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光合作用规律方法技巧

光合作用规律方法技巧
光合作用规律方法技巧

规律方法技巧

1. 光合作用吸收的光谱是红光和蓝紫光,绿光不被叶绿体色素吸收。光合作用产生的ATP 只供光合作用的暗反应利用,不用于其他生命活动。

2. 叶绿体色素的提取和分离实验中,加入无水乙醇是为了溶解色素;加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏;加入二氧化硅是为了迅速充分研磨;色素分离的原理是色素在层析液中溶解度不同,从而在滤纸上分离色素。

3.光合作用过程中物质量的变化,应用卡尔文循环公式来解:CO 2+C 5?→?酶2C 3?????→?、酶、ATP NADP (CH 2O )+C 5

。 4.在光合作用的发现中,科学家们利用了对照实验,使结果和结论更科学、准确。 ①萨克斯:自身对照,自变量为光照(一半曝光与另一半遮光),因变量为颜色变化。

②恩格尔曼:自身对照,自变量为光照(照光处与不照光处;黑暗与完全曝光),因变量为好氧细菌的分布。

③鲁宾和卡门:相互对照,自变量为标记物质(H 218O 与C 18O 2),因变量为O 2的放射性。

④普利斯特利:缺少空白对照,实验结果说服力不强。

5.光能转换为生命动力的过程:

即光合作用储存于有机物中的能量只有通过细胞呼吸才能用于各项生命活动。

②光合作用是自然界中最基本的物质代谢与能量代谢,细胞呼吸则为生命活动提供动力并成为物质转化的枢纽。

6.光反应的场所是类囊体膜,其上产生的ATP 和NADPH 始终进入叶绿体基质,暗反应的场所

是叶绿体基质,其中产生的ADP 、Pi 、NADP +始终由基质进入类囊体膜。

7.光合作用的表示法

(1)光合作用速率表示方法:通常以一定时间内CO 2等原料的消耗或O 2、(CH 2O)等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况,光合作用速率又分为净光合速率和真正光合速率。

(2)在有光条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O 2增加量、CO 2减少量或有机物的增加量,称为净光合速率,而植物真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。如下图所示。

(3)呼吸速率:将植物置于黑暗..

中,实验容器中CO 2增加量、O 2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。

(4)一昼夜有机物的积累量(用CO 2量表示)可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO 2量-晚上呼吸释放的CO 2量。

(5)判定方法

①若为坐标曲线形式,当光照强度为0时,CO 2吸收值为0,则为真正(实际)光合速率,若是负值则为净光合速率。

②若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值,则为净光合速率。

③有机物积累量一般为净光合速率,制造量一般为真正(实际)光合速率。

④氧气的产生量和二氧化碳的固定量都是表示真光合速率。

光合作用速率测定方法

光合作用速率测定方法 谭家学(湖北省十堰市郧阳区第二中学442500) 光合作用强度的大小直接影响植物的生长,可以设置装置来测定植物的光合作用强度。 一、光合作用速率的表示方法 1.净光合速率表示方法:单位时间内单位面积叶片CO2的吸收量或O2的释放量或有机物积累量。 2.真正光合速率表示方法:单位时间内单位面积叶片CO2的固定量或O2的产生量或有机物生产量。光合速率测定时,在黑暗(遮光)条件下测呼吸速率,在光下测净光合速率,真正光合速率等于呼吸速率加净光合速率。 3.看清这些词语是准确解题的关键:CO2是“消耗量”还是“吸收量”, O2是“产生量”还是“释放量”,有机物是“生产量”还是“积累量”,因为CO2的消耗量等于呼吸作用CO2释放量加从外界CO2吸收量;O2的产生量等于呼吸作用消耗的O2量加释放到外界环境O2量;有机物的生产量等于呼吸作用消耗有机物量加净积累量。 二、光合作用速率的测定方法 1.测定方法:将右图装置的广口瓶中加入碳酸氢钠稀溶液,给予适宜光照,光合作用消耗的CO2由碳酸氢钠稀溶液提供,玻璃管红色液滴右移的数值(记作S1)表示光合作用释放的O2 再用一套装置,不给予光照,其它条件均相同,玻璃管红色液滴左移的数值(记作 S 2 )表示呼吸作用消耗O2量。 2.结果分析:净光合作用速率等于光照条件下单位时间内O2的释放量(即S1);真正光合作用强度等于光照条件下单位时间内O2的释放量与呼吸作用O2消耗量之和(S1+ S2)。 3.物理误差的校正:由于装置的气体体积的变化也可能会由温度等物理因素所引起,为使测定结果更趋准确,应设置对照实验,以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时,对照实验与该装置相比,应将所测生物灭活,而其他各项处理应与实验组完全一致。 三、典例引领 【例】某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题,设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验,并分析回答有关问题: A.为开关 B.为玻璃钟罩 被研究的生物

