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1、学案22 淄博市临淄中学高一生物必修一光合作用原理的应用 一、基础知识预习（一）光合速率与呼吸速率的含义及相互关系：1.绿色植物组织在 条件下测得的数值表示呼吸速率。2.绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。3.真正光合速率净光合速率呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下： 光合作用产生的O2量实际测得的O2 细胞呼吸消耗的O2量。 光合作用固定的CO2量实际测得的CO2 细胞呼吸释放的CO2量。 光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的 (增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。（二）探究光照强度对光合作用强度的影响的实验1.方法步骤：(1)取材：取 的绿叶
2、，用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。(2)排气：将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入 ，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体溢出。这一步骤可能需要重复23次。处理过的小叶片因为 ，所以全部沉到水底。(3)沉水：将处理过的圆形小叶片，放入 处盛有清水的烧杯中待用。(4)分组：取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水(可以事先通过吹气的方法补充CO2，也可以用质量分数为1%2%的 溶液来提供CO2)。(5)光照：向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于_ 三种光照下。实验中，可用5 W的LED灯作为光
3、源，利用_来调节光照强度。(6)观察并记录： 。2.探讨点探究光照强度对光合作用强度的影响(1)本实验的自变量是什么？ 。如何控制？ 。(2)本实验的因变量是什么？ 。检测指标是什么？ 。（三）化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。(2)实例：硝化细菌能量来源：将 释放的能量。反应物：_。产物： 。二、预习检测：1.用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如图所示的实验，下列叙述不正确的是A.离体的叶绿体中能合成糖类 B.碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳C.烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生D.灯与锥形瓶之间的
4、距离不影响光合作用的强度2.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化。下列叙述错误的是A.该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B.加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2C.拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度D.若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度三、重点知识突破：影响光合作用的因素及应用：1.光照强度：原理：光直接影响 阶段，制约 和 的生成，进而制约暗反应阶段。曲线分析(如图)：线段及关键点光合与呼吸的关系：A点： 。 AB段： 。B点： 。 B点以后： 。2.CO2浓度：原理：CO2浓度直接影
5、响 阶段而制约光合作用。图中A点表示 ，B点表示 。3.温度：温度主要通过影响与光合作用有关 的活性而影响光合速率。4.水分：水分能影响气孔的开闭，间接影响 进入植物体内，另外水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。5.多因子变量对光合速率的影响：四、随堂检测3.如图表示夏季晴朗的白天某种绿色植物叶片光合作用强度变化曲线。下列对此图描述错误的是A.AB段光合作用强度变化的主要原因是光照强度B.BC段光合作用强度下降是因为部分气孔关闭，二氧化碳吸收量减少，暗反应速率下降C.DE段光合作用强度变化的主要原因是温度D.从图中可以推断限制光合作用的因素有光
6、照强度、温度和CO2浓度4.在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、湿度、气体和温度，以提高产品的产量，下列措施及方法正确的有由于温室内外温差大，在温室薄膜(或玻璃)上结成一层水膜，要及时擦干，以防止透光率降低适当增加光照，以弥补冬季阳光的不足尽量增加空气湿度，以降低植物的蒸腾作用向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度向温室内定期施放氧气，以降低细胞呼吸强度如遇持续的阴雨天气，白天不宜过多升高温室温度，仍保持昼夜温差A. B.C. D.五、变式训练：5.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 ，如图表示该植物在25 时光合作用强
7、度与光照强度的关系，若将温度提高到30 的条件下(原光照强度和CO2浓度等不变)，理论上讲，图中相应点的移动应是A.a点上移，b点左移，m值增加 B.a点不移，b点左移，m值不变C.a点下移，b点右移，m值下降 D.a点下移，b点不移，m值上升六、课后练习：1.如图曲线中，有M、N、O、Q四个点，对它们含义的叙述中不正确的是A.M点时植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸B.O点时光合速率与呼吸速率相等C.N点时植物细胞呼吸强度大于光合作用强度D.Q点时温度是影响光合速率的主要因素2.如图甲表示A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示A植物光合速率在不同光照强度环境条件下，光合作用速率受C
8、O2浓度影响的变化曲线。a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量；b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量依次是A.低、基本一致 B.高、高 C.高、基本一致 D.低、高3.（不定项）图甲表示在一定的光照强度下，植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路，找出图甲在图乙中的位置A.AB之间 B.BC之间 C.C点以后 D.B点4.夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测，结果如下图1。图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请分析下列说法中错误的是()A图1中所测气体为氧气，且该大棚内的蔬菜经过一昼夜后积累了一定量的有机物B图1中CD段变化的原因可能是光照过
9、强，使温度升高，部分气孔关闭所致C与它们各自前一段相比，EC段和DB段叶肉细胞中的C3含量变化趋势分别是增加、减少D处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E5.甲图表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，乙图表示将A植物放在不同浓度的CO2环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答下列问题：(1)在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是 。(2)甲图中的a点表示 ，如果用缺镁的培养液培养A植物幼苗，则b点的移动方向是 。(3)叶绿体中ADP的移动方向是从 向 方向移动；下图与c点相符合的是 。(4)e点与d点相比较，e点时叶肉
10、细胞中C3的含量 ；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量 。(填“高”“低”或“基本一致”)(5)当光照强度为g时，比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小，结果分别为M1 M2、N1 N2。(填“”“”或“”)(6)增施农家肥可以提高光合速率的原因是 ； 。6.某同学利用小球藻(一种单细胞真核生物)为实验材料，研究了不同光照强度和不同浓度的NaHCO3溶液(低浓度和高浓度两种溶液)对小球藻光合作用的影响，得到实验数据如下：不同实验条件下实验装置中氧气的相对浓度与时间的关系。(1)该实验的自变量是 。在实验操作过程中，需要保持小球藻的起始数量、 等
11、无关变量一致(答出1点即可)。(2)小球藻进行光合作用时，所利用的光是 ，光反应中被光合色素吸收。光反应中利用光能释放出氧气，同时为暗反应中三碳化合物的还原提供 和 。(3)第24 d，在高浓度NaHCO3溶液条件下，高光照强度组比低光照强度组氧气的相对浓度上升快，其主要原因是 。第6 d后高光照强度和高浓度NaHCO3溶液组氧气的相对浓度上升显著加快，除上述原因外，还可能的原因是 。7.影响绿色植物光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度、温度等，内部因素有酶的活性、色素的数量、C5的含量等。请据图分析：(1)如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响光合作用的_阶段，此时内部限制性因素最可能是 。若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物的曲线最可能是 。(2)如果横坐标代表温度，温度主要通过影响 来影响光合速率。(3)如果横坐标代表CO2的浓度，其影响光合作用主要是影响 的产生，此时内部限制性因素最可能是 。(4)若将某植物叶片在25 条件下暗处理1小时，该叶片质量(主要是葡萄糖)减少了2 mg，之后立即光照1小时，经称重，光照后比暗处理前质量增加了5 mg。该叶片光照1小时产生的总光合作用量为 mg。6学科网（北京）股份有限公司