光合速率的测定及数据处理 瓯海中学 任玲玲.

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1 光合速率的测定及数据处理 瓯海中学 任玲玲

2 6CO2 + 12H2O* 光能 叶绿体 C6H12O6+ 6H2O + 6O2*

3 植物或其叶片光合速率测定的常用方法 ——CO2浓度变化法

4 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。

5 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

6 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

7 （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

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14 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

15 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

16 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

17 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。

18 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。

19 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

20 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。

21 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？

22 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）