光合速率的测定方法及练习题

光合速率测定方法分析光合作用是高考的重点内容，如何提高光合作用的总产量是科学研究者一直解决的人类社会和生活的密切生物学问题，提高光合作用总产量的关键是提高光合作用率，简单地提高光合作用率。光合速率表示单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2释放量。单位时间，单位叶面积干物质积累数也可以表示。一般每小时吸收每平方米叶面积的二氧化碳毫克(mg/dm2h)，光合作用比率的一般测定方法不考虑叶的呼吸作用，所以光合作用率减去呼吸率的差异(表观光合率或净光合作用速度)来测定。如果能测量呼吸率，并将其添加到表格旅游合计率，则实际光合作用率，实际光合作用率=表格旅游合计率呼吸率。光合速率的一般测量方法是什么？光合速率如何计算？请看几种测定光合速率的方法。1.上半场法-测定光合作用有机物的产量，即单位时间，单位叶面积干物质总量范例1。一个研究小组通过利用西红柿的光合作用实验，用“整体法”测量了西红柿叶的光合作用强度。其原理是，将对称叶片的一部分(a)着色，其他部分(b)不处理，首先用叶柄基部的热水或热石蜡溶液烧伤，或用呼吸抑制剂处理的适当方法防止两部分物质和能量转移。在适当的照明下，6小时后，在a，b的相应部分切割相同面积的叶片，烘干重量，分别以MA，MB写下相应的数据，然后计算该叶片光合作用的强度，单位为mg/(dm2h)。问题：如果M=MB-MA，则M .分析：也称为上半场系法，这种方法常用于大田作物的光合速率测定。如图1所示，a部分着色不能使这一半叶片进行光合作用，但可以照常呼吸。另一半b能光合作用和呼吸作用。问题：MB表示6小时后叶片的初始质量光合作用有机化合物的总产量-呼吸作用有机物消耗，MA 6小时后初始质量-呼吸作用有机物消耗，因此，M=MB-MA是光合作用有机化合物6小时后的干物质积累(b刀片的剪切部分是6小时内光合作用合成的有机物总量)。这样，实际光合速率(单位：mg /dm2h)的测量方法是用m值除以时间，再除以面积。答：b叶的修剪部分在6小时内光合作用合成的有机物总量变式训练1。一位学生测量了植物叶片的叶绿体光合作用率，并对其进行了实验。在叶柄的基部用环剥处理(限制叶片有机物的输入和输出)，从同一叶中分别取出1cm2大小的叶源进行干燥，测量其重量，并测定叶片的叶绿体光合作用率=(3y 1 2z-x)/6gcm-2h-1(不考虑采叶源后对叶片生理活动的影响或温度的微小变化对叶片生理活动的影响)m的实验栏()A.下午4点以后将整个实验装置着色3小时B.下午4点以后将整个实验装置着色6小时C.下午4点以后在阳光下暴露1小时D.下午8点以后在雾面下放置3小时分析：起始干重为上午10点移动时与叶源的干重x克，上午10点到下午4点，叶片在这6个小时内既有光合作用又有呼吸作用，因此下午4点移动叶源的干重y克，上午10点移动时从叶源减去干重x克，等于该叶源的净光合作用干体质量(y 1 x)克。要求出呼吸作用干燥物的质量，首先假定叶着色为m小时后干燥重量为z克，从下午4点转移的叶源干燥重量y克减去叶着色m小时后干燥重量z克的差，假设呼吸作用干燥物的质量为(y 1 x)克。已知：根据叶片叶绿体光合作用率=(3y 1 2z-x)/6 GCM-2h-1，实际光合速率=表格旅游结合率呼吸率：(3y 1 2 z-x)/6=(y 1 x)/62.气体体积变化法-测定光合作用O2生成(或消耗CO2)的体积例2:特定生物兴趣小组设计了图2装置，进行了光合速率测试(忽略温度对气体膨胀的影响)。测定植物的呼吸强度：在装置的烧杯中加入适当浓度的NaOH溶液；将玻璃钟面着色到适当温度的环境中；1小时后，记录红色墨水滴移动方向和刻度，就会得出x值。测定植物的净光合作用强度：在装置的烧杯中加入NaHCO3缓冲溶液；照明良好，并将设备放置在温度适当的环境中。