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1、上课前,请准备好步步高蓝白本,迅速将错题再浏览一遍,或快速浏览一遍蓝本第10讲讲过的考点一、二、三,1、液滴移动法(气体体积变化法)2、黑白瓶法3、称重法4、半叶法5、叶圆片上浮法6、梯度法7、二氧化碳传感器法8、排水法,探究光合作用强度的实验设计方法,黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中生物只进行细胞呼吸,而白瓶中的生物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸,所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值,用白瓶(有光照的一组)测得的为表观(净)光合作用强度值,综合两者即可得到真正光合作用强度值。,2、测定光合作用速率的“黑白瓶法”,蓝本66页例3:高一生物科研兴趣小组从校博雅湖的某一深度取得一桶水样,
2、分装于六对密封黑白瓶中(白瓶为透明瓶,黑瓶为不透光瓶),剩余的水样测得初始溶氧量为10 mg/L。将六对密封黑白瓶分别置于六种不同的光照条件下(由ae逐渐加强),其他条件相同,24小时后,实测获得六对黑白瓶中溶氧量,记录数据如下。下列分析错误的是,A 瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h内为7 mg/LB光照强度为d、e时,黑瓶中溶氧量应为3 mg/LC光照强度为c时,在24 h内白瓶中植物产生的氧气量为28 mg/LD光照强度为d 时,再增加光照强度,瓶中溶解氧的含量也不会增加,1037(mg/L),3 3,呼,呼,氧气产生量=白瓶黑瓶,24 h白瓶氧气增加量(净积累量)是241014(
3、mg/L),黑瓶呼吸消耗量是10-3=7,因此在24 h内白瓶中植物产生的氧气量为14721(mg/L),C,黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中生物只进行细胞呼吸,而白瓶中的生物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸,所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值,用白瓶(有光照的一组)测得的为表观(净)光合作用强度值,综合两者即可得到真正光合作用强度值。,2、测定光合作用速率的“黑白瓶法”,蓝本66页例3:高一生物科研兴趣小组从校博雅湖的某一深度取得一桶水样,分装于六对密封黑白瓶中(白瓶为透明瓶,黑瓶为不透光瓶),剩余的水样测得初始溶氧量为10 mg/L。将六对密封黑白瓶分别置于六种不同的光照条件下(
4、由ae逐渐加强),其他条件相同,24小时后,实测获得六对黑白瓶中溶氧量,记录数据如下。下列分析错误的是,C,氧气产生量=白瓶黑瓶,但不能得出呼吸速率和净光合速率的大小,得出呼吸速率和净光合速率的大小 氧气产生量=白瓶黑瓶,总结两点,3、测定光合作用速率的“称重法”,4、测定光合作用速率的“半叶法”,将叶片一半遮光,一半曝光。遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值,曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光合作用强度值,综合两者可计算出真正光合作用强度值。需注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理,以防止有机物的运输。,蓝本66页例4:现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度,将对
5、称叶片的一半遮光(A),另一半不遮光(B),并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间,在A、B中截取对应部分相等面积的叶片,烘干称重,分别记作m1和m2,单位为mg/(dm2h)。下列说法正确的是,A该方法在未测出细胞呼吸强度的条件下,能测出实际光合作用的强度B(m2m1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量Cm2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小Dm1表示被截取的部分在光照时间内细胞呼吸的大小,类似于“黑白瓶”的解题思路,假设A、B中被截取部分原来干重为m0,则m0m1细胞呼吸量,m2m0为光照下的净光合作用积累量,实际光合作用量净光
