生物10组(探究影响光合作用的因素)
光合作用的影响因素和原理的应用(含答案) (1)

第23课时 光合作用的影响因素和原理的应用[目标导读] 1.通过探究光照强弱对光合作用强度的影响实验,学会研究光合作用影响因素的方法。
2.联系日常生活实际,思考影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。
3.阅读教材,了解化能合成作用。
[重难点击] 影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。
一 探究光照强弱对光合作用强度的影响多种环境因素对光合作用有着重要的影响,其中光照的影响最为重要。
1.光合作用强度的表示方法⎩⎪⎨⎪⎧ 单位时间内光合作用产生的有机物的量单位时间内光合作用吸收CO 2的量单位时间内光合作用放出O 2的量2.探究光照强弱对光合作用强度的影响(1)实验原理:抽去小圆形叶片中的气体后,叶片在水中下沉,光照下叶片进行光合作用产生氧气,充满细胞间隙,叶片又会上浮。
光合作用越强,单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。
(2)实验流程打出小圆形叶片(30片):用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径=1cm)↓抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O 2)等↓小圆形叶片沉水底:将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水↓的烧杯中,小圆形叶片全部沉到水底强、中、弱三种光照处理:取3只小烧杯,分别倒入20mL 富含CO 2的清水,各放入10片小圆形叶片,用强、中、弱三种光照分别照射↓ 观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 (3)实验现象与结果分析:光照越强,烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多,说明在一定范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用强度不断增强。
3.结合细胞呼吸,人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系,请分析:(1)说出各点代表的生物学意义①A点:光照强度为零,只进行细胞呼吸。
②B点:光合作用强度等于呼吸作用强度,为光补偿点。
③C点:是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度,即光饱和点。
(2)说出各线段代表的生物学意义①OA段:呼吸作用强度。
影响光合作用的因素及光合作用原理的应用详解演示文稿

编
实验处理
30min内上浮
号 叶圆片 叶圆片数 自来水 NaHCO3 叶圆片数(片)
来源
(片)
(mL)
(g)
1A
10
40
0
2
2B
10
40
1
6
3C
10
40
3
4
4D
10
40
5
5
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A.自变量二氧化碳浓度的控制不严格 B.只要控制光照、温度相同即可 C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果 D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处
合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多,浮起的 多)。
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(3)光照强度与光合作用速率的 关系曲线分析应用 ①曲线分析(如右图) A点光照强度为0,此时只进行 细胞呼吸,释放的CO2量可表示 此时细胞呼吸的强度。 AB段:随光照强度增强,光合作 用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一 部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。 B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼 吸强度(光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长),B点所示光照强度
4.必需元素供应对 光合速率的影响 (1)曲线分析(如右图): 在一定浓度范围内, 增大必需元素的供应, 可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土 壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫,从而使光 合速率下降。 (2)应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥 料,可提高农作物产量。
第9页,共31页。
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4.植物的生理活动受 各种因素影响,右图 为科学家研究的在20℃ 时某C3植物光合作用强 度与光照强度的关系曲 线图,下列有关叙述不 正确的是( A ) A.若适当提高温度,则b点右移,cd段位置上移 B.a点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体 C.其他条件适宜,当植物少量缺Mg时,b点将右移 D.若横坐标为CO2浓度,曲线表示阴生植物,则b点左 移
备战2020年高考生物一轮复习第11讲 光合作用的影响因素 讲义

第11讲光合作用的影响因素影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)影响光合作用的因素及应用1.内部因素(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)以阴生植物、阳生植物为例,如图所示:(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶。
2.外部因素(1)光照强度(2)CO2浓度(3)温度(4)必需矿质元素(N、P、Mg、K等)据图分析多因素对光合作用的影响,回答下列问题:(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是________、__________、________。
(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子________(填“是”或“不是”)影响光合速率的主要因素,此时的限制因素分别是________、__________、________。
(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥的益处包括____________________。
答案:(1)光照强度光照强度温度(2)不是温度CO2浓度光照强度(3)增加土壤肥力、增加大棚内的温度和CO2浓度考向1考查影响光合作用的环境因素1.(2019·湖北孝感一中等八所重点高中协作体联考)在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如图。
下列有关分析正确的是()A.当光照强度为1 klx时,植物甲开始进行光合作用B.当光照强度为3 klx时,植物乙的总光合速率是0 mg/(100 cm2叶·h)C.若在c点时突然停止CO2供应,短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加D.d点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度解析:选D。
光照强度为1 klx时,此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度,A错误;当光照强度为3 klx时,总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0+20=20 mg/(100 cm2叶·h),B错误;c点的限制因素主要是CO2浓度,因此突然停止CO2供应,CO2固定受阻,短时间内C3的含量会减少,C错误;d点时植物乙到达光饱和点,因此光照强度不再是限制因素,而题中又提出此过程处于“适宜的恒定温度条件”,因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的浓度,D正确。
影响光合作用的因素

