光合速率的測(cè)定方法歸納總結(jié)

1、光合速率的測(cè)定方法歸納總結(jié)考點(diǎn)分析：光合作用在歷年的高考中頻繁出現(xiàn)，但一般不是單一知識(shí)點(diǎn)的考查，往往結(jié)合光合作用和呼吸作用的過程綜合考查，考題既有選擇題也有非選擇題，但多數(shù)考題都依托坐標(biāo)圖、裝置圖進(jìn)行考查。b5E2RGbCAP相關(guān)策略：（1）明確測(cè)定指標(biāo)：光合作用和呼吸作用的強(qiáng)度一般用氣體含量的變化來測(cè)定，但此時(shí)測(cè)得的氣體含量變化不是真實(shí)的光合作用和呼吸作用，而是一種表觀的光合作用和呼吸作用。p1EanqFDPw（2）繪制坐標(biāo)曲線：復(fù)習(xí)中可通過坐標(biāo)曲線分析光合速率和呼吸速率的相等點(diǎn)，呼吸速率的最高值及光合速率的最高值。DXDiTa9E3d（3）聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際：復(fù)習(xí)中要重視對(duì)光合作用過程和影響因素

2、的分析和理解，并學(xué)會(huì)結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)解釋提高作物產(chǎn)量的原理和途徑。RTCrpUDGiT這里主要?dú)w納光合速率的測(cè)定方法。一般測(cè)定光合速率的方法都不能排除葉子的呼吸作用，所以測(cè)定的結(jié)果實(shí)際是光合作用速率減去呼吸作用速率的差值，叫做表觀光合速率或凈光合速率。若能測(cè)出其呼吸速率,把它加到凈光合速率上去,則可測(cè)得真正光合速率。5PCzVD7HxA真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。光合速率常見的測(cè)定方法歸納如下：1.“半葉法”-測(cè)光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量，即單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量【典例1】某學(xué)校某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。其原理是：將對(duì)稱葉片的一部

3、分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ上仍谌~柄基部用熱水、或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理）阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是mg/(dm2·h)。jLBHrnAILg（1）MA表示6小時(shí)后葉片初始質(zhì)量-呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MB表示6小時(shí)后：（ ）+（ ）-呼吸作用有機(jī)物的消耗量。xHAQX74J0X（2）若M=MB-MA，則M表示 （3）真正光合速率（ 單位：mg /dm2·h）就是答案：葉片初始質(zhì)

4、量+光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量B葉片被截取部分在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量M值除以時(shí)間再除以面積2. 氣體體積變化法-測(cè)光合作用O2產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積【典例2】下圖是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度，該裝置置于20環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。20min后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在位置X處。據(jù)此回答下列問題：LDAYtRyKfE   （1）若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量清水，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，20min后，要使水滴維持在位置X處，針筒的容量&

5、#160;          （需向左/需向右/不需要）調(diào)節(jié)。Zzz6ZB2Ltk（2）若以釋放出的氧氣量來代表凈光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是          mL/h。（3）若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量濃氫氧化鈉溶液，在20、無光條件下，30min后，針筒的容量需要調(diào)至0.1mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X處。則在有光條件下該植物的實(shí)際光合速率是        

6、  mL/h。dvzfvkwMI1解析：（1）由光合作用的總反應(yīng)式6CO2+12H2O-àC6H12O6+6O2+6H2O，可知反應(yīng)前后氣體體積不變，所以不需要調(diào)節(jié)針筒容量就可使水滴維持在X處。rqyn14ZNXI（2）光照條件下，由于光合作用吸收的CO2由緩沖液補(bǔ)充，緩沖液能維持CO2濃度，同時(shí)釋放出O2導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，若使水滴X不移動(dòng)，其針筒中單位時(shí)間內(nèi)O2氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大小。由題可知，若以釋放出的氧氣量來代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是（0.6-0.2）×3=1.2(mL/h)。EmxvxOtOco（3）瓶中液體改

