实验五探究环境因素对光合作用的影响课件.ppt

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1、在日常的农业生产中，如何提高农作物产量？,出谋献策,正其行，通其风,齐民要术,提高光能利用率的措施,每台机器的效率、机器的数量、每天机器工作的时间,延长光合作用时间增加光合作用面积,增加光能利用率,提高光合作用效率,提高复种指数（轮作）温室中人工光照,合理密植间作套种,五、应用提高农作物产量的措施,增加光能利用率,提高光合作用效率,控制光照强弱控制光质控制温度控制CO2供应控制必需矿质元素供应控制H2O供应,通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器,阴生植物阳生植物,红光和蓝紫光,适时适量施肥,合理灌溉,保持昼夜温差,五、应用提高农作物产量的措施,影响光合作用强度的因素？,(色素、酶）,Mg

2、、N等矿质元素；酶的活性受温度等影响。,光照强度、光质、光照时间；,气体反应物,作为反应物和反应的媒介；水分气孔关闭CO2供应,.O2的产生量.CO2的消耗量.有机物（如葡萄糖）的合成量 实验设计：例探究光照强度对光合作用强度的影响（自变量、因变量，如何控制）,衡量光合作用强度的几个指标你能设计相关实验吗？（书P104）,三、实验原理,利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2并排除O2，产生O2的多少与光合作用的强度密切相关，O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据同等数量叶片所需时间，来比较光合作用的强弱。,五、实验步骤,制

3、作圆叶片:,1.取5 6 片菠菜叶片上下重叠，用直径为1cm 的钻孔器垂直打孔，获得直径为1cm 的小圆叶片。打孔时注意避开主叶脉。,2.每次取10片叶圆片，放入已吸入5mL 水的注射器中，将注射器置于垂直状态，轻轻排除注射器前端的空气，然后，用手指堵住注射器前端管口，将注射器活塞用力向下拉，连续3 4 次，直到除去叶圆片细胞间隙内的空气。,3.将叶圆片连同水倒入烧杯中避光保存,（一）探究不同光照强度对光合作用强度的影响,取3只小烧杯，标号为1-3号。分别加入30mL 的2%NaHCO3溶液;,每只烧杯中分别放入10片叶圆片，并均匀置于烧杯底部;,将3只烧杯分别置于距功率为100W 的光源10

4、cm、20cm、30cm距离下，同步开启电源后开始计时，观察并记录五片叶圆片每片上浮所需的时间。,6.记录实验数据,表1 不同强度的光照条件下叶圆片上浮所需的时间(min),七、数据记录,（二）探究不同CO2浓度对光合作用强度的影响,取3只小烧杯，标号为1-3号。分别加入30mL的蒸馏水、浓度为2%NaHCO3溶液和2%的NaHCO3溶液并加吹气（30秒）;,每只烧杯中分别放入10片叶圆片，并均匀置于烧杯底部;,将1-3 号烧杯等距离（10cm）置于100W 的光源下，同步开启电源后开始计时，观察并记录五片叶圆片每片上浮所需的时间。,表2 不同CO2浓度条件下叶圆片上浮所需的时间(min),（

5、如 图）,（三）探究不同光质对光合作用强度的影响,取4只小烧杯，标号为1-4号。每个烧杯分别加入30mL2%的NaHCO3溶液。2 4号烧杯分别用蓝色、红色和绿色塑料袋包好外壁，1号不做改变。,每只烧杯中分别放入10片叶圆片，并均匀置于烧杯底部;,将1-4号烧杯等距离（10cm）置于100W 的光源下，同步开启电源后开始计时，观察并记录每片叶圆片上浮所需的时间。,表3 不同光质条件下叶圆片上浮所需的时间(min),3个小烧杯,分别加入30ml的2%NaHCO3溶液+10片圆叶片,3只小烧杯,分别加入30ml的2%NaHCO3溶液+10片圆叶片,100W光源下（距其10cm）,1号加入30ml蒸

6、馏水+10片叶片2号-30ml2%NaHCO3+10片叶片3号-30ml2%NaHCO3+吹气+10片叶片,观察并记录五片叶圆片上浮所需的时间,探究光质,探究CO2浓度,探究光强,4只小烧杯,1号-距灯源10cm2号-距灯源20cm3号-距灯源30cm,100W光源下,100W光源下（距其10cm）,1号-不加塑料袋2号-加蓝塑料袋3号-加红塑料袋4号-加绿塑料袋,制作圆叶片,六、注意事项,1.打孔时注意避开主叶脉,2.给叶片抽气不能抽太多次，易损伤叶片,3.叶片放进烧杯不能有重叠,4.试验时间不宜过长，否则易受呼吸作用干扰，计数五片叶子上浮即可,内因（由遗传物质决定）:,要点2 影响光合作用

7、的因素,色素的种类及含量，光合作用酶的多少、活性，叶肉（保卫）细胞的含水量决定气孔开闭叶绿体的结构叶龄,OA段幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。AB段壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。BC段老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。,应用措施：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。,学案：P138,1.叶龄,1.光（光质、光照时间、光照强度、光照面积等）,外因：,5.水,2.温度,4.矿质元素,3.CO2浓度,B、光强度,B：光补偿点,C2：光饱和点,光照强度,0,C,a(净光合作用

