影響光合作用速率的環(huán)境因素

1、影響光合作用速率的環(huán)境因素素養(yǎng)要求1）影響光合作用速率的環(huán)境因素（C級2）葉綠體中色素的提取和分離（b級3）用列表比較法，比較光合作用和細胞呼吸，進一步理解提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施。葉綠體色素的提取和分離；說明環(huán)境因素對光合作用速率的影響；收集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高農(nóng)作物光合作用速率的有關信息，了解溫室中提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法；嘗試探究影響光合作用速率的環(huán)境因素，學習科學研究的一般方法?；顒右?葉綠體中色素的提取和分離實驗【自主先學】 先學指導 學生閱讀教材73頁，說出提取和分離葉綠體中色素的原理、方法和步驟。概念梳理 “葉綠體中色素的提取與分離”實驗：（1）色素提取液： 。（2）色素提取原理： 。（3）該

2、實驗中化學物質(zhì)的作用：二氧化硅是使 ；碳酸鈣是 。（4）色素分離方法： 法。（5）色素分離原理：四種色素在層析液中 不同，溶解度高的擴散速度 。（6）制備濾紙條時，剪去兩角的作用是_，畫濾液細線的要求是_。（7）色素分離時，加蓋的目的是防止_。（8）分離結(jié)果：濾紙條上自上而下呈現(xiàn)四條色素帶。請完成下表。色素種類色素顏色色素含量溶解度擴散速度胡蘿卜素葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a較低較慢葉綠素b黃綠色較多最低【合作探究】 “葉綠體中色素的提取和分離”實驗異常結(jié)果分析：（1）濾紙條上無色素帶（2）濾紙條上四條色素帶顏色均過淺（3）色素帶中綠色過淺（4）濾紙條上色素帶重疊【檢測反饋】指導學生完成“鞏

3、固練習”1、2?；顒佣?影響光合作用的因素【自主先學】 先學指導 學生閱讀教材7678頁，說出影響光合作用的因素。概念梳理1影響光合作用的因素（1） 內(nèi)部因素：主要包括色素的種類和含量、 、C5的含量等。（2） 環(huán)境因素光照強度和光質(zhì)：主要影響光合作用中 。CO2濃度：主要影響光合作用中 。溫度：主要影響光合作用中 。礦質(zhì)元素和水2光合作用原理的應用（1） 光合作用強度（又稱光合作用速率）的表示方法有哪些？ （2）光合作用在生產(chǎn)實踐上的應用目的措施或方法延長光照時間補充光照、輪作及套種增大光合作用面積提高光合作用效率維持適當晝夜溫差（白天適當升溫，晚上適當降溫） 【合作探究】影響光合作用的因素

4、1分析4個圖形特點，說出A、B、C、D圖中橫坐標的意義 。2多因素對光合速率的影響圖甲中，當光照強度低于P點時，三條曲線重合，說明此時限制光合速率的因素是 ；當光照強度高于Q點時，此時限制光合速率的因素主要是 。綜合上述坐標曲線可知：P點之前時，限制光合速率的因素應為所表示 的因素，隨其不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點之后時，要想提高光合速率，可采取適當提高 ?！揪v點撥】1光照強度（1）曲線分析A 點: 光照強度為0,此時只進行細胞呼吸。AB段: 隨光照強度增強,光合作用強度也逐漸增強。B 點: 光合作用強度等于細胞呼吸強度，B點所示光照強度稱為光補償點。光照強度只有在B點以上時,植物才

5、能正常生長。BC段: 表明隨著光照強度不斷加強,光合作用強度不斷加強。C 點：光合作用強度不再加強,C點所示光照強度稱為光飽和點。C點后限制光合作用強度的內(nèi)因：色素含量、酶的數(shù)量和活性；外因：除光照強度之外的其他環(huán)境因素，比如溫度、CO2濃度等。（2）應用: 陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物低,如圖中虛線所示。間作、輪作、套種農(nóng)作物、合理密植，可有效地利用光能。2CO2濃度（1）曲線分析在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大,但當CO2濃度增加到一定范圍后,光合作用速率不再增加。A點：表示光合作用強度等于細胞呼吸強度時的CO2濃度,即CO2補償點。B點：表示CO2飽和點。B