所需的能量来源不同(光能、化学能)
化能合成作用
——能够利用体外环境中的某些无机物氧化时 所释放的能量来制造有机物的合成作用 例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
2NH3+3O2
2HNO2+O2
硝化细菌 硝化细菌
2HNO2+2H2O+能量
2HNO3+能量
6CO2+12H2O
能量
C6H12O6+ 6O2 +12H2O
应用:温室栽培时适当提高CO2的浓度
措施:
①多施有机肥或农家肥; ②大田生产“正其行,通其风”,即为 提高CO2浓度、增加产量; ③释放一定量的干冰或给植物浇碳酸饮 料(施NH4HCO3)。
3.水分
水分
外因
对光合作用的影响
在生产上的应用 1、预防干旱 2、根据作物的需 水规律合理灌溉来 合理灌溉
弱光下:呼吸作用=光合作用
O A2 B CO 2
(光合)O2产生量 = (呼吸)O2消耗量 + O2释放量(外界) (光合)CO2固定量 = (呼吸)CO2产生量 + CO2吸收量(外界) 真光合速率 = 呼吸速率 + 净光合速率 真光合速率 = 呼吸速率 净光合速率 = 0 有机物的制造量 = 呼吸消耗的有机物量 + 有机物的积累量 有机物的制造量 = 呼吸消耗的有机物量 有机物的积累量 = 0 当呼吸作用=光合作用时,植物既不积累有机物,也不额外消耗的储存有机物, 植物在这种环境中,可以生存下来,但不能正常生长。
水
1.水是光合作用的原料 2.水是体内各种化学反应的介质 3.水分是植物蒸腾的对象,水可影 响气孔的开闭,间接影响CO2进入植 物体。缺水→气孔关闭→CO2进入 受阻→间接影响光合作用
10 影响光合作用的因素及应用

十影响光合作用的因素及应用(40分钟100分)说明:标★为中档题,标★★为较难题一、单项选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.在封闭的温室内栽种农作物,下列能提高农作物产量的措施是()①采用绿色玻璃盖顶②增大室内昼夜温差③增加室内CO2浓度④增加光照强度A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④【解析】选B。
光合色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光,绿光吸收最少,所以采用绿色玻璃盖不仅不能提高光合速率,反而降低光合速率,①错误;适当增大昼夜温差,能提高有机物的净积累量,从而提高农作物产量,②正确;CO2是光合作用的原料,绿色植物周围空气中的CO2含量,直接影响到绿色植物的光合作用效率,适当增加室内的CO2浓度,可以提高农作物产量,③正确;光合作用的光反应阶段需要光照,适当增加光照强度可以提高光合作用速率,有助于提高农作物的产量,④正确。
2.如图表示在一定的光照强度和温度下,植物光合作用增长速率随CO2浓度变化的情况,下列有关说法正确的是 ()A.与A点相比,B点时叶绿体内C5的含量较高B.图中D点时光合作用速率达到最大值C.与D点相比,C点时叶绿体内NADPH的含量较低D.若其他条件不变,在缺镁培养液中培养时,D点会向右移动【解析】选B。
与A点相比,B点时细胞内的CO2含量多,合成C5的速率不变,但固定CO2消耗的C5增多,因此积累的C5含量较低,A错误;图中纵坐标代表光合作用增长速率,D点之前光合速率一直在增长,因此D点光合速率最大,B正确;与D 点相比,C点时细胞内CO2含量少,NADPH合成的速度不变,但消耗速率减少,因此积累NADPH的含量较高,C错误;横坐标表示CO2浓度,D点时光合速率不再随着CO2浓度的升高而加快,说明D点时CO2浓度不再是限制因素,光合作用达到饱和点,镁是参与形成叶绿素的元素,缺镁使光反应速率减弱,暗反应也会减弱,需要的CO2减少,D点左移,D错误。
影响光合作用强度的因素