6、合作用量细胞呼吸量m2m0m0m1m2m1,即为B叶片 被截取部分叶片 在光照时间内 有机物的合成量。,m1m2,因无初始值,故无法求得这段时间截取部分对应的呼吸量和净积累量,A,5.比较光合作用速率的“叶圆片上浮法”,叶圆片上浮法的原理: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。叶圆片上浮法的不足:该实验方法只能定性比较,无法测出具体的量变。,6、探究光合作用速率的“梯度法”,不同光照强度:不同功率的灯泡、控制灯泡与实验装置的距离;不同温度:可用不同恒温装置控制温度;不同的二氧化碳浓度:设置不同浓度的二氧化碳缓冲液。,红外线CO2传感器
7、测量装置中CO2浓度的变化由于CO2对红外线有较强的吸收能力,CO2的多少与红外线的降低量之间有一定的线性关系,因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上,常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度的变化。,7、测定光合作用速率的“红外线CO2传感器”,逐渐降低,CO2的浓度降低,植物光合作用强度大于呼吸作用强度,25,真正光合速率=净光合速率呼吸速率,25,8、测定光合作用速率的 其他装置,利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验,下列说法正确的是(),A试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B在光下,如果有气泡产生,可以说明光合作用产生氧气C为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,
8、可以用不同浓度NaHCO3溶液进行实验D为了探究光照强度对光合作用的影响,用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生的速率的变化,该植物的氧气释放量,该气体也可能是CO2,变量不唯一,除了光照强度在变化,还有二氧化碳浓度或温度可能都变了,C,气孔是植物表皮所特有的结构,是由保卫细胞之间所形成的凸透镜状的小孔。保卫细胞区别于表皮细胞是结构中含有叶绿体。气孔在光合、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中,成为空气和水蒸气的通路,其通过量是由保卫细胞的开闭作用来调节。保卫细胞因外壁较薄而内壁(靠近气孔一侧细胞壁)较厚,保卫细胞吸水时,细胞膨胀,细胞厚度增加,两细胞分离,气孔张开,而当气孔张开时,光合、呼吸、蒸腾作用
9、都得以顺利进行,蒸腾作用顺利进行又促进水分的吸收和运输以及无机盐的运输;保卫细胞失水时,细胞收缩,细胞厚度减小,两细胞合并,气孔闭合,而当气孔闭合时,空气无法进出,光合作用得不到二氧化碳,呼吸作用也无法获得氧气,故各反应都无法顺利进行,同样水蒸气无法通过气孔散失,蒸腾作用进行不畅也致使水分的吸收和运输以及无机盐的运输受阻。,题型-气孔变化对光合作用的影响,气孔示意图,气孔张开与闭合,含叶绿体,吸水,失水,实验探究,_,活细胞在不同浓度的溶液中会发生渗透作用失水或吸水,气孔开闭,题型特训 为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征,对其净光合速率和气孔导度(表示气孔张开的程度)进行了测定,结果如下
10、。下列有关叙述不正确的是(),A阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一致B晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关C两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关D实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中,C,晴天:温度、光照强度,阴天:光照强度,对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说,在暗反应阶段,一个二氧化碳被一个五碳化合物(C5)固定以后,形成的是两个三碳化合物(C3)。将仅有C3参与二氧化碳固定的植物叫做C3植物,将其固定二氧化碳的途径,叫做C3途径(我们教材已学过)。但是,科学家在研究玉米、甘蔗、谷子、高粱等原产在热带地区绿色植物的光合作用时发
11、现,在这类绿色植物的光合作用中,二氧化碳中的碳首先转移到含有四个碳原子的有机物(C4)中,然后才转移到C3中。科学家将这类植物叫做C4植物,将其固定二氧化碳的途径,叫做C4途径。C4植物中参与光合作用的细胞分化为叶肉细胞和维管束鞘细胞两类,在叶肉细胞叶绿体中有正常的基粒,能进行光反应,但没有与暗反应有关的酶,故不能进行暗反应;在维管束鞘细胞叶绿体中有与暗反应有关的酶,能进行暗反应,但没有基粒,不能进行光反应,故整个光合作用两个阶段有两类细胞共同完成。并且叶肉细胞在高光强,高温及低CO2浓度下利用对CO2亲和力强的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)固定CO2,生成草酰乙酸(OAA),OAA
