光合速率的測(cè)定方法

1、1光合速率的測(cè)定方法光合速率的測(cè)定方法湖南邵東三中湖南邵東三中楊連進(jìn)楊連進(jìn)光合作用是高考的重點(diǎn)內(nèi)容，如何提高光合作用總產(chǎn)量，是科研人員一直要解決的與光合作用是高考的重點(diǎn)內(nèi)容，如何提高光合作用總產(chǎn)量，是科研人員一直要解決的與人類(lèi)社會(huì)和生活息息相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題，而提高光合作用總產(chǎn)量的關(guān)鍵是提高光合作用速人類(lèi)社會(huì)和生活息息相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題，而提高光合作用總產(chǎn)量的關(guān)鍵是提高光合作用速率(簡(jiǎn)稱(chēng)光合速率簡(jiǎn)稱(chēng)光合速率)。光合速率指單位時(shí)間、單位葉面積

2、的光合速率指單位時(shí)間、單位葉面積的COCO2的吸收量或者是的吸收量或者是O2的釋放量；也可以用單位的釋放量；也可以用單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)積累數(shù)表示。通常以每小時(shí)每平方分米葉面積吸收二氧化碳毫克時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)積累數(shù)表示。通常以每小時(shí)每平方分米葉面積吸收二氧化碳毫克數(shù)表示（數(shù)表示（mgmgdmdm2hh），一般測(cè)定光合速率的方法都沒(méi)有考慮葉子的呼吸作用，所以測(cè)定），一般測(cè)定光合速率的方法都沒(méi)有考慮葉子的呼吸作用，所以測(cè)定的結(jié)果

3、實(shí)際是光合作用速率減去呼吸作用速率的差數(shù)，叫做表觀光合速率或凈光合速率。的結(jié)果實(shí)際是光合作用速率減去呼吸作用速率的差數(shù)，叫做表觀光合速率或凈光合速率。若能測(cè)出其呼吸速率若能測(cè)出其呼吸速率把它加到表觀光合速率上去把它加到表觀光合速率上去則可測(cè)得真正光合速率，真正光合速率則可測(cè)得真正光合速率，真正光合速率=表觀光合速率表觀光合速率呼吸速率。呼吸速率。光合速率常見(jiàn)的測(cè)定方法有哪些呢？光合速率又是如何計(jì)算的呢？請(qǐng)看以下幾種光合光合速率常見(jiàn)的測(cè)定

4、方法有哪些呢？光合速率又是如何計(jì)算的呢？請(qǐng)看以下幾種光合速率的測(cè)定方法。速率的測(cè)定方法。1.“1.“改良半葉法改良半葉法””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)生總量植物進(jìn)行光合作用形成有機(jī)物，而有機(jī)物的積累可使葉片單位面積的干物重增加，但植物進(jìn)行光合作用形成有機(jī)物，而有機(jī)物的積累可使葉片單位面積的干物重增加，但是，葉片在光下積累光合產(chǎn)物的同時(shí)，還會(huì)通過(guò)輸導(dǎo)

5、組織將同化物運(yùn)出，從而使測(cè)得的干是，葉片在光下積累光合產(chǎn)物的同時(shí)，還會(huì)通過(guò)輸導(dǎo)組織將同化物運(yùn)出，從而使測(cè)得的干重積累值偏低。為了消除這一偏差，必須將待測(cè)葉片的一半遮黑，測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)葉片被重積累值偏低。為了消除這一偏差，必須將待測(cè)葉片的一半遮黑，測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)葉片被遮黑的一側(cè)單位面積干重的減少值，作為同化物輸出量（和呼吸消耗量）的估測(cè)值。這就遮黑的一側(cè)單位面積干重的減少值，作為同化物輸出量（和呼吸消耗量）的估測(cè)值。這就是經(jīng)典的是經(jīng)典的“