7、放為NaOH溶液，則裝置內(nèi)CO2完全被吸收，植物體不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，瓶中氣體的變化即呼吸消耗的O2的變化。則在有光條件下該植物的真正光合速率 = 表觀光合速率 + 呼吸速率，既1.2+0.1×2=1.4（mL/h）。SixE2yXPq5答案：（1）不需要  （2）1.2(mL/h)  （3）1.4（mL/h）3. 黑白瓶法-測(cè)溶氧量的變化 【典例3】  某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼樱盅b于六對(duì)黑白瓶中，剩余的水樣測(cè)得原初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件

8、下，分別在起始和24小時(shí)后以溫克碘量法測(cè)定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下表： 6ewMyirQFL光照強(qiáng)度（klx）0（黑暗）abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是                           ；該瓶中所

9、有生物細(xì)胞呼吸消耗的O2量為        mg/L·24h。kavU42VRUs（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為        mg/L·24h。（3）光照強(qiáng)度至少為    （填字母）時(shí)，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。解析：黑白瓶法常用于水中生物光合速率的測(cè)定。白瓶就是透光瓶，里面可進(jìn)行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶，只能進(jìn)行呼吸作

10、用。在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間，黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的變化可以確定表觀光合作用量，然后就可以計(jì)算出總光合作用量。y6v3ALoS89（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是：黑瓶沒有光照，植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧，其中的生物呼吸消耗氧氣，該瓶中所有生物細(xì)胞呼吸消耗的O2量為：原初溶解氧-24小時(shí)后氧含量，即10-3=7 （mg/L·24h）。M2ub6vSTnP（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，表觀光合速率的大小為：24小時(shí)后氧含量-原初溶解氧，即24-10=14（mg/L·24h）。呼吸速率為10-3=7（mg/L·24h）。真

11、正光合速率為14+7=21（mg/L·24h）.0YujCfmUCw（3）黑暗時(shí)，黑白瓶都是3 mg/L·24h，說明水體生物呼吸速率為10-3=7（mg/L·24h），所以光照強(qiáng)度至少為a時(shí)，凈光合速率為10-3=7（mg/L·24h），才能維持水中生物正常生活耗氧量所需。eUts8ZQVRd答案：（1）黑瓶中植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧，生物呼吸消耗氧氣  7 （2）21 （3）a4. 紅外線CO2傳感器-測(cè)裝置中CO2濃度的變化 【典例4】某學(xué)校某研究小組用通過用紅外線CO2傳感器-測(cè)裝置中CO2濃度

12、的變化來測(cè)光合速率。 由于CO2對(duì)紅外線有較強(qiáng)的吸收能力，CO2的多少與紅外線的降低量之間有一線性關(guān)系,因此CO2含量的變化即可靈敏地反映在檢測(cè)儀上，常用紅外線CO2傳感器來測(cè)量CO2濃度的變化。為測(cè)定光合作用速率，將一植物幼苗放入大錐形瓶中，瓶中安放一個(gè)CO2傳感器來監(jiān)測(cè)不同條件下瓶中CO2濃度的變化，如下圖5所示。相同溫度下，在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得結(jié)果如圖6所示。請(qǐng)據(jù)圖回答：sQsAEJkW5T （1）在060min時(shí)間段：瓶?jī)?nèi)CO2濃度上升的原因是：植物在黑暗條件下，60min內(nèi)植物呼吸釋放CO2量是（ppm）。GMsIasNXkA（2）在60120min時(shí)間段：瓶?jī)?nèi)CO2濃度下降的

13、原因是，用瓶中安放的CO2傳感器來監(jiān)測(cè)瓶中CO2濃度60min內(nèi)的變化數(shù)值是（ppm）,該數(shù)值是60min內(nèi)凈光合作用消耗的CO2量。TIrRGchYzg解析：（1）在60120min時(shí)間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度的變化趨勢(shì)為逐漸降低，理由是CO2的濃度逐漸降低。7EqZcWLZNX（2）在60120min時(shí)間段，瓶?jī)?nèi)CO2濃度下降的原因是：植物的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，CO2不斷減少。用瓶中安放的CO2傳感器來監(jiān)測(cè)瓶中CO2濃度60min內(nèi)的變化是1500500 = 1000 （ppm）,該數(shù)值是60min內(nèi)凈光合作用消耗的CO2量。lzq7IGf02E在060min時(shí)間段，瓶?jī)?nèi)CO2

