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光与光合作用_练习题

光与光合作用_练习题
光与光合作用_练习题

能量之源——光与光合作用

1.在进行“绿叶中色素的提取和分离”的实验时,不能让层析液没及滤液细线的原因是( ) A .滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 B .滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C .色素会溶解在层析液中而使结果不明显 D .滤纸条上的几种色素会混合起来

2.绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是:( )

A. 色素提取液中的不同色素已经分开

B. 阳光的照射使各种色素能彼此分开

C. 色素在层析液中的溶解度不同

D. 丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同

3.下图表示“叶绿体中色素分离”纸层析装置(a 一铅笔画线;b 一滤液细线),正确的是 B

4.如图是纸层析法分离叶绿体色素而获得的色素带,层析结束后立即在暗室中用红光照射,此时可以看到较暗的位置是 A .①② B .②③ C .③④ D .①②③④

5.下图表示叶绿体中色素的吸收光谱。甲、乙两图分别是( )

A. 类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱

B. 叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱

C. 叶黄素、叶绿素的吸收光谱

D. 叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱

6. 科学家用水绵进行光合作用的实验。把载有水绵和好氧性细菌的临时装片,放在没有空气的黑暗环境里,用通过三棱镜的单色光照射水绵,结果是( ) A .细菌均匀分布在水绵周围

B .细菌均匀分布在水绵带状叶绿体的周围

C .细菌集中分布在红光区和蓝紫光区照射的水绵段周围

D .细菌集中分布在黄绿光区照射的水绵段周围

7.普利斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内,结果小白鼠和植物都能活很长时间。但后来有人重复这个实验,却有的能成功,有的不能成功。以下关于这一现象的说法,不正确的是( ) A. 该实验并不科学,没有可重复性

B. 该实验的成功与否,要看是否将装置置于阳光下

C. 该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧达到了平衡

D. 该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡

8.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是( )

A .H 2O 、CO 2、ADP

B .CO 2、[H]、ATP

C .H 2O 、CO 2、ATP

D .[H]、H 2O 、ADP

9.在光合作用中,不需要酶参与的过程是:

A.CO 2的固定

B. 叶绿素吸收光能

C. 三碳化合物的还原

D. ATP 的形成

10.一位科学工作者用含14

C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,其转移的途径是( ) A .CO 2→叶绿素→ATP B .CO 2→三碳化合物→ATP C .CO 2→三碳化合物→葡萄糖

D .CO 2→叶绿素→葡萄糖 11.光合作用过程中,能量传递的途径是:

A. 光能

ATP 葡萄糖 B. 光能 叶绿体 ATP C. 光能 叶绿体 水 D. 光能 葡萄糖 淀粉 12. 对某植株作如下处理:(甲)持续光照10min ,(乙)光照5s 再暗处理5s ,连续交替进行20min 。若其它条件不变,则甲、乙两种情况下,植物所制造的有机物总量是: A. 甲多于乙 B. 甲少于乙 C. 两者相等 D. 无法确定

13. 将单细胞绿藻置于25℃适宜的光照,和充足的CO 2条件下培养,经一段时间后,突然停止光照,绿藻体内三碳化合物含量突然上升,这是由于( )

(1)暗反应停止,由于没有[H ]和ATP 供应,三碳化合物不能形成糖类等物质,积累了许多C 3。 (2)暗反应仍进行,CO 2与C 5结合继续形成C 3 (3)光反应停止,不能形成[H]和ATP 。(4)光反应仍进行,形成[H]和ATP 。 A. (4)(3)(2) B. (3)(2)(1)C. (4)(2)D. (3)(2) 14.关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP 的描述,正确的是 B A .无氧条件下,光合作用是细胞ATP 的唯一来源

B .有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质中都能产生ATP

C .线粒体和叶绿体合成ATP 都依赖氧

D .细胞质中消耗的ATP 均来源于线粒体和叶绿体

15. 在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是( )

A.O 2浓度过低

B.O 2浓度过高

C.CO 2浓度过低

D.CO 2浓度过高 16. 如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图,C 点和B 点相比较,叶肉细胞内的C3、C5、ATP 和[H ]的含量发生的变化依次是( )

A. 升、升、升、升

B. 降、降、降、降

C. 降、升、升、升

D. 升、升、降、降

17.叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO 2气体的供应,短时间内叶绿体中C 3化合物与C 5化合物相对含量的变化是 ( )

A .C 3化合物增多、C 5化合物减少

B .

C 3化合物增多、C 5化合物增多 C .C 3化合物减少、C 5化合物增多

D .C 3化合物减少、C 5化合物减少

18.将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内三碳化合物与糖类生成量的变化是 ( ) A .C 3 突然增加,(CH 2O )减少 B .C 3 与(CH 2O )都减少 C .C 3 与(CH 2O )都增加 D .C 3 突然减少,(CH 2O )增加

19.生长于较弱光照下的植物,当提高 CO 2浓度时,其光合作用并未随之增强,主要限制因素是( )。 A. 呼吸作用和暗反应 B. 光反应 C. 暗反应 D. 呼吸作用

20.在室温条件下,下列措施中,哪一项不利于提高光合作用强度?( ) A. 适当增加空气温度 B. 适当增加 CO2的浓度 C. 适当增加光照强度 D. 延长光照时间

21.若白天光照充足,下列哪种条件对作物增产有利( )

A.昼夜恒温25 ℃

B.白天温度25 ℃,夜间温度15 ℃

C.昼夜恒温15 ℃

D.白天温度30 ℃,夜间温度25 ℃

22. 下列提高农作物产量的措施中,那些与光合作用有关: ① 适时播种、套种 ② 合理密植、间作 ③ 施用有机肥料 ④ 及时松土

A. ①

B. ①②

C. ①②③

D. ①②③④ 23.在下列有关光合作用的叙述中,正确的是( )

A .光反应不需要酶,暗反应需要多种酶

B .光反应消耗ATP ,暗反应还原CO 2

C .光反应固定CO 2,暗反应还原CO 2

D .光反应消耗水,暗反应消耗ATP

24.为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是 ( )

A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO 3稀溶液

B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO 3稀溶液

C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO 3稀溶液

D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO 3稀溶液

25.关于光合作用和化能合成作用的叙述,正确的是 C

①与异养生物有关 ②都能将CO 2和水合成为有机物 ③都属自养生物的营养方式 ④合成作用所利用的能量相同

A .①②

B .①③

C .②③

D .②④

26.对3株大小、长势相同的植株分别进行如下处理:甲连续光照5h ;乙先光照1h ,再在黑暗中1h ,连续交替共10 h ;丙先光照5s ,再在黑暗中5s ,连续交替共10 h 。在其他条件相同的情况下,它们体内有机物含量是( )

