光合测定的模型

1.液滴移动法2.“半叶法”测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质的积累数3.气体体积变化法测光合作用O2产生（或CO2消耗）的体积4.黑白瓶法测溶氧量的变化5.小叶片浮起数量法定性比较光合作用强度的大小6.红外线CO2传感器测量装置中CO2浓度的变化7.氧传感器测量装置中O2浓度的变化8.叶绿体离体法,测定光合作用强度的方法,光合作用,净光合作用释放氧气量,？红色液滴向右移动了X，请问X的生物学意义是什么？,细胞呼吸,净光合作用（表观光合作用）,真正光合作用（实际光合作用）,=,+,NaHCO3,NaHCO3缓冲液,装置,思考：下图装置能否用来进行光合速率的测定？,思考：NaHCO3缓冲液的作用？着色液的移动方向，移动数值代表什么？怎样排除物理误差？,持续提供CO2,保持空间CO2浓度相对稳定,植株光合作用O2的释放量与呼吸作用O2的消耗量的差值.,这株植物在光下1小时光合作用共产生克葡萄糖,该叶片在10、5000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是mg.,。则1小时积累的葡萄糖是克。,1、看文字,在25条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖克。,总光合量,总光合量,净光合量,总光合量,“总光合”与“净光合”的判断,下图是测定光合作用速度的仪器。在密闭小室内放有一片新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，缓冲液用以调节小室内CO2的量，使其浓度保持在0.03。小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。,实验测得的气体变化一般是指净光合量,三、根据测定模型的实验原理作判断（1）液滴移动法测定模型：密闭透光小室中放入NaHCO3缓冲液，可维持装置中的CO2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，表现为净光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴移动。,例1：图为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。该装置放在20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。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：（1）以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是mL/h。（2）用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率为低，原因是,0.8,植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气,（3）假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是（4）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在06mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论,凡士林阻塞部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，限制光合作用的碳反应,在上述实验条件下，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素,例2右图表示研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速率的实验，下列说法错误的是（）A将整个装置放在光下，毛细管内的红色液滴会向左移动B将整个装置置于暗室，一段时间后检查红色液滴是否移动，可以证明光是光合作用的必要条件C当NaHCO3溶液浓度不变时，在B内加入少量蠕虫（异养需氧），对红色液滴移动不产生明显影响D为使对照更具说服力，应将伊尔藻置于蒸馏水中(不含NaHCO3)的烧杯中,C,例1、采用“半叶法”对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）不作处理，并用适当方法阻止两部分的物质转移。在适宜光照下照射6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。、请设计一张表格用于记录实验数据（假设实验选定3片叶）。,2、半叶法：测定有机物的生产量,M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成有机物总量,、若M=MBMA，则M表示_,例1、采用“半叶法”对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）不作处理，并用适当方法阻止两部分的物质转移。在适宜光照下照射6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。,2、半叶法测定模型:将对称叶片左侧遮光右侧曝光,并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射一段时间后,从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位:g)，则b-a所代表的是总光合量。,例3从没有经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积、厚薄相同的叶圆片，称其干重。假定在整个实验过程中温度不变，叶片内有机物不向其他部位转移。以下分析正确的是：（）A三个叶圆片的质量大小关系一定是zxyB叶圆片Z在4小时内的有机物积累量为(z-x-2y)gC叶圆片Z在后2小时内的有机物制造量为(z+x-2y)gD整个实验过程中呼吸速率可表示为(x-y)g/4h,答案：C,例、利用下图实验方法测得该植物光合作用速率=(3y-2z-x)/6g/h(不考虑温度微小变化对植物生理活动的影响和水分蒸腾等对植物质量的影响)。