2 22HNO2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+ O+ O2 2硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO3 3+ +能量能量COCO2 2 + H+ H2 2O O（CHCH2 2O O）+ O+ O2 2自养自养(z yn)(z yn)型举例型举例ATP化能合成作用化能合成作用过过5 第二十七页，共27页。