A .丙=乙>甲

B .甲=乙=丙

C .丙>甲>乙

D .甲>乙>丙 45.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C 2H 5OH 和CO 2的量如下表所

A .a 浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率

B .b 浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率

C .c 浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D .d

浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸

52.某科学家用含有14

C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,这种碳原子的转移途径是( )

A .二氧化碳→三碳化合物→糖类

B .二氧化碳→乙醇→糖类

C .二氧化碳→叶绿素→ADP

D .二氧化碳→叶绿体→ATP 27.下图表示“绿叶中色素提取和分离”实验的部分材料和用具。据图作答

(1)图①放入研钵内的物质:A.__________10 mL ;作用是__________;B.__________少许,作用是研磨

得更充分;C.__________少许,作用是___________________________。 (2)将糨糊状研磨液迅速倒入玻璃漏斗中过滤,漏斗基部放一块__________。

(3)③剪去两角的目的是___________________________________,画滤液细线的要求是__________________________________________________。

(4)④层析操作过程应注意______________________________________;

层析的原理是__________;加盖的目的是__________;色素带最宽的是__________,扩散速度最快的是__________。

28.下图是光合作用过程的图解,请根据图回答下列问题:

(1)光合作用的过程可以分为两个阶段,A 表示__________阶段,B 表示_________阶段。 (2)写出图中①----⑤所示物质名称:

①__________;②_________;③__________;④__________;⑤__________。 (3)C 和D 的化学过程分别是__________________________________________。 (4)写出光合作用的反应式:_________________________________________。 (5)A 过程需要色素参与,这些色素分布在 。

6)光合作用强度的外界因素有 、 等。

29.下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。下列叙述中,错误的是 ( ) A .若细胞①处于黑暗环境中,那么该细胞单位时间放出的CO 2量即为呼吸速率 B .细胞②没有与外界发生O 2和CO 2交换,可断定此时光合作用速率等于呼吸作用速率 C .细胞③处在较强光照条件下,细胞光合作用所利用的CO 2量为N 1与N 2的和 D .对细胞④的分析可以得出,此时光合作用强度强于细胞呼吸强度

30.下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强

度条件下的CO 2吸收和释放的情况。能代表细胞中发生的情况与曲线中C 点相符的一项是 ( )

光合作用速率测定方法

光合作用速率测定方法 谭家学(湖北省十堰市郧阳区第二中学442500) 光合作用强度的大小直接影响植物的生长,可以设置装置来测定植物的光合作用强度。 一、光合作用速率的表示方法 1.净光合速率表示方法:单位时间内单位面积叶片CO2的吸收量或O2的释放量或有机物积累量。 2.真正光合速率表示方法:单位时间内单位面积叶片CO2的固定量或O2的产生量或有机物生产量。光合速率测定时,在黑暗(遮光)条件下测呼吸速率,在光下测净光合速率,真正光合速率等于呼吸速率加净光合速率。 3.看清这些词语是准确解题的关键:CO2是“消耗量”还是“吸收量”, O2是“产生量”还是“释放量”,有机物是“生产量”还是“积累量”,因为CO2的消耗量等于呼吸作用CO2释放量加从外界CO2吸收量;O2的产生量等于呼吸作用消耗的O2量加释放到外界环境O2量;有机物的生产量等于呼吸作用消耗有机物量加净积累量。 二、光合作用速率的测定方法 1.测定方法:将右图装置的广口瓶中加入碳酸氢钠稀溶液,给予适宜光照,光合作用消耗的CO2由碳酸氢钠稀溶液提供,玻璃管红色液滴右移的数值(记作S1)表示光合作用释放的O2 再用一套装置,不给予光照,其它条件均相同,玻璃管红色液滴左移的数值(记作 S 2 )表示呼吸作用消耗O2量。 2.结果分析:净光合作用速率等于光照条件下单位时间内O2的释放量(即S1);真正光合作用强度等于光照条件下单位时间内O2的释放量与呼吸作用O2消耗量之和(S1+ S2)。 3.物理误差的校正:由于装置的气体体积的变化也可能会由温度等物理因素所引起,为使测定结果更趋准确,应设置对照实验,以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时,对照实验与该装置相比,应将所测生物灭活,而其他各项处理应与实验组完全一致。 三、典例引领 【例】某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题,设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验,并分析回答有关问题: A.为开关 B.为玻璃钟罩 被研究的生物

光与光合作用 教案

第五章第4节能量之源一光与光合作用 二.光合作用的探究历程和过程教案 制作人:唐伟【教学目标】 1、分析说明人类对光合作用的探究历程 2、阐明光合作用的过程、原理,比较光反应和暗反应及其相互关系 3、体验科学探究历程,体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成 4、认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同学科中的有关知识,还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度 【教学重难点】 重点:光反应和暗反应的过程及相互关系难点:培养学生通过实验得出合理结论的能力 教学过程 明确学习目标 导入:预习知道植物为什么会生长? 预习展示光合作用反应方程式板书(学生展示) 师:很久以前的人们知道为什么植物会生长吗?出示“植物仙人指”生在土里?海尔蒙特柳树实验,水的作用。开始回顾探究历程。 1.光合作用的探究历程:(通过多媒体教学,分析重点实验来训练学生实验的基本能力,感受科学家的科学探索精神) (1)多媒体1771年,英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。但是,他没有发现光在植物更新空气中的作用,而 是将空气的更新归因于植物的生长。(学生活动) (2)1779年,荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验,结果发现:普利斯特里的实验只有在阳光照射下才能成功,只有绿叶能更新污浊的空气。 (3)1785年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。 (4)1880恩格尔曼,氧由叶绿体释放出来,叶绿体是光合作用场所。 (5)1845年,德国科学家梅耶根据能量转换和守恒定律明确指出,植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。

