光合速率測定方法

1、光合速率測定方法總結(jié),光合作用 第一輪復(fù)習(xí),概念,光合速率指單位時(shí)間、單位葉面積的CO2吸收量或者是O2的釋放量；也可以用單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)的積累量來表示。,真正光合速率（總光合速率）=表觀光合速率（凈光合速率）+呼吸速率,一、干物質(zhì)量的積累“半葉法”-測光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量，即單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)積累數(shù),例1 某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測定。其原理是：將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射a小時(shí)后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記

2、為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是mg/(dm2h)。 問題： （1）可用什么方法阻止兩部分葉片 的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移？ （2）a小時(shí)內(nèi)上述B部位截取的葉片 光合作用合成有機(jī)物的總量（M）為_。,可先在中央大葉脈基部用熱水、或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理,M=MB-MA,P62,變式訓(xùn)練1 某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合作用速率，做了如圖所示實(shí)驗(yàn)。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的葉綠體真正光合作用速率=(3y一2zx)6 gcm-2h-1(不考慮取葉圓片后對

3、葉生理活動的影響和溫度微小變化對葉生理活動的影響)。則M處的實(shí)驗(yàn)條件是( ) A下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí) B下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí) C下午4時(shí)后在陽光下照射1小時(shí) D晚上8時(shí)后在無光下放置3小時(shí),A,二、氣體體積變化法-測光合作用O2產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積,例2 某生物興趣小組設(shè)計(jì)了圖3 裝置進(jìn)行光合速率的測試實(shí)驗(yàn)（忽略溫度對氣體膨脹的影響）。 測定植物的呼吸作用強(qiáng)度：裝置的燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液；將玻璃鐘罩遮光處理，放在適宜溫度的環(huán)境中；1小時(shí)后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得X值。 測定植物的凈光合作用強(qiáng)度：裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液；將裝置放

4、在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中；1小時(shí)后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得Y值。 請你預(yù)測在植物生長期紅墨水滴最可能移動方向并分析原因：,向左移動,向右移動,c玻璃鐘罩遮光，植物只進(jìn)行呼吸作用，植物進(jìn)行有氧呼吸消耗O2，而釋放的CO2氣體被裝置燒杯中NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體、壓強(qiáng)減小，紅色液滴向左移動,d裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液可維持裝置中的CO2濃度；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，在植物的生長期，光合作用強(qiáng)度超過呼吸作用強(qiáng)度，表現(xiàn)為表觀光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴向右移動,變式訓(xùn)練2 圖4是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可

5、維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度，該裝置置于20環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。20min后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在位置X處。據(jù)此回答下列問題： （1）若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量 清水，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，20min后，要使水 滴維持在位置X處，針筒的容量 （需向左/需向右/不需要）調(diào)節(jié)。 （2）若以釋放出的氧氣量來代表 凈光合作用速率，該植物的凈光合 作用速率是 mL/h。 （3）若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量 濃氫氧化鈉溶液，在20、無光條件下， 30min后，針筒的容量需要調(diào)至0.1mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X處。則在有光條件下

6、該植物的實(shí)際光合速率是 mL/h。,1.2,1.4,三、測溶氧量的變化-黑白瓶法,例3 某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼?，分裝于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時(shí)后以溫克碘量法測定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下： 表2 （1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是 ；該瓶中所有生物細(xì)胞呼吸消耗的O2量為 mg/L24h。 （2）當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為 mg/L24h。 （3）光照強(qiáng)度至少為 （填字母）時(shí)，該水層產(chǎn)氧量才能維持

7、生物正常生活耗氧量所需。,生物呼吸消耗氧氣,7,7,21,a,A10,變式訓(xùn)練3：以下實(shí)驗(yàn)是對低等植物的水域生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行的測定。 步驟1：取兩個(gè)相同的透明玻璃瓶，分別編號為1號、2號。 步驟2：用兩個(gè)瓶同時(shí)從水深3m處取水樣（都裝滿），立即測定2號瓶中的溶氧量，將1號瓶密封瓶口沉入原取水樣處。 步驟3：24h后將1號瓶取出，測定瓶中的溶氧量。按以上步驟重復(fù)3次，結(jié)果1號瓶溶氧量平均值為6.5mg，2號瓶溶氧量平均值為5.3mg。 （1）24h后，1號瓶中溶氧變化量是 ，這說明 。 （2）經(jīng)過24h后，1號瓶增加的有機(jī)物量（假設(shè)全為葡萄糖）為 。 （3）現(xiàn)欲使實(shí)驗(yàn)過程同時(shí)還能測出1號瓶24h中實(shí)

8、際合成的有機(jī)物總量，需補(bǔ)充3號瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。簡述需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（請自行選擇實(shí)驗(yàn)用具）： 。 （4）設(shè)3號瓶溶氧量平均值為a，則1號瓶實(shí)際合成葡萄糖量為 。,增加1.2mg,水生植物光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用,1.13mg,另取一個(gè)和1號、2號相同的瓶，設(shè)法使之不透光，設(shè)為3號瓶，其他處理和1號瓶相同，24h后測定溶氧量，重復(fù)3次，去平均值。,15/16(6.5-a),四、定性比較光合作用強(qiáng)度的大小-小葉片浮起數(shù)量法,例4 探究光照強(qiáng)弱對光合作用強(qiáng)度的影響，操作過程如下：,本實(shí)驗(yàn)除通過觀察相同時(shí)間內(nèi)，葉片上浮數(shù)量的多少來反映光合作用速率的大小；還可以通過三個(gè)燒杯中上浮相同葉片數(shù)量所用時(shí)間的長短來描

9、述。但該實(shí)驗(yàn)方法只能定性比較，無法測出具體的量變。,小葉片浮起數(shù)量法的原理和不足,五、測裝置中CO2濃度的變化-紅外線CO2傳感器,原理：由于CO2對紅外線有較強(qiáng)的吸收能力，CO2的多少與紅外線的降低量之間有一線性關(guān)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。,例5 為測定光合作用速率，將一植物幼苗放入大錐形瓶中，瓶中安放一個(gè)CO2傳感器來監(jiān)測不同條件下瓶中CO2濃度的變化，如下圖5所示。相同溫度下，在一段時(shí)間內(nèi)測得結(jié)果如圖6所示。請據(jù)圖回答： （1）在60120min時(shí)間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度的變化趨勢為 。理由是 。 （2）在60120min時(shí)間段，瓶內(nèi)CO2濃度下降的原因是 。此時(shí)間段該植物光合速率為 ppmmin。,逐漸降低,CO2濃度降低的趨勢逐漸降低,植物的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,25,變式訓(xùn)練3 將一株綠色植物置于密閉錐形瓶中，如下圖所示。在連續(xù)60分鐘監(jiān)測的過程中，植物一段時(shí)間以固定的光照強(qiáng)度持續(xù)照光，其余時(shí)間則處于完全黑暗中，其他外界條件相同且適宜，測得瓶內(nèi)CO2濃度變化結(jié)果如圖-4所示。據(jù)此分