6、點后限制光合速率的內(nèi)因：酶的數(shù)量和活性；外因：溫度、光照強度等其他環(huán)境因素。（2）應用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大田作物可通過“正其行,通其風”、增施農(nóng)家肥等措施增大CO2濃度。大棚作物可通過通風換氣、增施農(nóng)家肥、與豬舍相通、使用CO2發(fā)生器等措施增大CO2濃度。3溫度（1）曲線分析溫度主要通過影響與光合作用有關酶的活性而影響光合作用速率。一般植物的適宜溫度在35 左右。（2）應用: 冬季，溫室栽培可適當提高溫度；晚上可適當降低溫度，以降低細胞呼吸消耗有機物。4礦質(zhì)元素：缺少N會影響酶的合成，缺少P會影響ATP的合成；缺少Mg會影響葉綠素的合成?！緳z測反饋】指導學生完成“鞏固練習”3、7?；顒尤?光合作用

7、與細胞呼吸【自主先學】 先學指導 學生整理光合作用和細胞呼吸過程，說出光合作用和細胞呼吸區(qū)別和聯(lián)系。概念梳理光合作用和細胞呼吸關系解讀（1）CO2的轉(zhuǎn)化過程： 。（2）H2O的轉(zhuǎn)化過程： 。（3）H和ATP的來源、去向分析 比較光合作用有氧呼吸H來源去向ATP來源去向用于各項生命活動(植物的C3還原除外) 【合作探究】1.下面的曲線表示光照強度和光合作用強度之間的關系，請分析：（1）說出各點代表的生物學意義A點：光照強度為 ，只進行 。B點：光合作用強度 呼吸作用強度，為 。C點：是光合作用達到 值時所需要的最小光照強度，即 。（2）說出各線段代表的生物學意義OA段： 強度。AB段：隨光照增強

8、，光合作用增強，但光合作用強度 呼吸作用。BD段：光合作用強度繼續(xù)隨光照強度的增強而增加，且光合作用強度 呼吸作用。DE段：光合作用強度達到飽和，不再隨光照強度的增強而增加。 此時限制光合作用強度的內(nèi)因有：葉綠體中的 ；外因有： 。（3）下列示意圖表示細胞中線粒體和葉綠體中氣體變化，請判斷各圖分別與上面曲線中的A點、AB段、B點、BD段哪一部分相對應。 。2光合作用與細胞呼吸的計算（1）凈光合速率和總光合速率的關系： 凡是進行光合作用的植物，同時也在進行著呼吸作用。在不考慮光照強度對呼吸速率影響的情況下，C點時，OA段代表植物_，OD段代表植物_，OAOD表示_，故總光合速率_。圖中B點既不吸

9、收也不釋放二氧化碳，表示總光合速率_，凈光合速率為_。在考題中，常需根據(jù)圖表中的信息找出凈光合速率和呼吸速率，進而推出總光合速率。（2）凈光合速率和總光合速率的判定方法若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物的測定值，則為_速率。有機物積累量為_速率，制造量為_速率?！揪v點撥】密閉環(huán)境中晝夜CO2、O2含量變化過程分析1綠色植物24 h內(nèi)CO2的吸收（釋放）量A點：呼吸減弱-氣溫降低。B點：光合開始，白天開始。C點：光合與呼吸強度相等，有機物開始積累。D點：光合減弱-氣孔關閉。E點：光合與呼吸強度相等，有機物積累最多。F點：光合停止，白天結(jié)束。2綠色植物24 h內(nèi)有機物的“制造”、“消耗”與積累 （S