人教版必修一 能量之源——光与光合作用 教案

5.4 能量之源——光与光合作用 一、教材分析 本节中“绿叶中色素的提取和分离”采用探究性实验教学,教师利用教材中的问题探讨引入,让学生讨论“为什么蔬菜大棚采用红色或蓝色的塑料薄膜而不用绿色的塑料薄膜”,激发学生的学习热情,然后引导学生实验探究、观察思考,通过分析实验结果,由学生自己得出色素的种类和颜色,通过色素对光能吸收的小实验过渡到色素对光能的吸收和叶绿体结构的学习,这样的教学不仅符合学生由感性到理性的认知规律,也有利于学生的主动参与,利于培养学生科学的思维方法和研究方法,利于提高学生的科学素养。在整个教学过程中精心设计问题,启迪学生的思维,最大程度地发挥学生的主动性。捕获光能的色素和结构”是《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”的教学内容之一,主要学习叶绿体的结构和色素的种类,掌握提取、分离色素的实验技巧,学习科学家探索光合作用原理的科学思维和方法。 《光合作用的原理和应用》是人教版新课标必修一第五章第四节的第二部分内容,由旧教材的“光合作用”变为了“光合作用的原理和应用”,重点强调“原理”和“应用”,体现了STS的教育理念。本节是学生在学习初中生物光合作用及在学习本节第一部分捕获光能的色素和结构的基础上,分别从光合作用的探究历程、光合作用的过程、原理及应用和化能合成作用等四个方面进行学习,其中光合作用的原理和应用属于生命系统中的能量转化供应和利用的问题,把过去植物新陈代谢的问题提升到生命系统的水平来研究。本节与现实生活联系密切,其中探究影响光合作用的环境因素,通过设计实验方案可以提高学生的科学素养,培养学生的合作探究能力;体现了“倡导探究性学习”“自主性学习”的课程理念。而光合作用的过程是教学的重点也是教学的难点,是以后学习生态系统的物质循环和能量流动的基础,具有承上启下的作用,所以本节是必修一的重点内容,也是整个高中阶段的重要内容之一。建议安排2课时完成,第一课时学习“光合作用的探究历程”和“光合作用的过程”。第二课时学习光合作用原理的应用和化能合成作用,其中还要完成探究“环境因素对光合作用强度的影响”。 二、教学目标 1、说出绿叶中色素的种类和作用。 2、说出叶绿体的结构和功能。 3、说出光合作用以及对它的认识过程。 4、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 5、说出光合作用原理的应用。 6、简述化能合成作用。 三、教学重点、难点及解决方法。 1、教学重点及解决方法 教学重点] ⑴绿叶中色素的种类和作用。⑵光合作用的发现及研究历史。 ⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。⑷影响光合作用强度的环境因素。 解决方法] ⑴通过色素提取和分离实验,让学生仔细观察分离出的不同色带,色带的颜色、分布顺序和宽窄,思考其原因及作用。 ⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程,明确每一个物质变化和相应的能量转化的过程。 ⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。 2、教学难点及解决方法 教学难点] ⑴光反应和暗反应的过程。⑵探究影响光作用强度的环境因素。 解决方法] ⑴通过由浅入深的讲解,让学生理解光反应和暗反应的过程,区别和联系。 ⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响,让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。 四、课时安排 3课时。 五、教学方法 讲解、实验法。教具准备:课件、实验仪器、试剂、材料等。 六、学生活动 1、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。 2、让学生讨论认识叶绿体的结构,这种结构有哪些适于进行光合作用的特点;光合作

光合速率测定方法

植物的光合速率测定-----改良半叶法 光合作用是绿色植物特有的生理功能,是绿色植物吸收光能将CO2和H20合成为有机物质并释放O2的过程。光合作用及其有关过程的测定是植物生理学实验的重要组成部分。 光合作用是由原初反应、同化力形成和二氧化碳同化3个主要阶段组成。原初反应包括光合色素对光能的吸收、光能的传递和光化学反应,主要与叶绿素和其它光合色素有关;而同化力(ATP和NADPH2)的形成主要与膜的特性有关,二氧化碳同化除受同化力供应影响外,还受与暗反应有关酶活性的影响。光合作用强弱与环境条件变化密切相关。 光合速率是植物生理性状的一个重要指标,也是估测植株光合生产能力的主要依据之一。光合速率可根据植物对CO2的吸收量,O2的释放量或干物质(有机物质)的积累量来进行测定。随着光合作用研究的深入,光合作用测定技术的水平也在不断提高,方法和手段也越来越多。本次实验学习光合速率测定最经典的方法之一-----改良半叶法。 [原理] 植物叶片的主脉两侧对称部分叶面积基本相等,其形态和生理功能也基本一致。用物理或化学方法处理叶柄或茎的韧皮部,保留木质部,以阻断叶片光合产物的外运,同时保证正常水分供应。然后,将对称叶片的一侧取下置于暗中,另一侧留在植株上保持光照,继续光合作用。一定时间后,测定光下和暗中叶片的干重差,即为光合作用的积累的干物质量。通过公式计算出光合速率。乘以系数后还可计算出C02的同化量。 [材料、仪器、药品] 1.材料:任选户外一种植物。 2.仪器及用品:(1) 剪刀;(2) 4块湿纱布;(3)带盖磁盘;(4) 30个小纸牌,去户外之前用铅笔编号(1~15;1~15);(5) 镊子;(6) 打孔器;(7)铅笔;(8)记号笔;(9) 12个称量瓶;(10) 烘箱;(11) 分析天平;(12)干燥器。 3.药品:5%三氯乙酸。 [方法] 1.取样:在户外选择较绿和较黄的同种植物叶片各15片,要注意叶龄、叶色、着生节位、叶脉两侧和受光条件的一致性。绿叶和黄叶分别用纸牌编号(例如绿叶为1、2、3~15,黄叶为1`、2`、3`~15`)。增加叶片的数目可提高测定的精确度。 2.处理叶柄:为阻止叶片光合作用产物的外运,可选用以下方法破坏韧皮部。 (1) 环割法:用刀片将叶柄的外层(韧皮部)环割0.5cm左右。为防止叶片折断或改变方向,可用锡纸或塑料套管包起来保持叶柄原来的状态。 (2) 烫伤法:用棉花球或纱布条在90℃以上的开水中浸一浸,然后在叶柄基部烫半分钟左右,出现明显的水浸状就表示烫伤完全。若无水浸状出现可重复做一次。对于韧皮部较厚的果树叶柄,可用融熔的热蜡烫伤一圈。

