影響光合作用的環(huán)境因素及應(yīng)用

溫馨提示：課本

導(dǎo)學案

典題本

雙色筆

草稿紙

帶著激情出發(fā)!!!

每課贈言：你的時間在哪里，你的成就就在哪里!5.4.3影響光合作用的環(huán)境因素及應(yīng)用

高一年級生物組【學習目標】1、理解影響光合作用強度的環(huán)境因素，光合作用原理的應(yīng)用；簡述化能合成作用。2、嘗試探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響，初步培養(yǎng)實驗設(shè)計能力，學習科學研究的一般方法。3、收集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高農(nóng)作物光合作用強度的有關(guān)信息，了解溫室中提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法?！緦W習重點】影響光合作用強度的環(huán)境因素。【學習難點】探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。高一（）班導(dǎo)學案批改情況反饋總體情況：完成情況較好,值得表揚!導(dǎo)學案反饋存在問題：1.【我的疑問】有人沒寫2.部分同學字跡潦草。3.氧氣影響曲線圖的分析錯誤率高。自查自糾(2分鐘)要求:1.深入思考，總結(jié)歸納2.規(guī)范認真，落到實處3.標注疑難，準備討論目標：

A層規(guī)范的整理導(dǎo)學案，嘗試總結(jié)構(gòu)建本節(jié)知識框架；B層結(jié)合課本、落實概念和規(guī)律基礎(chǔ)知識；C層快速自糾，梳理導(dǎo)學案，找出錯因。光能CO2+H2O葉綠體（CH2O）+O2光合作用強度表示方法1、單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機物的量2、單位時間內(nèi)光合作用吸收CO2的量3、單位時間內(nèi)光合作用放出O2的量袁隆平和他的雜交水稻超級水稻標準株型記者：您說自己現(xiàn)在最主要的工作就是第三期超級雜交水稻的攻關(guān)，到2010年要實現(xiàn)平均畝產(chǎn)900公斤。這個數(shù)字還有潛力嗎？袁隆平：應(yīng)該還能往上漲。按照光能利用率3%的理論產(chǎn)量打個對折，長沙地區(qū)一季稻的最高產(chǎn)量應(yīng)該可以達到1500公斤。當代神農(nóng)氏袁隆平科研攻關(guān)的主要方向就是如何提高水稻的光能利用效率。俗話說：萬物生長靠太陽，為什么這樣說呢？請同學們看下面的數(shù)據(jù)。1.地球表面上的綠色植物每年大約制造了4400億噸有機物！2.地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7.11×1018KJ，這個數(shù)字相當于24萬個三峽電站每年所發(fā)出的電力，相當于人類在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和食物營養(yǎng)上所需能量的100倍！請看下面的數(shù)據(jù)：43科學探究的一般過程提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流（光合作用需要二氧化碳嗎？）（光合作用需要二氧化碳）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果…）（按預(yù)定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當交流）探究：光照強弱對光合作用強度的影響（1）實驗原理：葉片在正常情況下，組織細胞間隙中充滿了空氣；

可采取真空滲入法（排除間隙內(nèi)的空氣），充以水分，使葉片沉于水中；

在光合作用過程中，利用不斷產(chǎn)生的氧氣在細胞間隙中的積累，致使下沉的葉片又逐漸上浮。（2）實驗步驟：

①取材：取生長旺盛的綠葉，用打孔器打出小圓片30片；②排氣：將小圓形葉片置于注射器內(nèi)，抽拉出小圓形葉片內(nèi)的氣體，重復(fù)幾次；

③沉水：將氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用；

④分組：取3只小燒杯，分別倒入20mL富含CO2的清水。⑤光照：分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片，再分別對這3個實驗裝置進行強、中、弱三種光照照射（鏈接視頻）。⑥觀察記錄：觀察并記錄同一時間段內(nèi)各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量。

A中上浮葉圓片最多，其次是B，C中最少結(jié)果：結(jié)論：光合作用的強度受光照強度的影響，在一定光照強度范圍內(nèi)，隨光照強度升高光合作用速率逐漸增強。（1）光照強度

CO2吸收量CO2釋放量光照強度ABCODa、光強度：

在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照強度的增強而加快，但光強增加到一定強度，光合作用速率不再加快。b、光質(zhì)：

復(fù)色光（白光）下，光合速率最快；單色光中，紅光下光合速率最快，藍紫光次之，綠光最差。C光飽和點、B光補償點1、影響光合作用強度的因素AB光照強度0吸收CO2陽生植物陰生植物B：光補償點C：光飽和點應(yīng)根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。C光補償點、光飽和點：陽生植物陰生植物>釋放CO2光合作用中補償點和飽和點的移動例1例題：（2008年臨沂模擬）已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25℃、30℃，如圖曲線表示該植物在30℃時光合作用強度與光照強度的關(guān)系。若將溫度調(diào)節(jié)到25℃的條件下（原光照強度和CO2濃度不變），從理論上講，圖中相應(yīng)點的移動分別是()

