高中生物《光合作用》公開課PPT課件

1、探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響排除葉肉細(xì)胞間隙的空氣（一）衡量光合作用的強(qiáng)弱相同面積的青菜葉片在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行光合作用釋放O2的量。（三）真空滲水法（二）比較葉片上浮所需時(shí)間長(zhǎng)短積累在葉肉細(xì)胞間隙葉片上浮O2在水中溶解度小充以水分葉片下沉一、實(shí)驗(yàn)原理探究影響光合作用的因素葉圓片上浮法一二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄坎煌h(huán)境因素對(duì)光合作用的影響三、實(shí)驗(yàn)材料用具打孔器（直徑1cm），注射器（50mL），日光燈，燒杯（500mL1支，250mL3支），菠菜葉片（30片），碳酸氫鈉，量筒，天平，藥匙，濾紙，膠頭滴管，玻璃棒，培養(yǎng)皿，載玻片，記號(hào)筆。一 四、方法步驟 （一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1.葉圓片的制備取生長(zhǎng)旺盛的菠菜葉

2、片，放置在載玻片上，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片（注意避開大的葉脈），放在盛有清水的培養(yǎng)皿中；將小圓形葉片置于注射器內(nèi)，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動(dòng)活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體溢出。（這一步驟可重復(fù)幾次，以保證抽氣效果更好。）一將內(nèi)部氣體溢出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的培養(yǎng)皿中待用，這樣的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全都沉到水底。2.碳酸氫鈉溶液的配制（1）根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)需求配制所需的相應(yīng)濃度的NaHCO3溶液；（2）相應(yīng)的器材準(zhǔn)備：NaHCO3、燒杯、量筒、膠頭滴管、天平、藥匙、玻璃棒、清水、記號(hào)筆。一 （二）探究光照

3、強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響取3支小燒杯，分別倒入100mL富含CO2的溶液中（這里以飽和NaHCO3溶液提供CO2）分別向3支小燒杯中各放入10片小圓形葉片（注意用鑷子將葉片鋪展開并置于燒杯底部，防止葉片重疊）然后分別將3支燒杯放置在所在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的架子上、垂直燈光照射和靠近實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊緣的地方，并處于同一條豎直線上，并依次編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)，同時(shí)打開日光燈裝置分別對(duì)這3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行弱、強(qiáng)、中三種光照；觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各燒杯中小圓形葉片浮起的數(shù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 燒杯時(shí)間（min） 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 0510152025303540 （三）探究CO2濃度對(duì)光合作用的影響取3支小燒杯，分別倒入1

4、00mL不同濃度的NaHCO3溶液，依次編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，濃度依次為0%、1%和2%。（注：在進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)前，已經(jīng)進(jìn)行過(guò)濃度梯度的預(yù)實(shí)驗(yàn)，在室溫為20左右時(shí)，根據(jù)菠菜葉片沉浮現(xiàn)象，所得適宜濃度為0%2%，濃度為3%時(shí)，菠菜葉片下沉十分緩慢，甚至大多數(shù)葉片懸浮或漂浮，因此，確定3%時(shí)不適宜進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)）；分別向3支小燒杯中各放入10片小圓形葉片（注意用鑷子將葉片鋪展開并置于燒杯底部，防止葉片重疊），并將3個(gè)小燒杯依次放置在垂直燈光照射的位置，保持處于同一條橫直線上，同時(shí)打開日光燈裝置對(duì)這3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行照射； 觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各個(gè)燒杯中小圓形葉片浮起的數(shù)量。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 燒杯時(shí)間（

5、min） 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 05101520（三）探究溫度對(duì)光合作用的影響（實(shí)驗(yàn)時(shí)間：下午3時(shí)，本次實(shí)驗(yàn)不做）取3支小燒杯，分別倒入100mL富含CO2的溶液中（這里以飽和2%NaHCO3溶液提供CO2）；取3支大燒杯，依次編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)，分別倒入200mL冰水（0）、自來(lái)水（常溫、室溫）、熱水（大于常溫），并將3支小燒杯分別放入3支大燒杯中，然后分別向3支小燒杯中各放入10片小圓形葉片，并將3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置依次放置在垂直燈光照射的位置，保持處于同一條橫直線上，同時(shí)打開日光燈裝置對(duì)這3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行照射；觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 燒杯時(shí)間（

6、min） 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 000050891001010150200250300分析：所取菠菜葉材料要新鮮（萎蔫、皺縮的菠菜會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果），葉片抽氣要徹底。3號(hào)燒杯葉片上浮速度最快，幾乎7min內(nèi)上浮完畢，2號(hào)燒杯葉片上浮速度次之，1號(hào)燒杯內(nèi)葉片30min內(nèi)無(wú)葉片上浮現(xiàn)象；說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，光合作用強(qiáng)度越高； 此實(shí)驗(yàn)采用的是2%NaHCO3飽和溶液，在實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)行光照之前，就不斷有葉片上浮現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，因此建議使用1%NaHCO3飽和溶液。五探究環(huán)境因素對(duì)氣孔導(dǎo)度的影響實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)述一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄坎煌h(huán)境因素（光照、溫度、CO2）對(duì)氣孔開閉情況的影響二、實(shí)驗(yàn)

