三光合作用与农业.docx

光合作用与农业学案导入影响光合作用因素分析总反应式： 光能CO2+H2O （CH2O）+O2 叶绿体从反应物分析：_；从反应条件分析：_。影响光合作用的因素总结内因（基因决定酶种类数量不同）：不同植物光合作用不同；不同部位（叶）光合作用不同；不同叶龄的叶光合作用不同。外因：_,_,_,_,_光合速率的表示方法：一、探究影响光合速率的环境因素 （一）光照强度对光合速率的影响1实验原理：利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2并排出O2，产生O2的多少与光合作用的强度密切相关，O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据相同时间内浮起的叶片数量来比较光合作用的强弱。问题思考：（1） 该实验是研究哪种因素（自变量）对光合作用的影响？_（2） 实验时如何控制这个因素来进行研究？_（3） 实验的观测指标（因变量）是什么？_（4） 怎样结合观测指标给出适合的结论？为何要抽空叶片内的气体？_2具体实验步骤：材料用具：打孔器，注射器，40 W台灯，烧杯，2%的NaHCO3，蚕豆叶片（健壮、叶龄相似的成长叶）。实验步骤：（1）取5 6 片蚕豆叶片上下重叠，用直径为1cm 的钻孔器垂直打孔，获得直径为1cm 的小圆叶片。打孔时注意避开主叶脉。（2）将小圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留空气以后，用手堵住注射器前端小孔，并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可以重复几次。（3）将内部气体逸出的叶圆片，放入黑暗并盛有清水的烧杯中待用。这样的叶片因为细胞间隙充满了水，便全部沉到水底。（4）取3只烧杯，标号为1-3号，分别倒入20 mL2%NaHCO3溶液。（5）分别向3只烧杯中均匀放入10片圆形叶片，然后用3盏40 W的灯泡对3只烧杯进行光照处理，调节台灯与烧杯之间的距离，使它们的间距为10、20和30。(6)同步开启电源后开始计时，观察并记录在相同时间内，小圆形叶片浮起的数量。3 微课视频播放该实验的微课视频。学生活动：以小组为单位分析并讨论下列问题。（1） 哪一个烧杯中的叶片首先浮起？_（2） 为何这一个烧杯中的叶片首先浮起？_（3） 不断提高光照强度，光合作用效率是否就越高呢？_（4） 光照具体影响光合作用哪个过程？是如何影响的？_4 实验结论曲线图思考：1.如何描述曲线的趋势？2.ABC点各代表的意义？1 在一定_,随光照强度增强，光合速率_；超过一定_，_不再随光照强度的增强而增强。2 A:光照强度为0, 只进行_。B:_，光合作用强度_呼吸作用强度。C:_，光合速率不再随光照强度增加而增加。应用农业增产措施(1)适当_、_可增加大棚作物产量。(2)_使农作物的种类搭配，可合理利用光能。(3)种植时：_。在一块地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植几种庄稼，叫间作套种。一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。（二）探究CO2浓度对光合速率的影响参考“探究光照强度对光合速率的影响”的实验设计，利用给定材料用具和辅助资料，设计实验，完成学案。材料用具：2%的NaHCO3，叶圆片30片，40 W台灯，3只烧杯，吸管。思考：（1） 该实验的自变量是什么？（2） 哪一个烧杯中的叶片首先浮起？（3） 为何这一个烧杯中的叶片首先浮起？（4） CO2浓度具体影响光合作用哪个过程？是如何影响的？实验结果：科学家经过科学研究，得出了CO2浓度和光合作用强度之间的数量关系。（据下表绘出曲线图，讨论完成学案）判定光合作用与呼吸作用的关系：（连线）应用农业增产措施：_提高CO2的浓度，增施_，使用干冰或“碳铵” (NH4HCO3)（三）温度对光合速率的影响温度主要是通过影响酶的活性影响光合速率（一般植物在1035下正常进行光合作用， 2530最适宜） 应用农业增产措施：（1）大田:适时播种。（2）温室栽培:白天适当提高温度，晚上适当降温以增加昼夜温差（积累更多有机物）。 （四）矿质元素对光合速率的影响绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素，如N、P、K、Mg等。氮元素是蛋白质的主要组成元素，而蛋白质是细胞结构和酶的重要组成成分；氮元素是ATP中腺苷的组成元素。磷元素是磷脂构成叶绿体膜与类囊体膜等膜结构的主要组成成分；磷元素是DNA和RNA的组成成分；磷元素是ATP和NADPH的组成元素。镁元素是叶绿素的组成成分，植物缺镁时，叶绿素不能合成，在老叶上表现为缺绿，严重影响光合作用的效率。钾元素能促进糖类物质运输到储藏器官，并促进储藏器官合成多糖，例如，种植马铃薯、水稻、小麦等以收获淀粉为主的作物要多施钾肥。植物缺钾时，蛋白质分解，叶绿素破坏，叶色变黄卷曲，茎秆易倒伏，抗旱抗寒能力降低。曲线描述：一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。应用措施：根据需肥规律，适时、适量地合理施肥（五）水分对光合速率的影响（1）水分是光合作用的原料，但是光合作用所消耗的水分只占植物根系吸收水分的1%,因此，缺水对于光合作用的影响主要是间接的。（2）缺水影响气孔开闭，影响CO2进入植物体内，通过影响光合作用的暗反应以影响光合作用速率；这是在盛夏的中午，很多作物（注：C4植物不是）因蒸腾作用过分剧烈而导致气孔关闭，出现了午休现象的原因。应用措施：合理灌溉，提供适当水分。二、如何提高光合作用效率 光合作用是一个非常复杂的生命化学反应，在各项因素都是良好配置的情况下，才能发挥自己的最佳强度。我们刚才研究了光照强度等五个因素对于光合作用的影响。在不同的时期可能是一个因素或者几个因素的不足而成为瓶颈，改善最弱的往往是生产中要解决的重要问题。联系今天