1、苏教版 高中生物学 必修1 分子与细胞第3章 细胞中能量的转换和利用第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素（第3课时）第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）水稻的生长发育受到哪些环境因素的影响？插秧：水稻的秧苗栽种在水田中收获：联合收割机驰骋在稻浪中在水稻的一生中，细胞呼吸方式怎样的？光照、温度、水、氧、二氧化碳等有氧呼吸为主一、影响细胞呼吸的环境因素 结合下图，浏览教科书P103 P104：尝试说出影响细胞呼吸的环境因素。 开花 灌浆 成熟 第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）一、影响细胞呼吸的环境因素（一）精读教科书P103：影响细胞呼吸的环境因素，第一段，回答问题。1在自然条
2、件下，影响细胞呼吸的环境因素主要有哪些？2什么是呼吸速率？3怎样测量植物细胞呼吸速率？温度、空气中的O2浓度、CO2浓度、水等。呼吸速率是植物细胞代谢强弱的重要指标之一。举例：单位面积或重量植物体在单位时间内所吸收的O2或释放的CO2的量。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（二）精读教科书P103P104：结合细胞呼吸概念，思考并回答问题。1温度为什么会影响细胞呼吸？ 因为温度会影响与细胞呼吸相关的酶的活性。2氧浓度为什么会影响细胞呼吸？ 氧是细胞进行有氧呼吸的必要条件。3空气中CO2浓度（体积分数）为什么会影响细胞呼吸？ CO2是细胞呼吸的终产物，CO2体积分数过高会抑制细胞呼吸过程
3、。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（三）阅读教科书P103P104：温度影响细胞呼吸的内容，思考问题。思考： 如果两种作物生长的最适温度都是25，在总光合速率相同的情况下，根据两图显示的数据推测：当温度高于30时，哪种作物的净光合速率较高？参考答案：玉米（如图所示）。玉米和大豆在不同温度下的呼吸速率第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）思考：温度变化为什么会影响细胞呼吸速率？1温度、酶的活性怎样影响呼吸速率？ 温度过高或过低时，酶活性降低，呼吸速率也随之降低。2列表比较植物细胞呼吸的最适温度、最低温度和最高温度。温度最低温度最适温度最高温度变化范围温带植物-1025353540耐
4、旱植物-20-25细胞呼吸速率变化随温度升高加快最快随温度升高下降 植物种类和生理状态不同，细胞呼吸的最适温度、最低温度和最高温度不同。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（四）阅读教科书P104：氧影响细胞呼吸的内容和参考资料，思考问题。思考：1无氧呼吸为什么会对细胞产生毒害？2什么样的苹果细胞会进行无氧呼吸？3苹果细胞和动物肌肉细胞无氧呼吸的过程是否相同？4很多生物体内的细胞，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，这对生物的生存有什么意义？参考资料：1研究表明氧不仅直接影响呼吸速率，而且影响细胞呼吸的性质。2在低氧浓度时，有氧呼吸受到抑制，而无氧呼吸增强。3土壤板结或积水会使根系缺氧。
5、4过高的氧浓度对细胞呼吸无促进作用。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）氧与细胞呼吸的相关问题参考答案：1细胞进行无氧呼吸时，有机物不能彻底氧化分解，产生如酒精、乳酸等物质，会对细胞产生毒害。2因各种原因，导致苹果某些部位的细胞缺氧，而进行无氧呼吸。3苹果细胞的无氧呼吸类型是酒精发酵，动物肌肉细胞的无氧呼吸类型是乳酸发酵。4无氧呼吸使以有氧呼吸方式为主的生物能在缺氧时维持生存（短时缺氧）。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（五）阅读教科书P104：二氧化碳影响细胞呼吸的内容，思考问题。思考： 根据左图中数据推测：CO2浓度与细胞呼吸速率之间的关系是怎样的？CO2浓度（molmol
6、-1）CO2浓度（molmol-1）呼吸速率呼吸速率CO2浓度（molmol-1）参考答案： 两种植物的细胞呼吸速率都随CO2浓度增加而下降。据此推测：CO2浓度过高时，可能对细胞呼吸有抑制作用。玉米和大豆在不同CO2浓度下的呼吸速率第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）比较土壤中O2和CO2含量变化对细胞呼吸的影响（举例）比较项目板结疏松CO2 （体积分数）可达4%10%以上低（空气中约0.033%）O2 （体积分数）低于4%（空气中约20%）可达4%8%（如柑橘适宜条件）对根细胞影响细胞有氧呼吸受阻利于细胞有氧呼吸影响细胞呼吸的原因通气不良，CO2积累，O2含量低通气良好，CO2含量低