光合速率测定方法

植物的光合速率测定-----改良半叶法 光合作用是绿色植物特有的生理功能,是绿色植物吸收光能将CO2和H20合成为有机物质并释放O2的过程。光合作用及其有关过程的测定是植物生理学实验的重要组成部分。 光合作用是由原初反应、同化力形成和二氧化碳同化3个主要阶段组成。原初反应包括光合色素对光能的吸收、光能的传递和光化学反应,主要与叶绿素和其它光合色素有关;而同化力(ATP和NADPH2)的形成主要与膜的特性有关,二氧化碳同化除受同化力供应影响外,还受与暗反应有关酶活性的影响。光合作用强弱与环境条件变化密切相关。 光合速率是植物生理性状的一个重要指标,也是估测植株光合生产能力的主要依据之一。光合速率可根据植物对CO2的吸收量,O2的释放量或干物质(有机物质)的积累量来进行测定。随着光合作用研究的深入,光合作用测定技术的水平也在不断提高,方法和手段也越来越多。本次实验学习光合速率测定最经典的方法之一-----改良半叶法。 [原理] 植物叶片的主脉两侧对称部分叶面积基本相等,其形态和生理功能也基本一致。用物理或化学方法处理叶柄或茎的韧皮部,保留木质部,以阻断叶片光合产物的外运,同时保证正常水分供应。然后,将对称叶片的一侧取下置于暗中,另一侧留在植株上保持光照,继续光合作用。一定时间后,测定光下和暗中叶片的干重差,即为光合作用的积累的干物质量。通过公式计算出光合速率。乘以系数后还可计算出C02的同化量。 [材料、仪器、药品] 1.材料:任选户外一种植物。 2.仪器及用品:(1) 剪刀;(2) 4块湿纱布;(3)带盖磁盘;(4) 30个小纸牌,去户外之前用铅笔编号(1~15;1~15);(5) 镊子;(6) 打孔器;(7)铅笔;(8)记号笔;(9) 12个称量瓶;(10) 烘箱;(11) 分析天平;(12)干燥器。 3.药品:5%三氯乙酸。 [方法] 1.取样:在户外选择较绿和较黄的同种植物叶片各15片,要注意叶龄、叶色、着生节位、叶脉两侧和受光条件的一致性。绿叶和黄叶分别用纸牌编号(例如绿叶为1、2、3~15,黄叶为1`、2`、3`~15`)。增加叶片的数目可提高测定的精确度。 2.处理叶柄:为阻止叶片光合作用产物的外运,可选用以下方法破坏韧皮部。 (1) 环割法:用刀片将叶柄的外层(韧皮部)环割0.5cm左右。为防止叶片折断或改变方向,可用锡纸或塑料套管包起来保持叶柄原来的状态。 (2) 烫伤法:用棉花球或纱布条在90℃以上的开水中浸一浸,然后在叶柄基部烫半分钟左右,出现明显的水浸状就表示烫伤完全。若无水浸状出现可重复做一次。对于韧皮部较厚的果树叶柄,可用融熔的热蜡烫伤一圈。

光合速率的测定方法及应用

光合速率的测定方法及应用 阮庆华 光合作用是高考的重要考查内容之一,在全国各地历年高考中出现的频率较高.考查的角度涉及光合作用场所.过程.物质变化.能量转化.及其在生产生活实践中的应用.常以实验为载体,多与呼吸作用生态系统的功能相联系进行考查。本节选取光合速率的测定来突破其难点之一. 实验测得的光合速率是表观 光合速率或净光合速率,是指单位 时间、单位叶面积的CO2的吸收量 或者是O2的释放量;也可以用单 位时间、单位叶面积干物质积累数 表示。通常以每小时每平方分米叶 面积吸收二氧化碳毫克数表示 (mg/ dm2·h),若能测出其呼吸 速率,把它加到表观光合速率上去, 则可得到真正光合速率。 真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。 光合速率常见的测定方法有哪些呢?光合速率又是如何计算的呢?请看以下几种光合速率的测定方法。 1、“半叶法”---测光合作用有机物的生产量,即单位时间、单位叶面积干物质积累数 例1 某研究小组用番茄进行光合作用实验,采用“半叶法”对番茄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)不做处理,并采用适当 的方法(可先在叶柄基部用热水、或热石蜡液烫伤 或用呼吸抑制剂处理)阻止A,B两部分的物质和能 量转移。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 M A、M B,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/(dm2·h)。 问题:若M=M B-M A,则M表 示。 解析本方法又叫半叶称重法,常用大田农作物的光合速率测定。 如图1所示,A部分遮光,这半片叶片虽不能进行光合作用,但仍可照常进行呼吸作用。另一半B部分叶片既能进行光合作用,又可以进行呼吸作用。 题中:M B表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量,M A表示6小时后初始质量-呼吸作用有机物的消耗量,

【光合作用的过程】导学案

【光合作用的过程】导学案 班级姓名 二、探究光合作用的过程 探究活动之一 【实验一】科学家从植物叶片中分离出叶绿体,然后打破叶绿体膜,离心得到基粒(绿色)和基质(淡黄色)两部分。①向两部分提供水,并给予光照,结果:基粒部分产生氧气,而基质部分没有氧气产生。②向两部分提供二氧化碳,并给予反应所需的各种条件,结果:基粒部分没有糖类等有机物,而基质部分产生了糖类等有机物。 【讨论并交流】 ①基粒和基质中各发生了什么变化? ②从基粒和基质中发生的变化,你认为光合作用是一步完成的还是分阶段进行的? 探究活动之二 【讨论并交流】 ①请你回顾:化学上电解水是如何进行的?反应速度如何?需要消耗什么能量? ②由上述实验一,请你推测氧气是如何产生的?除了氧气还应该有什么物质产生? ③水在植物细胞外并不能被光自然分解,而在基粒上却很容易分解,你认为是与基粒中什么物质最有关系? 【实验二】1954年美国科学家阿龙,用叶绿体的基粒加上ADP和P i,光照后得到了ATP。 ④从实验二可以看出,在基粒上除了发生水的光解,还应该有ATP生成。生成该物质消耗的能量来源是什么?在基粒上是怎样固定该能量的呢? ⑤总结光反应:

⑥请你就基粒上发生的物质变化和能量变化,大胆地想象未来人类如何利用这一原理更好地开发新能源? 探究活动之三 【实验三】美国科学家卡尔文以小球藻为实验材料,在通入普通CO2使光合作用达到平衡状态,改为通入放射性14CO2,然后将小球藻迅速杀死。①光照几分之一秒后杀死,发现了放射性几乎全部出现在一种C3化合物中。②光照5秒后杀死,在小球藻中发现了含放射性C3、C5化合物。③光照30秒后杀死,在小球藻中发现了含放射性葡萄糖等C6化合物。 【讨论并交流】 ①请根据实验三推断从CO2到合成(CH2O)糖类大致经过的阶段? ②CO2如何变为C3的呢?请你推测有哪些可能? 探究活动之四 【实验四】科学家从植物叶片中分离出叶绿体,然后打破叶绿体膜,离心得到基粒(绿色)和基质(淡黄色)两部分。①将基质遮光并提供14CO2,一段时间后没有检测到放射性糖类出现。②将基粒部分光照一段时间后,与基质部分混合后,通入14CO2,一段时间后检测到了放射性糖类出现。③将基质遮光,提供ATP和[H]等物质代替基粒,一段时间后检测到了放射性糖类出现。 【讨论并交流】 ①在基质中C3→(CH2O)需要什么条件? ②说明基粒上发生的光反应和基质中发生的暗反应有什么关系? ③总结暗反应:

生物人教版必修1习题:5.4.2 光合作用的探究历程、光合作用的过程 word版含解析

第22课时光合作用的探究历程、光合作用的过程 [目标导读] 1.阅读科学家对光合作用的探究历程,掌握相关实验设计。2.结合图5-15,掌握光反应和暗反应过程以及二者的关系。 [重难点击]光反应和暗反应过程以及二者的关系。 一光合作用的探究历程 人们对光合作用的认识是一个漫长的渐进的过程,请阅读教材,完成下面内容,理解光合作用的实质。 1.普利斯特利的实验 (1)实验过程 ①点燃的蜡烛与绿色植物,密闭——蜡烛不易熄灭。 ②小鼠与绿色植物,密闭——小鼠不易窒息。 (2)实验结论:植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。 (3)不足之处:①没有考虑到光照的影响。②实验缺少空白对照,说服力不强。 2.英格豪斯的实验 (1)实验过程:500多次植物更新空气的实验。 (2)实验结论:只有在阳光照射下,植物的绿叶部分才能更新空气。 (3)不足之处:没有阐明植物吸收和释放的气体的本质,后来人们才明确植物在光下放出的是氧气,吸收的是二氧化碳。 3.梅耶 根据能量守恒定律推理,植物把光能转换成化学能储存起来。 4.萨克斯的实验 (1)实验过程 (2)实验结论:光合作用的产物除氧气外,还有淀粉。 (3)实验讨论 ①把绿叶先在暗处放置24小时的目的是消耗掉叶片中原有的淀粉,防止干扰实验结果。 ②该实验如何形成对照的? 答案树叶一半遮光,一半曝光,形成了对照。

③本实验除上述结论外,还证明了光合作用需要光照。 5.鲁宾和卡门的实验 (1)实验过程 组别 提供的H 2O 提供的CO 2 产生的O 2 第1组 H 218O CO 2 18O 2 第2组 H 2O C 18O 2 O 2 (2)实验结论:光合作用释放的氧气来自水。(3)该实验能否同时用8O 标记H 2O 和CO 2,然后检测产生氧气中的放射性? 答案 不行。无法确定放射性是来自H 182O ,还是C 18O 2。 6.卡尔文的实验 (1)实验过程:用14C 标记CO 2供小球藻进行光合作用,然后追踪其放射性。 (2)实验结论:探明了CO 2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,即卡尔文循环。 7.根据上述探究总结光合作用的概念 (1)场所:叶绿体。 (2)能量来源:光能。 (3)反应物:二氧化碳和水。 (4)产物:有机物和氧气。 (5)实质:合成有机物,储存能量。 (6)反应式:CO 2+H 2O ――→光能 叶绿体(CH 2O)+O 2。 归纳提炼 产物是葡萄糖的光合作用反应式(标明了各元素的去向) 活学活用 1.如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图,图中A 物质和B 物质的相对分子质量之比是( ) A.1∶2 B.2∶1 C.8∶9 D.9∶8 问题导析 (1)图中A 、B 物质都是氧气。 (2)A 、B 中的元素均来自于反应物中的水。 (3)分别写出A 、B 的化学式:A.O 2;B.18O 2。二者的相对分子质量分别为32_、36。 答案 C 解析 图中A 、B 物质是氧气,均来自于反应物中的水。A 、B 分别为 O 2、18O 2,二者的相

光合作用曲线图分析大全

有关光合作用的曲线图的分析 1.光照强度对光合作用强度的影响 (1)、纵坐标代表实际光合作用强度还是净光合作用强度? 光合总产量和光合净产量常用的判定方法: ①如果CO2 吸收量出现负值,则纵坐标为光合净产量; ②(光下)CO2 吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量; ③光合作用CO2 吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。 因此本图纵坐标代表的是净光合作用强度。 (2)、几个点、几个线段的生物学含义: A点:A点时光照强度为0,光合作用强度为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用。净光合强度为负值由此点获得的信息是:呼吸速率为OA的绝对值。 B点:实际光合作用强度等于呼吸作用强度(光合作用与呼吸作用处于动态衡),净光合作用强度净为0。表现为既不释 放CO2也不吸收CO2 C N点:为光合作用强度达到最大值(CM)时所对应的最低的光照强度。(先描述纵轴后横轴) AC段:在一定的光照强度范围内,随着光照强度的增加,光合作用强度逐渐增加 AB段:此时光照较弱,实际光合作用强度小于呼吸作用强度。净光合强度仍为负值。此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余。表现为释放CO2。 BC段:实际光合作用强度大于呼吸作用强度,呼吸产生的CO2不够光合作用所用,表现为吸收CO2。 CD段:当光照强度超过一定值时,净光合作用强度已达到最大值,光合作用强度不随光照强度的增加而增加。 (3)、AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素 在纵坐标没有达到最大值之前,主要受横坐标的限制,当达到最大值之后,限制因素主要是其它因素了 AC段:限制AC段光合作用强度的因素主要是光照强度。 CD段:限制CD段光合作用强度的因素主要是外因有:CO2浓度、温度等。内因有:酶、叶绿体色素、C5 (4)、什么光照强度,植物能正常生长? 净光合作用强度> 0,植物才能正常生长。 BC段(不包括b点)和CD段光合作用强度大于呼吸作用强度,所以白天光照强度大于B点,植物能正常生长。 在一昼夜中,白天的光照强度需要满足白天的光合净产量 > 晚上的呼吸消耗量,植物才能正常生长。

