光合速率的測定方法歸納總結

1、列問題：LDAYtRyKfE光合速率的測定方法歸納總結圖 1考點分析：光合作用在歷年的高考中頻繁出現(xiàn)，但一般不是單一知識點的考查，往往結合光合作用和呼吸作用的過程綜合考查，考題既有選擇題也有非選擇題，但多數(shù)考題都依托坐標圖、裝置圖進行考查。b5E2RGbCAP相關策略：(1) 明確測定指標：光合作用和呼吸作用的強度一般用氣體含量的變化來測定，但此時測得的氣體含量變化不是真實的光合作用和呼吸作用，而是一種表觀的光合作用和呼吸作用。plEanqFDPw(2) 繪制坐標曲線：復習中可通過坐標曲線分析光合速率和呼吸速率的相等點，呼吸速率的最高值及光合速率的最高值。DXDiTa9E3d(3) 聯(lián)系生產(chǎn)實

2、際：復習中要重視對光合作用過程和影響因素的分析和理解，并學會結合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)解釋提高作物產(chǎn)量的原理和途徑。RTCrpUDGiT這里主要歸納光合速率的測定方法。一般測定光合速率的方法都不能排除葉子的呼吸作用，所以測定的結果實際是光合作用速率減去呼吸作用速率的差值，叫做表觀光合速率或凈光合速率。若能測出其呼吸速率，把它加到凈光合速率上去，則可測得真正光合速率。5PCzVD7HxA真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。光合速率常見的測定方法歸納如下:1. 半葉法”-測光合作用有機物的生產(chǎn)量，即單位時間、單位葉面積干物質產(chǎn)生總量【典例1】某學校某研究小組用番茄進行光合作用實驗，采用半葉法”對番茄葉片的光合速

3、率進行測定。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?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水、或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理)阻止兩部分的物質和能量轉移。在適宜 光照下照射6小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB , 獲得相應數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/(dm2 h)。 jLBHrnAlLg(1) MA表示6小時后葉片初始質量-呼吸作用有機物的消耗量，MB 表示6小時后：()+ ()-呼吸作用有機物的消耗量。XHAQX74J0X(2) 若 M=MB-MA ，貝U M 表示(3) 真正光合速率( 單位：mg /d

4、m2h)就是答案：葉片初始質量+光合作用有機物的總產(chǎn)量B葉片被截取部分在 6小時內光合作用合成的有機物總量M值除以時間再除以面積2. 氣體體積變化法-測光合作用02產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積【典例2】下圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的.氧化碳濃度，該裝置置于20C環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細管內的水滴在位置X。20min后，針筒的容量需要調至 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(1) 若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量清水，重復上述實驗，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)調節(jié)

5、。Zzz6ZB2Ltk(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20C、無光條件下，30min后，針筒的容量需要調至0.1mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在 X處。則在有光條件下 該植物的實際光合速率是mL/h。dvzfvkwMI1解析：(1)由光合作用的總反應式6CO2+12H2O-，可知反應前后氣體體積不變，所以不需要調節(jié)針筒容量就可使水滴維持在X處。rqyn14ZNXI(2) 光照條件下，由于光合作用吸收的CO2由緩沖液補充，緩沖液能維持 CO2濃度，同時釋放出O2導致密閉裝置內氣體壓強增大，若使

6、水滴X不移動，其針筒中單位時間內O2氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大小。由題可知，若以釋放出的氧氣量來 代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是 (0.6-0.2 ) X 3=1.2(mL/h) EmxvxOtOco(3) 瓶中液體改放為NaOH液，貝U裝置內CO2完全被吸收，植物體不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，瓶中氣體的變化即呼吸消耗的O2的變化。則在有光條件下該植物的真正光合速率 =表觀光合速率+呼吸速率，既1.2+0.1 X 2=1.4 ( mL/h)。SixE2yXPq5答案：(1)不需要(2) 1.2(mL/h)(3) 1.4 ( mL/h)3. 黑白瓶法-測溶氧量的變

7、化【典例3】 某研究小組從當?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：6ewMyirQFL光照強度(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為3mg/L的原因是；該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的 02 量為 mg/L 24h。kavU42VRUs(2) 當光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧

8、氣量為mg/L 24h。(3) 光照強度至少為(填字母)時，該水層產(chǎn)氧量才能維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測定。白瓶就是透光瓶，里面可進行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶，只能進行呼吸作用。在相同條件下培養(yǎng)一定時間，黑瓶中所測得的數(shù)據(jù)可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的變化可以確定表觀光合作用量，然后就可以計算出總光合作用量。y6v3ALoS89(1) 黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是：黑瓶沒有光照，植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧，其中的生物呼吸消耗氧氣，該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為：原初溶解氧-24小時后氧含量，即 10-3=7(mg

9、/L -24h )。M2ub6vSTnP(2) 當光照強度為 c時，表觀光合速率的大小為：24小時后氧含量-原初溶解氧，即 24-10=14 (mg/L24h)。呼吸速率為 10-3=7 ( mg/L -24h)。真正光合速率為 14+7=21 (mg/L -24h) .OYujCfmUCw(3) 黑暗時，黑白瓶都是 3 mg/L -24h,說明水體生物呼吸速率為10-3=7 ( mg/L -24h),所以光照強度至少為 a時，凈光合速率為10-3=7 ( mg/L -24h),才能維持水中生物正常生活耗氧量所需。eUts8ZQVRd答案：(1)黑瓶中植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧，生物呼吸消耗氧

10、氣7 (2) 21 (3) a4. 紅外線C02傳感器-測裝置中C02濃度的變化【典例4】某學校某研究小組用通過用紅外線C02傳感器-測裝置中C02濃度的變化來測光合速率。由于C02對紅外線有較強的吸收能力，C02的多少與紅外線的降低量之間有一線性關系，因此C02含量的變化即可靈敏地反映在檢測儀上，常用紅外線C02傳感器來測量 C02濃度的變化。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C02傳感器來監(jiān)測不同條件下瓶中C02濃度的變化，如下圖 5所示。相同溫度下，在一段時間內測得結果如圖6所示。請據(jù)圖回答：sQsAEJkW5T圖5圖6(1) 在060min時間段：瓶內C02濃

11、度上升的原因是：植物在黑暗條件下，60min內植物呼吸 釋放 C02 量是(ppm )。GMslasNXkA(2) 在60120min時間段：瓶內C02濃度下降的原因是，用瓶中安放的C02傳感器來監(jiān)測瓶中C02濃度60min內的變化數(shù)值是(ppm)，該數(shù)值是60min內凈光合作用消耗的 C02量。TirRGchYzg 解析：(1)在60120min時間段內，葉肉細胞光合作用強度的變化趨勢為逐漸降低，理由是C02的濃度逐漸降低。7EqZcWLZNX(2)在60120min時間段，瓶內C02濃度下降的原因是：植物的光合作用強度大于呼吸作用強度，C02不斷減少。用瓶中安放的C02傳感器來監(jiān)測瓶中 C

12、02濃度60min內的變化是1500 -500 =1000 (ppm)，該數(shù)值是60min內凈光合作用消耗的C02量。izq7iGfO2E在060min時間段，瓶內C02濃度上升的原因是：植物在黑暗條件下只進行呼吸作用，植物呼吸釋放 C02 量是 1500-1000=500 (ppm)。zvpgeqJ1hk所以，此時間段該植物光合速率為(1000+500 ) /60=25(ppm / min)。答案：(1)植物在黑暗條件下只進行呼吸作用500(2)植物的光合作用強度大于呼吸作用強度10005小葉片浮起數(shù)量法-定性比較光合作用強度的大小(見課本)【對點練習】1.某同學欲測定植物葉片葉綠體的光合作

13、用速率，做了如圖所示實驗。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，于不同時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，測得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y 一 2z x)/6 g cm-2h-1(不考慮取葉圓片后對葉60min 內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處的實驗條件是()NrpoJac3v1環(huán)召11后的葉柄A .下午4時后將整個實驗裝置遮光3小時B .下午4時后將整個實驗裝置遮光6小時C .下午4時后在陽光下照射 1小時 D .晚上8時后在無光下放置 3小時2將一株綠色植物置于密閉錐形瓶中，如圖-3所示。在連續(xù)60分鐘監(jiān)測的過程中

