光合作用测定方法课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光合速率测定方法总结,-2017,概念,光合速率指单位时间、单位叶面积的,CO,2,消耗量,或者是,O,2,的产生量,；也可以用单位时间、单位叶面积,有机物的制造量,来表示。,真正光合速率（总光合速率）,=,表观光合速率（净光合速率）,+,呼吸速率,一、,“半叶法”,-,测光合作用有机物的制造量,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，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射,a,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,M,A,、,M,B,，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是,mg/(dm2h),。,问题：,（,1,）可用什么方法阻止两部分叶片,的物质和能量转移？,（,2,）若,M=M,B,-M,A,，,则M的含义是：,_ _ _,。,可先在中央大叶脉基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理,a,小时内,B,部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量,P62,变式训练,1,在同一天时间里，从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片，称取其质量，实验情况如图所示。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析，其中错误的是 ：（）,A叶圆片y比叶圆片x重B（y-x）g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净 增加量C在下午4时至晚上10时这段时间内，呼吸作用的速率可表示为 y-zD假使全天温度保持不变，则从上午10时到下午4时，一个叶圆 片制造的有机物为(2y-x-z)g,C,二、气体体积变化法,-,测光合作用,O,2,产生,(,或,CO,2,消耗,),的体积,例,2,某生物兴趣小组设计了图,3,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。,测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入,NaHCO,3,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：,项目,红墨水滴移动方向,原因分析,测定植物呼吸作用速率,a,c,测定植物净光合作用强度,b,d,向左移动,向右移动,c,玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗,O,2,，而释放的,CO,2,气体被装置烧杯中,NaOH,溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动,d,装置的烧杯中放入,NaHCO,3,缓冲溶液可维持装置中的,CO,2,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,O,2,，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,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,NaOH,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,。,1.2,1.4,三、测溶氧量的变化,-,黑白瓶法,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,（,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,O,2,量为,mg/L24h,。,（,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/L24h,。,（,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。,光照强度（,klx,）,0,（黑暗）,a,b,c,d,e,白瓶溶氧量,(mg/L),3,10,16,24,30,30,黑瓶溶氧量,(mg/L),3,3,3,3,3,3,生物呼吸消耗氧气,7,21,a,变式训练,3,：,以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。,步骤,1,：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为,1,号、,2,号。,步骤,2,：用两个瓶同时从水深,3m,处取水样（都装满），立即测定,2,号瓶中的溶氧量，将,1,号瓶密封瓶口沉入原取水样处。,步骤,3,：,24h,后将,1,号瓶取出，测定瓶中的溶氧量。按以上步骤重复,3,次，结果,1,号瓶溶氧量平均值为,6.5mg,，,2,号瓶溶氧量平均值为,5.3mg,。,（,1,）,24h,后，,1,号瓶中溶氧变化量是,，这说明,。,（,2,）经过,24h,后，,1,号瓶增加的有机物量（假设全为葡萄糖）为,。,（,3,）现欲使实验过程同时还能测出,1,号瓶,24h,中实际合成的有机物总量，需补充,3,号瓶进行实验。简述需补充的实验内容（请自行选择实验用具）：,。,（,4,）设,3,号瓶溶氧量平均值为,a,，则,1,号瓶,24h,实际合成葡萄糖量为,。