10、P、SM、SN分別表示P、M、N的面積） 積累有機物時間段：CE制造有機物時間段：BF消耗有機物時間段：OG（或24小時）一天中有機物積累最多的時間點：E點一晝夜有機物的積累量：SPSMSN3.一晝夜CO2含量的變化曲線C點：CO2含量最高點，光合速率=呼吸速率。E點：CO2含量最低點，光合速率=呼吸速率。若N點 低于 M點，有機物積累。若N點 高于 M點，有機物減少。若N點 等于 M點，有機物不變?！緳z測反饋】指導學生完成“鞏固練習”5、8。&鞏固練習1.（2016江蘇卷，17）下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是 （）A應該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素B即

11、使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C為獲得10 mL提取液，研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D層析完畢后應迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會很快隨溶液揮發(fā)消失2（2015江蘇卷，21）為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，下圖為濾紙層析的結(jié)果（、為色素條帶）。下列敘述正確的是（多選） （）A強光照導致了該植物葉綠素含量降低B類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照C色素、吸收光譜的吸收峰波長不同D畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次3（2015重慶卷，4）將如圖所示為水稻葉肉細胞置于適宜條件下密閉容器中的懸浮培養(yǎng)。在不同光照強

12、度下，細胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是 （）A黑暗條件下，增大、減小 B光強低于光補償點時，、增大C光強等于光補償點時，、保持不變 D光強等于光飽和點時，減小、增大4下圖表示光合作用和呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關系，下列說法錯誤的是 （）A過程需多種酶參與，且需ATP供能 B適宜條件下，過程在活細胞中都能進行C過程產(chǎn)生的能量最多 D過程產(chǎn)生的H都能與氧結(jié)合產(chǎn)生水5下列對該表數(shù)據(jù)分析錯誤的是 （）溫度/5101520253035光照下吸收CO2/（mgh1）1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中釋放CO2/（mgh1）0.500.751.

13、001.502.253.003.50A晝夜不停的光照，在25 時該植物生長得最快B晝夜不停的光照，在20 時該植物一天固定的CO2量為78 mgC每天交替進行12 h光照、12 h黑暗，在20 時該植物積累的有機物最多D每天交替進行12 h光照、12 h黑暗，10 時該植物積累的有機物是30 時的2倍6.（2016四川卷，5）三倍體西瓜由于含糖量高且無籽，備受人們青睞。下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率（以CO2吸收速率表示）與胞間CO2濃度（Ci）的日變化曲線，以下分析正確的是 （）A與11：00時相比，13：00時葉綠體中合成C3的速率相對較高B14：00后葉片的Pn下降，導致植株積累有機物的

14、量開始減少C17：00后葉片的Ci快速上升，導致葉片暗反應速率遠高于光反應速率D葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度7（2014四川卷，6）將桑樹和大豆分別單獨種植（單作）或兩種隔行種植（間作），測得兩種植物的光合速率如下圖所示（注：光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度）。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是 （）A與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B(tài)與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大C間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作8 如圖甲表示A、B兩種植物光合速率隨光照強度改

15、變的變化曲線，圖乙表示將A植物放在不同濃度CO2環(huán)境條件下，A植物光合速率受光照強度影響的變化曲線。請分析回答：（1）在較長時間連續(xù)陰雨的環(huán)境中，生長受到顯著影響的植物是 。（2）圖甲中的“a”點表示 。如果以缺鎂的完全營養(yǎng)液培養(yǎng)A植物幼苗，則b點的移動方向是 。（3）在c點時，葉綠體中ADP的移動方向是從 向 方向移動。如下圖所示中與c點相符合的是 。（4）e點與d點相比較，e點時葉肉細胞中C3的含量 ；e點與f點相比較，e點時葉肉細胞中C3的含量 。（填“高”、“低”或“基本一致”）（5）當光照強度為g時，比較植物A、B的有機物積累速率M1、M2的大小和有機物合成速率N1、N2的大小，結(jié)果