人教版教学教案高三一轮复习光合作用学案

光合作用学案 课前准备区: 一、捕获光能的色素和结构 1.结构 (1)该图表示的结构名称是。 (2)图中②表示的结构是。 (3)结构③是由组成的。 (4)该图结构具有的功能是进行的场所 2.色素 (1)叶绿体中的色素分布部位是。 (2)叶绿体中的色素有哪些种类? 。 (3)叶绿体中色素有何功能? 叶绿体中色素具有的作用 二、光合作用的原理和应用 1.光合作用的过程 2.光合作用原理的应用 (1)光合作用强度表示方法是 。 (2)影响光合作用强度的环境因素有哪些? 课堂活动区 探究一光合作用的过程与场所 考情解读:采用图表、曲线等形式对光合作用的物质变化、反应场所和条件进行考查是基本形式。预计2013年高考对本考点的考查,将主要围绕光反应和暗反应的过程及联系,对光合作用的过程结合叶绿体结构和光合色素的分布及功能等命制试题。 1.光合作用过程中的元素去向

①氧元素 ? ???? H 2O ―→O 2CO 2―→CH 2O ②碳元素:CO 2―→ ―→ ③氢元素:H 2O ―→ ―→ 2.光反应与暗反应的联系 (1)光反应为暗反应提供[H]、ATP ,暗反应为光反应提供ADP 和Pi ,如图: (2)没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。 3.光照和CO2浓度变化对植物体内C 3、C 5、、[H]、ATP 、和O 2及(CH 2O)含量的影响 :(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。 (2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,[H]和ATP 含量变化是一致的。 (3)光合作用光反应产生的ATP 只用于暗反应阶段,不能用于其他生命活动,其他生命活动所需ATP 只能来自细胞呼吸。 (4)CO2中的C 先进入C3然后进入(CH2O) [例1] (2011·新课标全国卷)在光照等适宜条件下,将培养在 CO2 浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3化合物和 C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题: (1)图中物质A 是________(C3化合物、C5化合物)。 (2) 在CO2浓度为1%的环境中,物质B 的浓度比 A 的低,原因是______________________________ __________; 将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B 浓度 升高的原因是_________________________________ __。 (3) 若使该植物继续处于 CO2 浓度为0.003%的环境中,暗 反应中C3化合物和C5化合物浓度达到稳定时,物质A 的浓度将比B 的________(低、高)。 (4) CO2 浓度为 0.003% 时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2 浓度为1%时的________(高、低),其原因是___________________________。 变式1.下图为高等绿色植物光合作用图解,以下说法正确的是

植物的光合速率测定-----改良半叶法

植物的光合速率测定-----改良半叶法 一、植物的光合速率测定-----改良半叶法 光合作用是绿色植物特有的生理功能,是绿色植物吸收光能将CO2和H20合成为有机物质并释放O2的过程。光合作用及其有关过程的测定是植物生理学实验的重要组成部分。 光合作用是由原初反应、同化力形成和二氧化碳同化3个主要阶段组成。原初反应包括光合色素对光能的吸收、光能的传递和光化学反应,主要与叶绿素和其它光合色素有关;而同化力(ATP和NADPH2)的形成主要与膜的特性有关,二氧化碳同化除受同化力供应影响外,还受与暗反应有关酶活性的影响。光合作用强弱与环境条件变化密切相关。 光合速率是植物生理性状的一个重要指标,也是估测植株光合生产能力的主要依据之一。光合速率可根据植物对CO2的吸收量,O2的释放量或干物质(有机物质)的积累量来进行测定。随着光合作用研究的深入,光合作用测定技术的水平也在不断提高,方法和手段也越来越多。本次实验学习光合速率测定最经典的方法之一-----改良半叶法。 [原理] 植物叶片的主脉两侧对称部分叶面积基本相等,其形态和生理功能也基本一致。用物理或化学方法处理叶柄或茎的韧皮部,保留木质部,以阻断叶片光合产物的外运,同时保证正常水分供应。然后,将对称叶片的一侧取下置于暗中,另一侧留在植株上保持光照,继续光合作用。一定时间后,测定光下和暗中叶片的干重差,即为光合作用的积累的干物质量。通过公式计算出光合速率。乘以系数后还可计算出C02的同化量。 [材料、仪器、药品] 1.材料:任选户外一种植物。 2.仪器及用品:(1) 剪刀;(2) 4块湿纱布;(3)带盖磁盘;(4) 30个小纸牌,去户外之前用铅笔编号(1~15;1~15);(5) 镊子;(6) 打孔器;(7)铅笔;(8)记号笔;(9) 12个称量瓶;(10) 烘箱;(11) 分析天平;(12)干燥器。 3.药品:5%三氯乙酸。 [方法] 1.取样:在户外选择较绿和较黄的同种植物叶片各15片,要注意叶龄、叶色、着生节位、叶脉两侧和受光条件的一致性。绿叶和黄叶分别用纸牌编号(例如绿叶为1、2、3~15,黄叶为1`、2`、3`~15`)。增加叶片的数目可提高测定的精确度。 2.处理叶柄:为阻止叶片光合作用产物的外运,可选用以下方法破坏韧皮部。 (1) 环割法:用刀片将叶柄的外层(韧皮部)环割0.5cm左右。为防止叶片折断或改变方向,可用锡纸或塑料套管包起来保持叶柄原来的状态。 (2) 烫伤法:用棉花球或纱布条在90℃以上的开水中浸一浸,然后在叶柄基部烫半分钟左右,出现明显的水浸状就表示烫伤完全。若无水浸状出现可重复做一次。对于韧皮部较厚的果树叶柄,可用融熔的热蜡烫伤一圈。 (3)抑制法:用棉花球蘸取5%三氯乙酸或0.3mol/L的丙二酸涂抹叶柄一周。本实验统一使用三氯乙酸。注意勿使抑制液流到植株上。 选用何种方法处理叶柄,视植物材料而定。一般双子叶植物韧皮部和木质部容易分开宜采用环割法;单子叶植物如小麦和水稻韧皮部和木质部难以分开,宜使用烫伤法;而叶柄木质化程度低,易被折断叶片采用抑制法可得到较好的效果。 3.剪取样品:叶柄处理完毕后即可剪取样品,并开始记录时间,进行光合作用的测定。首先按编号次序(绿叶和黄叶交替进行)剪下叶片对称的一半(主脉留下),并按顺序夹在湿