3
距40W台灯15cm,
清水,
室温
6.统计试验数据
试验成果
烧杯编号 处理条件
5分钟上浮数 10分钟上浮数 15分钟上浮数
1
距40W台灯15cm,
1
5
9
2%NaHCO3溶液,
室温
2
距40W台灯25cm, 0
2
5
2%NaHCO3溶液,
室温
3
距40W台灯15cm, 0
0
0
清水,
室温
试验反思:
试验变量梯度太大,组别少,所以误差 大,应分别对不用原因进行探究,且应有 平行试验。
试验措施:
间接测氧气生成速率,来比较不同光照 强度和不同二氧化碳浓度条件下光合作用 旳强度 。
材料用具:
新鲜腊梅叶片,打孔器,注射器,40W台 灯,100ml烧杯,镊子,NaHCO3溶液,一 次性纸杯,标签纸,清水等
试验环节:
1.用打孔器打出大小相等旳圆叶片若干片 (避开叶旳主脉)
2.用注射器连抽几次抽出叶片中旳气体,使 叶片沉入水底
释放量
A 净值=总值(实际值)-呼吸消耗值
①纵坐标代表实际光合速率(强度)还是净光合速率(强度)? 净光合速率
怎样判断曲线图中纵坐标代表旳是总旳还是净值? ①但是原点旳曲线代表旳是净值;②题干交代“测定”旳值——一定是净 值
②ABC点各代表旳意义? A:呼吸强度;B:光补偿点;C:光饱和点
③假如图中曲线表达旳是阳生植物,那么阴生植物旳曲线应该怎样?
P
CO2浓度
P点表达:光合作用速率=细胞呼吸速率时旳CO2 浓度;称之为CO2补偿点。
Q点表达: CO2饱和点
水
外因
对光合作用旳影响
影响光合作用强度的环境因素及应用

影响光合作用强度的环境因素及应用影响光合作用强度的环境因素及应用一 、探究影响光合作用强度的环境因素及应用、探究影响光合作用强度的环境因素及应用1.实验原理.实验原理植物进行光合作用,吸收CO2,释放O2,由于O2在水中溶解度小,而在叶肉细胞间隙积累,使叶片上浮。
使叶片上浮。
2.实验步骤.实验步骤(1)实验假设:在一定范围内随光照强度的增强,光合作用强度也增强。
光合作用强度也增强。
(2)实验流程(叙述方法步骤)实验流程(叙述方法步骤)4)实验结论:在一定范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用强度也不断)实验结论:在一定范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用强度也不断 (小圆形叶片产生的O2 ,浮起的,浮起的 。
5).变量分析.变量分析(1)此实验的自变量是此实验的自变量是 通过调节台灯与实验材料间的通过调节台灯与实验材料间的 来实现。
(2)此实验的因变量是此实验的因变量是 ,以观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶以观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶 片 作为观察指标。
作为观察指标。
例(2013·上杭高一检测)某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。
取A 、B 、C 、D 四株都有5片叶的小白菜,分别用直径1 cm 的打孔器打出叶圆片10片,并设法抽去叶片内气体使之下沉,置于光下。
取100 100 mLmL 三角瓶4个,编号1~4,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。
下列评价或修正不合理的是( ) 编号 实验处理实验处理 30 30 min min 内上浮叶圆片数(片) 叶圆片来源叶圆片来源 叶圆片数(片) 自来水(mL) NaHCO3(克) 1 A 10 40 0 2 2 B 10 40 1 6 3 C 10 40 3 4 4 D 10 40 5 5 A.自变量二氧化碳浓度的限制不严格自变量二氧化碳浓度的限制不严格B.只要控制光照、温度相同即可只要控制光照、温度相同即可C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果实验材料本身存在的差异会影响实验结果D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处(3)实验结果:)实验结果: 小圆形叶片 加富含CO2的清水 距离距离5CM 光照光照强度强度 叶片浮起数量/时间时间 甲 10 20ml 强 乙 10 20ml 30CM 中 丙 10 20ml 50CM 弱点之间,光合作用强度点之间,光合作用强度 呼吸作用强度;呼吸作用强度; 点处,光合作用强度 呼吸作用强度;呼吸作用强度; 点之后,光合作用强度 呼吸作用强度。
光合作用的条件

