光合速率的测定及数据处理 瓯海中学 任玲玲

6CO2 + 12H2O* 光能 叶绿体 C6H12O6+ 6H2O + 6O2*

植物或其叶片光合速率测定的常用方法 ——CO2浓度变化法

植物或其叶片光合速率测定的常用方法 ——CO2浓度变化法 实验原理：CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2的多少与红外线的降低量之间有线性关系，因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上。

植物或其叶片光合速率测定的常用方法 ——O2体积变化法 ——水体中溶氧量的 变化（黑白瓶法） ——小叶圆片浮起的 数量统计法

植物光合速率测定的思路设计 实验材料及试剂： 枝叶茂盛的微小型盆栽植物若干 （如右图所示） 蒸馏水 枝叶茂盛的微小型盆栽植物若干 （如右图所示） 蒸馏水 一定浓度的NaOH溶液 一定浓度的CO2缓冲液 实验器具： 打孔器 小烧杯 烘干器 天平 遮光装置 透明容器 红外线CO2传感器 带刻度的弯曲玻璃管 （内含可移动液滴） 其上有1小孔，可插玻璃管或传感器 口头介绍CO2传感器 半叶法环割叶柄韧皮部等方法

（3）测得哪些数据，怎样处理得到植物（或叶片）的真正光合速率？ 植物光合速率测定的思路设计 （1）实验材料、用具、试剂选择是否合理？ （2）材料处理、步骤是否正确？ （3）测得哪些数据，怎样处理得到植物（或叶片）的真正光合速率？ 口头介绍CO2传感器 半叶法环割叶柄韧皮部等方法

植物或其叶片光合速率测定的常用方法 ——叶片干物质量变化法

采用“半叶法”测定叶片光合作用制造的有机物量： 实验原理：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（如“环割法”）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MA、MB，则a小时内上述B部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（M）为_____ _。 M=MB－MA

市二模30题（5）在适宜条件下对植物叶片进行实验如图2所示的处理，测定处理前后叶片的干物质量，则叶片光合作用制造有机物的量可表示为 。 光照前后的变化量 光照后c-光照前b 黑暗前后的变化量 黑暗前a-黑暗后b

应用1 将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测定其重量变化，得到如下的数据： 组别 1 2 3 4 温度（℃） 27 28 29 30 暗处理后的重量变化（mg） -2 -3 -4 光照后和暗处理前的重量变化（mg） +3 +1 根据表中数据，求出各温度下光照期间的真正光合速率。 +7 +9 +11 +5

CO2饱和点时CO2吸收量[mmol/(m2·h)] 黑暗条件下CO2释放量[mmol/(m2·h)] 应用2 当植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时，环境中的CO2浓度为CO2补偿点；CO2达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO2浓度为CO2饱和点。育种专家测定了22℃时，某作物A、B两个品种在不同CO2浓度下的CO2吸收量，以及黑暗条件下的CO2释放量，结果如下表： CO2补偿点 （mmol/mol） CO2饱和点 (mmol/mol) CO2饱和点时CO2吸收量[mmol/(m2·h)] 黑暗条件下CO2释放量[mmol/(m2·h)] A品种 0.06 1.06 100 60 B品种 0.05 1.13 70 27 （1）CO2饱和点时，A品种的真正光合速率为＿＿＿mmol/(m2·h)。 （2）若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多＿＿＿＿＿mg/m2。 160 2700

数据的处理与分析 下图所示装置中，CO2缓冲液用于调节小室内CO2的量，使其保持在0.03％，小室内气体的体积变化可根据毛细管内有色液滴的移动距离测得。在适宜温度条件下，用该装置测定A植物和B植物的新鲜绿叶在不同光照条件下的光合速率 ，结果如下表(其中“-”表示左移，“+”表示右移) ： 植 物 光合速率与呼吸速率相等时的光照强度（klx） 光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度（klx） 黑暗条件下小室内气体体积变化量（mg/100cm2叶·小时） 光合作用强度达到最大值时小室内气体体积变化量（mg/100cm2叶·小时） A 1 3 -5.5 +11 B 9 -15 +30

数据的处理与分析 A 1 3 -5.5 +11 B 9 -15 +30 1.5 植 物 光合速率与呼吸速率相等时的光照强度（klx） 黑暗条件下小室内气体体积变化量（mg/100 cm2叶·小时） 光合作用强度达到最大值时小室内气体体积变化量（mg/100cm2叶·小时） A 1 3 -5.5 +11 B 9 -15 +30 1、理论上，当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物新鲜绿叶中H2O光解产生O2的差值为 mg O2/100 cm2叶·小时 此时总结数据处理：表观光合速率：有机物积累量 CO2吸收量 O2释放量 光照下。。。 真正光合速率：有机物合成量 CO2消耗量 O2生成量 光合作用。。。 1.5 2、请在坐标系中画出A、B植物的表观光合速率变化趋势线。

数据的处理与分析 3、以B植物曲线为例，关注三个特殊点： （1）与Y轴交点： ①对B植物叶片中的细胞来说，呼吸速率是否一致？ ②此点对应的条件下，叶片细胞内产生ATP的场所有哪些？ （2）光补偿点： ①对B植物叶片中的某个叶肉细胞来说，其呼吸消耗的O2量是否等于光合作用生成的O2量？ ②在光强度为3千勒克斯，其他实验条件不变的情况下，适当提高装置中CO2缓冲液的浓度（不考虑对呼吸的影响），光合速率将发生怎样的变化？

数据的处理与分析 3、以B植物曲线为例，关注三个特殊点： （3）光饱和点： ①此点后光合速率不再增大的主要限制因素是什么？ ②结合光合作用的具体过程解释继续增大光照强度，光合速率不变的原因？ ③若适当提高CO2 缓冲液的浓度，其他条件不变，则该光照强度对应的光合速率将发生怎样的变化？对光合作用中的光反应过程又有什么影响？ 4、以B植物曲线的基础上，添加适当提高CO2 缓冲液的浓度后B植物表观光合速率曲线。（ CO2略微提升不会影响细胞呼吸）