2017年光合作用速率测定方法
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CO 2的吸收量或O 2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CO 2的固定量或O 2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：CO 2是“消耗量”还是“吸收量”， O 2是“产生量”还是“释放量”，有机物是“生产量”还是“积累量”，因为CO 2的消耗量等于呼吸作用CO 2释放量加从外界CO 2吸收量；O 2的产生量等于呼吸作用消耗的O 2量加释放到外界环境O 2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CO 2由碳酸氢钠稀溶液提供，玻璃管红色液滴右移的数值（记作S 1）表示光合作用释放的O 2量；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O 2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O 2的释放量（即S 1）；真正光合作用强度等于光照条件下单位时间内O 2的释放量与呼吸作用O 2消耗量之和（S 1+ S 2）。
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。
光合速率的测定方法
光合速率的测定方法
光合速率是指光合作用产生的氧气释放速率或者二氧化碳吸收速率。
测定光合速率的方法有以下几种：
1. 氧气传感器法：使用氧气传感器，测量培养液中氧气的变化，通过记录氧气消耗量或释放量来计算光合速率。
2. 二氧化碳传感器法：使用二氧化碳传感器，测量培养液中二氧化碳的变化，通过记录二氧化碳吸收量或释放量来计算光合速率。
3. 酸碱滴定法：通过测量培养液中的酸碱度变化，借助酸碱指示剂来确定二氧化碳释放量或吸收量，从而计算光合速率。
4. 放射性同位素标记法：使用放射性同位素标记二氧化碳，测量标记二氧化碳在光合作用中的吸收速率，以此计算光合速率。
5. 叶绿素荧光法：测量叶片表面叶绿素荧光的参数，如最大荧光效率、非光化学淬灭等，来推断光合速率。
这些方法都有各自的优缺点和适用范围，根据实验需求和条件选择适合的方法。
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光合速率指单位时间、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），一般测定光合速率的方法都没有考虑叶子的呼吸作用，所以测定 的结果实际是光合作用速率减去呼吸作用速率的差数，叫做表观光合速率或净光合速率。 若能测出其呼吸速率,把它加到表观光合速率上去,则可测得真正光合速率，真正光合速率= 表观光合速率+呼吸速率。
是经典的“半叶法”测定光合速率的基本原理。
测定时须选择对称性良好、厚薄均匀一致的两组叶片，一组叶片用于测量干重的初始 值，另一组（半叶遮黑的）叶片用于测定干重的终了值，不但手续烦琐，而且误差较大。
光合速率测定方法
（1）在60～120min时间段内，叶肉细胞光合作用强度的变化趋势
为 逐渐降低
。理由是 CO2浓度降低的趋势逐渐降低。
（是2）在60～植1物20的m光in合时作间用段强，度瓶大内于CO呼2浓吸度作下用降强的度原因
。
此时间段该植物光合速率为 25 ppm／min。
光
1、半叶称重法-----有机物
合
2、液滴移动法--------
例4 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( )
速
率
3、黑白瓶法-----------
氧气释放
测
4、圆片上浮法--------
定
方
5、二氧化碳传感器------二氧化碳吸收
法
一、半叶法
1、测定：干物质量的积累 2、 适用：高等植物的光合速率 3、方法：设法阻断叶片左右两部分营养物质
的运输，让叶片一半遮光一半曝光分别测 定两半叶的干物质重量，进而计算叶片的 光合速率呼吸速率 4、考查文字信息、实验能力、计算能力
速
率
3、黑白瓶法-----------
氧气
测
4、圆片上浮法--------
定
方
5、二氧化碳传感器------二氧化碳
法
光合作用 专题复习
光合速率测定方法
Байду номын сангаас
概念
光合速率是光合作用强弱的一种表示方法。指 单位时间、单位叶面积的CO2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 质的积累量来表示。
