光合速率的測(cè)定及數(shù)據(jù)處理(甌海中學(xué)任玲玲)

1、光合速率的測(cè)定及數(shù)據(jù)處理光合速率的測(cè)定及數(shù)據(jù)處理甌海中學(xué)甌海中學(xué) 任玲玲任玲玲6CO2 + 12H2O* 光能光能葉綠體葉綠體C6H12O6+ 6H2O + 6O2*植物或其葉片光合速率測(cè)定的常用方法植物或其葉片光合速率測(cè)定的常用方法CO2濃度變化法濃度變化法 紅外線紅外線CO2傳感器：傳感器： 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：CO2對(duì)紅外線有較強(qiáng)的吸收能力，對(duì)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線性關(guān)系，的多少與紅外線的降低量之間有線性關(guān)系，因此因此CO2含量的變化即可靈敏地反映在檢測(cè)儀含量的變化即可靈敏地反映在檢測(cè)儀上。上。 植物或其葉片光合速率測(cè)定的常用方法植物或其葉片光合速率

2、測(cè)定的常用方法CO2濃度變化法濃度變化法植物或其葉片光合速率測(cè)定的常用方法植物或其葉片光合速率測(cè)定的常用方法O2體積變化法體積變化法水體中溶氧量的水體中溶氧量的 變化（黑白瓶法）變化（黑白瓶法）小葉圓片浮起的小葉圓片浮起的 數(shù)量統(tǒng)計(jì)法數(shù)量統(tǒng)計(jì)法實(shí)驗(yàn)材料及試劑：實(shí)驗(yàn)材料及試劑：枝葉茂盛的微小型盆栽植物若干枝葉茂盛的微小型盆栽植物若干 （如右圖所示）（如右圖所示） 蒸餾水蒸餾水 一定濃度的一定濃度的NaOH溶液溶液 一定濃度的一定濃度的CO2緩沖液緩沖液實(shí)驗(yàn)器具：實(shí)驗(yàn)器具：打孔器打孔器 小燒杯小燒杯 烘干器烘干器 天平天平 遮光裝置遮光裝置 透明容器透明容器 紅外線紅外線CO2傳感器傳感器 帶刻度

3、的彎曲玻璃管帶刻度的彎曲玻璃管 （內(nèi)含可移動(dòng)液滴）（內(nèi)含可移動(dòng)液滴）其上有其上有1小孔，小孔，可插玻璃管或可插玻璃管或傳感器傳感器植物光合速率測(cè)定的思路設(shè)計(jì)植物光合速率測(cè)定的思路設(shè)計(jì)植物光合速率測(cè)定的思路設(shè)計(jì)植物光合速率測(cè)定的思路設(shè)計(jì)（1）實(shí)驗(yàn)材料、用具、試劑選擇是否合理？）實(shí)驗(yàn)材料、用具、試劑選擇是否合理？（2）材料處理、步驟是否正確？）材料處理、步驟是否正確？（3）測(cè)得哪些數(shù)據(jù)，怎樣處理得到植物（或）測(cè)得哪些數(shù)據(jù)，怎樣處理得到植物（或葉片）的真正光合速率？葉片）的真正光合速率？植物或其葉片光合速率測(cè)定的常用方法植物或其葉片光合速率測(cè)定的常用方法葉片干物質(zhì)量變化法葉片干物質(zhì)量變化法采用采用“

4、半葉法半葉法”測(cè)定葉片光合作用制造的有機(jī)物測(cè)定葉片光合作用制造的有機(jī)物量：量：M=MBMA 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：將對(duì)稱葉片的一部分（將對(duì)稱葉片的一部分（A）遮光，另一部）遮光，另一部分（分（B）不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎǎ┎蛔鎏幚恚⒉捎眠m當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缛纭碍h(huán)割法環(huán)割法”）阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射a小小時(shí)后，在時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為稱重，分別記為MA、MB，則，則a小時(shí)內(nèi)上述小時(shí)內(nèi)上述B部位截取的部位截取的葉片光合作用合成有機(jī)物的總量（葉片光合作用合成有機(jī)物