《能量之源——光与光合作用》第一课时教案

能量之源——光与光合作用 一、捕获光能的色素和结构 一、教材分析 《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第5章第4节《能量之源一光与光合作用》第1节课的教学内容,主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能,掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞的基本结构知识的提升,又是后面学习光合作用原理和应用的基础。 二、教学目标 1.知识目标: (1)说出叶绿体中色素的种类和作用 (2)说出叶绿体的结构和功能。 2.能力目标: (1)通过“叶绿体中色素的提取和分离’’实验,学会提取、分离叶绿体中色素的方法。 (2)通过小组间的交流与合作,提高学生的语言表达能力及思维的严密性。 3.情感、态度和价值观目标: (1)通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作,培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。 (2)通过联系知识与生产实践的关系,激发学生对生物学科的兴趣热爱,分析叶绿体结构与功能的联系,形成结构与功能相统一的观点, 三、教学重点难点 重点:叶绿体中色素的种类和作用。 难点:对实验原理的理解:色素的提取分离过程。 四、学情分析 我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚,所以讲解时需要详细。对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础,但纸层析法是首次接触,需要教师指导并借助动画给予直观的认识。 五、教学方法 1.实验法:绿叶中色素的提取与分离学生进行分组实验。 2.学案导学:见后面的学案。 3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习实验“叶绿体中色素的提取和分离”,初步把握实验的原理和方法步骤。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。课前打开实验室门窗通风,课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具,配制好层析液。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。 (二)情景导入、展示目标。

能量之源光与光合作用教学设计

《能量之源——光与光合作用》教学设计 湟源二中白丰 一、教材分析 《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。这节内容包括两部分:第一部分为捕获光能的色素和结构,第二部分是光合作用的原理和应用。与旧教材相比,本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序,仅在以下三个方面作了调整:一是对光合作用的探究历程进行了扩充,增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验,将光合作用的发现过程阐述的更加完整。二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验,这个探究实验的设计和操作均有一定的难度,教材为此提供了相关的提示和参考案例。三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中,现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律,将这两部分内容移至本节中。 本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关,而且在高中教材中也起着承上启下的作用:一方面通过本节内容的学习,可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”,另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。 二、教学目标 依据《课程标准》和学生实际情况,将本节课的三维目标确定为: 1.知识方面 (1)说出绿叶中色素的种类和作用。

(2)说出叶绿体的结构和功能。 (3)说明光合作用以及对它的认识过程。 (4)尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 (5)说出光合作用原理的应用。 (6)简述化能合成作用。 2.能力方面 (1)学会提取、分离绿叶色素的方法 (2)通过探究实验,培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。 3.情感态度与价值观 (1)通过学习科学家对光合作用原理的探究历程,使学生认同科学原理的创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的;认同科学 家不仅要继承前人的科研成果,还要具有质疑、创新和勇于实践的科学 精神与态度。 (2)通过对叶绿体结构的学习,帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点 (3)通过学习光合作用原理在农业生产中的应用,使学生增强STS的意识。 三、教学重点和难点 1.教学重点 (1)绿叶中色素的种类和作用。 (2)光合作用的发现及研究历史。 (3)光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 (4)影响光合作用的环境因素。

植物的光合速率测定-----改良半叶法

植物的光合速率测定-----改良半叶法 一、植物的光合速率测定-----改良半叶法 光合作用是绿色植物特有的生理功能,是绿色植物吸收光能将CO2和H20合成为有机物质并释放O2的过程。光合作用及其有关过程的测定是植物生理学实验的重要组成部分。 光合作用是由原初反应、同化力形成和二氧化碳同化3个主要阶段组成。原初反应包括光合色素对光能的吸收、光能的传递和光化学反应,主要与叶绿素和其它光合色素有关;而同化力(ATP和NADPH2)的形成主要与膜的特性有关,二氧化碳同化除受同化力供应影响外,还受与暗反应有关酶活性的影响。光合作用强弱与环境条件变化密切相关。 光合速率是植物生理性状的一个重要指标,也是估测植株光合生产能力的主要依据之一。光合速率可根据植物对CO2的吸收量,O2的释放量或干物质(有机物质)的积累量来进行测定。随着光合作用研究的深入,光合作用测定技术的水平也在不断提高,方法和手段也越来越多。本次实验学习光合速率测定最经典的方法之一-----改良半叶法。 [原理] 植物叶片的主脉两侧对称部分叶面积基本相等,其形态和生理功能也基本一致。用物理或化学方法处理叶柄或茎的韧皮部,保留木质部,以阻断叶片光合产物的外运,同时保证正常水分供应。然后,将对称叶片的一侧取下置于暗中,另一侧留在植株上保持光照,继续光合作用。一定时间后,测定光下和暗中叶片的干重差,即为光合作用的积累的干物质量。通过公式计算出光合速率。乘以系数后还可计算出C02的同化量。 [材料、仪器、药品] 1.材料:任选户外一种植物。 2.仪器及用品:(1) 剪刀;(2) 4块湿纱布;(3)带盖磁盘;(4) 30个小纸牌,去户外之前用铅笔编号(1~15;1~15);(5) 镊子;(6) 打孔器;(7)铅笔;(8)记号笔;(9) 12个称量瓶;(10) 烘箱;(11) 分析天平;(12)干燥器。 3.药品:5%三氯乙酸。 [方法] 1.取样:在户外选择较绿和较黄的同种植物叶片各15片,要注意叶龄、叶色、着生节位、叶脉两侧和受光条件的一致性。绿叶和黄叶分别用纸牌编号(例如绿叶为1、2、3~15,黄叶为1`、2`、3`~15`)。增加叶片的数目可提高测定的精确度。 2.处理叶柄:为阻止叶片光合作用产物的外运,可选用以下方法破坏韧皮部。 (1) 环割法:用刀片将叶柄的外层(韧皮部)环割0.5cm左右。为防止叶片折断或改变方向,可用锡纸或塑料套管包起来保持叶柄原来的状态。 (2) 烫伤法:用棉花球或纱布条在90℃以上的开水中浸一浸,然后在叶柄基部烫半分钟左右,出现明显的水浸状就表示烫伤完全。若无水浸状出现可重复做一次。对于韧皮部较厚的果树叶柄,可用融熔的热蜡烫伤一圈。 (3)抑制法:用棉花球蘸取5%三氯乙酸或0.3mol/L的丙二酸涂抹叶柄一周。本实验统一使用三氯乙酸。注意勿使抑制液流到植株上。 选用何种方法处理叶柄,视植物材料而定。一般双子叶植物韧皮部和木质部容易分开宜采用环割法;单子叶植物如小麦和水稻韧皮部和木质部难以分开,宜使用烫伤法;而叶柄木质化程度低,易被折断叶片采用抑制法可得到较好的效果。 3.剪取样品:叶柄处理完毕后即可剪取样品,并开始记录时间,进行光合作用的测定。首先按编号次序(绿叶和黄叶交替进行)剪下叶片对称的一半(主脉留下),并按顺序夹在湿