光合作用速率的测定
光合作用速率的测定一、光合作用速率的测定方法：1.排气法：通过测量光照条件下溶液中氧气含量的变化来计算光合作用速率。
该方法适用于水生植物或耐水培植物的测定。
2.密闭法：通过密闭系统中二氧化碳浓度的变化来计算光合作用速率。
该方法适用于陆生植物的测定。
二、实验步骤：1.准备实验材料：藻类或陆生植物样本、荧光光度计、剪刀、试管、液氮、气压计等。
2.收集样本：为了得到准确的测定结果，应选择新鲜健康的植物样本，并进行预处理。
对于陆生植物，需要将叶片放置在完全恒温下、明亮的环境中恢复光合作用。
对于水生植物，需要用液氮冷冻杀菌并保存。
3.准备实验装置：根据测定方法选择合适的实验装置。
对于排气法，需将植物样本放入溶液中的光照箱中，并通过导管连接到荧光光度计。
对于密闭法，需将植物样本放入密闭的玻璃容器中，并通过管道连接到气压计和荧光光度计。
4.测定光合作用速率：对于排气法，将植物样本放入光照箱中，设置合适的光照强度和温度，并通过导管将溶液和荧光光度计连接起来。
测量一段时间内光度计的荧光强度变化，并计算出氧气的产生速率。
对于密闭法，将植物样本放入密闭的玻璃容器中，设置合适的光照强度和温度，并通过管道将气压计和荧光光度计连接起来。
测量一段时间内光度计的荧光强度变化，并计算出二氧化碳的吸收速率。
5.分析结果：根据实验测得的光合速率数据，可以分析植物在不同光强、温度和浓度等条件下的光合活性。
比较不同样本的光合速率，可以进行实验结果的统计学分析。
三、注意事项：1.实验环境要保持稳定，尽量减小干扰因素的影响，确保测定结果的准确性。
2.植物样本要在光照充足、温度适宜的条件下进行实验，以保证植物的生理活性。
3.测定前应校准实验装置，确保其工作正常，并在实验过程中对装置进行监控。
4.实验过程中要随时记录观察数据，以便后续分析和结果展示。
5.实验结束后要及时清理实验设备，确保实验室环境的整洁和安全。
光合速率的测定方法归纳总结
光合速率的测定方法归纳总结光合速率是指单位时间内光合作用所产生的化学能量的量，也是衡量植物光合能力的重要指标之一、光合速率的测定方法主要有以下几种。
1.显微法显微法是最早也是最常用的测定光合速率的方法之一、它通过观察显微镜下植物组织光合作用的实时过程，然后计算单位时间内产生氧气的量来测定光合速率。
显微法可以直接观察到氧气在叶片气孔中的排出以及植物细胞中叶绿素的变化，具有直观、准确的优点。
2.电极法电极法是一种通过电极测定气体（如氧气、二氧化碳等）浓度的变化从而间接测定光合速率的方法。
一般采用氧气电极和二氧化碳电极来测定单位时间内氧气产生和二氧化碳消耗的量，从而计算光合速率。
电极法可以在实验条件下获得准确的气体浓度变化数据，但需要使用专业的设备和技术。
3.重量法重量法是利用植物在光合作用过程中吸收二氧化碳并释放出氧气的特性，通过测定植物在光照条件下的重量变化来间接测定光合速率。
首先将植物控制在恒定的光照和温度条件下生长，然后在不同时间段内测量植物的重量变化，通过计算单位时间内的重量变化来得出光合速率。
重量法简单易行，适用于大规模实验，但需要较长的施测周期。
4.追踪法追踪法是一种利用放射性同位素标记物质追踪光合产物运动过程的方法来测定光合速率。
常用的追踪标记物质有放射性同位素标记的二氧化碳、水、氧气等。
首先将标记物质注入植物体内，然后追踪标记物质在植物体内的运动轨迹，并通过测定标记物质的浓度变化来计算光合速率。
追踪法可以直接观察到标记物质在植物体内的流动过程，但需要专业的设备和技术，并且对实验环境有较高的要求。
总结起来，光合速率的测定方法主要有显微法、电极法、重量法和追踪法。
这些方法各有优劣，可以根据实验需要和条件灵活选择使用。
在进行光合速率的测定时，需要注意控制光强度、温度、二氧化碳浓度等实验条件的一致性，以获得准确的测定结果。
浅谈测定光合速率的常用方法
浅谈测定光合速率的常用方法
光合作用是指植物通过光能、水和二氧化碳等物质产生有机物质的生物化学过程。
在野外研究中，测定植物的光合速率是十分重要的。
本文将阐述常用的测定光合速率的方法。
方法一：测定氧气释放量法
在此方法中，将水生植物置于水中，通过陶瓷坩埚、流量计和氧气电极等装置测定植物消耗二氧化碳和产生氧气的量，来计算出光合速率。
该方法的优点是操作简单，准确性较高。
方法二：紫外吸收法
该方法可以测定光合作用中色素分子的吸收强度，从而计算出光合速率。
该方法需要将植物组织或细胞置于紫外线光源下，并通过紫外-可见光谱仪来测定样品在不同波长下的吸收强度，从而计算出光合速率。