7、，O2含量高根细胞呼吸速率低高种子细胞呼吸受抑制，进入休眠状态细胞呼吸速率升高，种子萌发第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（六）阅读P104：植物内在因素影响细胞呼吸的内容，思考问题。思考：1植物组织含水量与环境条件有什么关系？2细胞呼吸速率与组织含水量有什么关系？3储藏的种子怎样处理，有利于种子萌发？参考答案：1植物组织含水量与环境中水条件密切相关。2细胞呼吸速率随组织含水量增加而增高。3储藏的种子浸泡在水中处理一段时间，种子吸水膨胀，有利于胚的生长发育，即有利于种子萌发。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）思考：1旱生植物细胞呼吸速率为什么较水生植物低？2阴生植物与阳生植物的
8、呼吸速率有什么不同？参考答案：1旱生植物细胞呼吸速率因为组织细胞中水含量相对较少而较低。2生活在同一区域中的阴生植物，因受到的光照较弱，林下温度相对较低，其细胞呼吸速率比阳生植物的呼吸速率要低。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（六）阅读P104：植物内在因素影响细胞呼吸的内容，思考问题。思考：1同种植物不同生长发育时期细胞呼吸速率有什么不同？2同种植物不同器官的呼吸速率有什么不同？生殖器官与营养器官相比有什么不同？参考答案：1同一种植物在幼苗期、开花期等生长旺盛时期，细胞呼吸速率增高。2同一种植物在不同器官的呼吸速率有所不同。生殖器官细胞呼吸速率一般比营养器官要高；幼嫩的组织器官是细
9、胞呼吸速率比衰老的组织器官的高。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（六）阅读P104：植物内在因素影响细胞呼吸的内容，思考问题。影响细胞呼吸的环境因素影响细胞呼吸的内在因素影响细胞呼吸的因素温度氧二氧化碳影响细胞呼吸酶的活性影响细胞呼吸的过程影响细胞呼吸的类型组织细胞含水量不同植物种类不同植物体生长发育期和结构部位细胞呼吸速率不同第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）二、光合作用和细胞呼吸原理的应用（一）阅读P105：相关内容。解读充分利用光能，促进作物稳产、高产。葡萄套种草莓增加光照面积、延长光照时间 举例：云南某地葡萄套种草莓。 草莓一般在每年的8月9月份种植，第二年四月中底采
10、收结束。在草莓果实采收结束前，即4月中旬，早熟的葡萄品种则刚长出新叶，幼嫩的新叶比较小，不会影响到草莓后期需要的光照。当葡萄采收快完成（8月中左右）时，又到了定植草莓的时节。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）举例说明：充分利用光能，促进作物稳产、高产。玉米间作花生增加光照面积 以山东某地为例： 在同一地块上玉米间作花生，同时获得粮食和油料作物。由于花生是豆科植物，根部共生固氮菌，具有固氮作用。两种作物间作，不仅充分利用光能、降低病虫害，达到促进作物稳产、高产的作用，还可减少农药和氮肥使用。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）二、光合作用和细胞呼吸原理的应用举例说明：充分利用光能，
11、促进作物稳产、高产。 开花的马铃薯植株资料：延长光照时间对马铃薯的生长发育的影响。 马铃薯开花结实需要一定的温度、湿度和光照等外界条件。一般开花期间，日平均温度在1820，空气相对湿度在80%90%，每日日照时数不低于12 h。 科研人员试验表明，延长光照时间，使每日光照时数达到12 h以上时，能显著增加马铃薯开花，同时还能增加其叶片细胞中叶绿素的含量。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）二、光合作用和细胞呼吸原理的应用农作物套种示意图问题： 为什么利用套种等生产模式，能提高光能利用率？参考答案： 影响光能利用率的主要因素包括光合效率、光合面积、光合时间。应用套种等生产模式，作物高矮成层
12、，相间成行，能利用不同层次的光能，是提高光能利用率的重要途径。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）AABB二、光合作用和细胞呼吸原理的应用（二）阅读P105：相关内容。解读适当增加细胞呼吸可以促进作物生长发育。水稻的露田和晒田举例1：水稻晒田。 水稻是半沼泽性作物，秧苗种植在水田中。当秧苗生长到一定阶段，利用太阳光照晒稻田，使土壤干裂，增强土壤的通透性。土壤中含氧量增加，可增强根细胞呼吸速率，增强根对营养物质（如氮、磷、钾等无机盐）的吸收，促进水稻生长。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）二、光合作用和细胞呼吸原理的应用举例2：合理密植有利于作物的光合作用和细胞呼吸，以获得最大的净