光光合作用-教学设计

篇一:第4节能量之源——光与光合作用教案 第4节能量之源──光与光合作用 莫爱霞江门市新会第二中学 一、概述 ·本节课为高中必修一《分子与细胞》人教版第一册第五章“细胞的能量供应和利用”中的第四节的内容。本册教材第五章介绍了细胞的能量供应和利用,本节课是对细胞的能量来源进行探讨,为以后进行教学知识打下基础。本节内容的学习会对学生以后学习有关能量来源问题和实验设计有很好的促进作用。 本节课进行光合作用过程中氧气来源的实验设计,以及提取吸收光能的色素的实验操作,采取小组合作的方式,力图使学生在小组内讨论和组间交流及全班交流的过程中,学会合作,学会倾听,学会交流,在此过程中巩固实验设计的基本方法,并在后续的课堂教学中完成动手操作,根据在实验过程中遇到的新问题,重新完善设计方案。 二、教学目标分析 1.知识与技能 (1)说出绿叶中色素的种类和作用。(2)说出叶绿体的结构和功能。 (3)说明光合作用以及对它的认识过程。 (4)尝试探究影响光合作用强度的环境因素。(5)说出光合作用原理的应用。(6)简述化能合成作用。 2.过程与方法 (1)参与设计,养成勇于参与、大胆设想的科学精神,体验科学探究的一般过程; (2)体验“猜测——实验设计——实验探究——分析试验结果——协商讨论”的探究活动过程; (3)体会到科学实验需要正确的表达,需要与人交流和合作。 3.情感态度与价值观 (1)培养对生物现象探究的欲望和兴趣; (2)培养实事求是的科学态度,能够完成一份描述准确、过程科学的实验方案。 三、学习者特征分析 本节课的学习者特征分析主要是根据教师平时对学生的了解而做出的:(1)学生是广东省江门市新会第二中学高中一年级的学生;(2)学生活泼好动,好表现,喜欢交流; (3)学生已经知道植物能够进行光合作用,能够产生氧气。但光合作用的反应过程及其实质,光合作用释放的氧气具体来自哪里等知识了解不多; (4)学生在以前运用实验法进行过简单的实验设计,但方案的科学性、可操作性都不是很强。 四、教学策略选择与设计 (1)情境激趣策略:通过动手提取叶绿体中吸收光能的色素的过程,加强学生的动手能力,调动学生的积极性;通过播放光合作用的动画演示,提出问题,激发学生的学习兴趣。(2)以问题解决为主教学策略:通过观察,引发学生提出关于光合作用实质以及光合作用释放氧气的来源的疑惑,通过假设和实验方案的设计,得出科学性的结论,解决问题和疑惑。 五、教学资源与工具设计 (1)人民教育出版社高中一年级生物学教材;(2)专门为这节课制作的多媒体课件;(3)本节课是在多媒体环境下完成的。 六、教学过程 〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考讨论回答,教师提示。 〖提示〗1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和

光合作用速率的测定方法

光合作用速率的测定方法 一、“半叶法”-测光合作用有机物的生产量。即单位时间、单位叶面积干物质的量 【例1】某研究小组用番茄进行光合作用实验,采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是:将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理(见图1),并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤,或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6h后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片。烘干称重,分别记为M A—M B,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg (dm2·h)。 问题:若M=M B—M A,则M表示____ 。 【解析】如图l所示,A部分遮光,这半片叶片虽不能进行光合作用,但仍可照常进行呼吸作用。另一半B部分叶片既能进行光合作用,又可以进行呼吸作用。 设初始质量为a,呼吸作用消耗质量为b,净光合质量为b,则:M A=a—b,M B=a+c,所以:M=M B -M A=c+b,即M表示总光合作用质量。 这样,真正光合速率(单位:mg/dm2.h)就是M值除以时间再除以叶面积。 【答案]B叶片被截取部分在6h内光合作用合成的有机物总量 二、气体体积变化法—一测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积 【例2】某生物兴趣小组设计了如图2所示的装置进行光合速率的测试实验(忽略温度对气体膨胀的影响)。 (1)测定植物的呼吸作用强度:在该装置的小烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液适量;将玻璃钟罩遮光处理,放在适宜温度的环境中;th后记录红墨水滴移动的方向和刻度,得X值。

(2)测定植物的净光合作用强度:在该装置的小烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液适量;将装置放在光照充足、温度适宜的环境中;1h后记录红墨水滴移动的方向和刻度,得Y值。 请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动的方向并分析原因,并将结果填入表中:项目红墨水滴移动原因分析 测定植物呼吸作用 a. C. 测定植物净光合作 b. d. 【解析】(1)测定植物的呼吸作用强度时,将玻璃钟罩遮光处理,绿色植物只进行呼吸作用。植物进行有氧呼吸消耗O2,而释放的CO2气体被装置中烧杯里的NaOH溶液吸收,导致装置内气体体积减小,压强减小。红色液滴向左移动,向左移动的距离X就代表植物进行有氧呼吸消耗的O2量,即有氧呼吸产生的CO2量。 (2)测定植物的净光合作用强度:装置的烧杯中放入的NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度;将装置放在光照充足、温度适宜的环境中。又处在植物的生长期,其光合作用强度超过呼吸作用强度,表现为表观光合作用释放O2,致使装置内气体量增加,红色液滴向右移动,向右移动的距离Y就代表表观光合作用释放的O2量,也就是表观光合作用吸收的CO2量。 故,依据实验原理:真正光合速率=呼吸速率+表观光合速率,就可以计算出光合速率。 【答案】a.向左移动c.将玻璃钟罩遮光处理,绿色植物只进行呼吸作用,植物进行有氧呼吸消耗O2,而释放的CO2气体被装置中烧杯里的NaOH溶液吸收,导致装置内气体压强减小,红色液滴向左移动b.向右移动d.装置的烧杯中放入的NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度;将装置放在光照充足、温度适宜的环境中,在植物的生长期,光合作用强度超过呼吸作用强度,表现为表观光合作用释放O2,致装置内气体量增加,红色液滴向右移动 三、黑白瓶法——测溶氧量的变化 【例3】某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样,分装于6对黑白瓶中,从剩余的水样中测得原初溶解氧的含量为10 mg/L,白瓶为透明玻璃瓶.黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于6种不同的光照条件下,分别在起始和1h后以温克碘量法测定各组培养瓶中O2的含量,记录数据如表所示: 光照强度(klx) 黑暗 a b C d e 白瓶溶氧量(mg/L) 3 IO 16 24 30 30 黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3 (1)黑瓶中溶解氧的含量降低为3 mg/L的原因是。该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为mg/L·h。 (2)当光照强度为c时,白瓶中植物光合作用产生的O2量为mg/L·h。 (3)光照强度至少为(填字母)时,该水层产氧量才能维持生物正常生活耗