光合作用速率的测定方法

光合作用速率的测定方法 一、“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量 【例1】某研究小组用番茄进行光合作用实验,采用“半叶法”对番茄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)不做处理(见图1),并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤,或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6h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M A—M B,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 (dm2·h)。 问题:若M=M B—M A,则M表示____ 。 【解析】如图l所示,A部分遮光,这半片叶片虽不能进行光合作用,但仍可照常进行呼吸作用。另一半B部分叶片既能进行光合作用,又可以进行呼吸作用。 设初始质量为a,呼吸作用消耗质量为b,净光合质量为b,则:M A=a—b,M B=a+c,所以:M=M B -M A=c+b,即M表示总光合作用质量。 这样,真正光合速率(单位:mg/dm2.h)就是M值除以时间再除以叶面积。 【答案]B叶片被截取部分在6h内光合作用合成的有机物总量 二、气体体积变化法—一测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积 【例2】某生物兴趣小组设计了如图2所示的装置进行光合速率的测试实验(忽略温度对气体膨胀的影响)。 (1)测定植物的呼吸作用强度:在该装置的小烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液适量;将玻璃钟罩遮光处理,放在适宜温度的环境中;th后记录红墨水滴移动的方向和刻度,得X值。

(2)测定植物的净光合作用强度:在该装置的小烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液适量;将装置放在光照充足、温度适宜的环境中;1h后记录红墨水滴移动的方向和刻度,得Y值。 请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动的方向并分析原因,并将结果填入表中:项目红墨水滴移动原因分析 测定植物呼吸作用 a. C. 测定植物净光合作 b. d. 【解析】(1)测定植物的呼吸作用强度时,将玻璃钟罩遮光处理,绿色植物只进行呼吸作用。植物进行有氧呼吸消耗O2,而释放的CO2气体被装置中烧杯里的NaOH溶液吸收,导致装置内气体体积减小,压强减小。红色液滴向左移动,向左移动的距离X就代表植物进行有氧呼吸消耗的O2量,即有氧呼吸产生的CO2量。 (2)测定植物的净光合作用强度:装置的烧杯中放入的NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度;将装置放在光照充足、温度适宜的环境中。又处在植物的生长期,其光合作用强度超过呼吸作用强度,表现为表观光合作用释放O2,致使装置内气体量增加,红色液滴向右移动,向右移动的距离Y就代表表观光合作用释放的O2量,也就是表观光合作用吸收的CO2量。 故,依据实验原理:真正光合速率=呼吸速率+表观光合速率,就可以计算出光合速率。 【答案】a.向左移动c.将玻璃钟罩遮光处理,绿色植物只进行呼吸作用,植物进行有氧呼吸消耗O2,而释放的CO2气体被装置中烧杯里的NaOH溶液吸收,导致装置内气体压强减小,红色液滴向左移动b.向右移动d.装置的烧杯中放入的NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的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,表现为表观光合作用释放O2,致装置内气体量增加,红色液滴向右移动 三、黑白瓶法——测溶氧量的变化 【例3】某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样,分装于6对黑白瓶中,从剩余的水样中测得原初溶解氧的含量为10 mg/L,白瓶为透明玻璃瓶.黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于6种不同的光照条件下,分别在起始和1h后以温克碘量法测定各组培养瓶中O2的含量,记录数据如表所示: 光照强度(klx) 黑暗 a b C d e 白瓶溶氧量(mg/L) 3 IO 16 24 30 30 黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3 (1)黑瓶中溶解氧的含量降低为3 mg/L的原因是。该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为mg/L·h。 (2)当光照强度为c时,白瓶中植物光合作用产生的O2量为mg/L·h。 (3)光照强度至少为(填字母)时,该水层产氧量才能维持生物正常生活耗

(三)测定光合速率的常用方法及实验设计

测定光合速率的常用方法及实验设计 一.测定光合速率的常用方法 1.利用液滴移动装置测定植物光合速率与呼吸速率 ①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算呼吸速率。 ②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算净光合速率。 ③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。

指标相对量的变化。下列说法不正确的是( ) A.图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动,再放到黑暗环境中有色液滴向左移动 B.若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液,其他条件不变,则植物幼苗叶绿体产生NADPH 的速率将不变 C.一定光照条件下,如果再适当升高温度,真光合速率会发生图乙中从b到a的变化,同时呼吸速率会发生从a到b的变化 D.若图乙表示甲图植物光合速率由a到b的变化,则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度 2.叶圆片称重法 测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量,如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 净光合速率=(z-y)/2S; 呼吸速率=(x-y)/2S; 总光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。 例2.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率,做如图所示实验:在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出),于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量,M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光3小时,则测得叶片叶绿体的光合速率是(单位:g·cm-2·h -1,不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响)( ) A.(3y-2z-x)/6 B.(3y-2z-x)/3 C.(2y-x-z)/6 D.(2y-x-z)/3 3.叶圆片上浮法 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,给予一定的光照,测量叶圆片上浮至液面所用的平均时间,可以用来作为指标判断净光合速率的大小。 例3.如下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,以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分

植物的光合作用教学设计

植物的光合作用教学设计 一、教学目标: 学习目标:学生能够通过对光合作用发现过程的学习,分析并掌握其原料、条件、产物、场所和理解光合作用的过程。 重点:掌握光合作用的原料、条件、产物、场所 难点:理解光合作用的过程 二、教学过程 导入: 师:出示 1、生态系统中,人们把植物称为什么?为什么? 2、从柳苗生长之谜说起 生:结合所学知识思考并回答问题1,阅读资料思考柳苗生长之谜中的问题。 新课推进: 一、探究光在植物生长中的作用 师;出示 (一)思考题 1、实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理? 2、实验选用的叶片,一部分被遮光,一部分不遮光,这两部分在实验中各有什么时候作用? 3、你怎样解释在酒精溶液的绿叶脱色而使酒精溶液变绿的实验现象?

