3第三章 生物与光的关系
浙教版必修一第三章第五节光合作用
水分子光解产生氧气过程
水的光解
在光反应中,水分子被光解为氧 气、电子和质子,其中氧气被释
放到大气中。
光合磷酸化
光解水产生的电子和质子通过电子 传递链进行传递,同时驱动ADP磷 酸化生成ATP,为暗反应提供能量。
氧化还原反应
在电子传递过程中,发生了一系列 的氧化还原反应,涉及多种辅酶和 因子的参与。
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04 光合作用与农业生产实践 联系
提高农作物产量途径探讨
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04
选用高光效品种
选择对光能利用率高的农作物 品种,提高单位面积产量。
延长光合作用时间
通过合理密植、间作套种等措 施,增加叶面积指数,延长光
合作用时间。
提高光能利用率
采取合理的耕作制度、施肥措 施等,改善农田小气候,提高
光能利用率。
02 光合作用基本原理
Байду номын сангаас
光能捕获与传递机制
光合色素吸收光能
光系统的作用
光合色素(如叶绿素)能够吸收光能, 并将其转化为化学能,用于推动光合 作用的光反应过程。
光系统(包括光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)是 光能捕获和传递的重要场所,其中包含 了多种光合色素和蛋白质复合物。
光能的传递
吸收的光能通过光合色素之间的传递, 最终到达反应中心,激发电子跃迁并 产生高能电子。
。
温度变化对光合作用影响实验分析
实验目的
研究温度对植物光合作用的影响。
实验材料
选择适当的植物叶片,并控制实验环 境温度。
实验步骤
设定不同的温度梯度,如低温、适温、 高温等,分别测量植物在不同温度下 的光合作用速率。
第三章第二节光照条件
增加,光合速率呈线性正关系增加,光强超 过植物光合系统所能利用的限度,光合功能 下降。 光补偿点 光饱和点 光抑制。
(二)植物对光强的生态适应 1、植物对光强的适应类群 分为阳生植物、阴生植物、中生植物。 2、植物对光强的适应机制
3、植物耐阴性 植物忍耐遮阴的能力,即在弱光环境下植物
四、光照长短与植物光周期 光照长短是指太阳的可照时数,具有显著的
季节变化规律。赤道地区光照长短昼夜平分, 随着维度的升高,季节变化逐渐明显,表现 为北半球夏季日照逐渐增长,冬季日照逐渐 缩短。 光周期:植物长期生活在一定光照长短变化 格局的环境中,借助自然选择和进化,形成 了各类植物所特有的对日照长短变化的反应 方式(生长、开花、落叶、休眠)。
起源于北半球北方的植物大多为晚春和夏季开花的 长日照植物,如果北移,春夏两季的日照时间相对 较长,一般会提前开花结实,缩短生长期。如果南 移,春夏两季的日照时间相对缩短,可能会推迟甚 至不开花。 起源于北半球南方的植物,大多为短日照植物。如 果北移,日照时间相对较长,生长期延长,生产力 提高,但因为推迟到深秋开花,往往会冻死。相反 如果南移,日照时间相对较短,一般会提前开花结 实,缩短生长期,造成植株矮小,影响产量。
二、光强的生态作用与植物适应
光合速率:通常以单位时间单位叶面积所吸
收的CO2,标示。 总光合速率,净光合速率加上呼吸速率,即 为植物的总光合速率。 光合能力:在光、温、水等条件适宜情况下, 各类植物的最大净光合速率,为光合能力。
(一)光强与植物光合作用
光合作用速率随着光强的增减而变化。光强
紫堇
横断山 尖咀紫堇
3、植物耐阴性 植物忍耐遮阴的能力,即在弱光环境下植物生长和 繁殖的能力,称为耐阴性。 同种植物耐阴力随生长发育而变化,幼株一般比成 株的耐阴力强,随着年龄增加,耐阴力逐渐减弱。 同种植物生长在不同条件下,耐阴性也有很大差异。 在水分、养分、温度等其他条件较好的生境种,植 物的耐阴性有所增加。
第三章复习
生长素有哪些作用和缺点呢?
1作用: (1)能促进植物的生长 (2)能促进扦插枝条生根 (3)促进果实发育,防止落花落果 2缺点:浓度过大时,会抑制植物的生长, 甚至使植物死亡 3应用: 防治杂草 4、产生的部位:胚芽的尖端 单侧光照射植物时,植物产生的生 单侧光照射植物时, 长素在植物体内会分布不均匀, 长素在植物体内会分布不均匀,背 光部分生长素多,生长快,从而产 从而产 生向光性生长。 生向光性生长
二、植物感应性现象
向光性 向化性 向地性 向触性 向水性 向热性
一、环境对生物行为的影响
动物行为 影响因素 植物的感应性 影响因素 光照 重力 碰触 碰触 光照
天气(湿度 湿度) 蜻蜒低飞 天气 湿度 植物的茎背地生长 湿度、 蚂蚁堵洞 湿度、气压 植物的根向地生长 候鸟迁徙 温度、季节 温度、 老鼠夜出 鱼产卵 昼夜变化 潮汐变化 捕蝇草捕昆虫 含羞草 向日葵向阳开
一、环境因素对动物行为的影响
1、动物对环境刺激作出应答性反应 、
(如光照、温度、气压、湿度、食物等) 如光照、温度、气压、湿度、食物等)
2、生物节律性行为: 、生物节律性行为: 是对环境的某些节律性刺激作出的反应。 是对环境的某些节律性刺激作出的反应。 (如昼夜节律、月周期节律、潮汐 如昼夜节律、月周期节律、 节律、季节节律等) 节律、季节节律等)
植物常见的感应性有: 植物常见的感应性有: 向光性、向地性、向水性、向化性、向触性、 向光性、向地性、向水性、向化性、向触性、向热性 _______________________ 实验探究植物的向性时,一定要建立对照组 ___,便于 实验探究植物的向性时,一定要建立___,便于 ___, 比较得出植物具有哪一感应性现象。 比较得出植物具有哪一感应性现象。
人教版生物七年级上册3.4《绿色植物是生物圈中有机物的制造者》复习说课稿
(五)作业布置
课后作业将包括以下内容,目的是巩固学生对光合作用的理解,并培养他们的独立思考和创新能力:
1.完成一份关于光合作用的思维导图,梳理光合作用的过程和原理。
2.编写一篇短文,阐述绿色植物在生物圈中的重要作用,以及如何保护绿色植物。
-设计互动式讨论,让学生分享他们对绿色植物的观察和经验,增强他们的参与感。
-安排小组合作实验,让学生亲自动手进行观察和记录,体验科学探究的乐趣。
-利用多媒体工具,如视频和动画,直观展示光合作用的过程,帮助学生形象理解抽象概念。
-设定明确的学习目标,鼓励学生在学习过程中自我监控,培养自我激励和目标导向的学习态度。
2.光合作用的原理:叶绿体是光合作用的场所,光能转化为化学能。
3.光合作用的公式:6CO2 + 6H2O +光能→ C6H12O6 + 6O2。
4.绿色植物光合作用的意义:维持生物圈的碳-氧平衡,促进生物圈的物质循环。
(二)教学目标
1.知识与技能:Βιβλιοθήκη -掌握绿色植物在生物圈中的作用,理解光合作用的概念、原理和公式;
3.进行角色扮演活动,让学生模拟科学家,通过实验验证光合作用的原理,并撰写实验报告。
(四)总结反馈
在总结反馈阶段,我将采取以下策略引导学生自我评价,并提供有效的反馈和建议:
1.让学生回顾本节课所学内容,自主总结光合作用的主要知识点和实验过程。
2.鼓励学生相互评价,分享学习心得和实验体验,促进生生互动。
人教版生物七年级上册3.4《绿色植物是生物圈中有机物的制造者》复习说课稿
高中生物必修三第三章植物激素调节知识点