1小时后，记录红色墨水滴移动方向和刻度，就会得出y值。预测植物生长器官中红色墨水滴移动最可能的方向，并分析原因：表1项目红色墨水滴移动方向原因分析测定植物的呼吸率A.C.测定植物净光合作用的强度B.D.分析：在测定植物的呼吸强度时，以玻璃铃为阴影处理，绿色植物只进行呼吸，植物进行有氧呼吸消耗O2，释放的CO2气体被设备燃烧器中的NaOH溶液吸收，装置中的气体量减少，压力减少，红色铃铛向左移动，向左移动的距离x代表植物进行有氧呼吸消耗的量O2。测定植物的净光合作用强度：在装置的燃烧器中加入NaHCO3缓冲溶液，将保持装置的CO2浓度。设备被很好地照亮，温度放在适当的环境中，植物的生长期表现为光合作用强度超过呼吸作用强度，通过表观光合作用释放O2，因此装置内的气体量增加，红色液滴向右移动，距离y向右移动，意味着为了光合作用释放O2的量，即为了光合作用吸收的二氧化碳量。因此，根据实验原理：实际光合速率=呼吸速度计旅游结合速度，即光的结合速度。答：a .向左移动c .玻璃铃着色处理，绿色植物只进行呼吸，植物进行有氧呼吸消耗O2，释放出的CO2气体被装置燃烧器的NaOH溶液吸收，装置内气体量减少，压力减少，红色液滴向左移动B.向右移动d .在设备的烧杯中加入NaHCO3缓冲溶液，保持设备的CO2浓度；将装置放在照明和温度适当的环境下，在生长季节，光合作用的强度超过呼吸作用强度，通过表观光合作用释放O2，装置内的气体量增加，红色液滴向右移动变式训练2。图4是探讨在20 环境下碳酸氢钠溶液保持瓶内二氧化碳浓度的绿色植物光合作用率的实验图。实验开始时，注射器读数为0.2毫升，毛细管内的水滴在位置x。需要将注射器的容量调整到0.6mL，以便20min后水滴保持在位置x。因此，请回答以下问题：(1)图中，将碳酸氢钠溶液换成等量的水，重复上述实验，调整注射器的容量(左/右/不需要)，使20毫米后水滴保持在位置x。(2)如果释放的氧气量表示净光合作用率，则该植物的净光合作用率为mL/h。(3)将图中的碳酸氢钠溶液换成等量的浓缩氢氧化钠溶液，20，哑光条件下，30分钟后，注射器的容量必须调整到0.1毫升的读数，以便水滴留在x中。光条件下植物的实际光合速率为mL/h。分析：(1)光合作用的总反应性6co 2 12h2o c 6 h12 o 6 O2 6h2o在反应前后气体体积保持不变，因此无需调整注射器容量，就能看到水滴在x中保持。(2)由于光合作用吸收的二氧化碳作为缓冲液补充，缓冲液在保持CO2浓度的同时释放O2，因此密封装置内的气体压力增加，如果液滴不移动x，则注射器单位时间内O2气体容量增加，表示表观光协议速度的大小。这个问题表明，如果释放的氧气量表示表观光率，则植物的表观光合作用率为(0.6-0.2)3=1.2(mL/h)。(3)把瓶中的液体换成溶液后，装置中的二氧化碳被完全吸收，植物相不能进行光合作用，只能起到呼吸作用，瓶子中气体的变化是呼吸消耗的NaOH的变化。在光的条件下，植物真正的光合速率为1.2 0.12=1.4(mL/h)的表格旅游结合速度呼吸速度。答案：(1)不需要(2)1.2(mL/h) (3)1.4(mL/h)黑白瓶法.溶解氧测定的变化例3:一个研究小组从当地湖泊的一个深度取来了一桶水的样品，分成6对黑白瓶子，剩下的水的样品原来的溶解氧含量为10mg/L，白色瓶子是透明玻璃瓶，黑色瓶子是黑色布复盖的玻璃瓶。在6个不同的光照条件下，每个培养瓶的含氧量在开始和24小时后用温度和碘量法测定，记录数据如下。表2照明强度(klx)0(黑暗)abcde白瓶溶氧(mg/L)31016243030黑瓶溶解氧(mg/L)333333(1)黑瓶的溶解氧含量降低到3mg/L的原因是；该病中所有生物细胞呼吸所消耗的O2量为mg/L24h。(2)亮度为c时，百瓶植物光合作用产生的氧气量为mg/L24h。