光合作用的条件
光合作用是一种生物化学过程,能够将太阳能转化为植物所需的化学能。
它发生在绿色植物和某些蓝藻细菌的叶绿体中。
光合作用所需的条件有以下几个方面。
1. 光照:光合作用是以太阳光作为能量来源的,因此光照是光合作用进行的必要条件。
它的强度、持续时间和波长都会影响光合作用的效率。
在适宜的光照条件下,光合作用能够进行得更加充分。
2. 叶绿素:叶绿素是光合作用中起关键作用的色素。
它能够吸收光能,并将其转化为植物所需的化学能。
叶绿素通常存在于叶绿体中,而叶绿体主要存在于叶片的细胞中。
只有当叶片中存在足够的叶绿素时,光合作用才能进行。
3. 二氧化碳:光合作用需要二氧化碳参与,以供给植物进行碳的固定和合成有机物。
植物通过气孔从空气中吸收二氧化碳,并将其转化为葡萄糖等有机物。
4. 水:光合作用需要水提供氢原子,以用于还原二氧化碳生成葡萄糖等有机物。
水通过根部吸收,并在光合作用过程中被分解,释放出氧气。
综上所述,光合作用所需的条件包括光照、叶绿素、二氧化碳和水。
这些条件协同作用,使得光合作用能够顺利进行,为植物的生长和发育提供能量和有机物质。
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工作人员清理稻米丛
人造灯2.实验原理
光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生 成的量来定量地表示。例如,可以用植物在单位时间内通过 光合作用制造糖类的量来表示。 本实验利用了绿色植物通过叶绿体进行光合作用产生氧气 的原理。将绿色的嫩叶抽气,使其内部气体全部逸出,细胞 间隙充满了水,浮力减小,叶片就会沉到水底。再给予叶片 一定强度的光照,一段时间后因光反应产生的氧气会充斥在 叶片的细胞间隙中,浮力增大,叶片会从水底浮起。光照强 度不同,光反应产物的多少也不同。可以用相同功率的光源 在不同的距离照射水中的嫩叶,来调节光照的强度。也可以 用不同功率的光源在同一距离照射水中的嫩叶,形成光照强 度不同的条件。通过观察同一时间内装置中叶片浮起的数量, 或观察不同光照强度下浮起相同数量叶片所需的时间,来探 究光照强度对光合作用强度的影响,并由此认识环境因素对 光合作用强度的影响。
(3)将小圆形叶片放入注射器中,并让注射器吸入清水,排出注射器内残留的 空气。用手堵住注射器前端的小孔,并缓缓拉动活塞,使小圆形叶片内的气体逸出。 这一动作可重复几次,但注意不要抽得太狠,避免将叶片细胞结构损坏。只要小圆 形叶片沉入水底就可以了。 (4)将内部气体逸出的小圆形叶片各5片,分别放入暗处盛有清水的2个烧杯中。 这时的叶片由于细胞间隙充满了水,应该全部沉到水底。 (5)开启台灯。注意:两盏台灯是实验的唯一光源,两盏台灯的灯光不能相互 干扰。 (6)室温不要太低,一般以25 ℃为宜。为防止实验过程中烧杯内水的温度受灯 光照射而升高,可考虑用冷光源灯泡。 (7)观察并记录同一时间内两个实验装置中小圆形叶片浮起的数量,或观察、
注意事项
(1)台灯是本实验唯一的光源。 (2)小圆形叶片不要太大,直径为0.5 cm较为适宜。
(3)使用注射器抽气的次数不要太多,以免损伤嫩叶细胞的结构。 (4)控制烧杯中水的温度,温度不能有大的变化。 (5)两组装置中,烧杯中的水、二氧化碳的含量应一致。 (6)根据设备条件将学生分成若干小组进行实验。
探究影响光合作用的因素
1.相关知识
空气中二氧化碳的浓度、土壤中水分的多少、光照的强弱与时 间长短、光的成分、温度的高低等,都是影响光合作用强度的 外界因素。农业生产上许多增加农作物产量的措施,都要通过 提高光合作用的强度来实现。例如,控制光照的强弱和温度的 高低,适当增加农作物生活环境中的二氧化碳浓度等。但是这 些措施的效能有多大,如何做到合理调控,人们对此做了许多 探究,下面介绍的参考案例就是其中的一个。
3.操作要点
(1)在暗处,将2盏台灯分别装上40 W灯泡、100 W灯泡,放在不同的实验台上。 取100 mL烧杯2个,均倒入70 mL富含二氧化碳的清水(事先可用口通过玻璃管或 塑料管向清水吹气),放在距台灯10 cm的地方。此时不要开灯。
(2)用打孔器将五叶爬山虎嫩叶打出直径为0.5 cm的圆片若干。注意叶片的选 择,叶片的薄厚、颜色、鲜嫩程度要尽可能一致。打孔时要避开大的叶脉。
5.分析结果
台灯灯泡的功率(W) 台灯与烧杯的距离(cm) 第一片叶漂起 第二片叶漂起 叶片漂起 的时间( min)
40 10 18 32 100 10 5 11
第三片叶漂起 第四片叶漂起 第五片叶漂起
41 74 未漂起
14 22 35
• 实验可能出 现现象
6.得出结论 不同光照强度对光合作用强度的影响确有不同。