6、半葉法半葉法”測(cè)定光合速率的基本原理。測(cè)定光合速率的基本原理。測(cè)定時(shí)須選擇對(duì)稱(chēng)性良好、厚薄均勻一致的兩組葉片，一組葉片用于測(cè)量干重的初始測(cè)定時(shí)須選擇對(duì)稱(chēng)性良好、厚薄均勻一致的兩組葉片，一組葉片用于測(cè)量干重的初始值，另一組（半葉遮黑的）葉片用于測(cè)定干重的終了值，不但手續(xù)煩瑣，而且誤差較大。值，另一組（半葉遮黑的）葉片用于測(cè)定干重的終了值，不但手續(xù)煩瑣，而且誤差較大?！案牧及肴~法改良半葉法”采用燙傷、環(huán)割或化學(xué)試劑處理等方法來(lái)?yè)p傷葉柄韌皮部

7、活細(xì)胞，以采用燙傷、環(huán)割或化學(xué)試劑處理等方法來(lái)?yè)p傷葉柄韌皮部活細(xì)胞，以防止光合產(chǎn)物從葉中輸出（這些處理幾乎不影響木質(zhì)部中水和無(wú)機(jī)鹽向葉片的輸送）防止光合產(chǎn)物從葉中輸出（這些處理幾乎不影響木質(zhì)部中水和無(wú)機(jī)鹽向葉片的輸送），僅用，僅用一組葉片，且無(wú)須將一半葉片遮黑，既簡(jiǎn)化了手續(xù)，又提高了測(cè)定的準(zhǔn)確性。一組葉片，且無(wú)須將一半葉片遮黑，既簡(jiǎn)化了手續(xù)，又提高了測(cè)定的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)可在晴天上午實(shí)驗(yàn)可在晴天上午7~8點(diǎn)鐘開(kāi)始。預(yù)先在田間選定有代表性的葉

8、片（如葉片在植株上點(diǎn)鐘開(kāi)始。預(yù)先在田間選定有代表性的葉片（如葉片在植株上的部位、年齡、受光條件等應(yīng)盡量一致）的部位、年齡、受光條件等應(yīng)盡量一致）10張，掛牌編號(hào)。張，掛牌編號(hào)。[葉片基部處理葉片基部處理]根據(jù)材料的形態(tài)解剖特點(diǎn)可任選以下根據(jù)材料的形態(tài)解剖特點(diǎn)可任選以下1種：種：（1）對(duì)于葉柄木質(zhì)化較好且韌皮部和木質(zhì)部易分開(kāi)的雙子葉植物，可用刀片將葉柄對(duì)于葉柄木質(zhì)化較好且韌皮部和木質(zhì)部易分開(kāi)的雙子葉植物，可用刀片將葉柄的外皮環(huán)割的外皮環(huán)割

9、0.5cm0.5cm左右寬，切斷韌皮部運(yùn)輸。左右寬，切斷韌皮部運(yùn)輸。（2）對(duì)于韌皮部和木質(zhì)部難以分開(kāi)的小麥、水稻等單子葉植物，可用剛在開(kāi)水（水對(duì)于韌皮部和木質(zhì)部難以分開(kāi)的小麥、水稻等單子葉植物，可用剛在開(kāi)水（水溫9090℃以上）中浸過(guò)的用紗布包裹的試管夾，夾住葉鞘及其中的莖稈燙以上）中浸過(guò)的用紗布包裹的試管夾，夾住葉鞘及其中的莖稈燙2020秒左右，以傷秒左右，以傷害韌皮部。害韌皮部。2個(gè)夾子可交替使用。如玉米等葉片中脈較粗壯，開(kāi)水燙不徹

10、底的，可用毛筆個(gè)夾子可交替使用。如玉米等葉片中脈較粗壯，開(kāi)水燙不徹底的，可用毛筆蘸燒至蘸燒至110~120110~120℃的石蠟燙其葉基部。的石蠟燙其葉基部。（3）對(duì)葉柄較細(xì)且維管束散生，環(huán)剝法不易掌握或環(huán)割后葉柄容易折斷的一些植物對(duì)葉柄較細(xì)且維管束散生，環(huán)剝法不易掌握或環(huán)割后葉柄容易折斷的一些植物如棉花，可采用化學(xué)環(huán)割。即用毛筆蘸三氯乙酸（蛋白質(zhì)沉淀劑）點(diǎn)涂葉柄，以殺傷篩管如棉花，可采用化學(xué)環(huán)割。即用毛筆蘸三氯乙酸（蛋白質(zhì)沉淀劑）點(diǎn)涂

