1、探究环境因素对光合作用强度的影响排除叶肉细胞间隙的空气（一）衡量光合作用的强弱相同面积的青菜叶片在单位时间内进行光合作用释放O2的量。（三）真空渗水法（二）比较叶片上浮所需时间长短积累在叶肉细胞间隙 叶片上浮O2在水中溶解度小充以水分叶片下沉一、实验原理探究影响光合作用的因素叶圆片上浮法一二、实验目的探究不同环境因素对光合作用的影响三、实验材料用具打孔器（直径1cm），注射器（50mL），日光灯，烧杯（500mL1支，250mL3支），菠菜叶片（30片），碳酸氢钠，量筒，天平，药匙，滤纸，胶头滴管，玻璃棒，培养皿，载玻片，记号笔。一 四、方法步骤 （一）实验准备1.叶圆片的制备叶圆片的制备取生
2、长旺盛的菠菜叶片，放置在载玻片上，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片（注意避开大的叶脉），放在盛有清水的培养皿中；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，使小圆形叶片内的气体溢出。（这一步骤可重复几次，以保证抽气效果更好。）一将内部气体溢出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的培养皿中待用，这样的叶片因为细胞间隙充满了水，所以全都沉到水底。2.碳酸氢钠溶液的配制碳酸氢钠溶液的配制（1）根据具体的实验需求配制所需的相应浓度的NaHCO3溶液；（2）相应的器材准备：NaHCO3、烧杯、量筒、胶头滴管、天平、药匙、玻璃棒、
3、清水、记号笔。一 （二）探究光照强度对光合作用的影响取3支小烧杯，分别倒入100mL富含CO2的溶液中（这里以饱和NaHCO3溶液提供CO2）分别向3支小烧杯中各放入10片小圆形叶片（注意用镊子将叶片铺展注意用镊子将叶片铺展开并置于烧杯底部，防止叶片重叠开并置于烧杯底部，防止叶片重叠）然后分别将3支烧杯放置在所在实所在实验台的架子上、垂直灯光照射和靠近实验台边缘验台的架子上、垂直灯光照射和靠近实验台边缘的地方，并处于同一同一条竖直线上条竖直线上，并依次编号为1号、2号和3号，同时打开日光灯打开日光灯装置分别对这3个实验装置进行弱、强、中三种光照；观察并记录同一时间段同一时间段内各烧杯中小圆形叶
4、片浮起的数量。实验结果及分析： 烧杯时间（min） 1号 2号 3号 0510152025303540 （三）探究CO2浓度对光合作用的影响取3支小烧杯，分别倒入100mL不同浓度的NaHCO3溶液，依次编号为1号、2号、3号，浓度依次为0%、1%和2%。（注：在进行准实验前，已经进行过浓度梯度的预实验，在室温为20左右时，根据菠菜叶片沉浮现象，所得适宜浓度为0%2%，浓度为3%时，菠菜叶片下沉十分缓慢，甚至大多数叶片悬浮或漂浮，因此，确定3%时不适宜进行此实验）；分别向3支小烧杯中各放入10片小圆形叶片（注意注意用镊子将叶片铺展开并置于烧杯底部，防止叶片重用镊子将叶片铺展开并置于烧杯底部，防
5、止叶片重叠叠），并将3个小烧杯依次放置在垂直灯光照射的位置垂直灯光照射的位置，保持处于同一条横直线上同一条横直线上，同时打开日光灯装置对这3个实验装置进行照射； 观察并记录同一时间段内同一时间段内各个烧杯中小圆形叶片浮起的数量。 实验结果及分析： 烧杯时间（min） 1号 2号 3号 05101520（三）探究温度对光合作用的影响（实验时间：下午（三）探究温度对光合作用的影响（实验时间：下午3时，本次实时，本次实验不做）验不做）取3支小烧杯，分别倒入100mL富含CO2的溶液中（这里以饱和2%NaHCO3溶液提供CO2）；取3支大烧杯，依次编号为1号、2号和3号，分别倒入200mL冰水（0）、
6、自来水（常温、室温）、热水（大于常温），并将3支小烧杯分别放入3支大烧杯中，然后分别向3支小烧杯中各放入10片小圆形叶片，并将3个实验装置依次放置在垂直灯光照射的位置，保持处于同一条横直线上，同时打开日光灯装置对这3个实验装置进行照射；观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。 实验结果及分析： 烧杯时间（min） 1号 2号 3号 000050891001010150200250300分析：所取菠菜叶材料要新鲜（萎蔫、皱缩的菠菜会影响实验结果），叶片抽气要彻底。3号烧杯叶片上浮速度最快，几乎7min内上浮完毕，2号烧杯叶片上浮速度次之，1号烧杯内叶片30min内无叶片上浮现象；
