1、探究光合作用強度的實驗設計知識拓展：C4途徑等習題課：第10講藍白本上課前，請準備好步步高藍白本，迅速將錯題再瀏覽一遍，或快速瀏覽一遍藍本第10講講過的考點一、二、三1、液滴移動法（氣體體積變化法）2、黑白瓶法3、稱重法4、半葉法5、葉圓片上浮法6、梯度法7、二氧化碳傳感器法8、排水法探究光合作用強度的實驗設計方法黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進行細胞呼吸，而白瓶中的生物既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，所以用黑瓶(無光照的一組)測得的為細胞呼吸強度值，用白瓶(有光照的一組)測得的為表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強度值。2、測定光合作用速率的“黑白瓶法”藍本66頁例

2、3：高一生物科研興趣小組從校博雅湖的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對密封黑白瓶中(白瓶為透明瓶，黑瓶為不透光瓶)，剩余的水樣測得初始溶氧量為10 mg/L。將六對密封黑白瓶分別置于六種不同的光照條件下(由ae逐漸加強)，其他條件相同，24小時后，實測獲得六對黑白瓶中溶氧量，記錄數據如下。下列分析錯誤的是光照強度(klx)0(黑暗)aBcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)3333EEA 瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h內為7 mg/LB光照強度為d、e時，黑瓶中溶氧量應為3 mg/LC光照強度為c時，在24 h內白瓶中植物產生的氧氣量為28 mg/LD

3、光照強度為d 時，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不會增加1037(mg/L) 3 3呼呼氧氣產生量=白瓶黑瓶24 h白瓶氧氣增加量（凈積累量）是241014(mg/L)，黑瓶呼吸消耗量是10-3=7，因此在24 h內白瓶中植物產生的氧氣量為14721(mg/L) C 黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進行細胞呼吸，而白瓶中的生物既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，所以用黑瓶(無光照的一組)測得的為細胞呼吸強度值，用白瓶(有光照的一組)測得的為表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強度值。2、測定光合作用速率的“黑白瓶法”藍本66頁例3：高一生物科研興趣小組從校博雅湖的某一深度

4、取得一桶水樣，分裝于六對密封黑白瓶中(白瓶為透明瓶，黑瓶為不透光瓶)，剩余的水樣測得初始溶氧量為10 mg/L。將六對密封黑白瓶分別置于六種不同的光照條件下(由ae逐漸加強)，其他條件相同，24小時后，實測獲得六對黑白瓶中溶氧量，記錄數據如下。下列分析錯誤的是C 氧氣產生量=白瓶黑瓶但不能得出呼吸速率和凈光合速率的大小得出呼吸速率和凈光合速率的大小 氧氣產生量=白瓶黑瓶總結兩點3、測定光合作用速率的“稱重法”4、測定光合作用速率的“半葉法”將葉片一半遮光，一半曝光。遮光的一半測得的數據變化值代表細胞呼吸強度值，曝光的一半測得的數據變化值代表表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者可計算出真正光合作用

5、強度值。 需注意的是該種方法在實驗之前需對葉片進行特殊處理，以防止有機物的運輸。藍本66頁例4：現采用如圖所示方法測定植物葉片光合作用強度，將對稱葉片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用適當的方法阻止A、B間物質和能量的轉移。在適宜光照和溫度下照射一段時間，在A、B中截取對應部分相等面積的葉片，烘干稱重，分別記作m1和m2，單位為mg/(dm2h)。下列說法正確的是A該方法在未測出細胞呼吸強度的條件下，能測出實際光合作用的強度B(m2m1)表示B葉片被截取的部分在光照時間內有機物的積累量Cm2表示被截取的部分在光照時間內凈光合作用的大小Dm1表示被截取的部分在光照時間內細胞呼吸的大小類

6、似于“黑白瓶”的解題思路假設A、B中被截取部分原來干重為m0，則m0m1細胞呼吸量，m2m0為光照下的凈光合作用積累量，實際光合作用量凈光合作用量細胞呼吸量m2m0m0m1m2m1，即為B葉片 被截取部分葉片 在光照時間內 有機物的合成量。m1m2因無初始值，故無法求得這段時間截取部分對應的呼吸量和凈積累量A 5.比較光合作用速率的“葉圓片上浮法”葉圓片上浮法的原理： 植物進行光合作用,吸收CO2,釋放O2,由于O2在水中溶解度小,而在葉肉細胞間隙積累,使葉片上浮。葉圓片上浮法的不足： 該實驗方法只能定性比較，無法測出具體的量變。 6、探究光合作用速率的 “梯度法”不同光照強度： 不同功率的燈