5、的總量（M）為）為_ _ _。 市二模市二模30題（題（5）在適宜條件下對(duì)植物葉片進(jìn)行實(shí)在適宜條件下對(duì)植物葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)如圖驗(yàn)如圖2所示的處理，測(cè)定處理前后葉片的干物質(zhì)量，所示的處理，測(cè)定處理前后葉片的干物質(zhì)量，則葉片光合作用制造有機(jī)物的量可表示為則葉片光合作用制造有機(jī)物的量可表示為 。 光照前后的變化量光照前后的變化量黑暗前后的變化量黑暗前后的變化量光照后光照后c-光照前光照前b黑暗前黑暗前a-黑暗后黑暗后b應(yīng)用應(yīng)用1 1 將生長狀況相同的輪藻葉片分成將生長狀況相同的輪藻葉片分成4 4等份，在不同等份，在不同的溫度下分別暗處理的溫度下分別暗處理1h1h，再光照，再光照1h1h（光照強(qiáng)度相同），

6、（光照強(qiáng)度相同），測(cè)定其重量變化，得到如下的數(shù)據(jù)：測(cè)定其重量變化，得到如下的數(shù)據(jù)：組別組別1 12 23 34 4溫度（溫度（）272728282929 3030暗處理后的重量變化（暗處理后的重量變化（mgmg）-2-2-3-3-4-4 -2-2光照后和暗處理前的重量變化（光照后和暗處理前的重量變化（mgmg）+3+3+3+3+3+3 +1+1 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出各溫度下光照期間的真正光合根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出各溫度下光照期間的真正光合速率。速率。+7 +9 +11 +5應(yīng)用應(yīng)用2 2 當(dāng)植物光合作用吸收的當(dāng)植物光合作用吸收的COCO2 2量與呼吸作用釋放的量與呼吸作用釋放的COCO2 2量相量相

7、等時(shí)，環(huán)境中的等時(shí)，環(huán)境中的COCO2 2濃度為濃度為COCO2 2補(bǔ)償點(diǎn)；補(bǔ)償點(diǎn)；COCO2 2達(dá)到一定濃度時(shí)，光達(dá)到一定濃度時(shí)，光合速率不再增加，此時(shí)的合速率不再增加，此時(shí)的COCO2 2濃度為濃度為COCO2 2飽和點(diǎn)。育種專家測(cè)定飽和點(diǎn)。育種專家測(cè)定了了2222時(shí)，某作物時(shí)，某作物A A、B B兩個(gè)品種在不同兩個(gè)品種在不同COCO2 2濃度下的濃度下的COCO2 2吸收量，吸收量，以及黑暗條件下的以及黑暗條件下的COCO2 2釋放量，結(jié)果如下表：釋放量，結(jié)果如下表：COCO2 2補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償點(diǎn)（mmol/molmmol/mol）COCO2 2飽和點(diǎn)飽和點(diǎn)(mmol/mol)(mmol/m

8、ol)COCO2 2飽和點(diǎn)時(shí)飽和點(diǎn)時(shí)COCO2 2吸收吸收量量mmol/(mmmol/(m2 2h)h)黑暗條件下黑暗條件下COCO2 2釋放釋放量量mmol/(mmmol/(m2 2h)h)A A品種品種0.060.061.061.061001006060B B品種品種0.050.051.131.1370702727（1 1）COCO2 2飽和點(diǎn)時(shí)，飽和點(diǎn)時(shí)，A A品種的真正光合速率為品種的真正光合速率為mmol/(mmmol/(m2 2h)h)。（2 2）若環(huán)境中的）若環(huán)境中的COCO2 2濃度保持在濃度保持在COCO2 2飽和點(diǎn)，先光照飽和點(diǎn)，先光照1414小時(shí)，再小時(shí)，再黑暗黑暗101

9、0小時(shí)，則一天中小時(shí)，則一天中A A品種積累的葡萄糖比品種積累的葡萄糖比B B品種多品種多mg/mmg/m2 2。160 2700下圖所示裝置中，下圖所示裝置中，CO2緩沖液用于調(diào)節(jié)小室緩沖液用于調(diào)節(jié)小室內(nèi)內(nèi)CO2的量，使其保持在的量，使其保持在0.03，小室內(nèi)氣，小室內(nèi)氣體的體積變化可根據(jù)毛細(xì)管內(nèi)有色液滴的移體的體積變化可根據(jù)毛細(xì)管內(nèi)有色液滴的移動(dòng)距離測(cè)得。在適宜溫度條件下，用該裝置動(dòng)距離測(cè)得。在適宜溫度條件下，用該裝置測(cè)定測(cè)定A植物和植物和B植物的新鮮綠葉在不同光照條植物的新鮮綠葉在不同光照條件下的光合速率件下的光合速率 ，結(jié)果如下表，結(jié)果如下表(其中其中“-”表示表示左移，左移，“+”表