这种方法操作简单，但需要一定的专业知识。
方法三：同位素追踪法
该方法通过给植物提供包含放射性同位素碳（如14C）的二氧化碳，并追踪碳的转移路径来测定光合速率。
在此方法中，利用液闪计数器等装置，测定植物在光照下吸收并转化二氧化碳的速率，从而计算出光合速率。
该方法测定的光合速率准确性较高，但需要特殊的技术支持。
以上三种方法都可以用于测定光合速率，但各自具有不同的优缺点。
实际应用中，可以根据不同的研究要求和条件选择适合的测定方法。
测定净光合速率的方法
测定净光合速率的方法
1.气体法：该方法利用密闭的光合作用系统，将光合作用产生的氧气收集起来，并通过气体分析仪来测量氧气的产生量。
该方法的主要优点是简单易行，但需要注意保持气体样品的稳定性。
2. 碳同位素法：该方法利用作物中自然含有的碳同位素比例来
测定光合作用的速率。
测量时，将碳同位素标记物添加到样品中，然后通过质谱仪等设备来测量样品中的碳同位素比例变化。
该方法需要专业设备和技术，但可以提供非常准确的测量结果。
3. 基于叶绿素荧光的方法：该方法通过测量叶绿素荧光的强度
来评估光合作用的速率。
叶绿素荧光的强度与光合作用的速率成正比，因此可以通过测量叶绿素荧光的变化来确定光合速率。
该方法需要特殊的设备和技术，但可以提供准确的测量结果。
以上是几种常用的测定净光合速率的方法，选择适合自己的方法可以提高测量结果的准确度。
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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
C．为转基因作物
D．为烧杯(内装有NaHCO3或NaOH溶液)
E．为红墨水滴
F．为直尺
Ⅰ．实验步骤：
(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：
①甲、乙两装置的D中都放入溶液，装置乙作对照组。
②将甲、乙两装置的玻璃钟罩______________处理，放在温度等相同且适宜的环境中。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：
①，乙装置作对照组。
②__________________________________________________。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(3)实验操作30分钟后，记录甲、乙两装置红墨水滴移动情况：
Ⅱ．实验分析：
假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g。
那么该植物的呼吸作用速率是________g/小时。
光照1h，植物光合作用产生的葡萄糖是______g。
【答案】Ⅰ．(1)①NaOH ②遮光(2) ①甲、乙两装置的D中都放入NaHCO3溶液②将甲、乙两装置放在光照强度、温度等相同且适宜的环境中（3）左右
Ⅱ．4 12
【解析】Ⅰ．（1）要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。
用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2，植物呼吸作用消耗一定量O2，释放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度。
（2）净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件：充足的光照、一定浓度的CO2（由NaHCO3溶液提供），光合作用过程中消耗一定量CO2，释放等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响，而不受CO2气体减少量的影响。
（3）根据以上装置可得，在
测定呼吸作用速率时，装置中气体量主要是氧气的消耗，因此甲装置中液滴左移；在测定净光合速率时，由于二氧化碳维持相对稳定，气体变化主要是光合作用氧气的净释放，因此液滴右移。
Ⅱ．对照装置乙中红墨水滴右移是环境因素（如温度变化等）对实验影响的结果，实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内氧气体积的改变量，即1.5＋0.5＝2（g/半小时），该植物的呼吸作用速率是4g/小时；根据净光合作用的测定值是4.5－0.5＝4（g/小时），该植物净光合作用速率是8g/小时。
光照1h，植物光合作用产生的葡萄糖是4＋8＝12g。