《光合速率的测定方法及练习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光合速率的测定方法及练习题（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品文档光合速率的测定方法例析光合作用是高考的重点内容，如何提高光合作用总产量，是科研人员一直要解决的与人类社会和生活息息相关的生物学问题，而提高光合作用总产量的关键是提高光合作用速率，简称光合速率。光合速率指单位时间、单位叶面积的CO的吸收量或者是 O 的释放量；也可以用单位时间、单22位叶面积干物质积累数表示。通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示2（ mg/ dmh），一般测定光合速率的方法都没有考虑叶子的呼吸作用，所以测定的结果实际是光合作用速率减去呼吸作用速率的差数， 叫做表观光合速率或净光合速率。若能测出其呼吸速率 , 把它加到表观光合速率上去 , 则可测得真正光合速率
2、，真正光合速率=表观光合速率 +呼吸速率。光合速率常见的测定方法有哪些呢？光合速率又是如何计算的呢？请看以下几种光合速率的测定方法。1. “半叶法” - 测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质产生总量例 1.某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是：将对称叶片的一部分(A) 遮光，另一部分(B) 不做处理，并采用适当的方法（可先在叶柄基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理）阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6 小时后，在A、 B 的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、 MB，获得相应数据，则可计算
3、出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2 h) 。问题：若M=MB-MA，则 M表示。解析： 本方法又叫半叶称重法，常用大田农作物的光合速率测定。如图 1 所示， A 部分遮光，这半片叶片虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用。另一半 B 部分叶片既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。题中： MB表示 6 小时后叶片初始质量 +光合作用有机物的总产量- 呼吸作用有机物的消耗量，MA表示 6 小时后初始质量 - 呼吸作用有机物的消耗量，所以， M=M-M ，就是光合作用有机物的经过6 小时干物质的积累数（B 叶片被截取部分在6 小BA时内光合作用合成的有机物总量）。这样，真正光合速率（
4、单位： mg /dm2 h）就是 M值除以时间再除以面积就可测得。答案： B 叶片被截取部分在6 小时内光合作用合成的有机物总量。1欢迎下载精品文档变式训练 1. 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理 ( 仅限制叶片有机物的输入和输出) ，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一 2zx) 6 g cm-2 h-1 ( 不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则 M处的实验条 ()A下午 4时后将整个实验装置遮光3 小时B下午 4时后将整个实验装置遮光
5、6 小时C下午 4时后在阳光下照射1 小时D晚上 8时后在无光下放置3 小时解析：起始干重为上午10 时移走时的叶圆片干重x 克，从上午10 时到下午4 时，叶片在这6小时内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4 时移走的叶圆片干重y 克减去上午10 时移走时的叶圆片干重x 克的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：（y 一 x）克。若要求出呼吸作用干物质量， 应将叶片遮光处理， 先假设叶片遮光处理为 M小时后干重为 z 克，下午 4 时移走的叶圆片干重 y 克减去叶片遮光处理 M小时后的干重 z 克差值，就是呼吸作用干物质量：（ y 一 x）克。已知：测得叶片的叶绿体光合作用速率 =(
6、3y 一观光合速率 +呼吸速率，得出：（ 3y 一 2z x) 6 = 小时 ， A 选项正确 。2z x) 6 g cm-2 h-1 ， 据真正光合速率 =表（ y 一 x） / 6 + （ y 一 x） / M ，计算出 M = 3。2欢迎下载精品文档2 . 气体体积变化法 - 测光合作用 O2 产生 ( 或 CO2消耗 ) 的体积例 2：某生物兴趣小组设计了图2 装置进行光合速率的测试实验（忽略温度对气体膨胀的影响）。测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；1 小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得X 值。测定植物的净光合
7、作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；1 小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得Y 值。请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因：表 1项目红墨水滴移动方向原因分析测定植ca物呼吸作用速率测定植db物净光合作用强度解析：测定植物的呼吸作用强度时，将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中的NaOH溶液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红色液滴向左移动，向左移动的距离X，就代表植物进行有氧呼吸消耗的量O2 量，也就是有氧呼吸产生的CO2量。测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯
8、中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2 浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，又处在植物的生长期，其光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动，向右移动距离Y，就代表表观光合作用释放O2 量，也就是表观光合作用吸收的CO2 量。所以，依据实验原理：真正光合速率=呼吸速率 +表观光合速率，就可以计算出光合速率。答案： a 向左移动c 将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗 O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红。3欢迎下载精品文档色液滴向左移动b向右移动d
9、 装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放 O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动变式训练 2 .图 4 是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。20min 后，针筒的容量需要调至0.6mL 的读数，才能使水滴仍维持在位置X 处。据此回答下列问题：（ 1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min 后，要使水滴维持在位置
10、X 处，针筒的容量（需向左 / 需向右 / 不需要）调节。（ 2）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是mL/h 。（ 3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20、无光条件下，30min 后，针筒的容量需要调至0.1mL 的读数，才能使水滴仍维持在X 处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是mL/h 。解析 ：（ 1）由光合作用的总反应式6CO2+12HOC6H12O6+6O2+6H2O，可知反应前后气体体积不变，所以不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X 处。（ 2）光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，缓冲液能维持CO2浓度，同时释放出 O
11、2 导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2 气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是（ 0.6-0.2 ） 3=1.2(mL/h) 。（ 3）瓶中液体改放为NaOH溶液，则装置内CO2 完全被吸收，植物体不能进行光合作用，只能进行呼吸作用， 瓶中气体的变化即呼吸消耗的O2 的变化。则在有光条件下该植物的真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，既1.2+0.1 2=1.4 （ mL/h）。答案： （ 1）不需要（ 2） 1.2(mL/h)（ 3） 1.4 （ mL/h ）。4欢迎下载精品文档3.
12、 黑白瓶法 - 测溶氧量的变化例 3： 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为 10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24 小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下：表 2光照强度（ klx ）0（黑暗）abcde白瓶溶氧量 (mg/L)31016243030黑瓶溶氧量 (mg/L)333333（ 1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L 的原因是；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2 量为mg/L 24h。（ 2）当光照强度为c 时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为mg/L 24h。（ 3）光照强度至少为（填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。解析： 黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定。白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶，只能进行呼吸作用