高中生物必修三第三章植物激素调节知识点第三章植物激素调节植物激素:由植物体内合成的内生性 ,能从产生部位运输到作用部位可移动性 ,对植物体的生长发育有显著的调节作用的微量有机物微量高效性 ,统称为植物激素;一、生长素的发现:达尔文实验:证明单侧光照射能使胚芽鞘尖端产生某种影响,在传递到下部伸长区时,造成背光面比向光面生长快;鲍森.詹森实验:证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂块传递到下部;拜耳实验:证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分不均匀造成的温特实验:胚芽鞘尖端确实产生了某种物质,这种物质从尖端运输到下部,并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长;郭葛首先从人尿中分离出了这种物质,经过鉴定,知道它叫吲哚乙酸生长素注意:1、胚芽鞘:尖端产生生长素有无光都产生,在胚芽鞘的基部起作用;感光部位是胚芽鞘尖端,能够横向运输的也是胚芽鞘尖端;2、琼脂块有吸收、运输生长素的作用;4、生长素的成分是吲哚乙酸;单侧光只影响生长素的分布,不影响生长素的合成5、向光性的原因:由于生长素分布不均匀造成的,单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,背光侧比向光侧生长快;二、生长素的产生、分布和运输1 产生:主要在幼芽、嫩叶、发育的种子色氨酸→生长素,成熟叶片、根尖等处产生量极少;2 分布:各器官均有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分;如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、发育中的种子和果实等处;3 运输1极性运输:从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,极性运输是细胞的主动运输;2非极性运输:在成熟组织中,可以通过韧皮部进行;3横向运输:在单侧光的作用下,生长素在尖端可以横向运输即从向光一侧向背光一侧运输生长素在尖端既进行极性运输,又进行横向运输;而尖端以下只进行极性运输三、生长素的生理作用:1两重性:1低浓度促进生长,高浓度抑制生长,过高甚至杀死植物;既可促进生长也可抑制生长;既能促进发芽也能抑制发芽,既能防止落花落果也能疏花疏果;2 同一植物的不同器官对生长素浓度的反应不一样根〈芽〈茎;3 不同植物对生长素的敏感程度不一样2顶端优势1现象:顶芽优先生长,侧芽受到抑制;2原因:顶芽产生的生长素向下运输,积累到侧芽, 侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制,且侧芽对生长素敏感;解除顶端优势就是去除顶芽棉花摘心注意:确认某生长现象是否体现“两重性”当器官由于生长素分布不均匀而表现出生长不均匀时,若生长慢是由于生长素分布相对“更多”所致,则可体现生长素促进生长的“两重性”如顶端优势及根向地生长现象等,否则,若生长慢是由于生长素分布相对“较少”所致,则不能体现“两重性”,只能表明“低浓度促进生长”的一个方面如茎的向光性及背地生长现象等;D>C, B>A, 原因:由于重力的作用,生长素都积累在近地四、生长素的应用:面,D点和B点和生长素都高于C点和A点,又由于根对生长素敏感,所以,D点浓度高抑制生长,长的慢,而C点浓度低促进生长,长的快;根向下弯曲两重性;而茎不敏感,所以B点促进生长的快,而A点促进生长的慢;所以向上弯曲;1、顶端优势在农业生产上的应用:棉花摘心、果树修剪、花木整形2、生长素类似物的应用生长素类似物:具有与生长素相似的生理效应的人工合成的化学物质,如α萘乙酸、2,4D等;1促扦插枝条生根不同浓度的生长素效果不同,扦插枝条多留芽对不易生根植物在插枝下端涂抹生根粉或一定浓度的生长素类似物溶液;扦插繁殖时,保留枝上正在生长的芽或幼叶2促进果实发育发育着的种子合成生长素使子房发育成果实,在没有受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液,诱导无籽果实无籽番茄,无籽草莓3防止落花落果,喷洒水果,柑,桔4其他,如除草剂高浓度抑制植物生长,甚到杀死植物五、其他植物激素:1、赤霉素GA合成部位:未成熟的种子、幼根、幼芽主要作用:促进细胞的伸长引起植株增高恶苗病,芦苇伸长,促进麦芽糖化酿造啤酒,促进性别分化瓜类植物雌雄花分化,促进种子发芽、解除块茎休眠期土豆提前播种,果实成熟,抑制成熟和衰老等2、脱落酸 ABA合成部位:根冠、萎焉的叶片分布:将要脱落的组织和器官中含量较多主要作用:抑制生长,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长,提高抗逆性气孔关闭,等 3、细胞分裂素CK 合成部位:根尖主要作用:促进细胞分裂蔬菜保鲜,诱导芽的分化,促进侧芽生长,延缓叶片的衰老等 4、乙烯合成部位:植物体各个部位主要作用:促进果实的成熟各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节;六、植物生长调节剂人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂;优点:容易合成、原料广泛、效果稳定应用实例①农业生产的运用实例使用赤霉素处理马铃薯、莴苣可打破休眠,促进萌发;在采收前用一定浓度的赤霉素喷施芹菜、苋菜、菠菜等可促进营养生长,增加产量;用一定浓度的乙烯利喷施黄瓜、南瓜可促进雌花分化;②植物生长调节剂的使用可能会影响农产品的品质青鲜素可用于处理洋葱、大蒜、马铃薯块茎,延长休眠、抑制发芽,延长储存期,但青鲜素是致癌物质,对人体健康不利;如果水果远未达到成熟期,营养物质没有得到足够积累,盲目地用乙烯利催熟,必然改变水果的营养价值及风味;1 中国科学院的植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化如下图所示,下列说法中不合理的是A.在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高B.在果实生长发育的各个时期,生长素均起主导作用C.在果实成熟时,果实中含量升高的激素有乙烯和脱落酸D.在果实生长发育过程中是多种植物激素共同协调起作用2 下列有关植物激素调节的叙述,正确的是①可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长,使植物增高②在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化③使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2,4—D浓度相同④在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,根失去了向地生长的特性A.①②B.③④C.①③D.②④3某研究性课题小组的同学对植物生长素非常有研究兴趣,设计了图1、图2所示实验:探究单侧光使胚芽尖端的生长素转移了,还是将生长素分解了;下列说法正确的是A.由图1可知单侧光将生长素分解,从而引起胚芽鞘弯曲B.如果胚芽鞘的长度关系为c<a=b=d,则单侧光使胚芽尖端的生长素转移了C.如果胚芽鞘的长度关系为c<a=b<d,则说明单侧光将生长素分解了D.胚芽尖端对胚芽鞘弯曲起关键作用4 下图表示生长素浓度对植物生长发育的影响;下列叙述正确的是双选A.在茎的向光性实验中,若测得茎向光一侧的生长素浓度为a点浓度,则背光一侧的浓度可能在bd之间B.若e点表示某植物顶芽的生长素浓度,则cd段可表示最靠近顶芽的侧芽中的生长素浓度C.在利用生长素作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于e点浓度D.若c点表示促进茎生长的最适宜浓度,则a、d点分别表示促进根、芽生长的最适宜浓度5 用适宜浓度的生长素和赤霉素的不同组合分别处理幼茎切段;下图为幼茎切段的平均伸长量随时间的变化曲线;据图可说明A.植物激素间具有协同作用B.植物激素间具有拮抗作用C.植物激素间具有反馈调节作用D.植物激素间具有连锁调节作用1 B 2A 3D 4A C 5 A一、选择题1.下列关于植物生长素作用及其应用的叙述中,正确的是A.成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更为敏感B.顶端优势能够说明生长素作用的两重性C.能促进根生长的生长素溶液会抑制茎的生长D.能促进根生长的浓度应小于或等于最适浓度答案B解析幼嫩细胞对生长素更为敏感,衰老细胞迟钝;茎对生长素的敏感程度最低,促进根生长的生长素溶液也会促进茎的生长;在大于最适浓度的一定范围内,也能促进植物的生长,仅是随着浓度的增加促进作用减弱,因此A、C、D项错误;2.生长素浓度对植物不同器官的作用效果相同的是A.根的向地性和茎的背地性B.植物的向光性和顶端优势C.茎的背地性和植物的向光性D.根的向地性和植物的向光性答案C解析植物的向光性、茎的背地性体现的是生长素促进生长的作用,根的向地性体现的是低浓度促进生长高浓度抑制生长即两重性;3.