《能量之源--光与光合作用》教案

第五章细胞的能量供应和利用 第4节能量之源——光与光合作用 一、教学目标 知识方面: 1、说出绿叶中色素的种类和作用。 2、说出叶绿体的结构和功能。 3、说出光合作用以及对它的认识过程。 4、说出光合作用原理的应用。 5、简述化能合成作用。 能力方面:尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 情感态度价值观:通过研究科学家对光合作用原理的探究过程,认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的;认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。 二、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点: ⑴绿叶中色素的种类和作用。 ⑵光合作用的发现及研究历史。 ⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 ⑷影响光合作用强度的环境因素。 解决方法: ⑴通过色素提取和分离实验,让学生仔细观察分离出的不同色带,色带的颜色、分布顺序 和宽窄,思考其原因及作用。 ⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程,明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的 能量转化的过程。 ⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。 2、教学难点: ⑴光反应和暗反应的过程。 ⑵探究影响光作用强度的环境因素。 解决方法: ⑴通过由浅入深的讲解,让学生理解光反应和暗反应的过程,区别和联系。 ⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响,让学生掌握光合作用原理在农业生 产中的应用。 三、课时安排:3课时 四、教学方法:讲解、实验法。

五、教具准备:课件 六、学生活动 1、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。 2、让学生讨论认识叶绿体的结构,这种结构有哪些适于进行光合作用的特点;光合作用的 过程,影响因素等。 七、教学程序 第1课时 [问题探讨]结合教材P97图讨论: 1、用这种方法有什么好处?不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗? 2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源? 导言:追根溯源,对绝大多数生物来说,能量的最终来源是光能。将光能转换成化学能要靠光合作用,进行光合作用的细胞,首先要能够捕获光能,那么捕获光能的色素有哪些呢? 一、捕获光能的色素。 探究绿叶中色素的种类:教师指导学生完成如P97——98的实验。教师可让学生带着下列问题去做实验: 1、加入SiO 2、CaCO3的作用是什么? 2、研磨时为什么要迅速而充分? 3、将滤液收集到试管中后,为什么要用棉塞将试管口塞严? 4、滤纸条一端为什么要剪去两角? 5、画滤液细线时应注意什么? 6、为什么不能让滤液细线触及层析液? 7、滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?这说明了什么? 教师归纳总结: 叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素 叶绿色b(黄绿色) 绿叶中的色素胡萝卜素(橙黄色) 类胡萝卜素 叶黄素(黄色) 教师演示相关实验让学生得知:叶绿素a和叶绿素b吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,并结合P99吸收光谱图讲解。 1817年,两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素,但当时并不清楚叶绿素分布于何处?1865年德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时,发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中,而是集中在一个个更小的结构里,后来人们称之为叶绿体。

能量之源──光与光合作用 教学设计

能量之源──光与光合作用教学设计(第2课时) 一、教材分析 本节课为高中必修1《分子与细胞》(人教版)第5章第4节《能量之源──光与光合作用》中的学习内容。第4节的教学包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节,其中“光合作用的探究历程”以光合作用探究过程中的几个经典实验的介绍,从一个侧面上反映了科学探究的一般方法,是学生体验科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材。 在本节课案的设计中,笔者将教科书100页的“资料分析1”和101-102页的几个实验介绍,以时间为序,抓住几个最为经典的实验,重新构建了“光合作用的探究历程”一节课的教学内容 通过重组的教学内容的实施,不仅可为后面众多的实验探究内容的学习,奠定一个良好的感知基础,也为下节课学习“光合作用过程”做好了知识的铺垫。 二、教学目标 1 知识目标 (1)简述光合作用的概念 (2)说明对光合作用的认识过程 (3)简要分析萨克斯实验、恩格尔曼实验、鲁宾-卡门实验,总结出光合作用需要光、场所在叶绿体中、产物主要有淀粉、释放氧气中的氧来自水。 2 能力目标 (1)在尝试萨克斯实验操作中;学会控制变量、设立对照和重复实验。 (2)在资料分析和实验观察中,学会运用恰当的语言文字表述光合作用的大致过程。 3 情感目标 (1)参与光合作用探究历程中经典实验的问题讨论,交流观察的结果;体验科学探究的艰辛; (2)认同科学是在不断观察、实验、继承、争论中不断向前发展的。 三、教学重点和难点 1.教学重点 光合作用探究历程中萨克斯实验、恩格尔曼实验和鲁宾-卡门实验 2.教学难点 是绿色植物光合作用合成有恩格尔曼实验的巧妙设计方法;评价“证实CO 2 机物所需原料的实验设计方案”。

能量之源 光与光合作用教案课程

能量之源-----光与光合作用 新课导入:咱们中国有句古语“万物生长靠太阳”,大家如何理解这句话呢?初中的时候呢我们就简单地了解过光合作用,植物只有依赖光合作用,才能制造有机物,动物和人呢直接或间接地以植物为食,追根溯源,对绝大多数生物而言,能量的根本来源就是太阳光能,那光是如何被植物吸收的呢,光合作用的具体过程又是怎样的呢? 今天就让我们一起进入本章第四节内容能量之源---光与光合作用的学习太阳光中有能量,我们制造出太阳能电池板,可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量,那么,绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢? 板书:一、捕获光能的色素和结构 正常玉米的叶子都是绿色的,但如果植物幼苗缺乏色素的话,往往会呈现黄白色,这就是我们平常所说的“白化苗”。大家根据生活经验,想一想白化苗能否正常生长?---它不能进行光合作用,待种子中储存的养分耗尽就会死亡。由此可见呢,植物的生活确实需要色素,依靠色素来吸收光能进行光合作用,那么植物细胞一般有哪些捕获光能的色素呢? 下面呢,请同学们自己先看一下课本中“绿叶中色素的提取和分离”实验,找出实验原理、目的、实验材料、方法步骤。 1、试验中无水乙醇的作用是什么?层析液有什么重要用途? 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用来提取色素;绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同,可用来分离色素。 2、研磨中加入二氧化硅和碳酸钙的目的是什么?