7、泡、控制燈泡與實驗裝置的距離； 不同溫度： 可用不同恒溫裝置控制溫度；不同的二氧化碳濃度： 設置不同濃度的二氧化碳緩沖液。紅外線CO2傳感器測量裝置中CO2濃度的變化由于CO2對紅外線有較強的吸收能力，CO2的多少與紅外線的降低量之間有一定的線性關系，因此CO2含量的變化即可靈敏地反映在檢測儀上，常用紅外線CO2傳感器來測量CO2濃度的變化。 7、測定光合作用速率的 “紅外線CO2傳感器”逐漸降低CO2的濃度降低植物光合作用強度大于呼吸作用強度25真正光合速率=凈光合速率呼吸速率 1000 60 500 60 1500 60 25 8、測定光合作用速率的 其他裝置利用如圖所示的實驗裝置進行與光

8、合作用有關的實驗，下列說法正確的是()A試管中收集的氣體量代表了光合作用產生的氧氣量B在光下，如果有氣泡產生，可以說明光合作用產生氧氣C為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響，可以用不同濃度NaHCO3溶液進行實驗D為了探究光照強度對光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產生的速率的變化該植物的氧氣釋放量該氣體也可能是CO2變量不唯一，除了光照強度在變化，還有二氧化碳濃度或溫度可能都變了C 氣孔是植物表皮所特有的結構，是由保衛細胞之間所形成的凸透鏡狀的小孔。保衛細胞區別于表皮細胞是結構中含有葉綠體。 氣孔在光合、呼吸、蒸騰作用等氣體代謝中，成為空氣和水蒸氣的通路，其通過量是由保衛細胞

9、的開閉作用來調節。保衛細胞因外壁較薄而內壁（靠近氣孔一側細胞壁）較厚，保衛細胞吸水時，細胞膨脹，細胞厚度增加，兩細胞分離，氣孔張開，而當氣孔張開時，光合、呼吸、蒸騰作用都得以順利進行，蒸騰作用順利進行又促進水分的吸收和運輸以及無機鹽的運輸；保衛細胞失水時，細胞收縮，細胞厚度減小，兩細胞合并，氣孔閉合，而當氣孔閉合時，空氣無法進出，光合作用得不到二氧化碳，呼吸作用也無法獲得氧氣，故各反應都無法順利進行，同樣水蒸氣無法通過氣孔散失，蒸騰作用進行不暢也致使水分的吸收和運輸以及無機鹽的運輸受阻。題型-氣孔變化對光合作用的影響氣孔示意圖氣孔張開與閉合含葉綠體吸水失水實驗探究_活細胞在不同濃度的溶液中會發

10、生滲透作用失水或吸水氣孔開閉題型特訓 為研究枇杷植株在不同天氣條件下的光合特征，對其凈光合速率和氣孔導度(表示氣孔張開的程度)進行了測定，結果如下。下列有關敘述不正確的是()A陰天時凈光合速率下降的時間與氣孔導度的下降時間不一致B晴天時出現“午休”現象與氣孔關閉引起的CO2濃度下降有關C兩種條件下枇杷凈光合速率峰值出現的早晚均與光照強度無關D實驗結果顯示枇杷植株適合種植在光線弱的蔭蔽環境中C晴天：溫度、光照強度陰天：光照強度 對于小麥、水稻等大多數綠色植物來說，在暗反應階段，一個二氧化碳被一個五碳化合物（C5）固定以后，形成的是兩個三碳化合物（C3）。將僅有C3參與二氧化碳固定的植物叫做C3植

11、物，將其固定二氧化碳的途徑，叫做C3途徑（我們教材已學過）。但是，科學家在研究玉米、甘蔗、谷子、高粱等原產在熱帶地區綠色植物的光合作用時發現，在這類綠色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先轉移到含有四個碳原子的有機物（C4）中，然后才轉移到C3中。科學家將這類植物叫做C4植物，將其固定二氧化碳的途徑，叫做C4途徑。 C4植物中參與光合作用的細胞分化為葉肉細胞和維管束鞘細胞兩類，在葉肉細胞葉綠體中有正常的基粒，能進行光反應，但沒有與暗反應有關的酶，故不能進行暗反應；在維管束鞘細胞葉綠體中有與暗反應有關的酶，能進行暗反應，但沒有基粒，不能進行光反應，故整個光合作用兩個階段有兩類細胞共同完成。并且葉