为促进某种植物扦插枝条生根,一技术员用几种不同浓度的吲哚丁酸IBA——一种人工合成的生长素类似物溶液处理插条基部,然后在沙床中培养,观察生根情况,如下图所示;从实验结果来看,为促进枝条生根,在下列各项浓度值中,最好选用A.3 mg·mL-1-1-1 B.6 mg·mLD.4.5 mg·mL -1-1 C.9 mg·mL答案D解析据实验结果可先排除C项,因为C项显然是浓度过高抑制其生根;A项和B项浓度相差很大,而生根情况几乎一样,则这两个浓度不可能都是“最适浓度”,所以最适浓度在3~6 mg·mL之间; 4.将植物横放,测量不同浓度条件下根和茎的生长状况,如图甲所示,则曲线上P点最可能对应乙图中的位置是A.A B.b C.C D.d答案D解析生长1 cm所用时间较长,说明生长较慢;P点所在的曲线说明生长素浓度越高,生长越慢,也就是对生长起抑制作用;所以,P点时生长素浓度较高,抑制生长,作用对象应该为根,具体部位最可能为d点;5.在农业生产中,用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶植物农作物间的双子叶植物杂草;如图表示生长素类似物浓度对两类植物生长的影响,则a曲线表示的植物种类以及应当选用的生长素类似物浓度是A.双子叶植物;C点浓度B.单子叶植物;B点浓度C.单子叶植物;A点浓度D.双子叶植物;D点浓度答案A解析由题干可知,双子叶植物对生长素比单子叶植物敏感,因而A曲线表示双子叶植物,选用生长素浓度最好是C点浓度,因为此时既能抑制双子叶植物的生长,又能极大地促进单子叶植物的生长;二、非选择题6.已有实验证明NAA对某种植物生根的影响情况如图所示;某同学为了验证不同浓度NAA对该植物生根的影响,以确定促进生根的最适浓度,按照下表设置了浓度梯度:21已有实验相当于该同学进行实验之前的________;该同学的实验能否达到实验目的________;原因是________,应该________;除该同学设置的三个浓度之外,还应设置的浓度有________;2该实验中用NAA溶液对插条处理的方法有________和__________;但实验中选用处理方法时,应该注意________,这样做的目的是________;3插条的形态学上端和下端具有不同的特性,即形态学上端长芽、下端生根,在用NAA溶液对插条处理时需要注意处理插条的________;答案1预实验不能浓度设置过小再设置几个较大的浓度10mol/L、106-8-mol/L2浸泡法沾蘸法只能用浸泡法或沾蘸法让各组中的无关变量相同3形态学下端解析根据已有实验的结果可知该同学设置的浓度过小,还应设置几个大于10-10mol/L的浓度,这样才能达到实验的目的,即确定促进生根的最适浓度;用NAA溶液对插条处理的方法有浸泡法和沾蘸法,但实验中只能选择其中的一种处理方法,目的是为了让各组中的无关变量相同;7.同一植株的不同器官或同一器官不同部位的生长素浓度往往不同;甲图是一株盆栽植物,乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应;据图回答下列问题要求:用乙图根、茎、芽三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图相应各点的生长素浓度:1乙图________点浓度可表示甲图①处生长素浓度,________点表示②处生长素浓度;②处结构长不出来的原因是________________,解决的办法是________,此后②处生长素浓度将会低于________mol/L;2将该植物较长时间置于右侧光照下,乙图________点浓度可表示③侧生长素浓度;________点表示④侧生长素浓度;此时,植物茎将________生长;3将该植物向左侧放倒水平放置一段时间,可表示⑦侧浓度的是乙图中________点浓度,表示⑧侧生长素浓度的是乙图中________点浓度,因此根将________生长;表示⑤侧浓度的是________点浓度,表示⑥侧浓度的是________点浓度,所以__________侧生长快,茎3将________生长;4能够促进茎生长的浓度范围是________mol/L,能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是________mol/L;答案1b或d f ①处顶芽产生的生长素向下运输积累在②处侧芽抑制②生长去除顶芽10 2g或k c 向右向光弯曲3e a 向重力弯曲g或k c ⑤ 向上背重力弯曲410一、选择题1.下图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,从此图中不能得到的结论是-10-6~10 10-2-10~10 -8A.生长素对三种器官的作用都具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长B.A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度C.D点对应的生长素浓度能促进茎和芽的生长,抑制根的生长D.幼嫩的细胞对生长素浓度敏感,成熟的细胞对生长素浓度敏感性差答案D解析坐标曲线图反映了生长素作用的两重性,横轴为生长素浓度的变化,纵轴为生长素对器官生长的作用,三条曲线分别代表不同浓度的生长素对根、芽、茎生长的影响;曲线没有反映出生长素对幼嫩细胞与成熟细胞的作用,因此从题图中不能得到D项所述的结论;2.某兴趣小组的同学探究不同浓度的生长素溶液对某植物根和茎的作用效果,通过实验得到如图所示结果,由此可初步推测A.不同浓度的生长素对根和茎的作用效果相同B.促进该植物的茎和根生长的最适生长素溶液浓度相同C.生长素浓度高于10mol/L时,该植物的根不再生长D.生长素浓度高于10mol/L时,促进茎生长的浓度范围比根广4 -8-4答案D解析从图中可以看出,只有在生长素浓度为10mol/L时,生长素对根和茎的作用效果相同;促进茎生长的最适生长素浓度约为10mol/L,而促进根生长的最适生长素浓度约为10mol/L;生长素浓度高于10mol/L时,该植物的根生长速度降低,但不是不再生长;生长素浓度高于10mol/L时,促进茎生长的浓度范围比根广;3.将柳树枝条正挂在潮湿的空气中,一段时间后枝条的a、b两端分别长出芽和根,如图中甲所示;若把柳树枝条倒挂在同样潮湿的空气中,如图乙所示;一段时间后,其根和芽的生长情况是-8-8-4-6-7A.b端长芽、a端长根,越靠近b端芽越长,越靠近a端根越长B.b端长芽、a端长根,越靠近b端芽越短,越靠近a端根越短C.a端长芽、b端长根,越靠近a端芽越长,越靠近b端根越长D.a端长芽、b端长根,越靠近a端芽越短,越靠近b端根越短答案C植物a端为形态学上端,b端为形态学下端,故a端长芽,b端长根;a端切口处生长素只向下运输,没有来源,故近切口处生长素浓度低,促进芽生长;b端生长素在由上端向下端运输途中被消耗利用,故近切口处生长素浓度低,促进根生长;4.某生物兴趣小组利用2,4-D进行了如下实验:①配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液共6组;②选取生理状况相同的桂花插条,均分为6组,将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4-D溶液中,10分钟后取出,进行无土栽培;③一段时间后取出,统计每组插条生根数目并计算平均值,结果如下表所示:A.促进桂花插条生根的最适2,4-D溶液浓度是10-11mol/LB.一定浓度的2,4-D溶液对插条生根具有明显的促进作用C.超过一定浓度的2,4-D溶液对插条生根有抑制作用D.相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同答案B解析由题中信息可知,以2,4-D溶液浓度为0的组作为对照组,其他组为实验组;由生根数可知,2,4-D溶液对插条生根具有促进作用,并且一定浓度的2,4-D溶液对插条生根具有明显的促进作用;表中数据没有体现2,4-D溶液对插条生根的抑制作用;该题中2,4-D溶液浓度范围设定太窄,故不能确定最适浓度;题中没有涉及有关生长素对插条生根作用的实验,不能说明相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同;5.