红外线CO2气体分析仪法测定植物光合速率与呼吸速率
光合作用的测定方法
光合作用的测定方法光合作用是指植物中的叶绿体在光照下将二氧化碳和水转化为有机物，同时产生氧气的过程。
测定光合作用可以帮助我们了解植物的生理活动和生长状况，以及了解环境因素对光合作用的影响。
目前，有多种方法用于测定光合作用，包括测定氧气的释放、二氧化碳的吸收以及光合产物的累积等方法。
首先，测定光合作用最常见的方法之一是测定氧气的释放。
这种方法通常使用光合作用速率仪（Photosynthesis rate meter）或氧电极（Oxygen electrode）来测量氧气的产生速率。
在实验中，我们将一片叶片置于测量器具中，同时提供适当的光照和二氧化碳浓度，并测定在一定时间内产生的氧气量。
通过比较不同条件下的氧气释放速率，可以推断出光合作用的强弱和影响因素。
其次，测定二氧化碳的吸收也是研究光合作用的重要手段之一。
在这种方法中，我们通常使用红外气体分析仪或二氧化碳监测仪来测量叶片吸收二氧化碳的速率。
实验中，我们将叶片置于一个封闭的装置中，同时提供光照和一定浓度的二氧化碳，利用仪器测量在一定时间内二氧化碳浓度的变化。
通过比较不同条件下二氧化碳消耗的速率，可以了解光合作用的强弱和对环境条件的响应。
另外，测定光合产物的累积也可以用于评估光合作用的程度。
光合产物主要包括葡萄糖、淀粉、脂肪等有机物，在光合作用过程中会逐渐积累。
因此，我们可以通过化学方法来测定叶片中光合产物的含量，进而推断出植物的光合作用速率和强度。
常用的方法包括碘淀法（Iodine test）、苗条法（Anthrone method）和色谱分析等。
这些方法可以将光合产物与特定试剂反应产生显色或色谱峰，通过比色法或色谱仪测定颜色的强度或色谱峰的面积，进而计算得出光合产物的含量。
除了上述直接测定方法，还有一些间接测定光合作用的方法，例如测定叶绿素含量和测定光电子传递速率。
叶绿素是光合作用的关键色素，可以通过分光光度计测定叶绿素的吸光度，进而推算叶绿素的含量和光合作用的程度。
光合速率的测量方法
光合速率的测量方法光合速率是指单位时间内光合作用下光能转化为化学能的速度，是植物生长和养分吸收的重要指标之一。
测量光合速率的方法很多，主要包括密闭法、气体分析法、放射性同位素标记法和荧光测量法等。
下面将详细介绍这些方法及其原理。
密闭法是一种比较常用的测量光合速率的方法，其基本原理是通过测量植物在密闭环境中消耗或释放的氧气（O2）或二氧化碳（CO2）来确定光合速率。
在实验中，一般会用密闭容器将植物样品封闭起来，然后利用气体分析仪测量容器中氧气或二氧化碳的浓度变化，从而计算光合速率。
此方法的优点是简单易行，但需要严格控制环境条件，如光照强度、温度和湿度等，才能获得准确的测量结果。
气体分析法是另一种常用的测量光合速率的方法，其原理是通过测量光合作用中释放或吸收的氧气或二氧化碳来确定光合速率。
在实验中，植物样品会放置在容器中，然后利用气体分析仪测量容器中氧气或二氧化碳的浓度变化，并根据浓度变化计算光合速率。
与密闭法相比，气体分析法不需要封闭整个系统，易于操作，并且可以实时监测光合速率的变化。
放射性同位素标记法是一种较为精确的测量光合速率的方法，其原理是利用放射性同位素标记光合产物来跟踪光合作用的过程。
具体操作中，可以将CO2或H2O 中的放射性同位素标记后输入到植物中，标记的同位素会随光合作用的进行被固定在有机物中，然后通过测量有机物中的同位素浓度变化来计算光合速率。
这种方法的优点是非常准确可靠，可以同时测量不同物质的光合速率，但使用放射性同位素存在较高的风险和技术要求。
荧光测量法是一种新型的测量光合速率的方法，它利用叶绿体中叶绿素的荧光特性来间接测量光合速率。
荧光测量法通过测量叶绿素荧光在不同光照强度下的变化来确定光合速率。
当光照强度较强时，荧光强度会降低，而光合速率会增加，反之亦然。
这种方法简单易行，可以实时监测光合速率的变化，并且不需要复杂的仪器和试剂，因此具有广泛的应用前景。
除了以上介绍的方法外，还有一些其他的测量光合速率的方法，如光谱测量法、光合膜片测量法等。
实验三 植物光合与呼吸速率的测定