10、示右移表示右移) ： 數(shù)據(jù)的處理與分析數(shù)據(jù)的處理與分析植植物物光合速率光合速率與呼吸速與呼吸速率相等時(shí)率相等時(shí)的光照強(qiáng)的光照強(qiáng)度（度（klx）光合作用強(qiáng)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大度達(dá)到最大值時(shí)所需要值時(shí)所需要的最小光照的最小光照強(qiáng)度（強(qiáng)度（klx）黑暗條件下黑暗條件下小室內(nèi)氣體小室內(nèi)氣體體積變化量體積變化量（mg/100cm2葉葉小時(shí)）小時(shí)）光合作用強(qiáng)度達(dá)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)小室到最大值時(shí)小室內(nèi)氣體體積變化內(nèi)氣體體積變化量（量（mg/100cm2葉葉小時(shí)）小時(shí)）A13-5.5+11B39-15+302 2、請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出、請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出A A、B B植物的表觀光合植物的表觀光合速率變化趨勢(shì)線

11、。速率變化趨勢(shì)線。1 1、理論上，當(dāng)光照強(qiáng)度為、理論上，當(dāng)光照強(qiáng)度為3 3千勒克司時(shí)，千勒克司時(shí)，A A植物與植物與B B植物新鮮綠葉中植物新鮮綠葉中H H2 2O O光解產(chǎn)生光解產(chǎn)生O O2 2的差值為的差值為 mg mg O O2 2/100 cm/100 cm2 2葉葉小時(shí)小時(shí)數(shù)據(jù)的處理與分析數(shù)據(jù)的處理與分析植植物物光合速率光合速率與呼吸速與呼吸速率相等時(shí)率相等時(shí)的光照強(qiáng)的光照強(qiáng)度（度（klx）光合作用強(qiáng)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大度達(dá)到最大值時(shí)所需要值時(shí)所需要的最小光照的最小光照強(qiáng)度（強(qiáng)度（klx）黑暗條件下黑暗條件下小室內(nèi)氣體小室內(nèi)氣體體積變化量體積變化量（mg/100cm2葉葉小時(shí)）小時(shí)）

12、光合作用強(qiáng)度達(dá)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)小室到最大值時(shí)小室內(nèi)氣體體積變化內(nèi)氣體體積變化量（量（mg/100cm2葉葉小時(shí)）小時(shí)）A13-5.5+11B39-15+301.53、以、以B植物曲線為例，關(guān)注三個(gè)特殊點(diǎn)：植物曲線為例，關(guān)注三個(gè)特殊點(diǎn)：數(shù)據(jù)的處理與分析數(shù)據(jù)的處理與分析（1）與）與Y軸交點(diǎn)：軸交點(diǎn)：對(duì)對(duì)B植物葉片中的細(xì)胞來說，呼吸速率是否一致？植物葉片中的細(xì)胞來說，呼吸速率是否一致？此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下，葉片細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下，葉片細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有哪些？的場(chǎng)所有哪些？（2）光補(bǔ)償點(diǎn)：）光補(bǔ)償點(diǎn)：對(duì)對(duì)B植物葉片中的某個(gè)葉肉細(xì)胞來說，其呼吸消耗的植物葉片中的某個(gè)葉肉細(xì)胞來說，其呼吸

13、消耗的O2量量是否等于光合作用生成的是否等于光合作用生成的O2量？量？在光強(qiáng)度為在光強(qiáng)度為3千勒克斯，其他實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，適千勒克斯，其他實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，適當(dāng)提高裝置中當(dāng)提高裝置中CO2緩沖液的濃度（不考慮對(duì)呼吸的影響），緩沖液的濃度（不考慮對(duì)呼吸的影響），光合速率將發(fā)生怎樣的變化？光合速率將發(fā)生怎樣的變化？3、以、以B植物曲線為例，關(guān)注三個(gè)特殊點(diǎn)：植物曲線為例，關(guān)注三個(gè)特殊點(diǎn)：（3）光飽和點(diǎn)：）光飽和點(diǎn)：此點(diǎn)后光合速率不再增大的主要限制因素是什么？此點(diǎn)后光合速率不再增大的主要限制因素是什么？結(jié)合光合作用的具體過程解釋繼續(xù)增大光照強(qiáng)度，結(jié)合光合作用的具體過程解釋繼續(xù)增大光照強(qiáng)度，光合速率不變的原因？光合速率不變的原因？若適當(dāng)提高若適當(dāng)提高CO2 緩沖液的濃度，其他條件不變，則緩沖液的濃度，其他條件不