8、)=b(真光合作用)c(呼吸作用),光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度,光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。,OA段：AB段：BD段：DE段：,说出各线段代表的生物学意义,呼吸作用强度,随光照增强，光合作用增强，但仍比细胞呼吸弱；,光合作用继续随光照强度的增强而增加，而且光合作用大于呼吸作用；,光合作用达到饱和，不再随光照强度的增强而增强；,（原因：受色素、酶、二氧化碳浓度等的限制）,A,B,光照强度,0,阳生植物,阴生植物,A：呼吸作用强度 B：光补偿点；C：光饱和点,C,光合速率（强度）-净光合速率,阴生植物的光补偿点、光饱和点 阳生植物,净光合速率=

9、实际光合速率呼吸速率,1、光,应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,应用：控制好光强,措施：,大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至少要在光补偿点之上；根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强弱。,2.光质,白光是复合光；能量相等的不同单色光，红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率，而黄绿光则不利于提高光合作用效率。,一天的时间,光合作用效率,O,光照强度,12,13,11,光合作用效率与光照强度、时间的关系,A,B,C,D,E,10,15,14,例：将农田一昼夜的温度变化I，光照变化II和植物吸收CO2的变化III数据绘成曲线图。请回答。,4.日变化,将农田一昼夜的温度

10、变化，光照变化和植物吸收,CO2,。,植物在 段内制造有机物。植物在 段内积累有机物。d处凹陷，原因是温度过高，叶片上气孔关闭，吸收量减少，影响了光合作用中 反应的效率。a处凸起，原因是下半夜 偏低，使呼吸作用。CO2的曲线（即曲线）与时间直线围成一块正面积和一块负面积。植物在一昼夜中对有机物的有效积累的多少，取绝于这两块面积的。,答案：（1）b-f(2)c-e(3)气孔 二氧化碳 暗（4）温度 减弱（5）差值,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CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图的曲线。,光合作用是在酶的催

11、化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用。,2.影响光合作用的因素温度,应用：,增加昼夜温差,注意:温度同时影响光合作用和呼吸作用酶的活性，而且这些酶的最适温度不相同,3.二氧化碳的供应对光合速率的影响,CO2浓度,光合速率,0,A,B,二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。,内因：色素、酶的量，外因：光照强度、温度等,应用：大田生产“正其行，通其风”，施用有机肥,N：光合酶及ATP的重要组分P：ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输

12、Mg：叶绿素的重要组分,4.影响光合作用的因素矿质营养,应用措施：合理施肥（但施肥太多，浓度过高会会使植物失水萎蔫）可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。,5.水分,水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介；缺水会直接影响到光合作用。水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭CO2进入受阻间接影响光合作用,应用措施：根据作物需水规律合理灌溉。,植物夏季为何“午休”？,光照强度大，温度高，气孔关闭，二氧化碳,对应训练：以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(),A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与3

13、0时相等B.光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等,A,制造的、产生的 值测定的、积累的 值,总净,6、光合作用原理的应用,（1）影响光合作用的因素,光照强度 CO2 温度、水、矿质元素 等,（2）提高农作物光合作用强度的措施,3、适当提高CO2浓度,4、白天适当提高温度，夜晚适当降低温度,5、适当增加植物体内的含水量,6、适当增加矿质元素的含量,2、合理密植,在生活中的应用,清晨或夜间不在密林中锻炼,（增大昼夜温差）,2.CO2浓度,A:进行光合作用所需最低外界CO

14、2浓度B:CO2饱和点,A:呼吸作用强度C:CO2补偿点 S:CO2饱和点,对应例题1：（10全国卷）下列四种现象中，可以用下图表示的是（）A、在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化 B、条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化 C、一个细胞周期中DNA含量随时间的变化 D、理想条件下种群数量随时间的变化,解析：如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点m（m0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；B项对应的曲线起点不正确，曲线的走势一直为增函数，不会出现饱和效应；C项对应的曲线就更不正确了；D项曲线为种群的“J”型增长曲线。,A,m,对应例题2：下列相关叙述，正确的是（）A如果

15、光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移,【解析】光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线图可知：a点时，CO2吸收速率为0，此时叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，b点时，CO2吸收速率最大，CO2浓度达到饱和点。当光照强度适当增强时，光合作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时只需要小于a 的CO2浓度就能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点左移。光照强度增强，光能增多，光反应增强，CO2浓度成为限制光合作用达到最大值的主要因素，因此

16、CO2浓度只有大于b点时的浓度，光合作用强度才能达到最大值，故b点右移。此题的答案为D。,D,对应例题：导致植物夏季中午光合作用“午休”的直接原因是（）A.温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水 B.温度过高，酶活性降低 C.气孔关闭,缺乏CO2 D.呼吸作用过强,无有机物积累,C,内因：外因：,基因决定酶种类数量不同,影响光合作用因素总结,1.光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用,合理密植,3.叶面积指数,绿肥水稻水稻油菜,轮作,间作,（立体种植）,玉米套大豆,藕套稻,烟套菜,轮作、间作、套种的区别,套种主要是在一种作物生长的后期，种上另一种作物，其共同生长的时间短,间种：在一块地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上的作物，这种栽培方式叫间种。间种的两种生物共同生长期长,轮作就是不同类型的植物在一定年限里轮流种植.比如象我们北方,一年里先种小麦,后种玉米.第二年还是小麦-玉米,这样一直轮流下去.,