16、應分別為M1 M2、N1 N2。（6）增施農(nóng)家肥可以提高光合效率的原因是： 。 。9（2015江蘇，27）為了研究2個新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人員分別測定了新育品種與原種（對照）葉片的凈光合速率、蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量，結(jié)果如下圖所示。請回答下列問題： 圖1 圖2（1）圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片，在 相同的實驗條件下，測得的單位時間、單位葉面積 的釋放量。（2）光合作用過程中，CO2與C5結(jié)合生成 ，消耗的C5由 經(jīng)過一系列反應再生。（3）由圖可知，P1的葉片光合作用能力最強，推斷其主要原因有：一方面是其葉綠素含量較高，可以產(chǎn)生更多的 ；另一方面是其蛋白質(zhì)含量較高，

17、含有更多的 。（4）栽培以后，P2植株干重顯著大于對照，但籽實的產(chǎn)量并不高，最可能的生理原因是 。&教后反思&教學參考1光合作用2（一輪復習）.ppt2葉綠體中色素的提取和分離.flv3一輪復習光合作用.ppt4光呼吸和“暗呼吸（細胞呼吸）”區(qū)別光呼吸“暗呼吸”底物光合作用中的乙酸醇，底物一般是光下在葉綠體內(nèi)新形成的可以是碳水化合物、脂肪或蛋白質(zhì)，但最常用的底物是葡萄糖。底物可以是新形成的，也可以是貯存的。代謝途徑乙醇酸代謝途徑，或稱為“C2途徑”。只在光下進行糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑等。光下、暗中都可進行發(fā)生部位只發(fā)生在光合細胞，在葉綠體、過氧化體及線粒體三種細胞器協(xié)同作用下進行在所

18、有活細胞質(zhì)及線粒體中進行對O2及CO2濃度的反應在O2濃度1%100%范圍內(nèi)，光呼吸隨O2濃度提高而增強。O2及CO2互相競爭Rubisco及RuBP，如CO2/O2濃度比下降時，有利于加氧反應與光呼吸底物乙酸醇的形成，促進光呼吸；反之則有利于羧化反應，促進光合反應O2及CO2濃度的變化對“暗呼吸”無明顯影響，O2及CO2之間亦無競爭現(xiàn)象【參考答案】&學講過程活動一 葉綠體中色素的提取和分離實驗【自主先學】（1）無水乙醇或丙酮 （2）色素溶于有機溶劑不溶于水（3） 研磨充分 保護葉綠體中色素 （4）紙層析 （5）溶解度 快（6）防止色素帶不整齊 細、齊、直 （7）層析液揮發(fā)（8） 橙黃色 最少

19、 最高 最快 藍綠色 最多 最慢【合作探究】（1）濾紙條上無色素帶，可能是濾液中無色素（提取色素用的試劑不符合要求，如用水代替無水乙醇），或在層析時濾液細線上的色素未隨層析液沿濾紙條向上擴散（如層析液淹沒濾紙條上的濾液細線）。（2）濾紙條上色素帶的顏色直接取決于提取的色素濾液的色素濃度，而色素濃度不僅與實驗材料有關，也與提取過程操作的規(guī)范性和溶劑的添加量有關。如提取過程中葉片研磨不充分或未添加SiO2，有機溶劑的加入量過多等，均能導致色素溶液濃度過低而造成濾紙條上的色素帶顏色均較淺。（3）若選取的材料綠色不濃、研磨過程中未添加CaCO3、色素濾液放置時間過長等均能導致葉綠素分解而造成色素帶中綠

