第4章 第四节 第2课时 影响光合作用的因素（导学案）2020-2021学年高一新教材生物必修第一册【步步高】学习笔记（北师大版，渝）

第2课时　影响光合作用的因素 一、探究光照强度对光合速率的影响 1．实验原理 光合速率可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。 例如，测定叶片质量变化时，按照下列公式可计算出在不同光照强度下植物叶片的光合速率： 光合速率＝。 2．方法步骤 选材：选取3盆生长旺盛的盆栽天竺葵，每盆选定嫩绿且肥大的5片叶片。 　↓ 环割：用棉签蘸取5%的三氯乙酸，点涂于选定的15片叶片的叶柄上，造成明显的灼伤，达到环割的效果。 　↓ 恢复：用锡箔纸包裹处理过的叶柄，扶持叶片，保持原来的着生角度。 　↓ 处理：以每片叶片的主叶脉为界，把每片叶片的一半用锡箔纸遮住。 　↓ 照光：对处理过的3盆天竺葵分别进行不同强度的光照处理。 　↓ 烘干：5 h后，剪下每片叶片相同面积的见光和遮光部分，置于85 ℃左右的烤箱中烘干。 　↓ 称量后计录数据。 3．注意事项 (1)选择的叶片厚薄、颜色、发育程度要尽可能一致。 (2)环割一定要彻底，防止光合作用产物的运输。 (1)选取3盆生长旺盛的盆栽天竺葵，每盆选定的叶片要嫩绿且肥大(　　) (2)剪叶块时以主叶脉为界，将每片叶片见光和遮光部分重叠剪下相同的2块叶块(　　) (3)取出烘干的叶块要立刻用天平进行称量，防止进行呼吸作用消耗有机物(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)× 二、影响光合作用的因素 1．光照强度 (1)曲线解读 ①A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。 B点：有机物的产生速率等于消耗速率，为光补偿点。 C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。 ②AB段：随光照增强，光合作用增强，但仍比细胞呼吸弱。 ③BD段：光合速率继续随光照强度的增强而增加，而且光合速率大于呼吸速率。 ④DE段：光合速率达到最大值，不再随光照强度的增强而增加。 (2)应用 ①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产。 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。 2．CO2浓度 (1)曲线解读 ①图中A点表示植物的光合作用吸收CO2的速率等于呼吸作用释放CO2的速率，为CO2补偿点。 ②B点：是光合速率达到最大值的最小CO2浓度，即CO2饱和点。 ③AB段，植物光合速率随CO2浓度的增大而增加；B点以后，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加，甚至减弱。 (2)应用 在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。 3．温度 (1)曲线解读 温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合速率。在一定的温度范围内(AB段)，光合速率随着温度的升高而增强，但超过一定的温度(BC段)，酶的活性会下降，甚至会变性失活，从而使光合速率减弱直至停止。 (2)应用 温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 4．矿质元素 (1)曲线解读 在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度；但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高，植物渗透失水而导致植物光合作用强度下降。 (2)应用 在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高光能利用率。 5．植物自身特性 (1)相同的环境条件下，不同植物的光合速率是有差异的。例如，阳生植物和阴生植物在叶片的形态结构、光合色素含量和酶活性等各个方面有所不同，适应各自的生活环境。阳生植物叶片厚，叶肉细胞层数多，参与碳反应的酶含量高，能够充分利用光反应产生的ATP和[H]；阴生植物叶片大而薄，叶绿体中类囊体膜面积更大，光合色素含量更高，有助于在较弱的光照下充分吸收光能。 (2)同一植株在生长发育不同阶段的光合速率是有差异的。例如，玉米进入开花期后植株整体光合速率会明显升高。不同叶龄叶片的光合速率也有所不同，通常幼叶光合色素含量较低，光合速率也较低，随着叶片生长，光合速率逐渐升高，而叶片衰老后光合速率又会下降。 6．光能利用率 (1)概念：农作物在生长过程中，光合作用积累的有机物中的化学能占投射到土地上的总光能的百分比称为光能利用率。 (2)应用 ①合理密植可以增加单位面积土地上的总光合面积，是提高光能利用率的重要措施之一。 ②农田中施用有机肥，温室大棚中使用CO2发生器，都能有效提高小环境中的CO2浓度，提高光能利用率。 ③我国传统的间作技术将高秆与矮秆、喜阳与喜阴的作物搭配种植，也能有效提高光能利用率。 (1)大豆幼苗在适宜的条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量都会升高。(　　) (2)夏天连续阴天，大棚中白天适当增加光照，晚上适当降低温度，可提高作物产量(　　) (3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