11、葉柄，以殺傷篩管3所以，所以，M=MM=MBMMA，就是光合作用有機(jī)物的經(jīng)過(guò)，就是光合作用有機(jī)物的經(jīng)過(guò)6小時(shí)干物質(zhì)的積累數(shù)（小時(shí)干物質(zhì)的積累數(shù)（B葉片被截取部分在葉片被截取部分在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量）。小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量）。這樣，真正光合速率（這樣，真正光合速率（單位：?jiǎn)挝唬簃gmgdmdm2hh）就是）就是M值除以時(shí)間再除以面積就可測(cè)得。值除以時(shí)間再除以面積就可測(cè)得。[答案答案]B葉片被截取部分在葉片被截取部分

12、在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量[變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1]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)剝處理基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出僅限制葉片有機(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，于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為下面積為1cm1cm2的葉圓片烘干后稱(chēng)其重量，測(cè)得葉片

13、的葉綠體光合作用速率的葉圓片烘干后稱(chēng)其重量，測(cè)得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y=(3y一2z2z—x)x)／6gcmgcm22hh11(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)的影響影響)。則。則M處的實(shí)驗(yàn)條件是處的實(shí)驗(yàn)條件是()A下午下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)小時(shí)B下午下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小

14、時(shí)小時(shí)C下午下午4時(shí)后在陽(yáng)光下照射時(shí)后在陽(yáng)光下照射1小時(shí)小時(shí)D晚上晚上8時(shí)后在無(wú)光下放置時(shí)后在無(wú)光下放置3小時(shí)小時(shí)[解析解析]起始干重為上午起始干重為上午1010時(shí)移走時(shí)的葉圓片干重時(shí)移走時(shí)的葉圓片干重x克，從上午克，從上午1010時(shí)到下午時(shí)到下午4時(shí)，葉片在時(shí)，葉片在這6小時(shí)內(nèi)既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，所以下午小時(shí)內(nèi)既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，所以下午4時(shí)移走的葉圓片干重時(shí)移走的葉圓片干重y克減去克減去上午上午1010時(shí)移走

15、時(shí)的葉圓片干重時(shí)移走時(shí)的葉圓片干重x克的差值，就等于該葉圓片凈光合作用干物質(zhì)量：（克的差值，就等于該葉圓片凈光合作用干物質(zhì)量：（y一x）克。）克。若要求出呼吸作用干物質(zhì)量，應(yīng)將葉片遮光處理，先假設(shè)葉片遮光處理為若要求出呼吸作用干物質(zhì)量，應(yīng)將葉片遮光處理，先假設(shè)葉片遮光處理為M小時(shí)后干重為小時(shí)后干重為z克，克，下午下午4時(shí)移走的葉圓片干重時(shí)移走的葉圓片干重y克減去葉片遮光處理克減去葉片遮光處理M小時(shí)后的干重小時(shí)后的干重z克差值，就是克差值

16、，就是呼吸作用干物質(zhì)量：（呼吸作用干物質(zhì)量：（y一x）克。）克。已知：測(cè)得葉片的葉綠體光合作用速率已知：測(cè)得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y=(3y一2z2z—x)x)／6gcmgcm22hh11，據(jù)真正光合速據(jù)真正光合速率=表觀光合速率表觀光合速率呼吸速率，得出：（呼吸速率，得出：（3y3y一2z2z—x)x)／6=（y一x）6（y一x）M，計(jì)算出，計(jì)算出M=3小時(shí)小時(shí)，A選項(xiàng)正確。選項(xiàng)正確。2.氣體體積變化法氣體體積變化法——測(cè)量細(xì)