北京市2018学年高二生物上册必修15.4.3 能量之源光合作用课件
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A．该实验研究的是光照强度和温 度对光合速率的影响
B．A点和C点的限制因素分别为温 度和光照强度
C．B点条件下伊乐藻能进行光合作 用
D．若在缺镁的培养液中进行此实 验则B点向右移动
Q 温度
解释光合作用的日变化：
如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。 分析曲线图并回答：
光
B
D
合
速
率
C
A
E
0 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （1）为什么7－10时光合作用强度不断增强？
光照不断增强
（2）为什么12点左右的光合作用强度明显减弱？
时间（h）
温度和光强很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，CO2供应减少 （3）为什么14－17时的光合作用强度不断下降？
光强不断下降
【典型例题】
（2016四川卷.5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青 睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示） 与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是( D )
自变量的设置 强、中、弱三种光照
因变量的检测 同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量
无关变量的控制 使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用。
实验步骤
选取生长健全、年龄近似、 厚薄均匀的成长叶片数片， 用直径约1cm的打孔器打 小圆片30片（注意避开大 的叶脉）
将内部气体逸出的叶片，放入 烧杯中，放在暗处备用。这些 叶片因为细胞间隙充满了水， 所以全部沉到水底
BC段：老叶，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。
外因
1.光
光 合 速 率
B 0
b
A
光照强度
光质 红光＞蓝紫光＞绿光
光照时间
B：光补偿点
C1
a c
光合速率和呼吸速率相等 时的光强度。
C2：光饱和点 光合速率达到最强时所需的 最低的光强度。
应用：
C2
光照强度 间作套种、合理密植
a(净光合速率) = b(总光合速率 ) – c(呼吸速率)
②同一叶片的不同生长发育时期
应用：
农作物、果树管理后期适当摘除老 叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶， 可减少细胞呼吸对有机物的消耗。
曲线分析：
OA段 ： 幼叶，叶面积不断增大，叶绿体、叶绿素含量不断增加， 光合作用速率不断增加；
AB段： 壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态， 光合速率基本稳定；
甲
乙
丙
丁
甲图对应 A点 丙图对应 B点
；乙图对应 A→B点
；
；丁图对应 光照强度大于B点。
(2)温度
(3)CO2浓度
光合作用最适温度一般低 于呼吸作用最适温度，故 温度过高对提高产量不利。
应用：适当提高昼夜温差
CO2补偿点： 光合速率与呼吸速率相 等时的外界CO2浓度
CO2饱和点：光合速率最大等时所需 的最小外界CO2浓度
第5章第4节能量之源—光合作用
第3课时 光合作用原理的应用
光
2H2
O
O2 影响光合作用强度的因素有哪些？
CO2
光 色素解
酶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4[H] ATP 供能
酶 ADP+
2C3
还
固
原 C 定(CH2O)
5
Pi
1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素； 2.说出光合作用原理的应用。
一、光合作用强度
1.概念 通常用光合速率表示，指植物在单位时间内通过光合作 用制造糖类的量 单位时间内光合作用产生有机物的量
6CO2 + 12H2O 原料
光能 叶绿体 条件
C6H12O6+ 6H2O + 6O2 产物
CO2
水 浓分 度
光矿温
照
质 元
度
素
生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜 培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的 距离，分别在10℃、20℃和30℃下进行实验，观察记录不同距离下单位 时间产生气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( D )
2.表示方法 单位时间内光合作用产生有机物的量 单位时间内光合作用放出O2的量
3.计算 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
二、影响光合作用强度的因素
内因 遗传因素
外因 光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等
环境因素对光合作用强度的影响
实验原理 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉 于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中 的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮， 根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。 控制变量
堵住注射器
前端的小孔
吸
并缓慢拉动
入 清 水
活塞，使小 圆形叶片内
的气体逸出。
重复几次。 分别放
入10片
叶片，
然后进
行不同
强度的
光照。
取3只小烧杯，分别倒 入20mL富含CO2的清水
观察浮 起叶片 的数量。
实验结果 烧杯 1 2 3
光照 40W 40W 40W
距离 5 CM 30 CM 50 CM
光照强度 强 中 弱
应用： “正其行，通其风”
(4)H2O及矿质元素
（5）多因素综合影响
光
30℃
合
速
20℃
率
10℃
应用： 合理施肥和灌溉
P点之前 限制因素为横坐标所表示的因子 P点到Q之间 横坐标因子和其他因子共同影响 Q点之后 限制因素为图示外的其他因子
P
光 合 速 率
P
Q
光照强度
高CO2浓度
中CO2浓度
低CO2浓度
叶片浮起 数量 多 中
少
实验结论 在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加 快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。
光 合 作 用 强 度
0
光照强度
三、光合作用的影响因素及应用 内因
①同一植物的不同生长发育阶段
应用：
根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适 量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。
A.与11：00时相比，13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高 B.14:00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少 C.17:00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率 D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度
光合作用原理的应用