14、濃度上升的原因是：植物在黑暗條件下只進(jìn)行呼吸作用，60min內(nèi)植物呼吸釋放CO2量是 1500-1000=500（ppm）。zvpgeqJ1hk所以，此時(shí)間段該植物光合速率為（1000+500）/60=25(ppmmin)。答案：（1）植物在黑暗條件下只進(jìn)行呼吸作用500（2）植物的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度   10005. 小葉片浮起數(shù)量法-定性比較光合作用強(qiáng)度的大?。ㄒ娬n本）【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】1. 某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片葉綠體的光合作用速率，做了如圖所示實(shí)驗(yàn)。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后

15、稱其重量，測(cè)得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y一2zx)6 g·cm-2·h-1(不考慮取葉圓片后對(duì)葉生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉生理活動(dòng)的影響)。則M處的實(shí)驗(yàn)條件是(    )NrpoJac3v1  A下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)  B下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C下午4時(shí)后在陽光下照射1小時(shí)      D晚上8時(shí)后在無光下放置3小時(shí)2.將一株綠色植物置于密閉錐形瓶中，如圖-3所示。在連續(xù)60分鐘監(jiān)測(cè)的過程中，植物一段時(shí)間以固定的光照強(qiáng)度

16、持續(xù)照光，其余時(shí)間則處于完全黑暗中，其他外界條件相同且適宜，測(cè)得瓶?jī)?nèi)CO2濃度變化結(jié)果如圖-4所示。據(jù)此分析可知（  ）1nowfTG4KI        A最初10min內(nèi)，瓶?jī)?nèi)CO2濃度逐漸下降，說明植物的光合作用逐漸增強(qiáng)B第2030min內(nèi)，瓶?jī)?nèi)植物光合作用逐漸減弱，呼吸作用逐漸增強(qiáng)C第4060min內(nèi)，瓶?jī)?nèi)植物的光合作用速率與呼吸作用速率大致相等D瓶?jī)?nèi)植物在照光時(shí)段內(nèi)實(shí)際的光合作用速率平均為90ppmCO2/min  3.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是（ ）A.酵母菌線粒體基質(zhì)含有與無

17、氧呼吸有關(guān)的酶B.丙酮酸和H20在線粒體內(nèi)膜上徹底分解成C02和H20C.破傷風(fēng)芽孢桿菌在氧氣充足環(huán)境下易大量繁殖D.低溫儲(chǔ)存水果呼吸速率降低4.酵母菌的葡萄糖溶液均分為4份，分別置于甲、乙、丙、丁四種條件下培養(yǎng)，測(cè)得CO2和O2體積變化的相對(duì)值如圖。下列敘述正確的是（ ） A甲條件下，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外，還有乳酸fjnFLDa5ZoB乙條件下，有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多C丙條件下，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少D丁條件下，產(chǎn)物中的CO2全部來自線粒體5（11分）綠色植物的光合作用與細(xì)胞呼吸之間有密切的聯(lián)系。甲圖表示光合作用與細(xì)胞呼吸之間的部分物質(zhì)關(guān)系；乙圖表示用打孔器在某植物的葉片上打

18、出多個(gè)葉圓片，用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，再置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測(cè)量每個(gè)培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間（裝置如下圖所示）。tfnNhnE6e5（1）甲圖中過程中發(fā)生的能量變化是；將陽光下正常生長(zhǎng)的植物迅速移入暗室，X物質(zhì)含量；過程中能使ADP含量增多的是過程；圖中過程進(jìn)行的部位是。HbmVN777sL（2）乙圖在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸；cd段曲線變化的原因最可能是：隨著NaHCO3溶液濃度升高，使代謝水平降低。V7l4jRB8Hs（3）乙圖中配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中葉片（填“不能”或“能”）進(jìn)行呼吸作用 。83lcPA59W96（12分）某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室，如圖所示。（1）將該裝置放在自然環(huán)境下，測(cè)定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是；裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的點(diǎn)。mZkklkzaaP（2）在實(shí)驗(yàn)過程中某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)情況，獲得