12、肉細胞在高光強，高溫及低CO2濃度下利用對CO2親和力強的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)固定CO2 ，生成草酰乙酸(OAA)，OAA進一步轉化為蘋果酸(Mal，一種C4有機物)，這就是C4途徑。然后Mal通過胞間連絲進入維管束鞘細胞中，脫羧，釋放CO2，維管束鞘細胞葉綠體中利用這些CO2開始進行光合作用暗反應，即開始CO2的固定（進行C3途徑）和C3的還原。 綜上，C4植物在葉肉細胞中發生光反應和C4途徑（CO2+C3C4）；而C4在維管束鞘細胞中發生脫羧后，又發生C3途徑（CO2+C52C3）和C3的還原，即完成暗反應過程。 補充：C3途徑、C4途徑和CAM途徑（景天酸代謝途徑）但

13、維管束鞘細胞沒有從外界攝取二氧化碳的能力，那么攝取二氧化碳的任務得有葉肉細胞完成。C4植物體內CO2的首次固定和CO2的同化（CO2的再次固定和C3的還原）在不同細胞中發生。C4植物光照強度強、氣溫高，氣孔大量關閉，細胞間隙CO2濃度低。補充：C3途徑、C4途徑和CAM途徑（景天酸代謝途徑）固定：C4途徑 固定； C3途徑CAM植物：指生長在熱帶及亞熱帶干旱及半干旱地區的一些肉質植物（最早發現在景天科植物），如仙人掌、菠蘿、蘭花、百合、紅豆杉等。它們具有一種光合固定二氧化碳的附加途徑：其葉片氣孔白天關閉，夜間開放。夜間氣孔開放時，吸收的二氧化碳進入葉肉細胞，并被固定形成四碳化合物蘋果酸 （CA

14、M途徑，與C4途徑基本相同，都是在葉肉細胞中發生，只是C4途徑需要在白天完成，之后C4進入維管束鞘細胞脫羧并進行暗反應，而CAM途徑需要在夜間完成，形成的C4暫時儲存在液泡中，白天在同一個葉肉細胞中脫羧并繼續發生暗反應，即卡爾文循環）。綜上，CAM植物在同一個葉肉細胞中：夜間吸收并首次固定二氧化碳，形成C4，即進行CAM途徑，白天C4脫羧釋放二氧化碳，進行暗反應（C3途徑和C3的還原）。CAM植物體內CO2的首次固定和CO2的同化（CO2的再次固定和C3的還原）在不同時間發生。它們的這種現象都是長期進化過程中，產生的一種對環境的適應性C4植物：對CO2親和力強，在高光強，高溫及低CO2濃度條件

15、下，能將低CO2“泵”入葉肉細胞并固定，最終使二氧化碳在維管束鞘細胞中濃縮，提高光合碳同化的效率。CAM植物：為了免于白天氣溫高、水分的過多流失，晚上氣孔才打開，吸收CO2，在時間上實現二氧化碳攝取和同化分開，抗干旱能力強。(2020青島高三質檢)如圖是北方某干旱地區夏日晴朗天氣，黃瓜葉片凈光合速率與胞間CO2濃度的日變化曲線。請回答下列問題：藍本P63 T8(3)玉米、甘蔗等植物細胞中有一種酶，能通過一系列反應將CO2“泵”入某些進行光合作用的細胞，保證暗反應順利進行。在干旱缺水地區，與11：00時相比，13：00時該類植物光合作用速率反而有所升高，除光照、溫度等因素外，主要原因是_。該類植

16、物能利用較低濃度的CO2氣孔關閉，胞間CO2濃度降低，不利于光合作用C4植物解析：(1)植物A的氣孔在白天關閉,晚上開放,而氣孔的開閉與蒸騰作用有關,據此推測植物A可能生活在炎熱干旱的環境;植物A夜晚不能進行光反應,不能為暗反應提供ATP、 NADPH,所以吸收的CO2不能合成(CH2O);由圖示分析：白天植物A進行光合作用所需要的CO2由蘋果酸經脫羧作用釋放和細胞呼吸產生。(2)由圖示知：在上午10:30時,突然降低環境中CO2濃度后的一小段時間內,植物A由于氣孔關閉,不吸收CO2,C3的含量基本不變;而植物B吸收的CO2減少,CO2的固定減弱,細胞中C3的含量降低。CAM植物白本302頁1