7、说明在一定范围内，随着温度的升高，光合作用强度越高； 此实验采用的是2%NaHCO3饱和溶液，在实验开始进行光照之前，就不断有叶片上浮现象发生，进而影响实验的数据统计，因此建议使用1%NaHCO3饱和溶液。五探究环境因素对气孔导度的影响实验简述一、实验目的探究不同环境因素（光照、温度、CO2）对气孔开闭情况的影响二、实验材料用具烧杯，植物叶片，恒温培养箱，玻璃棒，NaHCO3溶液恒温培养箱避免了台灯发光产热带来的温度处理不均匀的问题，在给予稳定光强的情况下能够保证各处理之间温度的一致性。实验简述三、方法步骤将植物（非离体）进行黑暗处理1 h。实验分组剪取经黑暗处理后的植物叶片，浸泡在盛有清水的
8、烧杯或者培养皿中，分别放置于上述环境中，处理1 h。处理完毕后斯取植物下表皮，放在滴有清水的载玻片上，将表皮展平后盖上盖玻片，在10倍物镜下选取多个视野观察气孔开闭情况，记录开放和关闭的气孔数量。编号编号12345678光照20000lux黑暗20000lux200lux200lux200lux200lux200lux溶液蒸馏水蒸馏水蒸馏水蒸馏水5g/LNaHCO3溶液10g/LNaHCO3溶液15g/LNaHCO3溶液20g/LNaHCO3溶液温度232341212121212选材原则：挑选表皮容易剥离，气孔结构明显，数量适宜，且分布均匀的植物作为实验材料。A：鸢尾（100）；B：剑麻（10
9、0）；C：迎春花（100）；D：紫竹梅（100）实验优化措施实验材料 鸢尾的装片清晰度高，表皮细胞形状规则；气孔与表皮细胞交互排列，结构明显，保卫细胞的细胞壁明显加厚；气孔分布均匀且数量适宜，一个视野中大约有30个，最适宜气孔开放率的统计。其中，剑麻和迎春花的气孔数量过多，不适宜计数；鸢尾和紫竹梅的气孔数量适宜，且分布较稀疏。气孔结构以鸢尾和紫竹梅的清晰度最佳，但紫竹梅的装片清晰度不高，在撕取下表皮的过程中，容易粘连叶肉细胞。实验优化措施实验材料鸢尾（Iris tectorum ）又名：蓝蝴蝶、 紫蝴蝶等，属天门冬目，鸢尾科多年生草本，根状茎粗壮，花蓝紫色；蒴果用途：可供观赏，花香气淡雅，可以
10、调制香水，其根状茎可作中药，具有消 炎作用。实验角度：鸢尾生长期长，可全年采用，克服了蚕豆季节性的不足；耐寒性强，低温下气孔开放度仍较高。表皮易撕取，不易粘连叶肉细胞；气孔结构明显，数量适宜，分布均匀，便于观察气孔开闭情况和数量统计。建议：选择幼嫩叶片较厚的部位撕取表皮，容易获得面积较大的完整表皮。实验优化措施实验条件1.光照：A：光照处理下的气孔图（100）；B：黑暗处理下的气孔图（100）；C：光照影响鸢尾气孔开放率的统计图 在供水充足的条件下，光照是影响植物气孔开闭的主要因素。对比不同光照条件下鸢尾的气孔开放率可知，光照处理的鸢尾气孔开放率可达91.78%，而黑暗处理下气孔大部分呈现关闭
11、状态，开放率仅11.52%。未经光照处理的鸢尾依然存在部分气孔开放的现象，可认为是受到时间节律的控制。由此证明，光照能够促进植物气孔开放，加快气体交换的速率。实验优化措施实验条件2. 温度：A：23下的气孔图（100）；B：4下的气孔图（100）；C：温度影响鸢尾气孔开放率的统计图 光照相同时，不同温度对鸢尾气孔开放率的影响也有差异。23处理下的鸢尾气孔开放率达到91.78%，4处理下的鸢尾气孔多数打开，开放率接近76.40%，处理间差异显著。比较两组实验数据可知，较高的温度能够促进气孔开放，随着温度下降，气孔开放率也下降。实验优化措施实验条件3. CO2浓度：不同CO2浓度也是通过NaHCO
12、3溶液来实现。针对不同的实验材料，CO2浓度的设置也不同。通过预实验确定合理的NaHCO3溶液浓度范围，有利于实验更加顺利进行。A：蒸馏水；B：5 g/L NaHCO3；C：10 g/L NaHCO3；D：15 g/L NaHCO3溶液；E：20 g/L NaHCO3；F：气孔开放率统计图参考文献：王颖, 许艺, 陈秉初, 陈文荣. 探究环境因素对植物气孔开闭的影响J. 生物学通报, accepted.预实验结果及分析： 烧杯时间（min） 1号 2号 3号 0000500010030150402006125172301723528540286分析：所取菠菜叶材料要新鲜（萎蔫、皱缩的菠菜会影响
13、实验结果），叶片抽气要彻底，室温较适宜（建议在中午至下午3时前进行，室温较低时，实验反应速率会较低，1520min内观察不到明显的现象）；叶片在烧杯中要避免相互重叠；此实验在1520min内有明显的现象，说明在一定光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用的强度随之增加。实验结果及分析： 烧杯时间（min） 1号 2号 3号 00005015101691518102031010分析：所取菠菜叶材料要新鲜（萎蔫、皱缩的菠菜会影响实验结果），叶片抽气要彻底。1520min内有明显现象，说明在一定范围内，随着CO2浓度的升高，光合作用强度越高；建议在进行实验时，要考虑温度应该适宜，因为此实验也在晚间进行操作过，可能由于夜间温度比白天低，实验反应速度较慢。