7、材料用具燒杯，植物葉片，恒溫培養(yǎng)箱，玻璃棒，NaHCO3溶液恒溫培養(yǎng)箱避免了臺(tái)燈發(fā)光產(chǎn)熱帶來(lái)的溫度處理不均勻的問(wèn)題，在給予穩(wěn)定光強(qiáng)的情況下能夠保證各處理之間溫度的一致性。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)述三、方法步驟將植物（非離體）進(jìn)行黑暗處理1 h。實(shí)驗(yàn)分組剪取經(jīng)黑暗處理后的植物葉片，浸泡在盛有清水的燒杯或者培養(yǎng)皿中，分別放置于上述環(huán)境中，處理1 h。處理完畢后斯取植物下表皮，放在滴有清水的載玻片上，將表皮展平后蓋上蓋玻片，在10倍物鏡下選取多個(gè)視野觀察氣孔開閉情況，記錄開放和關(guān)閉的氣孔數(shù)量。編號(hào)12345678光照20000lux黑暗20000lux200lux200lux200lux200lux200lux溶液蒸

8、餾水蒸餾水蒸餾水蒸餾水5g/LNaHCO3溶液10g/LNaHCO3溶液15g/LNaHCO3溶液20g/LNaHCO3溶液溫度232341212121212選材原則：挑選表皮容易剝離，氣孔結(jié)構(gòu)明顯，數(shù)量適宜，且分布均勻的植物作為實(shí)驗(yàn)材料。A：鳶尾（100）；B：劍麻（100）；C：迎春花（100）；D：紫竹梅（100）實(shí)驗(yàn)優(yōu)化措施實(shí)驗(yàn)材料 鳶尾的裝片清晰度高，表皮細(xì)胞形狀規(guī)則；氣孔與表皮細(xì)胞交互排列，結(jié)構(gòu)明顯，保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞壁明顯加厚；氣孔分布均勻且數(shù)量適宜，一個(gè)視野中大約有30個(gè)，最適宜氣孔開放率的統(tǒng)計(jì)。其中，劍麻和迎春花的氣孔數(shù)量過(guò)多，不適宜計(jì)數(shù)；鳶尾和紫竹梅的氣孔數(shù)量適宜，且分布較稀疏

9、。氣孔結(jié)構(gòu)以鳶尾和紫竹梅的清晰度最佳，但紫竹梅的裝片清晰度不高，在撕取下表皮的過(guò)程中，容易粘連葉肉細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化措施實(shí)驗(yàn)材料鳶尾（Iris tectorum ）又名：藍(lán)蝴蝶、 紫蝴蝶等，屬天門冬目，鳶尾科多年生草本，根狀莖粗壯，花藍(lán)紫色；蒴果用途：可供觀賞，花香氣淡雅，可以調(diào)制香水，其根狀莖可作中藥，具有消 炎作用。實(shí)驗(yàn)角度：鳶尾生長(zhǎng)期長(zhǎng)，可全年采用，克服了蠶豆季節(jié)性的不足；耐寒性強(qiáng)，低溫下氣孔開放度仍較高。表皮易撕取，不易粘連葉肉細(xì)胞；氣孔結(jié)構(gòu)明顯，數(shù)量適宜，分布均勻，便于觀察氣孔開閉情況和數(shù)量統(tǒng)計(jì)。建議：選擇幼嫩葉片較厚的部位撕取表皮，容易獲得面積較大的完整表皮。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化措施實(shí)驗(yàn)條件1.光

10、照：A：光照處理下的氣孔圖（100）；B：黑暗處理下的氣孔圖（100）；C：光照影響鳶尾氣孔開放率的統(tǒng)計(jì)圖 在供水充足的條件下，光照是影響植物氣孔開閉的主要因素。對(duì)比不同光照條件下鳶尾的氣孔開放率可知，光照處理的鳶尾氣孔開放率可達(dá)91.78%，而黑暗處理下氣孔大部分呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)，開放率僅11.52%。未經(jīng)光照處理的鳶尾依然存在部分氣孔開放的現(xiàn)象，可認(rèn)為是受到時(shí)間節(jié)律的控制。由此證明，光照能夠促進(jìn)植物氣孔開放，加快氣體交換的速率。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化措施實(shí)驗(yàn)條件2. 溫度：A：23下的氣孔圖（100）；B：4下的氣孔圖（100）；C：溫度影響鳶尾氣孔開放率的統(tǒng)計(jì)圖 光照相同時(shí)，不同溫度對(duì)鳶尾氣孔開放率的影響

11、也有差異。23處理下的鳶尾氣孔開放率達(dá)到91.78%，4處理下的鳶尾氣孔多數(shù)打開，開放率接近76.40%，處理間差異顯著。比較兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，較高的溫度能夠促進(jìn)氣孔開放，隨著溫度下降，氣孔開放率也下降。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化措施實(shí)驗(yàn)條件3. CO2濃度：不同CO2濃度也是通過(guò)NaHCO3溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)材料，CO2濃度的設(shè)置也不同。通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定合理的NaHCO3溶液濃度范圍，有利于實(shí)驗(yàn)更加順利進(jìn)行。A：蒸餾水；B：5 g/L NaHCO3；C：10 g/L NaHCO3；D：15 g/L NaHCO3溶液；E：20 g/L NaHCO3；F：氣孔開放率統(tǒng)計(jì)圖參考文獻(xiàn)：王穎, 許藝, 陳秉初, 陳文榮. 探究環(huán)境因素對(duì)植物氣孔開閉的影響J. 生物學(xué)通報(bào), accepted.預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 燒杯時(shí)間（min） 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 0000500010030150402006125172301723528540286分析：所取菠菜葉材料要新鮮（萎蔫、皺縮的菠菜會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果），葉片抽氣要徹底，室溫較適宜（建議在中午至下午3時(shí)前進(jìn)行，室溫較低時(shí)，實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率會(huì)較低，1520min內(nèi)觀察不到明顯的現(xiàn)象）；葉片在燒杯中要避免相互重疊；此實(shí)驗(yàn)在1520min內(nèi)有明顯的現(xiàn)象，說(shuō)明在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合作用的強(qiáng)度隨之增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果