A.a點上移，b點左移，m值增加

B.a點下移，b點左移，m值不變

C.a點上移，b點右移，m值下降

D.a點下移，b點不移，m值上升

A

（2）CO2的濃度光合作用速率CO2濃度OA

在一定范圍內(nèi)隨CO2濃度增大而加快，但CO2達一定濃度時，光合速率不再增加。BB:CO2飽和點、A：CO2補償點（3）光照面積注：葉面積指數(shù)是指植物葉面積的總數(shù)與生長該植物的地面積之比。曲線分析：OA:隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大。A點：為光合作用面積的飽和點。隨葉面積的增大，光合作用不再增加，原因是葉片相互遮擋。OB:干物質(zhì)量隨葉面積增加而增加。BC:A點以后，光合作用不再增加，但葉片的呼吸量隨葉面積的增大而增加，所以干物質(zhì)積累量降低。應(yīng)用：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長，合理密植例題：下圖表示葉面積指數(shù)與呼吸作用和光合作用產(chǎn)物積累的關(guān)系，下列有關(guān)說法錯誤的是（）

A．A點是光合作用的飽和點，原因是新增的葉片幾乎不進行光合作用

B．B點干物質(zhì)的量積累的速度開始下降，是因為新增加的葉片處于光補償點以下C．將光合作用實際量的曲線和呼吸量的曲線延長，相交處的葉面積指數(shù)對應(yīng)的干物質(zhì)量為零D．當葉面積指數(shù)大于干物質(zhì)的量曲線和呼吸量的曲線交點處對應(yīng)的葉面積指數(shù)時，植物會入不敷出D曲線分析：OA:為幼葉，隨幼葉的不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。AB:為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。BC:為老葉，隨著葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。（4）葉齡應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉。都是根據(jù)其原理，可降低其細胞呼吸消耗有機物。(5)溫度(白天適當升高溫度，夜里適當降低溫度)

溫度通過影響酶活性來影響光合速率。在一定范圍內(nèi)隨溫度升高，光合速率增大；溫度過高會使酶活性下降，從而使光合速率減小。

（6）水分水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學反應(yīng)的介質(zhì)。另外，水還影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體，所以水對光合作用影響很大。

（7）礦物質(zhì)元素是指除C、H、O以外，主要由根系從土壤中吸收的元素。N、P、K、S、Ca、Mg屬大量元素；Fe（也可稱為：半微量元素）、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl屬微量元素。礦質(zhì)元素會直接或間接影響光合作用。N、Mg、Fe、Mn等是合成葉綠素的必需元素；K、P等參與碳水化合物代謝；P參與葉綠體膜的構(gòu)成及光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和能量傳遞。光合作用總反應(yīng)式

CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2原料條件產(chǎn)物怎樣才能提高光合作用效率？請同學們討論。增加CO2濃度增加水分供給延長光照時間增加礦質(zhì)元素增強光照強度增加光照面積2、提高農(nóng)作物光合作用強度的措施1、適當提高光照強度、延長光照時間－輪作3、適當提高CO2濃度－多施農(nóng)家肥；增加通風4、適當提高溫度－白天提高溫度，增加光合速率夜晚降低溫度，降低呼吸速率5、合理灌溉6、合理施肥2、合理密植——能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌3、化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量自養(yǎng)生物:以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著的能量。異養(yǎng)生物:只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。所需的能量來源不同（光能、化學能）光能自養(yǎng)生物綠色植物硝化細菌化能自養(yǎng)生物例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌。小結(jié)1、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素綠葉中色素的提取和分離葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能2、光合作用的原理和應(yīng)用3、化能合成作用光合作用的探究歷程光合作用的過程光合作用原理的應(yīng)用探究環(huán)境因素對光合作用的影響

例（06年理綜北京卷）．夏季，在晴天、陰天、多云、高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強度（實際光合速率與呼吸速率之差）變化曲線不同，表示晴天的曲線圖是()B

解析：本題主要考查的知識點是光合作用強度與光線強弱的關(guān)系，此題實際是考查對實驗數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)合所學相關(guān)知識進行分析綜合和推理的能力。如在夏季晴天植物的光合作用強度比較大，可是在夏天的中午，不僅光線很強，而且溫度也很高，在高溫下植物的蒸騰量非常大，此時植物往往關(guān)閉氣孔以減少水分的散失，與此同時必然會影響CO2的吸收，此時光合作用強度就會下降，曲線在較高水平基礎(chǔ)上相應(yīng)部位形成一個低谷。這樣就有可能在4個曲線圖中，通過分析比較判斷出晴天的曲線圖答案是B。

教學目標鞏固

D3、給一株正在進行光合作用的大豆供給CO2，則一段時間后C存在于……………（）

A.淀粉B.脂肪

C.氨基酸D.以上三項都有141、光反應(yīng)中，ATP和O2的產(chǎn)生都離不開………（）

A.水和CO2B.色素和CO2C.水、光能、CO2D.水、色素、光能2、光合作用過程中，能量流動的大致途徑是…（）

A.光色素（CH2O）

B.光色素ADP（CH2O）

C.光色素ATP（CH2O）

D.光ADPATP（CH2O）CD14