二氧化硅帮助充分磨碎叶片,碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏。 3、实验过程中要求动作迅速并注意密封的原因是什么? 无水乙醇和层析液易挥发,并具有一定的毒性。 4、制备滤纸条为什么要剪去两角?画滤液细线有何要求?层析过程中要注意什么? 不剪去两角,边缘扩散得比较快,中间扩散得慢,使色素带看起来是两边高中间低,剪了之后,使色素在滤纸条上的扩散速度一致。画线要求越细越直越好,以防止色素带你互相重叠;重复画两三次,增大色素浓度,层析时,不能让滤液细线触及层析液,否则,层析液会将色素带溶解,无法在纸上扩散。 实验步骤:1.提取绿叶中的色素(选材,SiO 2,CaCO 3 ,无水乙醇,动作迅速,密 封) 2、制备滤纸条(剪去两角,用铅笔画线) 3、画滤液细线(要求) 4、分离绿叶中色素 5、观察和记录 经过分析之后呢,发现他们各自的含量关系约为:叶绿素:类胡萝卜素=2:1,叶绿素a:叶绿素b=3:1,胡萝卜素:叶黄素=2:1 那么根据这些数据就可以推测一下四条色素带的宽窄了,叶绿素a最宽,叶黄素最窄。 了解了个色素的种类和含量后,你能试着解释为什么植物春夏叶子翠绿,而深秋则叶片金黄呢? 由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素,而使类胡萝卜素的颜色被掩盖,只显示出叶绿素的绿色;由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏,秋季低温使

能量之源——光与光合作用知识点

5-4 能量之源——光与光合作用 一、捕获光能的色素和结构 1、光合色素(Ⅱ) 2、叶绿体 (1)分布:植物叶肉细胞(主要) (2)结构特点 双层膜 基粒:由类囊体组成,类囊体膜上有光和色素、酶 基质:含与暗反应有关的酶 3、光合色素的提取与分离(Ⅱ) 二、光合作用探究历程(Ⅰ) 见课本P100-102 重点实验:恩格尔曼的水绵实验、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验

三、光合作用过程 1、方程式 2、过程(Ⅲ) 常考:光照强度变化或CO 2 浓度变化,各物质的含量变化(如ATP、 [H]、C 3、C 5 等)。 3、光反应、暗反应比较

四、影响光合作用强度的因素(Ⅲ) 谨记谨记:总(真)光合速率=净光合速率+呼吸速率1、光照 (1)光照强度 A点:只进行光合作用 AB段:呼吸>光合 B点:呼吸=光合 BC段:光合>呼吸 (2)光照时间 (3)光质

2、CO 浓度 2 3、温度 4、矿质元素 N、P、K、Mg(叶绿素关键元素)五、光合作用原理的应用(Ⅰ) 六、常考曲线图(Ⅲ) 1、夏季晴朗的一天

bc段下降的原因是,正午气温过高,气孔关闭,CO 2 吸收减少,使暗反应减缓。 de段下降的原因是,光照强度降低。 6点、18点时,光合作用=呼吸作用。 2、密闭容器中 AB段:CO 2不断增加,CO 2 释放较多。呼吸作用>光合作用。 BD段:CO 2不断减少,CO 2 吸收较多。呼吸作用<光合作用 DE段:CO 2不断增加,CO 2 释放较多。呼吸作用>光合作用 经过一昼夜,大棚内植物有机物的含量会增加。 E点的CO 2 含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物。

叶片光合作用强度测定的两种方法

叶片光合作用强度测定的两种方法 一、沉叶浮起法 为了验证叶片光合作用受到光质的影响,可用所给出的特殊光质,按下列实验步骤进行实验设计,并对实验预期进行分析。 例:用沉叶浮起法测定叶片光合作用强度。 1.实验材料与用具:小烧杯3只(对照实验用)、三棱镜(产生不同的单色光:如红光、黄光、绿光)、打孔器(选取同样大小的圆形叶片)、注射器(制备无空气的植物叶片)、40W灯泡(提供照明)、烧杯(提供模拟环境)、富含CO2的NaHCO3稀溶液(提供CO2)、新鲜菠菜叶片。 实验过程中O2和CO2在水中的溶解量可忽略不计。 2.实验步骤 (1)取生长旺盛的菠菜叶,用直径为1cm的打孔器打出小圆片30片(打孔时要避开叶脉较大的部位) (2)将圆形叶片置于注射器内,并让注射器吸入清水,待排出注射器内的空气后,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使小圆片内的气体逸出。这一步骤可重复N次。 (3)将内部气体逸出的小圆片放入黑暗处盛有清水的浇杯中待用(这样的叶片因为细胞间隙充满清水,所以全部沉水底)。 (4)分组对照实验 ①分为三个组:取三只小落杯编号为甲、乙、丙。各倒入20mL的富含CO2的NaHCO3的稀溶液,并分别向3只小烧杯中各随机放入10片菠菜叶圆片。 ②用40W的灯泡照射三棱镜,三棱镜将光散射成红光、黄光、绿光分别作用用于3只小烧杯甲、乙。丙 ③观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆片浮起的数量(叶片完全浮起的观察时间相同,浮起的状态相同) 3.预测结果 单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆片浮起的数量最多,绿光作用下的小圆片浮起的数量最少。 4.结果分析 因为绿叶中的色素吸收红光和蓝紫光的能力最强,吸收绿光的能力最弱。因此在红光照射时产生的O2增加最快,叶片上浮的速度也就最快,相反绿光照射的烧杯中和叶片上浮最慢。 5.单色光强度对结果的影响 增强单色光强度能对实验结果产生影响。 二、半叶干重法 测定叶片光合作用速率的方法——半叶干重法,实验过程如下: (注:1.总光合作用速率=净光合速率+呼吸速率;2.光合速率可用单位面积叶片在单位时间内固定的CO2的量或合成有机物的量来表示) 1.选择同一植株上生长状态良好、发育程度相似的叶片若干,叶片主脉两侧对称。 2.在叶柄处经过特殊处理使筛管的运输能力受阻、导管功能正常(即让叶柄可运输水分、无机盐而不能运输有机物。讨论最终结果),保证光合作用和呼吸作用能正常进行。 3.剪取叶片下半部叶片,立即保存于暗处(此叶片简称为暗片),另一半叶片同主脉保留在枝条上给予正常光照(此叶片简称光片)。控制光叶和暗叶的温度、湿度一致,开始记录时间。 4.数小时后剪下光叶。从光叶和暗叶上各切取相同大小的叶块,立即烘干至恒重,分别用分析天平称重,将结果记录在数据表中。通过相关计算和数据处理,可以测定光合作用的速率大小。 (1)将生长状态良好和发育程度相近的叶片作为实验材料的理由:叶片的发育状况不同,它的光合作用和呼吸作用就会不同。将会影响测定的准确度。 (2)阻止筛管运输功能的目的是防止叶片合成的有机物向外运输(从而避免影响实验结果)。如果处理不当使叶脉中的导管也受到损伤,叶片将会出现萎蔫现象。 (3)光叶与暗叶的呼吸作用速度从实验操作来看应该是基本相同或没有明显差异的。 (5)光合作用速度计算 光合作用速度(X)=叶块干重差(光叶干重-暗叶干重(mg)/(叶块面积(cm2)×光照时间(h))。