(3)光的强度至少(填充字)时，这层水会产生维持生物正常生活所需的氧气消耗量。(。分析：黑白瓶法常用于测定水中生物光合速率。白病是光线透射的病，可以光合作用和呼吸。黑瓶是透射病，只能呼吸。在相同条件下培养一定时间的情况下，通过黑瓶中测定的数据，可以知道正常呼吸氧消耗量和白瓶中氧含量的变化，从而确定表观光合作用量，计算总光合作用量。(1)黑瓶的溶解氧含量减少到3mg/L，原因是黑瓶没有光，植物无法进行光合作用，产生氧气。(。里面的生物呼吸消耗氧气，里面的所有生物细胞消耗一次溶解氧-24小时后的氧含量，即10-3=7 (mg/L24h)。(2)亮度为c时，表观光结合速度的大小为24小时后氧含量-原始早期溶解氧，即24-10=14(mg/L24h)。呼吸速率为10-3=7(mg/L24h)。实际光合速率为14 7=21(mg/L24h)。(3)黑暗的时候，黑白瓶以3 mg/L24h的速度说明水的生物呼吸速率为10-3=7(mg/L24h)，因此光强度最低时，净光合作用比率必须为10-3=7(mg/L24h)，才能维持水中生物正常生活的氧气消耗量答：(1)黑瓶里的植物不能进行光合作用，生物呼吸消耗氧气7 (2)21(3)a4:小型叶片簿记数法-光合作用强度大小的定性比较例4:探讨光照强弱对光合作用强度的影响的工作过程如下。表3步骤操纵处方法说名言材料材料处理穿孔取长得好的菠菜叶绿叶，用直径1厘米的冲床打30片小圆叶。注意避开大静脉。拔旗子在注射器里放一个小的圆形刀片，让注射器吸入清水，然后抽出注射器里剩下的空气，用手堵住注射器前面的小孔，慢慢拉动活塞，让小圆形刀片内部的气体排出。此步骤可以重复多次。底部把逸出内部气体的小圆片放在黑暗的地方装有清水的烧杯里使用。叶细胞间隙充满了水，都沉到水底去了。分组取3个小烧杯，标记为a，b，c，各倒入20毫升富含CO2的水。每个在3个小烧杯中插入10个小圆片。通过玻璃管，可以提前将空气注入清水。对照3盏40 W灯，分别向a、b、c三个实验装置发出了强、中、弱三种光。可以通过调整光源强度(参数)来确定。观察观察并记录刀片浮子数(因变量)。实验预计：_ _ _ _ _ _烧杯上的小叶子浮得最多。这个实验除了通过观察在同一时间内有多少叶子漂浮，反映光合作用率的大小外；也可以用在三个烧杯上漂浮相同数量的刀片所需的时间长度来说明。但是这种实验方法只能比较大小，不能测量具体的数量变化。答案：台灯和实验装置之间的距离红外CO2传感器.测量装置中CO2浓度的变化CO2对红外线的吸收能力强，CO2的量与红外线的减少量成直线，因此CO2含量变化对探测器敏感，一般可以使用红外CO2传感器测量CO2浓度变化。例5:为了测定光合作用率，将植物幼苗放入大锥虫病中，在瓶子中放置CO2传感器，以监视不同条件下瓶子中CO2浓度的变化，如下图5所示。在相同温度下测量一段时间的结果如图6所示。根据图片，请按以下方式回答。(1) 60 120分钟内，叶肉细胞光合作用强度有变化趋势。原因是。(2)瓶子内CO2浓度降低60 120分钟的原因是。在此期间，植物的光合速率为ppm/min。分析：(1) 60 120分钟内，叶肉细胞光合作用强度变化趋势逐渐降低，因为C02的浓度逐渐降低。(2)瓶内CO2浓度降低60 120分钟的原因是，植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，CO2持续减少。使用瓶内安装的CO2传感器监视瓶内CO2浓度60分钟以内的变化是1500-500=1000 (ppm)，这是60分钟内净光合作用下消耗的CO2量。瓶内CO2浓度升高0 60分钟的原因是植物在黑暗的条件下呼吸，植物在60分钟内呼吸，释放CO2的量为1500-1000=500(ppm)。在此期间，植物的光合速率为(1000 500)/60=25 (ppm/min)。答：(1)逐渐降低C02的浓度，(2)植物的