20、色過淺。（4）濾紙條上的色素帶重疊是層析異常所致，如濾液細線過寬、濾液細線不整齊等均能導致色素帶重疊不整齊?；顒佣?影響光合作用的因素【自主先學】1（1）酶的數(shù)量和活性 （2） 光反應 暗反應 酶的活性2（1）單位時間內(nèi)光合作用合成的有機物量或固定的CO2量或產(chǎn)生的O2量。（2）間作、合理密植 提供適宜光照強度、提高CO2濃度（如通風）、保持適宜溫度、合理施肥（供應適量必需礦質(zhì)元素） 提高有機物積累量【合作探究】1光照強度 溫度 CO2濃度 葉齡2光照強度 溫度 橫坐標 除橫坐標之外的其他因素活動三 光合作用與細胞呼吸【自主先學】（1）（2）（3）H2O光解產(chǎn)生 有氧呼吸第一、二階段 還原C3

21、 用于第三階段還原O2光反應階段產(chǎn)生 三個階段都產(chǎn)生 用于C3還原【合作探究】1（1） 零 細胞呼吸 等于 光補償點 最大 光飽和點（2） 呼吸作用 小于 大于 色素和酶 溫度、CO2濃度等（3）A點圖1 ； AB段圖2； B點圖3； BD段圖4。2（1）呼吸速率凈光合速率總光合速率 凈光合速率呼吸速率 呼吸速率 0（2）凈光合凈光合總光合&鞏固練習1B 解析：CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應在研磨時加入，A錯誤；即使菜中葉剪碎不夠充分，但色素并沒有減少，也可提取出4種光合作用色素，B正確；由于研磨時乙醇揮發(fā)，故為獲得10 mL提取液，研磨時加入多于10 mL乙醇，C錯誤；葉綠素條帶不會隨層析

22、液揮發(fā)消失，D錯誤。2. ABC解析： A項對，由圖示可知，強光下，、表示的葉綠素色素帶變窄，說明葉綠體含量降低；B項對，類胡蘿卜素可保護葉綠素免受強光降解；C項對，是葉綠素a，是葉綠素b，都是主要吸收藍紫光和紅光，但吸收光譜的吸收峰波長不同；D項錯，畫濾液線時，濾液在點樣線上畫23次。 3B 解析：黑暗條件下，葉肉細胞只進行呼吸作用，不進行光合作用，細胞吸收O2，釋放CO2，故增大、減小，A正確；光補償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強度，當光強低于光補償點時，光合速率小于呼吸速率，細胞吸收O2，釋放CO2，故增大、減小，B錯誤；當光強等于光補償點時，光合速率等于呼吸速率，細胞不吸收O2

23、，也不釋放CO2，、保持不變，C正確；光飽和點是指光合速率達到最大時的最低光照強度，當光強等于光飽和點時，光合速率大于呼吸速率，細胞吸收CO2，釋放O2，減小、增大，D正確。 4D 解析：過程（光反應）中產(chǎn)生的H專用于暗反應過程中C3的還原。5B 解析：晝夜不停的光照，20 時該植物一天固定的CO2量即總光合量，應為（3.251.5）24114（mg）。 6D 解析：與11：00相比，13：00時Ci低，CO2固定減弱，C3合成速率相對較低，A錯誤；14：00后Pn下降，有機物的合成速率下降，但有機物仍有積累，B錯誤；17：00后葉片的Ci快速上升是光合速率小于呼吸速率的原故，光反應與暗反應相互制約，不會形成速率差別很大，C錯誤；葉片的Pn先后兩次下降，第一次是氣孔關閉，CO2濃度下降引起，第二次是光照強度減弱引起光反應速率降低導致的，D正確。 7D 解析：由圖曲線分析可知，桑樹間作時比單作時呼吸強度增大，大豆間作時比單作時呼吸強度減小，均受到影響，A錯誤；間作時，桑樹光飽和點增大，大豆光飽和點減小，B錯；由圖中大豆曲線可知在一定光照強度范圍內(nèi)，間作也提高了大豆的光合速率，C錯誤；光合速率開始大于零表示有機物開始有積累，由大豆曲線圖可知，此時其光照強度單作大于間作，D正確。8（1）A（2）植物的呼吸作用速率向右 （3）葉綠體基質(zhì)類囊體薄膜圖4 （4）低高