实验植物光合与呼吸速率的测定红外线CO2吸收法一、实验目的光合作用是地球上最重要的生命现象，它是唯一能把太阳能转化为稳定的化学能贮藏在有机物中的过程，是维持地球上物质循环的关键环节，也是农作物产量形成的决定性因素。
在植物科学研究中，经常需要测定光合作用。
在光合作用（及呼吸作用）测定方法的发展过程中，曾经有过多次革新，其中包括测定干物质积累的称重法，测定CO2吸收（和释放）的滴定法，测氧气释放的检压法和氧电极法等。
与这些方法相比，红外线气体分析仪堪称较先进的方法。
它不但快速、准确，而且可将测定信号变为电信号输出，便于仪器的自动化和智能化。
一、实验原理红外线CO2气体分析仪（IRGA）工作原理：当红外光经过含有CO2的气体时，能量就因CO2的吸收而降低，降低的多少与CO2的浓度有关，并服从朗伯—比尔定律。
即红外线经过CO 2气体分子时，其辐射能量减少，被吸收的红外线辐射能量的多少与该气体的吸收系数（K ）、气体浓度（C）和气体层的厚度（L ）有关，可以用下式表示：E = E 0 e -KCL式中： E 0：入射红外线的辐射能量；E：透过的红外线的辐射能量。
一般红外线CO 2 气体分析仪内设臵仅让 4.26μm 红外线通过的滤光片，其辐射能量即E 0，只要测得透过的红外线辐射能量（E ）的大小，即可知CO 2气体浓度。
本实验中：IRGA 是测定CO 2浓度的专用仪器，不能直接测定植物叶片的光合速率，必须根据IRGA的性能和测定目的，将IRGA与同化室组成一定的气路系统，才能进行叶片光合速率的测定。
常用的气路系统有密闭式和开放式两种（本实验采用密闭式）。
1、密闭式气路系统：被测植物或叶片密闭在同化室中，不与同化室外发生任何的气体交换，同化室内的CO 2浓度因光合作用而下降，或由呼吸作用而上升，可用IRGA 测定同化室内CO 2浓度的下降值或上升，计算光合速率或呼吸速率。
二、仪器闭路光合的工作原理为：由两根气路管在叶室和红外线CO 2分析仪之间连通形成回路进行气体的循环，在叶片的光合作用吸收CO 2放出O 2的过程中达到对CO 2浓度降低的测量，从而计算出植物光合作用速率等数据。
红外线CO2气体分析仪法测定植物光合速率与呼吸速率
实验07 红外线CO2气体分析仪法测定植物光合速率与呼吸速率红外线CO2气体分析仪（IRGA）工作原理：许多由异原子组成的气体分子对红外线都有特异的吸收带。
CO2的红外吸收带有四处，其吸收峰分别在2.69μm、2.77μm、4.26μm 和14.99μm处，其中只有4.26μm的吸收带不与H2O的吸收带重叠，红外仪内设置仅让4.26μm红外光通过的滤光片，当该波长的红外光经过含有CO2的气体时，能量就因CO2的吸收而降低，降低的多少与CO2的浓度有关，并服从朗伯—比尔定律。
分别供给红外仪含与不含CO2的气体，红外仪的检测器便可通过检测红外光能量的变化而输出反映CO2浓度的电讯号。
Ⅰ.密闭系统斜率法一、原理把IRGA与光合作用同化室连接成密闭的气路系统。
将植物材料密封在透明的同化室内，给以适当的光照，同化室内CO2浓度将因植物光合而下降，用IRGA配以适当的记录仪可绘出同化室内CO2浓度随光合时间下降的曲线。
在同化室不漏气、光强度稳定、室内空气不断得到搅动的情况下，该曲线将是一条平滑曲线，在曲线的任一点作切线，即可根据切线的斜率，密闭系统的容积和同化室面积求出在该点的CO2浓度下的光合速率。
二、材料、仪器设备及试剂（一）材料：植物叶片（二）仪器设备：1. 密闭气路光合测定装置：将QGD －07型红外线CO2气体分析仪、XWT－264型自动记录仪、MXQ型气体取样器（图4）、光合作用同化室、温度转换器（测温探头可放在同化室内，输出信号接记录仪）或半导体点温计、橡皮管（内径6～7mm）、塑料气球，按图6所示连接成套，放在一辆医用小推车上。
2. 量子辐射照度计；3. 叶面积仪；4. 铁架台（带试管夹）；5. 0～50℃温度计（用以校正叶室温度）；6. 剪刀；7. 带盖搪瓷盘；8. 纱布。
（三）试剂：1. 无水氯化钙（无水硫酸钙）；2. 烧碱石棉（10目）或碱石灰。
三、实验步骤（一）光合速率的测定1. 安装仪器（1）将安装好的密闭气路光合测定装置安放在靠待测植株1～2m处，接通红外仪、录仪、取样器、温度转换器的供电电源。
植物生理学--实验三植物光合速率测定
进气 泵
流量 计
排气
叶室 样品IRGA（C2）
.