则M处的实验条件是（）,A下午4时后将整个实验装置遮光3小时B下午4时后将整个实验装置遮光6小时C下午4时后在阳光下照射1小时D晚上8时后在无光下放置3小时,上午10时称重x克,下午4时称重y克,称重z克,M,A,黑白瓶测氧法实验原理：,计算方法：,总生产量=,净生产量=,呼吸作用量=,白瓶溶解氧初始瓶溶解氧,初始瓶溶解氧黑瓶溶解氧,白瓶溶解氧黑瓶溶解氧,采用黑白瓶法（黑瓶瓶外包黑胶布和铝箔，以模拟黑暗条件；白瓶为透光瓶）测定池塘群落各深度24小时内的平均氧浓度变化，结果如下表：,则该池塘一昼夜产生氧气的量是(),A8g/m3B14g/m3C22g/m3D32g/m3,C,例3、采用黑-白瓶（不透光-透光)法测定池塘群落各深度日代谢的平均氧浓度变化，结果见下表，请据表分析，该池塘一昼夜产生氧和消耗氧量各为多少。,A.5、7B.8、7C.8、11D.5、11,解析：白瓶中氧的变化为净光合量，黑瓶中氧的变化为呼吸量，池塘一昼夜产生氧气量为总光合量，即净光合量呼吸量,练习3、为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在，及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O2与呼吸消耗的O2的差值（以WDO表示）；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O2（以BDO表示,负值）。请完成下列实验。,（1）实验步骤：用采水器取该层水样，分别注满500ml黑、白瓶并密封，剩余水样用于测；将黑、白瓶；_。（2）设计记录所测数据的表格。（3）预测实验结果并分析。,挂回原水层,初始溶解氧浓度,24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度,若WDO-BDO0，则有自养生物；若WDO-BDO=0，则无自养生物；若WDO0则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。,例4一同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸时，设计了如下操作：取三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a用不透光黑布包扎起来；将a、b、c三个瓶子均在湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量；将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出；测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。关于24小时内X深度水体中生物光合作用和有氧呼吸情况的分析正确的是（）A光合作用产生的氧气量为（k-w）mol/瓶B光合作用产生的氧气量为（k-v）mol/瓶C有氧呼吸消耗的氧气量为（k-v）mol/瓶D有氧呼吸消耗的氧气量为vmol/瓶,答案：B,例4、某校生物研究性学习小组通过下列实验，验证影响光合作用的因素。实验步骤：第一步：用直径为1cm的打孔器打出叶圆片40片(避开大的叶脉)，抽去其中的气体。第二步：把抽去气体的叶圆片连同水倒入烧杯中放在黑暗处备用。第三步：按下表所示条件进行实验(4只烧杯内叶圆片数目相等）第四步：观察记录实验结果。,4.小叶片浮起数量法定性比较光合作用强度的大小,圆片上浮法测定模型：利用减压逐出叶圆片组织间隙中的气体，叶片会沉于水底。由于光合作用释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶圆片会由原来的下沉状态而上浮，根据上浮的快慢，即能比较光合作用的强弱。,分析回答下列问题：（1）要观察并记录的实验结果是_。（2）3号和4号烧杯的实验是研究_对光合作用强度的影响，1号和3号烧杯的实验、2号和3号烧杯的实验依次是研究_和_对光合作用强度的影响。,烧杯内相同时间上浮的叶圆片数或叶圆片上浮所需的时间,光照强度,温度,CO2浓度,分析回答下列问题：（3）上述四个烧杯中，释放氧气最多的是_号烧杯。最先浮起叶片的是_号。（4）除上述实验中影响光合作用的环境因素外，还有_等因素也对对光合作用有重要影响。,3,3,水、无机盐,3下面甲图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是()Aab段，随着NaHCO3溶液浓度增加，光合速率逐渐减小B在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间C在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降D因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶圆片不能进行呼吸作用,答案：C,例5：将一个小绿色植物放入一个三角瓶中，如下图所示。在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。如果用此装置进行植物光合作用速率的测定，请写出实验步骤及注意事项：,5.红外线CO2传感器测量装置中CO2浓度的变化,（2）图2中，60120min表示再将该装置置于_下，此时间段测得的数值是_差值，是光合量。,（3）根据图中数据，该植物60120min的光合作用速率为_ppmCO2/min。,光照条件,光合作用吸收的CO2与细胞呼吸产生的CO2,净,30,（4）如果将图1中的试管及植物移去，在其中的烧杯中加入含叶绿体的NaHCO3溶液，且叶绿体的光合速率和刚才的植物一致。请在图2中画出0120min时间内的曲线。此时，60120min内的变化量是光合量。,总,0120min时间内的曲线见图（注意曲线的末尾下移了36格）,解析：由于溶液是NaHCO3溶液，它可以为水中植物提供碳源（CO2），所以曲线可以表示这段时间内叶绿体吸收或固定的二氧化碳量。,6.氧传感器测量装置中O2浓度的变化例6：下图是某生物兴趣小组设计的测量一盆芦荟光合速率的实验密闭装置。现有三套完全相同的装置，作如下处理，并记录相关数据。已知氧传感器用于测量装置内氧气的含量，回答以下问题：（1）装置a的液滴_（填“向左移”、“向右移”或“不移动”），测量数据可反映出_的大小；影响装置b光合速率的外界因素有_；装置c植物细胞内能产生三磷酸腺苷的场所有_，该装置可用于_。,呼吸速率,细胞质基质和线粒体,温度和光照强度,净光合速率,向右移,（2）利用a、c两套装置测量该芦荟在适宜光照、25下的总光合速率时，下列可用的数据有_。M-NM+NP-QP+QP-Q-2EP+Q-2E,(3)利用该装置探究光照强度对该盆花卉光合速率的影响实验时，无关变量主要是_。,温度,A.二氧化碳含量低于a点时，叶绿体悬浮液不进行光合作用B.二氧化碳含量在a点时，光合作用和呼吸作用的速度相等C.b点时限制光合作用的内因有五碳化合物和酶的含量等D.如果增加叶绿体悬浮液中叶绿体的数量b点将向右上方移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