某小组开展“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”课题研究;在制订实验方案过程中,下列哪一项可以不考虑A.严格控制无关变量B.配制一系列浓度梯度D.先进行预实验,确定实验浓度范围C.蒸馏水处理作为对照答案C解析探索生长素类似物促进插条生根的最适农度,要先选择大小及发育状况一致的插条并做预实验,确定生长素类似物浓度范围,然后配制一系列生长素类似物浓度梯度;实验过程中注意控制无关变量,其他条件相同且适宜,保证单一变量;根据不同浓度条件下根的长度及数量,确定生长素类似物的最适浓度;本实验在生长素类似物溶液的浓度上已经形成了相互对照,不需要蒸馏水处理的对照组;6.生长素对植物生长的促进作用,往往具有两重性,如图为生长素促进生长的示意图,以下说法正确的是A.如果顶芽的生长素浓度在B~A之间,侧芽的浓度一定小于B B.如果顶芽的生长素浓度在B~A之间,侧芽的浓度一定大于B C.A~B与A~C浓度相同,促进生长的速度不同D.O~B与C~D浓度不同,促进生长的速度不同答案B解析从图中可以看出,随着生长素浓度增加;生长素的促进作用先增后减,当生长素浓度大于D时,则表现为抑制作用;植物顶芽产生的生长素向下运输至侧芽部位,结果侧芽部位生长素的浓度大于顶芽,当该部位生长素的浓度超过D时就会抑制侧芽生长,而顶芽部位生长素的浓度较低,生长迅速,从而使植物表现顶端优势;7.下列不能解除植物顶端优势的措施是..A.去掉顶芽B.在去掉顶芽的断口处放一块含有生长素的羊毛脂C.在去掉顶芽的断口处放一块含有细胞分裂素的羊毛脂D.在去掉顶芽的断口处放上琼脂小块答案B解析顶端优势不解除,需要顶端提供生长素,使侧芽生长素浓度比较高才行,去掉顶芽没有生长素继续提供,顶端优势解除;如果再在断口处放一块含有生长素的羊毛脂,就可以继续提供生长素给侧芽,保持顶端优势;二、非选择题8.请据图回答问题;1分析图1,用________两个装置进行实验,可了解蚕豆的生长与单侧光的关系;如将装置④放在匀速旋转器的圆心上,其茎的生长情况是________;2图2表示不同浓度的生长素对植物生长的作用,曲线上C点表示________________________________________________________________,曲线上H点表示_____________________________________________________________ ___________;3图1的装置①中,植物茎的远地侧生长素的浓度若为m,则近地侧生长素的浓度范围是________;答案1③、④ 向窗口处弯曲生长2该浓度的生长素既不促进生长也不抑制生长促进植物生长的最适生长素浓度3大于m,小于2m解析1要了解蚕豆的生长与单侧光的关系,自变量应为单侧光的有无,所以应选用装置③、④进行实验;将装置④放在匀速旋转器的圆心上,由于植物一直接受来自窗口处的光照,故茎向窗口处弯曲生长;2曲线上C 点表示该浓度的生长素对植物的生长既不促进也不抑制;H点表示促进植物生长的最适生长素浓度;3由于重力的影响,茎的近地侧生长素的浓度大于远地侧,且促进生长的效果大于远地侧,故茎的近地侧生长素的浓度范围是大于m,小于2m;9.为了证明吲哚乙酸对小麦胚芽鞘生长的影响,进行了以下实验,请分析回答下列问题;①取干燥小麦种子若干,放在垫有两张滤纸的培养皿中,暗箱培养,待小麦胚芽鞘长到30 mm时,取出备用;②取出培养好的小麦胚芽鞘60株,切去胚芽鞘尖端3 mm,再切取下面5 mm;③将5 mm切段放在蒸馏水中浸洗2~3 h;④将6个锥形瓶分别标号A、B、C、D、E、F,在A中加入蒸馏水50 mL,B~F中分别加入浓度为10溶液;⑤将5 mm胚芽鞘切段浸洗后,用滤纸将切段表面的水分吸干,平均分装到上述6个锥形瓶中,注意使胚芽鞘切段完全浸没在溶液中,然后将锥形瓶置于旋转器上,在暗室中培养;⑥24 h后,用镊子取出胚芽鞘切段,测量并记录长度;1将用做实验材料的5 mm胚芽鞘切段放在蒸馏水中浸洗2~3 h,目的是__________________;2将5 mm胚芽鞘切段浸没在吲哚乙酸溶液中培养,需要在暗室中的旋转器上进行,目的主要是________________________________;3某学生的实验记录结果见下表;请根据表中的数据,以胚芽鞘切段增长百分数为纵坐标,以吲哚乙酸的浓度为横坐标,作出曲线并加以分析;处理长度-对照长度胚芽鞘切段增长百分数=原来长度-10mol/L、10mol/L、10mol/L、10mol/L、10mol/L的等量的吲哚乙酸-9-8-7-62避免光照或重力的作用对实验结果造成干扰3曲线如下图所示;图示分析:吲哚乙酸的浓度在10-10~10mol/L范围内时,对切段伸长的促进效果随浓-8度升高而增强;如果在达到最适浓度后,吲哚乙酸的浓度继续升高,则对切段伸长的促进作用逐渐减弱;。
植物的光合作用
实验二:
• 1782年,瑞士人有化学分析的方法弄清了光合的反应 物是CO2和H2O,产物是糖和O2。但认为糖是CO2 的简单聚合: n(CO2)
C C C C
实验三:
• 1905年,Blackman研究光合效率与光强和温 度的关系时,对光合过程是否一直需要光产生 了疑问。也使人们对CO2的同化方式有了全新 的认识。
• 因为衰老和受害时,Chl更为敏感,首先受损, 绿色消失,呈现出黄色。
三、光合色素的光学特性(对光 的反应)
1 光自身的特性:波粒二相性 • E =L/λ,即波长越小,能量越大 蓝光能量大,红光能量小 • 从太阳辐射到地球的光波长范围为: 300-2600nm • 植物光合能吸收的光波长范围为:400700nm
干旱沙漠化
冰川融解
2 把无机物变成有机物:是合成有机物 的绿色工厂。 3 蓄积太阳能:能量转换站 • 利用率极低,如石油、煤碳。 • 秸秆等则付之一炬,应还田或发酵成沼 气。
三、光合作用的研究历史
实验一:
1771年,英国科学家普利斯 特利把一支点燃的蜡烛和一只小 白鼠分 别放到密闭的玻璃罩里, 蜡烛不久就熄灭 了,小白鼠很快 也死去了。 他把两盆植物分别放 到两个 密闭的玻璃罩里。他发现植物能 够长 时间地活着,蜡烛没有熄灭, 小鼠活动正常。 植物可以在光下净化“坏 了”的空气 光合作用
没有光化学活性,只有收集光能的作 用。包括大部分Chla、全部Chlb和全 部类胡萝卜素
2 过程:
b.传递:方式是诱导共振
方向从高能向低能,从短波色素向长 波色素。
类胡萝卜素 Chlb
Chla
2 过程:
c.转换:反应中心色素
具有光化学活性,既是光能的捕捉 器,又是光能的转换器。由少数特 殊状态的Chla组成。
03.第三章 太阳辐射与温度
第三章光与温度因子太阳辐射是光和热的最终来源,所以我们把这二个生态因子放在同一章里讨论。
我们知道,光和热的变化产生了地球表面的光照强度不同和温度的不同,植物、动物及其它们的群落随之发生着各种变化。
第一节太阳辐射与光一、光的性质与变化与动物相比,植物从无机环境中获得“食物”,光是植物的能量来源,矿质元素是植物的营养来源(Light is their energy source,minerals are their building bricks)。
而光的最终能量来源是太阳,太阳内聚极高温度,在氢原子发生核裂变且放射出能量,其中以1.94卡/cm2.min的能量被地球所吸收,称此为太阳常数,因此,光是地球上一切能量的最终来源。
光具有波粒二相性,它既是太阳辐射出来的电磁波又是一束束的粒子流,像密集的雨点一样辐射或打到植物的叶片上,使植物吸收光能。
到达地球的所有太阳辐射的光波大体上可分成三部分:I--紫外光,波长<400 nm;II--可见光,400 nm<波长<700 nm;III--红外光,波长>700 nm。
顾名思义,可见光是人们能够看得见的光,它对动植物的生理作用最为重要,因此,也称之为生理有效辐射,通常讲光由7种不同颜色(7个不同不波长)的光组成就是指可见光部分,具体光谱组成请见表(3-1)。
表3-1 光谱分布1.光的性质(1)光具有波粒二相性可以说是一种由太阳辐射出来的电磁波。