4、用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化,这种实验结果说明什么? (二)模拟实验动画:“探究光在植物生长中的作用” 生:结合查阅教材内容和观看实验过程的动画,独立思考和解决上述问题。 师:出示问题答案并纠正学生的误区。 (三)分析实验现象和结果 师:结合视屏过程引导生分析实验现象和结果。 生:完成P54表格。 二、植物光合作用及其场所 (一)、探究光合作用的场所 师:绿色植物是有机物的生产者,植物的绿色和光合作用有什么关系的?有机物的“加工厂”主要分布在植物体的哪一器官? 生:阅读教材P55德国科学家恩吉尔曼利用水绵探究植物光合作用场所实验过程,思考光合作用的产物和场所。 师:出示恩吉尔曼实验过程图片并讲解并补充讲解光合作用的原料为二氧化碳和水。 生:理解光合作用的场所在叶绿体并完成对P56胡萝卜、仙人掌、银边春藤可以进行光合作用的部位的辨别。 (二)观察叶片和叶绿体的结构 师:出示叶片结构和叶绿体结构图。 生:通过观察图片感受叶片和叶绿体结构。

光合作用图像专题--打印

光合作用图像专题 1.在某一时刻,将两株植物移入没有二氧化碳的环境中,下图表示的是其体内三碳化合物和五碳化合物的变化情况。下列叙述正确的是 A .a 、c 代表C 3植物,b 、d 代表C 4植物 B .a 、d 代表 C 3植物,b 、c 代表C 4植物 C .b 、c 代表C 3植物,a 、d 代表C 4植物 D .b 、d 代表C 3植物,a 、c 代养C 4植物 2.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用,如果突然中断CO 2的供应,短暂时间内叶绿体中的C 3和C 5相对含量的变化是 A .C 3增多,C 5减少 B . C 3增多,C 5增多 C .C 3减少,C 5增多 D .C 3减少,C 5减少 3. 下面各图表示在一定范围内,不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系,其中错误的是 4 .将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室CO2浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示),测定结果如下图。 下列相关叙述,正确的是 A .如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点左移 B .如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点右移 C .如果光照强度适当增强,a 点右移,b 点右移 D .如果光照强度适当增强,a 点左移,b 点右移 5、在相同光照和温度条件下,空气中CO2含量与植物光合产量(有机物积 累量)的关系如下图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用CO2,使光合产量高于m 点的选项是 A 、若a 点在a 2,b 点在b 2时 B 、若a 点在a 1,b 点在b 1时 C 、若a 点在a 2,b 点在b 1时 D 、若a 点在a 1,b 点在b 2时 6.右图表示水稻在不同光照条件下,整体表现出的吸收2O 和释放2O 量的状况。如果在相同条件下,分别绘出人参、甘蔗两种植物其整体表现出的吸收2O 和释放2O 状况的曲线,其中a 、b 、c 、d 点位置的变化应是 A .人参:a 点上移 B .人参:b 点右移 C .甘蔗:c 点左移

光合作用探究公开课教学设计

光合作用的探究历程的教学设计萧县中学宏新

“光合作用的探究历程”一节的教学设计 萧县中学宏新 设计说明:生物科学史的教学不是简单地让学生学生记住这段历史和结论,而是要将探究性学习和教学方法整合其中,充分应用二手资料创设情境,让学生重走科学家之路,体验科学家发现问题、解决问题、深化认识的过程和探索的精神。本案例中,用二手资料探究光合作用发现的科学过程,让学生经历一个发现过程,既掌握了相关的知识,又可以学会科学的实验方法,并培养了他们学习的能力。 一、设计思想 普通高中《生物课程标准》指出,高中生物学的课程基本理念之一是提高学生的生物科学素养,尤其是发展学生的科学探究能力以及相关的情感态度与价值观,它是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学发现史的探究性学习是实现此课程基本理念的极为有效的载体,生物学史能够将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来,很好地体现了生物学科的特点和新课程理念的要求。 光合作用探究历程中的经典实验,从一定程度上反映了科学探索的一般方法,是培养学生科学素质的好素材。但是在教学过程中如果仅仅只是照本宣科介绍几个科学家的实验,学生学习的兴趣不能激发,学习的主动性不能调动,要通过光合作用探究历程的再现,达到培养学生科学精神和创新思维能力的目的,就必须充分调动学生的学习能动性。 本课教学的设计思路主要是:在教学过程中,以光合作用探究历程的经典实验为探究的载体,以真实的问题情境作为探究的背景,以真正理解探究过程和实验设计策略并学以致用为中心目标,采用以问题(任务)驱动学习,引导自主、探究和合作学习的教学模式,在教学过程中贯穿从“过去”到“现在”再到“未来”,从“课外”到“课堂”再到“课外”的开放式思想。 二、教材分析 本节课为人教版第高中必修一第五章第四节“能量之源──光与光合作用”的第二部分容“光 合作用的原理和应用”的第一课时:光合作用的探究历程。 本册教材第五章介绍了细胞的能量供应和利用,第四节是对细胞的能量来源进行探讨,光合作用在绿色植物的新代以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,是必修一的重点容之一。 关于光合作用的探究历程,本节课的容是在义务教育课程标准初中生物光合作用的学习的基础上,主要介绍普利斯特利、、英格豪斯、梅耶、萨克斯、鲁宾和卡门、卡尔文等科学家关于光合作用的研究。课文还结合卡尔文等科学家的实验,介绍了同位素标记法这一生物科学领域经常使用的研究方法。并通过这些经典实验归纳得出光合作用的概念和反应式。 这些容能利用科学史的“故事性”,有效地提高学生的学习兴趣;可从科学家三百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;重温先人勇于探索的过程,懂得实验是探究生物科学的基本方法,培养学生实事的科学态度、不断探求新知识的创新精神;可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧,培养实验设计能力;还能感受到科学研究方法的重要、实验设计的巧妙,新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,再一次体验科学、技术、社会的理念;在科学