,增加,1.2mg,水生植物光合作用强度大于呼吸作用强度,1.13mg,另取一个和,1,号、,2,号相同的瓶，设法使之不透光，设为,3,号瓶，其他处理和,1,号瓶相同，,24h,后测定溶氧量，重复,3,次，取平均值。,15/16(6.5-a),四、定性比较光合作用强度的大小,-,小叶片浮起数量法,例,4,探究光照强弱对光合作用强度的影响，操作过程如下：,步骤,操作方法,说明,材,料,处理,打孔,取生长旺盛的菠菜叶片绿叶，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。,抽气,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逸出,。,这一步骤可重复几次。,沉底,将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。,叶片细胞间隙充满水而全都沉到水底。,分组,取,3,只小烧杯，标记为,A,、,B,、,C,，分别倒入,20mL,富含,CO,2,的清水。分别向,3,只小烧杯中各放入,10,片小圆形叶片。,事先可用口通过玻璃管向清水内吹气。,对照,用,3,盏,40 W,台灯分别向,A,、,B,、,C 3,个实验装置进行强、中、弱三种光照。,光照强弱（自变量）可通过调节,来决定。,观察,观察并记录叶片浮起的数量（因变量）。,实验预期：,_,烧杯中的小叶片,浮起的数目最多。,变式训练,4,下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图,图乙为每小时所测得的结果.,据图分析：,(1)请写出控制本实验自变量的一种方法：_.,（,2,）为了防止无关变量对实验结果的干扰,本实验还应设置对照实验,请问对照装置如何设置?_.,（,3,）图甲所示装置无法测得A点数据,除非将其中的NaHCO 3 溶液换为_溶液,且将装置放在 _ 环境中.,用不同瓦数的灯泡或改变灯与广口瓶的距离,将装置中的茉莉花换成死花,其他设置与装置甲一样,NaOH,黑暗(或遮光),（,4,）该小组某同学继续以下实验探究光合作用速率与CO 2 浓度的关系.用打孔器从菠菜植株的叶片打取直径1cm的小圆片40片,用针筒抽去叶圆片叶肉细胞间隙的气体后,随即均分为4组并分别放入A、B、C、D四个各装有60ml蒸馏水的锥形瓶中,叶圆片全部沉入水底.随后按下表操作,并记录实验结果.(蒸馏水中的溶解氧忽略不计),分析表中实验数据可得出的实验结论是,_.,B、C、D四个锥形瓶中未上浮的叶圆片能否进行有氧呼吸?并说明理由.,_.,另一同学重复上述实验时,将D锥形瓶200W灯泡的距离设置过远,其他操作不变,30min后发现无叶圆片上浮.其原因是,_ _.,在,一定范围内,植物光合速率随CO 2 浓度升高而升高,能。叶圆片能光合作用产生O 2 供有氧呼吸利用,光照强度弱,光合速率低,产生的O 2 不足,本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。但该实验方法只能定性比较，无法测出具体的量变。,小叶片浮起数量法的原理和不足,五、测装置中,CO,2,浓度的变化,-,红外线,CO,2,传感器,原理：,由于,CO,2,对红外线有较强的吸收能力，,CO,2,的多少与红外线的降低量之间有一线性关系,因此,CO,2,含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线,CO,2,传感器来测量,CO,2,浓度的变化。,例,5,为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中，瓶中安放一个,CO,2,传感器来监测不同条件下瓶中,CO,2,浓度的变化，如下图,5,所示。相同温度下，在一段时间内测得结果如图,6,所示。请据图回答：,（,1,）在,60,120min,时间段内，叶肉细胞光合作用强度的变化趋势为,。理由是,。,（,2,）在,60,120min,时间段，瓶内,CO,2,浓度下降的原因是：,。,此时间段该植物光合速率为,ppm,min,。,逐渐降低,CO2,浓度降低的趋势逐渐降低,植物的光合作用强度大于呼吸作用强度,25,变式训练,5,将一株绿色植物置于密闭锥形瓶中，如下图所示。在连续,60,分钟监测的过程中，植物一段时间以固定的光照强度持续照光，其余时间则处于完全黑暗中，其他外界条件相同且适宜，测得瓶内,CO,2,浓度变化结果如图,-4,所示。据此分析可知（,）,A,最初,10min,内，瓶内,CO,2,浓度逐渐下降，说明植物的光合作用逐渐增强,B,第,20,30min,内，瓶内植物光合作用逐渐减弱，呼吸作用逐渐增强,C,第,40,60min,内，瓶内植物的光合作用速率与呼吸作用速率大致相等,D,瓶内植物在照光时段内实际的光合作用速率平均为,90ppmCO,2,/min,D,综合训练,1,、,为探究夏季晴朗天气条件下，某种绿色植物光合作用强度的变化情况，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置。将该装置放在自然环境下，测得一昼夜玻璃罩内该植物氧气释放速率的变化如图乙,。,(1)在一天中甲刻度管中液滴右移到最大值的时刻是乙的_点。,(2)c点所示条件下，该植物叶肉细胞产生和消耗氧气的具体部位依次是,_ _ _,；图乙中a点高于b点的原因是_；,(3)e与f相比，e时刻C,3,的合成速率_，原因是,_。,(4)在上述实验过程中某段光照时间内，液滴的移动的数据如下。,乙中与该组实验数据相对应的可能是_段。,18(g),叶绿体的类囊体；线粒体内膜,a点温度相对较低，呼吸作用较弱,慢,温度过高引起气孔关闭，CO2供应减少,de或fg,综合训练,3,将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光强相同)，测其重量变化，得到如下表的数据。得出的结论是,(),A该植物光合作用的最适温度约是27,B该植物呼吸作用的最适温度约是29,C2729下的净光合速率相等,D30下的真正光合速率为2mg/h,B,