14、，植物一段時間以固定的光照強度持續(xù)照光，其余時間則處于完全黑暗中，其他外界條件相同且適宜，測得瓶內C02濃度變化結果如圖-4所示。據(jù)此分析可知()1nowfTG4KIA 最初10min內，瓶內C02濃度逐漸下降，說明植物的光合作用逐漸增強B第2030min內，瓶內植物光合作用逐漸減弱，呼吸作用逐漸增強C.第4060min內，瓶內植物的光合作用速率與呼吸作用速率大致相等D 瓶內植物在照光時段內實際的光合作用速率平均為90ppmC02/min3下列有關細胞呼吸的敘述，正確的是()A. 酵母菌線粒體基質含有與無氧呼吸有關的酶B. 丙酮酸和H20在線粒體內膜上徹底分解成C02和H20C. 破傷風芽孢桿

15、菌在氧氣充足環(huán)境下易大量繁殖D. 低溫儲存水果呼吸速率降低)A 甲條件下，細胞4酵母菌的葡萄糖溶液均分為 4份，分別置于甲、乙、丙、丁四種條件 下培養(yǎng)，測得 CO2和O2體積變化的相對值如圖。下列敘述正確的是(3) 如果要測定該植物真正光合作用的速率，該如何增加一組實驗(作為對照組)？。若在單位時間內，實驗組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物的真正光合作用速率為。(4) e點與f點相比，e點時刻C3的合成速率與b點相比，a點形成的原因可能是。(2分)(5) 在圖B中g點所處的狀態(tài)，葉綠體內 ATP移動的方向是。(6) 在圖B中cd段，葉肉細胞產(chǎn)生 ATP的場所有。(7) 如將圖A裝置放在黑暗環(huán)境

16、中一段時間，在此過程中細胞中可能產(chǎn)生 CO2的反應式：。(2分)呼吸的產(chǎn)物除C02外，還有乳酸fjnFLDa5ZoB 乙條件下，有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多C.丙條件下，細胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少D 丁條件下，產(chǎn)物中的C02全部來自線粒體 6吸收呈 CO/釋於M5. (11分)綠色植物的光合作用與細胞呼吸之間有密切的聯(lián)系。甲圖表示光合作用與細胞呼吸之間的部分物質關系；乙圖表示用相對值OR642Or打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片，用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，再置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(裝置如下圖所示)。tfnNh

17、nE6e5(1) 甲圖中過程中發(fā)生的能量變化是；將陽光下正常生長的植物迅速移入暗室，X物質含量；過程中能使 ADP含量增多的是過程；圖中過程進行的部位是。HbmVN777sL(2) 乙圖在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸；cd段曲線變化的原因最可能是：隨著NaHCO3溶液濃度升高，使代謝水平降低。V7l4jRB8Hs(3) 乙圖中配制的 NaHCO3溶液中不含氧氣，整個實驗過程中葉片(填不能”或 能”)進行呼吸7某生物興趣小組設計了圖I所示實驗裝置。在光照強度a、b、c、d條件下，分別測得單位時間內相關數(shù)據(jù)并計算繪制坐標圖2。AVktR43bpw(1) 要獲得光照強度 a條件下所測得的數(shù)據(jù)，圖I裝置的燒杯中應放入溶液，還應對該裝置做 處理，放在適宜溫度的環(huán)境中，1小時后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度。ORjBnOwcEd(2) 若圖1裝置的燒杯中放入 CO2緩沖溶液，放在c光照條件下的適宜溫度環(huán)境中， 1小時后 所獲得數(shù)值可繪制圖 2中對應的柱形圖，則記錄的紅墨水滴 (向左、向右或不移動)，此時細胞中產(chǎn)生 ATP的場所是 。 2MiJTy0dTT紅謂術禰綠色植物一倒隹玻璃鐘琨怪杯圖Iabed光照強度(3)圖2中光照強度d時，單位時間內細胞從周圍環(huán)境吸收 個單位的CO2。(4)為防止等因素所引起的誤差，應