17、2題步步高藍本P61箭頭粗細量的大小點：植物葉片只進行細胞呼吸，因此吸收O、放出O；點：植物同時進行細胞呼吸和光合作用，且光合作用強度小于細胞呼吸強度，因此吸收O、放出O，但量要比點少。步步高藍本P6 T6由于陰生植物的呼吸作用強度小于陽生植物，即陰生植物通過呼吸作用放出的CO2比陽生植物少，因此陰生植物光合作用吸收CO2量與呼吸作用放出的CO2量相等時，需要的光照強度比陽生植物低。1.葉面積系數與群體光合速率、群體干物質積累速率的關系及原因分析：長句應答在一定范圍內，隨葉面積系數增加，群體光合速率和干物質積累速率都在增加；當葉面積系數達到一定值后，由于群體光合速率不變，而群體呼吸速率仍在增加

18、，導致群體凈光合速率降低，干物質積累速率下降生產應用：合理密植2.與陽生植物相比，陰生植物的光補償點低的原因是：生產應用：間作、套種陽生植物陰生植物步步高藍本P6 T7由題干“B點開始給予一定強度的光照”，但圖示顯示二氧化碳濃度仍在增加密閉容器內O2含量逐漸下降當O2濃度降低到一定程度，細胞呼吸速率等于光合速率，容器內O2濃度和CO2濃度不再變化，即C點以后使得容器內CO2濃度的增加速率(=V呼-V光）逐漸減慢。細胞呼吸速率逐漸降低可知：光強很弱，光反應限制了光合速率，使得光合速率小于呼吸速率，而二氧化碳的增加也不能影響光合速率的大小。故B點后開始光合作用且光合速率不變BC段光合速率不變但小于

19、呼吸速率，使得容器內O2濃度低，導致細胞呼吸速率減慢，使得容器內CO2濃度的增加速率減慢藍本P67跟蹤訓練4.藍本P64跟蹤訓練1.考慮有氧呼吸NaOH吸收容器內的CO2對照排除微生物及環境因素對實驗的干擾4.(2018全國，30)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測定其凈光合速率，結果如圖所示。據圖回答問題：藍本P68重溫高考 演練模擬(1)由圖可知，A葉片是樹冠_(填“上層”或“下層”)的葉片，判斷依據是_。下層A葉片的凈光合速率達到最大時所需的光照強度低于B葉片(2)光照強度達到一定數值時，A葉片的凈光合速率開始下降，但測得放氧速

20、率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的_ _反應受到抑制。暗CO2吸收量減少，即暗反應減慢即光反應速率不變C.若葉肉細胞中過程速率大于過程，則植物干重增加D.過程中ATP的合成與放能反應相聯系，過程與吸能反應相聯系步步高白本P301T4.(2018福建寧德高三第二次質檢)下圖為綠色植物部分物質和能量轉換過程的示意圖，下列敘述正確的是D暗反應光反應若葉肉細胞中過程速率大于過程，則植物干重不一定增加，因為還有其他不能進行光合作用的細胞通過呼吸消耗有機物，C錯誤；T6.(2019南昌質檢)將長勢相似的甲、乙兩株同種植物分別置于兩個同樣大小密閉的透明玻璃罩a、b中，甲給予適宜強度的光照，乙遮光(黑暗)處理，其他條件相同。下列分析正確的是A.a玻璃罩中的CO2含量將持續降低D.甲植株的光合作用強度不會等于乙植株的細胞最終：光合作用強度=細胞呼吸強度A、D錯誤步步高白本P302 T10測定1h該生態系統中生物細胞呼吸的耗氧量（光照強度）細胞呼吸強度大于光合作用強度V真=V凈+V呼 10 10注意單位甲缸（代表凈光合速率）ABCV光=V呼，無積累 以上就是我們第10講的全部復習和講解內容。后面還有幾頁幻燈片，是關于教材100頁課后題的答案及三個鞏固練習，請同學們課下抽出一點時間進行閱讀和完成鞏固練習。提示：是的。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出