光波的二个峰值间的距离叫波长,波长越短,频率越高,能量越大:λ(波长)×V(频率)= C(光强)V = C/λ(2)光能一个光子在一定波长条件下具有的能量是:E = hv(h是普朗克常数,为6.6×10-27尔格/秒。
比如波长是680nm的光:E = 6.6×10-27尔格/秒×3×1017nm(光速)×(680)-1nm =2.9 ×10-12尔格1尔格= 10-7焦耳, 1卡= 4.2焦耳E= 2.9 ×10-12尔格/4.2×107尔格/卡= 6.9×10-20卡λ(3)光强进入一片树叶或一个森林群落的光,不仅决定它的质量(波长),而且还与它的振幅有关系(光强)。
七年级(初一)生物 生物 第3章植物的光合作用
一、光反应和碳反应
光合作用的过程可分为3大步骤:1)原初反应(光能的吸收、传递和转换过程);2)电子传递和光合磷酸化(电能转化为活跃的化学能过程);3)碳同化(活跃的化学能转变为稳定的化学能过程)。第一、二个大步骤基本属于光反应,第三个大步骤属于暗反应(表3-2)。
2.C4途径的类型
根据运入维管束鞘细胞的C4化合物和脱羧反应的不同,C4途径有3种类型(表3-3,图3-18)。
3.C4植物的光合特征
C4植物比C3植物具有较强的光合作用,其原因可从结构和生理两方面来探讨。
①结构与功能是有密切关系的,是统一的。C4植物叶片有“花环型”结构。
②在生理上,
C4植物的叶肉细胞中的PEPC对底物HCO3-的亲和力极高(是Rubisco60倍);极低的CO2供应就可满足它的需要。
②已从叶绿体分离出两个光系统,每一个光系统具有特殊的色素复合体及一些物质。光系统I(简称PSI)的颗粒较小,直径约11nm,主要分布在类囊体膜的非叠合部分;光系统Ⅱ(简称PSⅡ)的颗粒较大,直径约17.5nm,主要分布在类囊体膜的叠合部。光合作用的光化学反应就在.这两个光系统中进行。
二、电子传递体及其功能
C4植物由于有“CO2泵”浓缩CO2的机制,降低了光呼吸;提高了BSC的CO2浓度,抑制了RuBisco氧化反应,降低了光呼吸;光呼吸酶主要分布在BSC细胞,即便是有CO2放出,也易被PEPC再固定。
第二节叶绿体及光合作用色素(chloroplastandchloroplastpigments) )
叶片是进行光合作用的主要器官,而叶绿体是进行光合作用的主要细胞器。
一、叶绿体的结构和成分
(一)叶绿体的结构(Struture ofchloroplast)
光生物学和可见光的生物学效应
光生物学和可见光的生物学效应在我们的日常生活中,与光有关的事物随处可见。
我们热爱阳光,它不仅温暖着我们的身体,更让我们心情愉悦。
然而,除了这种感性的体验,光还有着更广泛的生物学意义和作用。
在光的生物学研究中,会用到许多的物理概念和生理学原理,通过理解这些知识,我们可以进一步了解光在生物学中的作用。
1. 可见光的频率和波长人眼所能感知的光的范围称为可见光,它的波长范围约为380-780纳米。
人眼所感知的颜色,实际上是掌握了不同波长的光,光的波长越短,频率越高,颜色就越接近蓝色或紫色,反之,波长越长,频率越低,颜色就越接近红色。
2. 光对生物的影响光不仅仅只是照亮了我们的世界,它在生物学中也发挥着重要的作用。
我们都知道植物需要光合作用才能生长,对于人类来说,光还可以影响我们的健康和情绪。
2.1 光合作用光合作用是光对植物影响的一个例子。
植物通过叶绿素吸收太阳能,然后将其转化为植物体内的营养物质。
光合作用所需要的光,波长通常在400-700纳米。
不同的光波长对植物的生长和产量有着不同的影响,因此科学家可以通过调整植物所接受的光的波长来控制植物的生长。
2.2 光对人类健康的影响光不仅影响植物的健康,人类也受到其影响。
光对我们的情绪和行为产生了重要的影响,这是因为光可以调节睡眠周期。
人类有一个生物钟,它可以调控我们的睡眠和清醒状态,这也被称为昼夜节律。
3. 可见光的生物学效应爱因斯坦曾经说过:“光子是量子力学的基本单元”,它对生物有着重要的影响。
下面我们将介绍几个可见光的生物学效应:3.1 光致早衰太阳辐射中含有紫外线,如果人类皮肤长时间暴露在紫外线下,会伤害皮肤,引起早衰。
近年来,人们对光致早衰的研究日益深入。
实验发现,太阳光中的可见光部分可能也会对人类皮肤产生影响,导致妊娠纹和其他皮肤问题的出现。
3.2 光对眼睛的影响人眼处于与外界相连的界面,所以它对光的敏感度非常高。
人眼中有感光细胞,称为视网膜上的杆细胞和锥细胞,它们分别对光强和波长范围有不同的响应。
第三章 植物的光合作用-光反应1
细胞色素的作用( 细胞色素的作用(cytochrome, cyt) )
Duysens 1961
提出了双光系统 (two photosystems) Photosystem I (PSI) Photosystem II(PSII)
3、双光系统中电子和质子的传递 、
1)非环式传递链 )
Z 方案
ETC electron transport chain
色素蛋白复合体 反应中心复合体(reaction center complex) 反应中心复合体 天线复合体( 天线复合体(antenna complex) )
二十世纪八十年代中, 二十世纪八十年代中, Michel, Deisenhofer 和 Huber 射线晶体分析法( 用X-射线晶体分析法(X-ray crystallography)得到了紫细 射线晶体分析法 ) 菌绿色红假单胞菌反应中心的结构,他们也因此获得了1988 菌绿色红假单胞菌反应中心的结构,他们也因此获得了 年诺贝尔奖。 年诺贝尔奖。
红降( 红降(red drop)现象 ) Emerson等 等 1943
当波长大于 680nm时,量子 时 产额急剧下降的 现象。 现象。
增益效应 (enhancement effect) ) Emerson等1957 等
两种波长 (650nm+685nm) + ) 协同作用增加光合 效率的现象。 效率的现象。
水的氧化钟模型
水的氧化钟模型
捕光复合体II( 捕光复合体 (light harvesting complex II, , LHCII) )
也称天线复合体: 也称天线复合体 (antenna complex ) 近侧(proximal) 近侧 外周(peripheral) 外周
光与动物密切相关的几种生物节律,并简述生态适应意义
光与动物密切相关的几种生物节律,并简述生态适应意义摘要:一、光与生物节律的关系1.光周期2.光生物学钟3.光调控的生物节律二、光与动物行为的关联1.昼夜节律2.季节性繁殖3.光依赖性行为三、生态适应意义1.避敌作用2.提高繁殖成功率3.优化资源利用4.增强生存竞争力正文:光与动物密切相关,生物节律是生物体内部的时间调节机制,对动物的生理和行为具有重要的调控作用。
本文主要探讨光与生物节律的关系,以及光与动物行为之间的关联,并简要阐述其在生态适应中的意义。
一、光与生物节律的关系1.光周期:地球自转产生的昼夜更替,使生物体感受到光的变化,从而形成光周期。
光周期是生物节律的驱动因素,对生物体内的时间调节机制产生影响。
2.光生物学钟:生物体内存在一种能够感知光信号并将其转化为生物体内时间的生物钟,称为光生物学钟。
光生物学钟调控着生物体各种生物节律的周期和相位,使生物体能够适应不断变化的光环境。
3.光调控的生物节律:光生物学钟通过调控基因表达、蛋白质合成和代谢途径等生物过程,实现对生物节律的调控。
光调控的生物节律包括昼夜节律、季节性繁殖等。
二、光与动物行为的关联1.昼夜节律:动物的昼夜节律是光调控的生物节律之一,表现为白天活跃、夜间休息。
许多动物借助昼夜节律避开天敌,降低被捕食的风险。
2.季节性繁殖:光周期影响动物的繁殖行为,如一些鸟类和爬行动物的季节性繁殖。
光周期变化导致的体温变化影响生殖激素的分泌,进而调控动物的繁殖周期。
3.光依赖性行为:一些动物的行为受到光照条件的影响,如光依赖性猎物的捕食和光合作用生物的生长。
光依赖性行为使动物能够更好地利用光照资源,提高生存竞争力。
三、生态适应意义1.避敌作用:光调控的生物节律使动物能够避开天敌,降低被捕食的风险。
例如,许多夜间活动的动物在白天休息,避免在危险的环境中暴露自己。
2.提高繁殖成功率:光与动物行为的关联使动物能够选择最佳繁殖时机,提高繁殖成功率。
例如,季节性繁殖动物在适宜的光周期条件下繁殖,有利于后代生存和繁衍。
人教版生物必修三第三章第1节植物生长素的发现
尖端下部
探究3:胚芽鞘生长部位是哪儿?