13、光合速率和最大产量。 东北高产玉米田适宜的种植密度是45005000株/亩。白菜早熟品种适宜株行距是13 cm16 cm。油葵适宜株行距是30 cm60 cm。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）二、光合作用和细胞呼吸原理的应用（二）阅读P105：相关内容。解读适当增加细胞呼吸可以促进作物生长发育。（三）阅读P105：相关内容。解读低温、低氧条件储藏果蔬等的原理抑制细胞呼吸，减少有机物消耗（包括利用植物体自身消耗氧产生二氧化碳）。 冷库储藏苹果窖藏红薯保鲜库储藏蔬菜第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）二、光合作用和细胞呼吸原理的应用（四）阅读P105：相关内容。解读粮食储藏的原理降
14、低湿度，抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，延长种子保存期（防止细胞呼吸产热、产水导致霉变）。智能化粮食储藏罐粮食储藏是一门科学第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）二、光合作用和细胞呼吸原理的应用二、光合作用和细胞呼吸原理的应用（五）阅读P106：放眼社会 塑料大棚种植和养殖的内容，说明通过调节光照、氧浓度、二氧化碳浓度、温度、湿度等，使作物增产，养殖家禽、家畜等。塑料大棚育秧塑料大棚养羊第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）光合作用和细胞呼吸原理的应用增加光照、延长光照时间适当增加细胞呼吸低温、低氧抑制细胞呼吸低湿度抑制细胞呼吸套种（包括间作等）合理密植露田、晒田（促进根细胞呼吸）合理密
15、植冷藏窖藏粮仓种子仓等归纳第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）1下列各项中，属于影响植物细胞呼吸的环境因素的是 （ ）光照强度 温度高低 水的多少 氧浓度 二氧化碳浓度 酶的活性 生物种类发育时期 器官组织 细胞含水量A BC DA2环境因素对细胞呼吸速率会产生很大的影响。下列有关说法中正确的是 （ ）A当环境温度适宜时，植物光合速率升至最高 B生物进行有氧呼吸时，呼吸速率随氧浓度升高而升高C板结的土壤易出现氧含量低而二氧化碳含量较高的现象 D生活在缺水环境中的植物组织因缺水而导致细胞呼吸速率低第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）C第四节
16、影响光合作用的环境因素（第3课时）3CO2是植物光合作用的原料，对植物的生长发育具有重要影响。研究水稻对不同CO2浓度升高水平的响应（即CO2浓度对光合速率的影响），对于指导农业生产以及确保粮食安全具有重要意义。科学家将CO2浓度设置了3个基础水平：以大气CO2浓度为对照（CK），在大气CO2浓度基础上分别增加40 molmol-1（T1）和200 molmol-1（T2）CO2。各处理均为4次重复。用CO2浓度自动调节装置调节CO2浓度变化。CO2浓度升高处理从水稻移栽开始至成熟期结束时。依据实验数据绘制的CO2浓度对光合速率影响曲线（该数据取自孕穗期，所有数据都取平均值）如下所示。请回答有
17、关问题。（1）该实验以大气CO2浓度为对照的原因是 ，为减小实验误差的措施是 。 （2）该实验中仅测得净光合速率数据，说明在植物细胞光合作用的同时，还进行 ，在曲线的起始段，净光合速率小于0，说明此时 。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）以作物生长发育的自然条件为对照各处理均为4次重复细胞呼吸速率大于光合速率细胞呼吸 （3）分析实验数据绘制的曲线可知，CO2浓度为 （选择“CK”“T1”或“T2”）的一组，作物光合速率最先达到最大值。在农业生产上若要增加产量，此时可采取能够增加 ，延长 的生产方式，提高光能利用率。第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）光合作用面积T1 光照时间 第
18、四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（4）而在长时间密闭的塑料大棚或温室中，CO2浓度易出现因积累而 的状态，并抑制植物的细胞呼吸。此时，可以采用 的方式调节其中的CO2浓度。（5）该实验表明，在CO2浓度 时，随着CO2浓度 ，光合速率随之增高；当CO2浓度 时，随着CO2浓度 ，光合速率不再增高。通风过高增加较低 增加 较高第四节 影响光合作用的环境因素（第3课时）（6）同样CO2浓度下，T2的孕穗期水稻净光合速率较低，科学家认为是该实验中对水稻从移栽开始至成熟期结束时的长期的CO2浓度升高处理导致的。对此，我们的观点是_。 3组水稻长期受到的不同CO2浓度的影响敬请各位老师提出宝贵意见！