4.2.2光合作用的过程学案(苏教版必修一)

2014--2015学年生物(苏教版)必修三同步导学案 4.2 .2光合作用的过程 、目标导航 1. 学习目标: (1) 理解光合作用概念以及掌握它的过程。 (2) 掌握研究影响光合作用强度的因素。 2. 学习重点: (1) 光合作用的光反应、暗反应过程以及相互关系; (2) 影响光合作用强度的环境因素。 3. 学习难点: (1) 光反应和暗反应的过程; (2) 探究影响光合作用强度的环境因素。 、知识网络 三、导学过程 “导”一一自主预习 一、叶绿体的结构与功能 1. ______________________________ 分布:主要分布在植物的 细胞内。 CO/HO 世能*(CHO )+O, 』』叶绿体 1 光合作用 总反应式 过程 影响光合作用 的因素及应用 暗反应 内因 外因

2. ____________________ 形态:扁平的或 3 ?结构 :含酶和更鞏専 :含W, DNA^f 4?功能:绿色植物进行光合作用的场所。 二、光合作用的过程 1?光反应阶段 ⑴条件:________ 、______、有关的酶。 (2) 场所: _________________ 。 (3) 物质变化 光 ①水的光解:H20酶> ______ + _______ 酶 ②ATP 的合成:ADN Pi -光―> ATP (4) 能量变化:将 ________转变为活跃的___________ 。 2?暗反应阶段 ⑴条件:____________ 的催化。 (2) 场所:叶绿体内的_________ 中。 (3) 物质变化:CO首先被一个_______ 分子固定,生成两个C3化合物,三碳化合物被__________ 还原生成有机物,并将__________ 释放的化学能储存在有机物中。 (4) 能量变化: _______ 中的活跃化学能转变为有机物中 ___________________ 。 “学”一互动探究 探究一:光合作用的过程 1. 光合作用的反应场所在哪?结构是什么样的? 提示:光合作用的反应场所在绿色植物的叶绿体进 双层膜包被 叶绿体基质 基粒,类囊体堆叠形成2?阅读课本P75,归纳比较光合作用两过程的差别和联系?并填写下表。

叶片光合作用强度测定的两种方法

叶片光合作用强度测定的两种方法 一、沉叶浮起法 为了验证叶片光合作用受到光质的影响,可用所给出的特殊光质,按下列实验步骤进行实验设计,并对实验预期进行分析。 例:用沉叶浮起法测定叶片光合作用强度。 1.实验材料与用具:小烧杯3只(对照实验用)、三棱镜(产生不同的单色光:如红光、黄光、绿光)、打孔器(选取同样大小的圆形叶片)、注射器(制备无空气的植物叶片)、40W灯泡(提供照明)、烧杯(提供模拟环境)、富含CO2的NaHCO3稀溶液(提供CO2)、新鲜菠菜叶片。 实验过程中O2和CO2在水中的溶解量可忽略不计。 2.实验步骤 (1)取生长旺盛的菠菜叶,用直径为1cm的打孔器打出小圆片30片(打孔时要避开叶脉较大的部位) (2)将圆形叶片置于注射器内,并让注射器吸入清水,待排出注射器内的空气后,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使小圆片内的气体逸出。这一步骤可重复N次。 (3)将内部气体逸出的小圆片放入黑暗处盛有清水的浇杯中待用(这样的叶片因为细胞间隙充满清水,所以全部沉水底)。 (4)分组对照实验 ①分为三个组:取三只小落杯编号为甲、乙、丙。各倒入20mL的富含CO2的NaHCO3的稀溶液,并分别向3只小烧杯中各随机放入10片菠菜叶圆片。 ②用40W的灯泡照射三棱镜,三棱镜将光散射成红光、黄光、绿光分别作用用于3只小烧杯甲、乙。丙 ③观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆片浮起的数量(叶片完全浮起的观察时间相同,浮起的状态相同) 3.预测结果 单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆片浮起的数量最多,绿光作用下的小圆片浮起的数量最少。 4.结果分析 因为绿叶中的色素吸收红光和蓝紫光的能力最强,吸收绿光的能力最弱。因此在红光照射时产生的O2增加最快,叶片上浮的速度也就最快,相反绿光照射的烧杯中和叶片上浮最慢。 5.单色光强度对结果的影响 增强单色光强度能对实验结果产生影响。 二、半叶干重法 测定叶片光合作用速率的方法——半叶干重法,实验过程如下: (注:1.总光合作用速率=净光合速率+呼吸速率;2.光合速率可用单位面积叶片在单位时间内固定的CO2的量或合成有机物的量来表示) 1.选择同一植株上生长状态良好、发育程度相似的叶片若干,叶片主脉两侧对称。 2.在叶柄处经过特殊处理使筛管的运输能力受阻、导管功能正常(即让叶柄可运输水分、无机盐而不能运输有机物。讨论最终结果),保证光合作用和呼吸作用能正常进行。 3.剪取叶片下半部叶片,立即保存于暗处(此叶片简称为暗片),另一半叶片同主脉保留在枝条上给予正常光照(此叶片简称光片)。控制光叶和暗叶的温度、湿度一致,开始记录时间。 4.数小时后剪下光叶。从光叶和暗叶上各切取相同大小的叶块,立即烘干至恒重,分别用分析天平称重,将结果记录在数据表中。通过相关计算和数据处理,可以测定光合作用的速率大小。 (1)将生长状态良好和发育程度相近的叶片作为实验材料的理由:叶片的发育状况不同,它的光合作用和呼吸作用就会不同。将会影响测定的准确度。 (2)阻止筛管运输功能的目的是防止叶片合成的有机物向外运输(从而避免影响实验结果)。如果处理不当使叶脉中的导管也受到损伤,叶片将会出现萎蔫现象。 (3)光叶与暗叶的呼吸作用速度从实验操作来看应该是基本相同或没有明显差异的。 (5)光合作用速度计算 光合作用速度(X)=叶块干重差(光叶干重-暗叶干重(mg)/(叶块面积(cm2)×光照时间(h))。