12、进一步转化为苹果酸(Mal,一种C4有机物),这就是C4途径。然后Mal通过胞间连丝进入维管束鞘细胞中,脱羧,释放CO2,维管束鞘细胞叶绿体中利用这些CO2开始进行光合作用暗反应,即开始CO2的固定(进行C3途径)和C3的还原。综上,C4植物在叶肉细胞中发生光反应和C4途径(CO2+C3C4);而C4在维管束鞘细胞中发生脱羧后,又发生C3途径(CO2+C52C3)和C3的还原,即完成暗反应过程。,补充:C3途径、C4途径和CAM途径(景天酸代谢途径),但维管束鞘细胞没有从外界摄取二氧化碳的能力,那么摄取二氧化碳的任务得有叶肉细胞完成。,C4植物体内CO2的首次固定和CO2的同化(CO2的再次固
13、定和C3的还原)在不同细胞中发生。,C4植物,光照强度强、气温高,气孔大量关闭,细胞间隙CO2浓度低。,补充:C3途径、C4途径和CAM途径(景天酸代谢途径),固定:C4途径,固定;C3途径,CAM植物:指生长在热带及亚热带干旱及半干旱地区的一些肉质植物(最早发现在景天科植物),如仙人掌、菠萝、兰花、百合、红豆杉等。它们具有一种光合固定二氧化碳的附加途径:其叶片气孔白天关闭,夜间开放。夜间气孔开放时,吸收的二氧化碳进入叶肉细胞,并被固定形成四碳化合物苹果酸(CAM途径,与C4途径基本相同,都是在叶肉细胞中发生,只是C4途径需要在白天完成,之后C4进入维管束鞘细胞脱羧并进行暗反应,而CAM途径需
14、要在夜间完成,形成的C4暂时储存在液泡中,白天在同一个叶肉细胞中脱羧并继续发生暗反应,即卡尔文循环)。综上,CAM植物在同一个叶肉细胞中:夜间吸收并首次固定二氧化碳,形成C4,即进行CAM途径,白天C4脱羧释放二氧化碳,进行暗反应(C3途径和C3的还原)。,CAM植物体内CO2的首次固定和CO2的同化(CO2的再次固定和C3的还原)在不同时间发生。,它们的这种现象都是长期进化过程中,产生的一种对环境的适应性,C4植物:对CO2亲和力强,在高光强,高温及低CO2浓度条件下,能将低CO2“泵”入叶肉细胞并固定,最终使二氧化碳在维管束鞘细胞中浓缩,提高光合碳同化的效率。,CAM植物:为了免于白天气温
15、高、水分的过多流失,晚上气孔才打开,吸收CO2,在时间上实现二氧化碳摄取和同化分开,抗干旱能力强。,(2020青岛高三质检)如图是北方某干旱地区夏日晴朗天气,黄瓜叶片净光合速率与胞间CO2浓度的日变化曲线。请回答下列问题:,蓝本P63 T8,(3)玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶,能通过一系列反应将CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞,保证暗反应顺利进行。在干旱缺水地区,与11:00时相比,13:00时该类植物光合作用速率反而有所升高,除光照、温度等因素外,主要原因是_。,该类植物能利用较低浓度的CO2,气孔关闭,胞间CO2浓度降低,不利于光合作用,C4植物,解析:(1)植物A的气孔在白天关闭,
16、晚上开放,而气孔的开闭与蒸腾作用有关,据此推测植物A可能生活在炎热干旱的环境;植物A夜晚不能进行光反应,不能为暗反应提供ATP、NADPH,所以吸收的CO2不能合成(CH2O);由图示分析:白天植物A进行光合作用所需要的CO2由苹果酸经脱羧作用释放和细胞呼吸产生。(2)由图示知:在上午10:30时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,植物A由于气孔关闭,不吸收CO2,C3的含量基本不变;而植物B吸收的CO2减少,CO2的固定减弱,细胞中C3的含量降低。,CAM植物,白本302页12题,步步高蓝本P61,箭头粗细量的大小,点:植物叶片只进行细胞呼吸,因此吸收O、放出O;点:植物同时进行细胞
17、呼吸和光合作用,且光合作用强度小于细胞呼吸强度,因此吸收O、放出O,但量要比点少。,步步高蓝本P6 T6,由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物,即阴生植物通过呼吸作用放出的CO2比阳生植物少,因此阴生植物光合作用吸收CO2量与呼吸作用放出的CO2量相等时,需要的光照强度比阳生植物低。,1.叶面积系数与群体光合速率、群体干物质积累速率的关系及原因分析:,长句应答,在一定范围内,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率都在增加;当叶面积系数达到一定值后,由于群体光合速率不变,而群体呼吸速率仍在增加,导致群体净光合速率降低,干物质积累速率下降,生产应用:合理密植,2.与阳生植物相比,阴生植物
18、的光补偿点低的原因是:,生产应用:间作、套种,阳生植物,阴生植物,步步高蓝本P6 T7,由题干“B点开始给予一定强度的光照”,但图示显示二氧化碳浓度仍在增加,密闭容器内O2含量逐渐下降,当O2浓度降低到一定程度,细胞呼吸速率等于光合速率,容器内O2浓度和CO2浓度不再变化,即C点以后,使得容器内CO2浓度的增加速率(=V呼-V光)逐渐减慢。,细胞呼吸速率逐渐降低,可知:光强很弱,光反应限制了光合速率,使得光合速率小于呼吸速率,而二氧化碳的增加也不能影响光合速率的大小。故B点后开始光合作用且光合速率不变,BC段光合速率不变但小于呼吸速率,使得容器内O2浓度低,导致细胞呼吸速率减慢,使得容器内CO