实验材料:带胚芽鞘的小麦幼苗,黑色记号笔
尖端 尖端下部
• 结合探究2和探究3,不难发现问题:胚芽 鞘感光部位是尖端,但生长部位却是下部 两部分如何发生联系?
• 达尔文根据以上实验提出两个假设: • 假设1:尖端受单侧光刺激后产生影响,
传到尖端下部; • 假设2:影响使尖端下部背光侧比向光侧
1928年温特实验
1928年温特实验
该实验有什么巧妙之处? 实验结果说明什么问题? “影响”确实是化学物质。温特将其命名为生长 素。
生长素的化学本质究竟是什么呢?
直到1946年,郭葛等人才从高等植物中分离 出了这种物质,经过鉴定,知道它叫吲哚乙 酸( IAA )。
பைடு நூலகம்
总结: 请用以下关键词总结一下植物向光性的原因:
生长快,因而使胚芽鞘出现向光弯曲。
如何用实验证明达尔文的假设?
产生 尖端 影响
1.影响能传到尖端下部吗?
2.是影响分布不均使尖端下部背光侧生 长快于向光侧吗? 3.影响是什么?尖端产生的化学物质?
现提供以下实验材料,请从中选择合适的材料设计实 验探究上述问题:
带胚芽鞘的小麦幼苗、刀片、琼脂块、单侧光等。
单侧光 尖端 尖端下部 影响 生长素
延伸思考问题:
• 尖端感受到单侧光刺激后,是加速合成 生长素呢?还是改变生长素的分布?
1928年温特实验
1928年温特实验
1.与拜尔、詹森实验相比,该实验有什么巧妙之处? 2.实验结果说明什么问题? “影响”确实是化学物质。
温特将其命名为生长素。
生长素的化学本质究竟是什么呢?
直到1946年,郭葛等人才从高等植物中分离 出了这种物质,经过鉴定,知道它叫吲哚乙 酸( IAA )。
2019-2020年高中生物浙科版必修1教学案:第三章 第五节 光合作用(含答案)
2019-2020年高中生物浙科版必修1教学案:第三章 第五节 光合作用(含答案)1.叶绿体是进行光合作用的场所,叶绿体中所含的光合色素有叶绿素(叶绿素a 和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素 等);叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝 紫光。
2.不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在 滤纸上扩散得快,反之则慢。
3.光合作用的光反应和碳反应两个阶段同时进行,相辅相成。
光反应为碳反应提供NADPH 和A TP ;碳反应利用A TP 和 NADPH ,促进光反应的进行。
光反应的场所是类囊体薄膜, 产物是O 2、NADPH 和A TP ;碳反应在叶绿体基质中进行,产 物是糖类等有机物,但蔗糖在叶绿体外合成。
4.当光照突然减弱时,短时间内C 3(三碳酸)含量上升,C 5(RuBP) 含量下降。
当CO 2含量减少时,短时间内C 5(RuBP)含量上 升,C 3(三碳酸)含量下降。
5.光合速率受光强度、温度和二氧化碳浓度等因素的影响。
在 其他条件都适宜的情况下,在一定范围内,光合速率随光强度提高而加快。
对应学生用书 P60光合色素的提取和分离 1.原理绿叶中的光合色素能溶解在有机溶剂95%乙醇中。
不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
2.实验用品及作用[连线]3.实验流程提取色素⎩⎪⎨⎪⎧新鲜叶片烘干粉碎后,取2 g 放入研钵中加入少量SiO 2、CaCO 3和2~3 mL95%乙醇→研钵→研磨→过滤→收集到试管内并塞紧管口↓制备滤纸条⎩⎪⎨⎪⎧剪滤纸条:将滤纸剪成长10 cm 、宽1 cm的滤纸条,并在一端剪去两角↓铅笔画线:在距去角一端1 cm 处用铅笔画 一条细的横线↓画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧用毛细吸管吸取少量滤液↓画线:沿铅笔线均匀地画出一条细线 ↓待滤液干后,重复画细线2~3次↓色素分离⎩⎪⎨⎪⎧①倒入试管3 mL 层析液②将滤纸条有滤液细线的一端插入层析液中③棉塞塞紧试管口↓观察结果:滤纸条上色素带有四条,如下图乙所示:[巧学妙记]四种光合色素在滤纸上自上而下的分布依次是“胡叶ab ”。
浙科版高中生物必修一第三章第五节光合作用(一)
(1)该实验设计中对照实验类型是什么?其自变量是什么? 提示:相互对照,自变量是放射性同位素标记的物质不同。 (2)该实验的结论是什么? 提示:光合作用释放的氧气来自于水。
光合作用产生的氧气全部来自于水。 光能 18 6CO2+12H2 O 叶绿体 C6H12O6+618O2+6H2O
CO2中的氧去了哪里? 6C O2+12H2O
6.实验结果的分析
经层析后在滤纸条上出现四条色素带。通过色素带的分 布、宽窄程度、色素颜色可以分析出色素的种类、含量 和溶解度大小。
【规律方法】(1)四条色素带的记忆口诀 胡、黄、a、b向前走,橙黄蓝黄颜色留; 叶绿素a、b手拉手,蓝绿黄绿排后头;
胡萝卜素最纤细,叶绿素a最宽广。
叶绿体基粒的类囊体膜上 (2)分布: 。
(√)
(4)为了保证滤液细线的细而直,只画一次即可。
( ×)
【分析】为了保证滤液细线中色素的含量,在画滤液细线时要重复 3~4次。
2.思考下列问题:
(1)光合作用中,若用同位素18O标记水中的氧,则在叶绿体的哪个部 位能检测到该同位素? 提示:叶绿体的类囊体膜上。 (2)从绿叶中提取色素的过程中,为何要将绿叶充分研磨? 提示:为了使叶绿体完全破裂,能提取出较多的色素。
连续光谱:
色素的吸收光谱:
【拓展深化】1.叶绿体中的色素与吸收光谱的关系:
2.叶绿体中的色素及其 吸收光谱: (1)叶绿素(叶绿素a、叶 红光 绿素b)主要吸收_______ 和_____ 蓝紫光 ;
(2)类胡萝卜素(主要为
叶黄素、胡萝卜素)主要 吸收 蓝紫光 。
对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
直接或间接 依靠自养生物的_________ 光合产物 生活的生物。 (1)特点:___________
光和温度因子的生态作用
实例1:地中海果蝇发育历程与温度的关系
温度与发育 速度的关系
温度与发育 历程的关系
T=C+K/N=C+KV
2013-7-29 27
实例2:江苏省南京地区小地老虎幼虫的发育温 度和发育历期资料
观测年次 1 2 3 发育历期N(d) 41 40 38 发育平均温度 T(℃) 17.39 17.32 17.6 发育速率V=1/N 0.02439 0.02500 0.02632
A
光 合 作 用 率
B
光 合 作 用 率
A
B
a
A 光合作用
CP
sp 光强度
b
CP CP 光补偿点
光强度
净生产力
B 呼吸作用
sp 光饱和点
a 阳地植物
2013-7-29
b 阴地植物
8
光照强度与动物的行为
昼行性(广光性)动物:在白天强光下活动, 如灵长类、有蹄类、松鼠、旱獭、晰蜴、蝶类、 蝇类等; 夜行性(狭光性)动物:在夜晚或弱光下活动, 如夜猴、蝙蝠、家鼠、夜鹰、壁虎、蛾类等。 光照强度决定动物每天开始活动的时间。光强 上升到一定程度(昼行性动物)和下降到一定 程度(夜行性动物),才开始一天的活动。如 夜行性的美洲飞鼠。
2013-7-29 7
植物的光补偿点示意图(仿Emberlin,1983)
光补偿点 (compensation point)光饱和点(saturate point):光合作 用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点;当光照强度达到 一定水平后,光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光 饱和点。
有效积温法则及其意义
有效积温法则(Reaumur,法国,1735)
光合作用-植物生理-图文
光合作用-植物生理-图文第三章植物的光合作用碳素营养是植物的生命基础,这是因为,第一,植物体的干物质中90%以上是有机化合物,而有机化合物都含有碳素(约占有机化合物重量的45%),碳素成为植物体内含量较多的一种元素;第二,碳原子是组成所有有机化合物的主要骨架,好象建筑物的栋梁支柱一样。
碳原子与其他元素有各种不同形式的结合,由此决定了这些化合物的多样性。