测定光合作用速率的方法2(含答案)

小专题:测定光合作用速率的方法 真正(总,实际)光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率 (一)“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 物质积累数 例1 某研究小组用番茄进行光合作用实验,采用“半叶法”对番茄叶片的光 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) 不做处理,并采用了适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。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/(dm2·h)。 问题:若M=MB-MA ,则M 表示 变式训练1. 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率,做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅 限制叶片有机物的输入和输出),于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm 2的叶圆片烘干后称其重 量,测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y 一2z —x)/6 g ·cm -2·h -1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响 和温度微小变化对叶生理活动的影响)。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 (二)气体体积变化法---测光合作用O2产生的体积 例2 某生物兴趣小组设计了图3 装置进行光合速率的测试实验(忽略 温度对气体膨胀的影响)。 ①测定植物的呼吸作用强度:装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH 溶 液;将玻璃钟罩遮光处理,放在适宜温度的环境中;1小时后记录红墨 水滴移动的方向和刻度,得X 值。 ②测定植物的净光合作用强度:装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液; 将装置放在光照充足、温度适宜的环境中;1小时后记录红墨水滴移动 的方向和刻度,得Y 值。 变式训练2 . 图4是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` 装置置于20℃环境中。实验开始时,针筒的读数是0.2mL ,毛细管内的水滴在位置X 。20min 后,针筒的容量需要调至0.6mL 的读数,才能使水滴仍维持在位置X 处。据此回答下列问题: (1)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水,重复上述实验,20min 后,要使水滴维持在位置X 处,针筒的CO2的固定量 O2的产生量 葡萄糖的产生 (制造)量 呼吸释放CO2量 呼吸消耗O2量 呼吸消耗葡萄糖量 CO2的吸收量 O2的释放量 葡萄糖的积累量

光合作用测定系统的测定方法及使用注意事项

光合作用测定系统的测定方法及使用注意事项 随着科学研究的深入和现代化光合测定系统的推广,越来越多的植物生理学和植物生态学以及农学、林学、园艺学和遗传学的研究均涉及叶片光合作用的测定。用于叶片光合测定的仪器种类和数量越来越多。这类仪器的使用简便、快捷,几乎人人都能使用,即使对光合作用一无所知的人也可以用它在2 min内测得一组光合速率及有关的参数。然而,尽管使用这类仪器的人很多,但能利用所得资料写出高水平科学论文的人却很少。其中的原因主要的可能是使用者缺乏足够的有关光合作用的背景知识和测定及研究经验,测定方法不当,所得结果不可靠;或者实验设计不合理,难以说明问题;或者是对相关研究现状不清楚,不能明确地提出科学问题;或者是对光合作用的基础知识知之太少,不能对所得结果作出恰当的分析与解释。这几种情况也许兼而有之。为了充分发挥这类现代化但价格昂贵的仪器的作用,将光合作用研究推向深入,这里将光合测定与研究中一些常见的问题提出来,以引起初学者们的注意。 1测定方法 光合作用的一个突出特点是对植物自身生理状态和外界环境条件的变化高度敏感。这一特点,决定了测定方法的复杂性、多样性和灵活性,也决定了测定结果的多变性以及解释这些结果时了解植物状态、测定条件、环境条件、背景知识和研究经验的重要性。 测定时间在田间测定时,不仅要选择无云或少云的晴天,以便保证在太阳光强

相对稳定的条件下进行,而且要注意选择合适的日时段。众所周知,在晴天,光强和温度等环境条件从早到晚都呈现规律性变化,上午逐渐增高,中午达到最高值,然后逐渐降低。叶片的光合作用速率也发生类似的变化。光合速率之所以在中午前后才达到最高值,一是因为上午早些时候光强和温度比较低,二是因为光合作用还处在逐步增高的光合诱导期中。因此,在作不同处理或品种的对比测定时,一定要在光合作用的诱导期结束、光合作用达到稳态之后进行,否则会得到不可靠、不可比、甚至错误的结果。为了避免可能发生的中午光合作用明显降低(“午睡”或“午休”,Xu 和 Shen 2005)对测定结果可比性的影响,以在10:00~ 12:00 和14:00~16:00 之间进行测定较为适宜。除了光合作用日变化的观测以外,过早开始和过晚结束测定,都不合适。为了尽量缩小测定期间环境条件变化的影响,比较类实验的测定时间要尽量短,处理或品种的数目要尽可能少,最好相互交替进行(许大全 2002),以便避免较长时间内环境因素变化对测定结果可比性产生的不良影响。在较长时间阴雨天之后,叶片的光合活力往 往很低,不宜在转晴后立即测定。至少在转晴半天或 1 d 后开始测定。有研究表明,前几天的天气不同(阴雨或晴天),所得观测结果也不同(Yong 等2006)。特别是在观测叶片光合作用的发育变化或季节变化时,更要注意这一点。观测叶片发育期间光合作用的变化,最好在环境因素可控制的条件下例如人工气候室内进行, 以便避免环境因素变化的干扰。 在室内测定时,要注意光合作用的诱导期 (光合速率逐步增高)是否已经结束(光合速率达到稳定不变的状态,即稳态) 的问题,在将植物或叶片从黑暗中转移到光下或从弱光下转移到强光下的时候,测定

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