人教新课标高中生物必修一示范教案(能量之源光与光合作用)

第4节能量之源——光与光合作用 ●从容说课 光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢,光合作用也真实地显示出生命系统的自主性和高度有序性。初中阶段,学生通过一系列探索性实验,初步形成光合作用的概念。高中生物学课本将为学生提供光合作用的研究史料,期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对概念的理解,而且能受到科学家崇高的精神境界的熏陶,领悟科学探究的方法。因此,教学中要组织学生认真学习和讨论这一部分史料。光合作用内容的学习始于绿叶中色素吸收和转化光能,教学中要指导学生做好《绿叶中色素的提取和分离》的探究性实验,并借助投影机、三棱镜和新鲜菠菜叶片滤液和新鲜胡萝卜滤液等材料做好绿叶中色素吸收光谱的演示实验,通过叶绿体结构的学习让学生进一步体会到生物体结构与功能的相统一。光合作用的光反应和暗反应过程是本小节的重点和难点,要让学生重点掌握这两个过程中的物质变化和能量变化以及发生的部位和条件,并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。为了更好地让学生认识光合作用原理在农业生产中的应用,可通过自主与合作学习的方式,尝试让学生利用各种媒体去调查和收集农业生产上有哪些提高光合作用强度的措施,并组织好学生完成教材中的探究活动——环境因素对光合作用强度的影响。 ●三维目标 1.知识与技能 (1)说出绿叶中色素的种类和作用。 (2)说出叶绿体的结构和功能。 (3)说明光合作用以及对它的认识过程。 (4)尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 (5)说出光合作用原理的应用。 (6)简述化能合成作用。 2.过程与方法 (1)自主与合作学习:利用各种媒体调查和收集资料,学会鉴别、选择、运用和分享信息。 (2)训练表达能力:尝试将你所获得的信息表达出来。 (3)活动与探究:通过探究“环境因素对光合作用的影响”,初步学会科学研究的一般方法,发展科学探究能力。 3.情感态度与价值观 (1)通过光合作用发现史的学习,使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶,并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。 (2)通过了解光合作用原理在农业生产上的应用,使学生认识生物科学的价值,从而乐于学习生物科学。 ●教学重点 1.绿叶中色素的种类和作用。 2.光合作用的发现及研究历史。 3.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 4.影响光合作用的环境因素。 ●教学难点 1.光反应和暗反应的过程。

光合作用测定系统的测定方法及使用注意事项

光合作用测定系统的测定方法及使用注意事项 随着科学研究的深入和现代化光合测定系统的推广,越来越多的植物生理学和植物生态学以及农学、林学、园艺学和遗传学的研究均涉及叶片光合作用的测定。用于叶片光合测定的仪器种类和数量越来越多。这类仪器的使用简便、快捷,几乎人人都能使用,即使对光合作用一无所知的人也可以用它在2 min内测得一组光合速率及有关的参数。然而,尽管使用这类仪器的人很多,但能利用所得资料写出高水平科学论文的人却很少。其中的原因主要的可能是使用者缺乏足够的有关光合作用的背景知识和测定及研究经验,测定方法不当,所得结果不可靠;或者实验设计不合理,难以说明问题;或者是对相关研究现状不清楚,不能明确地提出科学问题;或者是对光合作用的基础知识知之太少,不能对所得结果作出恰当的分析与解释。这几种情况也许兼而有之。为了充分发挥这类现代化但价格昂贵的仪器的作用,将光合作用研究推向深入,这里将光合测定与研究中一些常见的问题提出来,以引起初学者们的注意。 1测定方法 光合作用的一个突出特点是对植物自身生理状态和外界环境条件的变化高度敏感。这一特点,决定了测定方法的复杂性、多样性和灵活性,也决定了测定结果的多变性以及解释这些结果时了解植物状态、测定条件、环境条件、背景知识和研究经验的重要性。 测定时间在田间测定时,不仅要选择无云或少云的晴天,以便保证在太阳光强

相对稳定的条件下进行,而且要注意选择合适的日时段。众所周知,在晴天,光强和温度等环境条件从早到晚都呈现规律性变化,上午逐渐增高,中午达到最高值,然后逐渐降低。叶片的光合作用速率也发生类似的变化。光合速率之所以在中午前后才达到最高值,一是因为上午早些时候光强和温度比较低,二是因为光合作用还处在逐步增高的光合诱导期中。因此,在作不同处理或品种的对比测定时,一定要在光合作用的诱导期结束、光合作用达到稳态之后进行,否则会得到不可靠、不可比、甚至错误的结果。为了避免可能发生的中午光合作用明显降低(“午睡”或“午休”,Xu 和 Shen 2005)对测定结果可比性的影响,以在10:00~ 12:00 和14:00~16:00 之间进行测定较为适宜。除了光合作用日变化的观测以外,过早开始和过晚结束测定,都不合适。为了尽量缩小测定期间环境条件变化的影响,比较类实验的测定时间要尽量短,处理或品种的数目要尽可能少,最好相互交替进行(许大全 2002),以便避免较长时间内环境因素变化对测定结果可比性产生的不良影响。在较长时间阴雨天之后,叶片的光合活力往 往很低,不宜在转晴后立即测定。至少在转晴半天或 1 d 后开始测定。有研究表明,前几天的天气不同(阴雨或晴天),所得观测结果也不同(Yong 等2006)。特别是在观测叶片光合作用的发育变化或季节变化时,更要注意这一点。观测叶片发育期间光合作用的变化,最好在环境因素可控制的条件下例如人工气候室内进行, 以便避免环境因素变化的干扰。 在室内测定时,要注意光合作用的诱导期 (光合速率逐步增高)是否已经结束(光合速率达到稳定不变的状态,即稳态) 的问题,在将植物或叶片从黑暗中转移到光下或从弱光下转移到强光下的时候,测定

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