按照碳素营养方式的不同,植物可分为两种:1)只能利用现成的有机物作营养,这类植物称为异养植物(heterophyte),如某些微生物和少数高等植物;2)可以利用无机碳化合物作营养,并且将它合成有机物,这类植物称为自养植物(autophyte),如绝大多数高等植物和少数微生物。
异养植物与自养植物相比,后者在植物界中最普遍,而且非常重要。
这里我们着重讨论自养植物。
自养植物吸收二氧化碳,将其转变成有机物质的过程,称为植物的碳素同化作用(carbonaimilation)。
植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用3种类型。
在这3种类型中,绿色植物光合作用最广泛,合成的有机物质最多,与人类的关系也最密切,因此,本章重点阐述绿色植物光合作用(以下简称光合作用)。
第一节光合作用的重要性绿色植物吸收阳光的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用(photoynthei)。
光合作用所产生的有机物质主要是糖类,贮藏着能量。
光合作用的过程,光合作用的重要性,可概括为下列3个方面:1.把无机物变成有机物植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。
据估计,地球上的自养植物每年约同化2某lOt碳素,其中40%是由浮游植物同化的,余下60%是由陆生植物同化的(图3-1)。
如以葡萄糖计算,整个地球每年同化的碳素相当于四五千亿吨有机物质,难怪人们把绿色植物喻为庞大的合成有机物的绿色工厂。
绿色植物合成的有机物质,可直接或间接作为人类和全部动物界的食物(如粮、油、糖、牧草饲料、鱼饵等),也可作为某些工业的原料(如棉、麻、橡胶、糖等)。
初中生物对光的反应教案
初中生物对光的反应教案教学目标:1. 了解光的相关概念,如光的来源、传播、反射、折射等;2. 能够描述生物对光的反应,如光合作用、光感和视觉等;3. 观察实验,培养学生的观察能力和科学探究能力;4. 培养学生的团队合作意识和表达能力。
教学内容和步骤:第一节:光的基本概念1. 介绍光的概念和特性,包括光的来源、传播、反射、折射等;2. 组织学生观察周围环境中的光现象,如阳光下的影子、光的颜色等;3. 提出问题:光是如何影响我们的生活和生物的生长发育的?第二节:生物对光的反应1. 介绍生物对光的反应,包括光合作用、光感和视觉等;2. 进行一个生物对光反应的实验,如观察植物在不同光照条件下的生长情况;3. 学生根据实验结果讨论生物对光的适应性和重要性;4. 提出问题:为什么大部分植物需要阳光才能生长?第三节:光对生物的重要性1. 介绍光对生物的重要性,如提供能量、影响生物的生理作用等;2. 分组讨论,学生展示自己的观点和理解;3. 班级讨论,总结光对生物的影响和作用。
实践活动:1. 观察周围环境中的光现象,记录观察到的现象和感受;2. 组织生物对光反应实验,学生根据实验结果撰写实验报告并进行展示;3. 设计一个光影展示,展示生物对光的不同反应和适应性;4. 组织生物对光的辩论赛,学生根据自己的角色和观点进行辩论。
评价方式:1. 参与情况:学生是否积极参与课堂讨论和实践活动;2. 观察记录:学生对光的观察记录和实验报告的质量;3. 团队合作:学生是否积极合作,展示自己的观点和理解。
拓展活动:1. 到植物园、博物馆等科学馆观察不同植物的光合作用和光感反应;2. 设计一个关于生物对光反应的视频,展示生物在不同光照条件下的表现。
教学反思:通过本教学内容和步骤的设计,能够引导学生了解光的基本概念和生物对光的反应,培养学生的观察能力和科学探究能力,激发学生的兴趣和好奇心。
同时,通过观察实验和讨论活动,能够提高学生的团队合作意识和表达能力,促进学生的综合素质发展。
高中生物 第3章 第17课时 光合作用概述 光合色素的提
光合作用概述光合色素的提取与分离目标导航 1.辨别自养型和异养型生物。
2.明确光合作用的概念、反应式、场所、阶段。
3.说出色素的种类、颜色和吸收光谱。
一、自养生物与异养生物1.自养生物:是指以________和________为原料,通过________,利用________合成糖类等有机物质的生物,如________、藻类和某些细菌。
2.异养生物:是指____________或____________依靠自养生物的光合产物生活的生物,如人、动物、真菌和大部分细菌。
二、光合作用概述1.场所:________。
2.原料:________________。
3.产物:________________。
4.能量来源:________。
5.贮存能量:有机物中的________。
6.方程式:_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
三、光合色素的提取与分离的实验方法步骤梳理四、叶绿素和其他色素1.色素的颜色与光的关系:色素分子吸收了某些波长的光而另一些波长的光则被透过或被反射,因此色素的颜色为________________的颜色。
2.色素在光合作用中的作用:____________并转变成________。
3.叶绿体中色素的种类⎩⎨⎧⎩⎪⎨⎪⎧类胡萝卜素⎩⎪⎨⎪⎧知识点一 自养生物、异养生物和光合作用概述1.下列生物中哪些是自养型生物 ()①大肠杆菌②硝化细菌③酵母菌④衣藻⑤松树⑥水螅A.②④⑤B.①②③C.②③⑥D.③④⑤2.下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是 ( ) A.光合作用和细胞呼吸总是同时进行B.光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被消耗C.光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸D.光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行知识点二光合色素的提取和分离;色素的种类及对光的吸收3.如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是 ( )A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B.水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁)C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光4.某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品,经测定得到下列吸收光谱图,其中属于叶绿素b的是 ( )基础落实1.在日光下,植物叶片中的叶绿素 ( ) A.大量吸收绿光B.等量吸收不同波长的光C.主要吸收蓝紫光和绿光D.主要吸收蓝紫光和红光2.对下列生物有关描述正确的是 ( ) ①人②动物③蓝细菌④酵母菌⑤乳酸菌⑥蘑菇A.只有①②④⑤是异养生物B.只有③是自养生物C.能进行光合作用的只有③⑥D.①②③⑥都是需氧型生物3.叶绿体中不含有的成分是 ( ) A.DNA和RNA B.与光合作用有关的酶C.色素D.与呼吸作用有关的酶4.在“光合色素的提取和分离”实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是( ) ①未加二氧化硅,研磨不充分②一次加入大量的95%乙醇提取③分次加入少量95%的乙醇提取④使用放置数天的菠菜叶A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④5.下列有关“光合色素的提取和分离”实验的叙述正确的是 ( ) A.加入碳酸钙防止滤液挥发B.用NaCl溶液提取叶片中的色素C.用95%的乙醇或丙酮分离滤液中的色素D.加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨6.某同学在做完“绿叶中色素的提取和分离”实验后,画出了四种色素在滤纸条上分布的模式图,以此表示色素的含量及间隔距离的大小,其中比较能显示真实情况的是 ( )7.下图是不同温度条件下测定某种植物光合作用与呼吸作用强度绘成的曲线,试问在光照强度相同时,对植物生长最有利的温度是 ( )A.t0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4能力提升8.如图表示某同学做“光合色素的提取和分离”实验时的改进装置,下列与之有关的叙述中,错误的是 ( )A.应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在a处,而不能滴在b处C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色9.下列关于叶绿体的叙述中,正确的是 ( ) A.植物细胞均含有叶绿体B.叶绿体基质、线粒体基质和细胞溶胶的功能和所含化合物均相同C.叶绿体中所含色素分布在叶绿体类囊体薄膜上和基质中D.叶绿体中含有少量DNA和RNA10.将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块,置于不同的试管中,按下表进行实验,着色最浅的叶片所在的试管是 ( )注:“+”表示具有该条件。