19、2浓度的增加速率减慢,蓝本P67跟踪训练4.,蓝本P64跟踪训练1.,考虑有氧呼吸,NaOH,吸收容器内的CO2,对照,排除微生物及环境因素对实验的干扰,4.(2018全国,30)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:,蓝本P68重温高考 演练模拟,(1)由图可知,A叶片是树冠_(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是_。,下层,A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片,(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作
20、用的_ _反应受到抑制。,暗,CO2吸收量减少,即暗反应减慢,即光反应速率不变,C.若叶肉细胞中过程速率大于过程,则植物干重增加D.过程中ATP的合成与放能反应相联系,过程与吸能反应相联系,步步高白本P301T4.(2018福建宁德高三第二次质检)下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图,下列叙述正确的是,D,暗反应,光反应,若叶肉细胞中过程速率大于过程,则植物干重不一定增加,因为还有其他不能进行光合作用的细胞通过呼吸消耗有机物,C错误;,T6.(2019南昌质检)将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩a、b中,甲给予适宜强度的光照,乙遮光(黑暗)处理,其他条件
21、相同。下列分析正确的是A.a玻璃罩中的CO2含量将持续降低D.甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的细胞,最终:光合作用强度=细胞呼吸强度,A、D错误,步步高白本P302 T10,测定1h该生态系统中生物细胞呼吸的耗氧量,(光照强度),细胞呼吸强度大于光合作用强度,V真=V净+V呼 10 10,注意单位,甲缸(代表净光合速率),ABC,V光=V呼,无积累,以上就是我们第10讲的全部复习和讲解内容。后面还有几页幻灯片,是关于教材100页课后题的答案及三个巩固练习,请同学们课下抽出一点时间进行阅读和完成巩固练习。,提示:是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出
22、了红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。水层对红、橙光的吸收显著多于对蓝、绿光的吸收,即到达深水层的光线是短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。,教材100页拓展题,A图甲中的光合作用开始于C点之前,结束于F点之后B图甲中的C点对应图乙中的c点C图甲中的DEF段对应图乙中的efgh段D经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加,1、将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如下图所示。下列有关说法错误的是(),课堂巩固练习,d,B,2、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
23、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30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.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,净光合速率,呼吸速率,3、如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h 内CO2的吸收量和释放量(单位:mg),光合作用速率和呼吸作用速率用CO2的吸收量和CO2的释放量表示。下列表述不合理的是,A.在18时和6时,该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等B.假设该植物在24 h内呼吸速率不变,则该植物的呼吸速率为10 mg/h,最大光合速率为85 mg/hC.该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为ACBD.中午12时左右,与曲线最高点所对应的时间相比,该植物叶绿体内C5的含量下降,补充:C3途径、C4途径和CAM途径(景天酸代谢途径),