2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1-5.4光合作用强度的测定课件(共16张PPT)

(共16张PPT)
植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如O2的释放量，是植物光合作用实际产生的总O2量吗？
思考：
不是
简单地说，就是指植物在__________内通过光合作用__________的数量，也叫光合速率；
一、光合作用强度的测定的概念
1.概念：
单位时间
制造糖类
2.表示方法
制造_______________的量；
产生__________的量；
固定__________的量；
糖类（有机物）
O2
CO2
光合作用的强度可以通过测定单位时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示
单位时间内光合作用
= +
O2的产生量
呼吸作用O2的消耗量
O2的释放量
→实际观测的
所以 O2的产生量 = 细胞呼吸O2的消耗量 + O2的释放量
同理 糖类产生量 = 细胞呼吸糖类的消耗量 + 糖类的积累量
CO2的吸收量
呼吸作用CO2的产生量
CO2的固定量
CO2的固定量 = 细胞呼吸CO2的的产生量 + CO2的吸收量
←
净光合速率
总光合速率
呼吸速率
测定真（总）光合作用的思路是分别测出呼吸作用的速率和净光合作用的速率，两者之和即为真（总）光合作用的速率。
净光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法
项目 表示方法
净光合速率 （__下测得) CO2吸收量/小室中CO2减少量，O2释放量/小室中O2增加量、C6H12O6积累量
真正光合速率 CO2固定/消耗/利用/同化量/叶绿体CO2吸收量、O2产生量/叶绿体O2释放量、C6H12O6制造量
呼吸速率(_____条件下测得) CO2释放/产生量/线粒体CO2释放量、O2吸收量/消耗量/线粒体O2吸收量、C6H12O6消耗量
黑暗
可测值
可测值
不可测值
光
总/真实光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
CO2固定量（叶绿体消耗）=
CO2吸收量（从外界）
+CO2释放量（线粒体产生）
O2产生量（叶绿体产生）=
O2释放量（到外界）
+O2消耗量（线粒体消耗）
有机物制造量（叶绿体产生）=
有机物积累量
+有机物消耗量（线粒体消耗）
植物生长的生理基础：净光合速率＞0
①呼吸速率的测定
O2被吸收后，装置内气体总量减少，压强减小，刻度管内的小液滴向左移动。所以，可用单位时间内小液滴左移的距离代表细胞有氧呼吸消耗O2的速率
②净光合速率的测定
装置的烧杯中放入适宜浓度的_________溶液，用于保证容器内______满足光合作用需求，同时使容器中CO2浓度保持恒定。
NaHCO3
CO2
红色液滴向_____移动的距离，是光合作用__________的量。（代表净光合速率）
右
释放O2
方法一：黑白瓶法
二、光合作用强度的测定的概念
另设一组实验，将正常植物换成死亡的植物，其余与实验组相同，作为对照。可以排除温度、气压等非生物因素对实验结果的干扰。
为了保证实验结果更准确，如何设置对照？对照的目的是什么？
实验组
对照组
NaHCO3
NaHCO3
例1、以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是(　A　)
A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等
B．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
例2、丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
1）当在 千勒克司光照强度条件下，
A、B两种植物的真正光合速度相同。
2）A植物在光照强度为9千勒克司时，
2h单位叶面积可积累葡萄糖 mg
（计算结果保留一位小数）
3）A植物在1天内(12h白天,12h黑夜),
要使有机物积累量为正值，白天平均光
照强度须大于 千勒克司。
6
6
10.9
（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是: __________________________________________________
①延长光照时间　②降低夜间温度 ③增加CO2浓度
　　例3、下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法测定夏季某池塘不同深度水体中，初始平均O2浓度与24小时后平均O2浓度比较后的数据。下列有关分析正确的是(　　)
A. 水深1 m处白瓶中水生植物24小时产生的O2为3 g/L
B. 水深2 m处白瓶中水生植物光合速率等于所有生物的呼吸速率
C. 水深3 m处白瓶中水生植物不进行光合作用
D. 水深4 m处白瓶中藻类植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体
水深(m) 1 2 3 4
白瓶中O2浓度(g/L) ＋3 ＋1.5 0 －1
黑瓶中O2浓度(g/L) －1.5 －1.5 －1.5 －1.5
D
A
　　例4、如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用
和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不
考虑装置中微生物的影响)，相关叙述正确的是(　　)
　　A．烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率
　　B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度
　　C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真正光合速率
　　D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度
将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B)则留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始时二者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超过部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。
方法二：半叶法—测光合作用速率
某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合
速率进行测定。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
该叶片的光合速率，其单位是mg/(dm2 h)。请分析回答下列问题：
　　(1)MA表示叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量；MB表示
(_____________)＋(_______________________)－呼吸作用有机物的
消耗量。
　　(2)若M＝MB－MA，则M表示
_______________________________________________________。
　　(3)总光合速率的计算方法是______________________。
叶片初始质量　
光合作用有机物的总产量
B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量
M/(截取面积×时间)
方法三：叶片称重法
　　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16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　)
　　A．(3y－2z－x)/6 B．(3y－2z－x)/3
　　C．(2y－x－z)/6 D．(2y－x－z)/3
方法四：叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率
　　利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。
D
取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出
一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞
间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等
量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下(如图甲)，测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间(如图乙)。下列分析错误的是 (　　)
A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的
分解速率逐渐增大
B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的
生成速率逐渐减小
C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物
的积累速率逐渐减小
D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上
浮至液面所用的时间