光合速率(光合强度)：单位时间单位叶面积的光合作用量 （如 释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）
B．A点和C点的限制因素分别为温 度和光照强度
C．B点条件下伊乐藻能进行光合作 用
D．若在缺镁的培养液中进行此实 验则B点向右移动
Q 温度
解释光合作用的日变化：
如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。 分析曲线图并回答：
光
B
D
合
速
率
C
A
E
0 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （1）为什么7－10时光合作用强度不断增强？
光照不断增强
（2）为什么12点左右的光合作用强度明显减弱？
时间（h）
温度和光强很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，CO2供应减少 （3）为什么14－17时的光合作用强度不断下降？
光强不断下降
【典型例题】
（2016四川卷.5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青 睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示） 与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是( D )
自变量的设置 强、中、弱三种光照
因变量的检测 同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量
无关变量的控制 使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用。
实验步骤
选取生长健全、年龄近似、 厚薄均匀的成长叶片数片， 用直径约1cm的打孔器打 小圆片30片（注意避开大 的叶脉）
将内部气体逸出的叶片，放入 烧杯中，放在暗处备用。这些 叶片因为细胞间隙充满了水， 所以全部沉到水底
BC段：老叶，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。
外因
1.光
光 合 速 率
B 0
b
A
光照强度
光质 红光＞蓝紫光＞绿光
光照时间
B：光补偿点
C1
a c
光合速率和呼吸速率相等 时的光强度。
C2：光饱和点 光合速率达到最强时所需的 最低的光强度。
应用：
C2
光照强度 间作套种、合理密植
a(净光合速率) = b(总光合速率 ) – c(呼吸速率)
②同一叶片的不同生长发育时期
应用：
农作物、果树管理后期适当摘除老 叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶， 可减少细胞呼吸对有机物的消耗。
曲线分析：
OA段 ： 幼叶，叶面积不断增大，叶绿体、叶绿素含量不断增加， 光合作用速率不断增加；
AB段： 壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态， 光合速率基本稳定；
甲
乙
丙
丁
甲图对应 A点 丙图对应 B点
；乙图对应 A→B点
；
；丁图对应 光照强度大于B点。
(2)温度
(3)CO2浓度
光合作用最适温度一般低 于呼吸作用最适温度，故 温度过高对提高产量不利。
应用：适当提高昼夜温差
CO2补偿点： 光合速率与呼吸速率相 等时的外界CO2浓度
CO2饱和点：光合速率最大等时所需 的最小外界CO2浓度
第5章第4节能量之源—光合作用
第3课时 光合作用原理的应用
光
2H2
O
O2 影响光合作用强度的因素有哪些？
CO2
光 色素解
酶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4[H] ATP 供能
酶 ADP+
2C3
还
固
原 C 定(CH2O)
5
Pi
1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素； 2.说出光合作用原理的应用。
一、光合作用强度
1.概念 通常用光合速率表示，指植物在单位时间内通过光合作 用制造糖类的量 单位时间内光合作用产生有机物的量
6CO2 + 12H2O 原料
光能 叶绿体 条件
C6H12O6+ 6H2O + 6O2 产物
CO2
水 浓分 度
光矿温
照
质 元
度
素
生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜 培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的 距离，分别在10℃、20℃和30℃下进行实验，观察记录不同距离下单位 时间产生气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( D )
2.表示方法 单位时间内光合作用产生有机物的量 单位时间内光合作用放出O2的量
3.计算 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
二、影响光合作用强度的因素
内因 遗传因素
外因 光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等
环境因素对光合作用强度的影响
实验原理 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉 于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中 的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮， 根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。 控制变量
堵住注射器
前端的小孔
吸
并缓慢拉动
入 清 水
活塞，使小 圆形叶片内
的气体逸出。
重复几次。 分别放
入10片
叶片，
然后进
行不同
强度的
光照。
取3只小烧杯，分别倒 入20mL富含CO2的清水
观察浮 起叶片 的数量。
实验结果 烧杯 1 2 3
光照 40W 40W 40W
距离 5 CM 30 CM 50 CM
光照强度 强 中 弱
应用： “正其行，通其风”
(4)H2O及矿质元素
（5）多因素综合影响
光
30℃
合
速
20℃
率
10℃
应用： 合理施肥和灌溉
P点之前 限制因素为横坐标所表示的因子 P点到Q之间 横坐标因子和其他因子共同影响 Q点之后 限制因素为图示外的其他因子
P
光 合 速 率
P
Q
光照强度
高CO2浓度
中CO2浓度
低CO2浓度
叶片浮起 数量 多 中
少
实验结论 在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加 快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。
光 合 作 用 强 度
0
光照强度
三、光合作用的影响因素及应用 内因
①同一植物的不同生长发育阶段
应用：
根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适 量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。
A.与11：00时相比，13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高 B.14:00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少 C.17:00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率 D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度
光合作用原理的应用
光合速率(光合强度)：单位时间单位叶面积的光合作用量 （如 释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）