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6
3.2 生物对光的适应
3.2.1 光质的生态作用和生物的适应 (1)光质的生态作用
• 叶绿素的吸收光谱 • 不同光质的作用
– 蓝紫光:促进蛋白合成 – 红光:促进糖合成 – 短波光(青光、蓝紫光和紫外线等):抑制植物的伸长生 长,使植物向光性更敏感 – 紫外线:杀菌,对生物体造成损伤,促进维生素D的合成 – 红外线:地表的基本热源,对外温动物的体温调节和能量 代谢有决定性作用
每天日照不足10h称为短日照。
23
光周期现象
• 植物光周期现象— 对繁殖(开花)的影响:区分为长日 照植物和短日照植物。 – 长日照植物(long-day plants):日照超过一定数值才
开花的植物称长日照植物,如小麦、油菜;
– 短日照植物(short-day plants):短于一定数值才开
花的植物,一般需要较长的黑暗才能开花。如苍耳、
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3.2.2 光照强度的生态作用和生物的适应 (1)光照强度的生态作用
• 影响动物的生长发育 • 影响动物的体色
• 影响植物叶绿素的形成
– 黄化现象
• 影响植物细胞的增长和分裂、组织器官的
生长和分化
• 影响植物花果的数量和质量
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(2)植物对光照强度的适应
• 植物的向光性 • 植物秋季落叶
• C3植物和C4植物
能 流 强 度
• 红外光:波长>760nm,46%
500
1000
2000
3000
4000
波长nm
3
(2)光的分布规律和影响太阳辐射的因素
• 影响地表太阳辐射的因素
– 大气圈,太阳高度角,纬度和季节,海拔、坡度和坡向
• 光质(光谱成分)
– 低海拔、高纬度长波光多,高海拔、低纬度短波光多
– 夏季、中午短波光多,冬季、早晚长波光多
7
– 蓝紫光:430~450nm
红光:640~660nm
叶绿素α的吸收光谱
蓝
↑ 相 对 吸 收
紫
绿
紅 橙
红外线
400
500
600
700
波长nm
8
(2)生物对光质的适应
• 太阳鱼视力的灵敏峰值为500~530nm
9
• 绿色植物和绿藻、红藻、褐藻和硅藻光
合色素的差异
绿藻
红藻
10
• 高山植物含花青素、叶面缩小、毛绒发达
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不同纬度地区的日照最长日与最短日时间
纬度
0
10
20
30
40
50
60
65
66.5
24.00 0.00
最长日 12.00 12.58 13.22 13.93 14.85 16.15 18.50 21.15 最短日 12.00 11.42 10.78 10.07 9.15 7.85 5.5 2.85
• 日照时间
– 夏季昼长夜短、冬季昼短夜长
– 纬度升高、变化加大,两极有极昼、极夜
• 光照强度
– 低海拔、高纬度光照强度弱,高海拔、低纬度光照强度大
– 夏季、中午光照强度大,冬季、早晚光照强度弱
– (北半球)南坡光照强度大,北坡光照强度弱
4
地 球 表 面 的 太 阳 辐 射
5
The seasons in the Northern and Southern Hemispheres
– 光合能力
• 阳性植物和阴性植物、耐阴植物:
– 生理差异 – 形态差异
13
14
1)阳性植物
在强光照下才能正常生长发育的植物。
如松、杉、麻栎、栓皮栎、杨、柳、桦、 槐等。
15
2)阴性植物
在弱光照下比在强光照下生长良好的植物。 如红豆杉、云杉、冷杉、翠云草、人参、 三七、半夏、细辛等。
16
3)耐阴植物
水稻。
24
25
光周期现象的意义
• 植物日照长短对植物引种的意义: – 引种时应注意植物开花对光周期的需要:了解该植 物原产地和引种地日照长度的季节变化,以及该植 物对日照长短的反应特性和敏感程度,才不致使引 种工作失败。
– 一般而言,
– (1)短日照植物由南方向北方引种时,往往出现 营养生长期延长、发育推迟。如红麻、水稻;短日 照植物由北方向南方引种时,则往往出现生育期缩 短、发育提前。 – (3)而长日照植物由南向北移时,发育提前;由 北向南移时,则发育延迟,甚至不能开花。
在全日照下生长最好,也能忍受适度的荫
蔽,或在生长发育期间需要轻度的遮阴。 如麦冬、红花酢浆草、玉竹、青冈属、山 毛榉、云杉、侧柏、胡桃、桔梗、党参、 沙参、黄精、肉桂、金鸡纳等。
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植 物 光 合 作 用 的 昼 夜 变 化
小时
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阴性植物与阳性植物对光照强度的适应
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(3)动物对光照强度的适应
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• 动物光周期现象对鸟类等迁徙影响;对繁殖(鸟类和鱼类) 的影响:区分为长日照动物和短日照动物 。
– 长日照动物(long-day animals):在温带和高纬度地区许
多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代,称长
日照动物,如雪貂、野兔、刺猬。
– 短日照动物(short-day animals):与长日照动物相反, 一些动物只有在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发 育和进行繁殖,称短日照动物。如绵羊、山羊和鹿等。
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3.2.3 生物对光周期的适应
昼夜节律
光合作用中除C3途径 外,还有以草酰乙酸 为最初产物的途径, 光合作用以 3-磷酸 称为C4途径。 甘油酸为最初产物 的反应途径称为 C3途径。
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光周期现象
• 光周期现象: • Garner等人(1920)发现明相暗相的交替与长短 对植物的开花结实有很大的影响。这种植物对 自然界昼夜长短规律性变化的反应,称光周期 现象。 • 确切定义:植物的落叶、开花结果及休眠,动 物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等,是对日 照长短规律性变化的反应,称为光周期现象 (photoperiodism 或photoperiodicity)。
能量环境
第三章 生物与光的关系
• 3.1 地球上光的分布 • 3.2 生物对光的适应
1
3.1 地球上光分布
(1)太阳辐射及其光谱组成
(2) 地球上光的分布规律
2
(1)太阳辐射及其光谱组成
• 紫外光:波长<380nm,9%
紫 可 外 见 线 光 红 外 线
• 可见光:波长380~760nm,45%
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本章作业
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