三、材料与主要仪器
• 植物材料：小白菜或者甘蓝型油菜
• 仪器：CB-1101红外线CO2气体分析仪
.
CB-1101
.
CB-1101操作面板及气路图
.
四、实验步骤
1、仪器组装及调零：，打开电源预热5 min→打开气泵 开关→用碱石灰管分别连接面板上的“OUT”和“IN”。 利用CO2调零调试仪器。 2、样品测定：将叶片正确放入叶室，并封闭叶室。 打 开开路开关→按下初测按钮→待数值稳定后按下测终按 钮→待数值稳定后按下完成按钮→记录测定结果【需要 记录起始CO2浓度C1、测定完成后CO2浓度C2，叶面温 度t，气体流速V】
.
五、原始记录
V， C1， C2， S ，t
S
V为气体流速，单位 L/min; C1，C2为测定启 始和反应完成后的CO2浓度，单位 μL/L；S为 光合测定的叶面积，单位为m2，本实验固定为 6.5×10-4 m2 ；P为气压，单位 bar；t为同化 室叶片表面温度，单位℃。
.Hale Waihona Puke 六、结果计算Pn(mmol
.
采用开放式气路系统：该系统用双气室IRGA,以
气泵为动力，将流经同化室前的空气（参比气）
泵入一个气室，流经同化室后的空气（样本气）
泵入另一个气室（分析气室），最后将气体排空， 由仪器指示参比气和样本气的CO2浓度差，根据 流量、同化室中叶片的面积，求出叶片的光合速
率。
参比室 参比IRGA (C1)
Ca=13.95A665—6.88A649 Cb=24.96A649—7.32A665
.
三、实验材料与仪器
植物生理学答案
植物生理学实验思考题考试要求：1.口答部分，30分，主要包括课后思考题、实验原理、实验结果。
2.实验部分，50分，主要是仪器的操作，有分光光度计、CO2气体分析仪、电导仪、阿贝折射仪。
实验到达30分以上才能及格。
考试不会太难，但也希望大家能够好好复习。
实验一、植物组织培养技术及烟草叶组织培养中形态发生和器官形成烟草叶组织培养中的形态发生和器官形成1.植物组织培养的原理、培养基的种类、现象原理：（1）植物细胞具有全能性，即每个植物细胞包含着能产生完整植株的全部遗传基因。
（2）只要条件合适，包含着全部遗传基因的细胞都能分裂分化，产生完整的植株。
培养基成分中生长素和细胞分裂素的比例决定了根或芽的分化。
培养基的种类及现象：（1）MS（不加激素）无生长现象（2）MS+BA1mg/L+NAA2mg/L 生长出愈伤组织2.外植体为什么不能切太小？不易成活3.植物组织组织中卫生么出现发霉？在操作过程中出现了污染。
4.植物激素对愈伤组织形成及器官分化有何影响？生长素/细胞分裂素：（1）高不定根（2）中愈伤组织（3）低不定芽5.在组织培养过程中应注意什么？灭菌无菌操作实验二、叶绿体色素的提取、分离及其理化性质色素含量的测定（分光光度计）1.实验原理及现象（1）色素提取植物叶绿体色素一般由叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素等组成。
利用叶绿体色素不易溶于水而溶于有机溶剂的特性，可用80%丙酮、95%乙醇等有机溶剂提取。
（2）色素分离可用纸层析来分离叶绿体色素，当溶剂不断地从纸上流过时，由于混合物中各成分在两相（即流动相和固定相）间具有不同的分配系数，所以她们的移动速度不同，因而使样品混合物分离。
色素带分布:从上至下橙黄色（胡萝卜素）、鲜黄色（叶黄素）、蓝绿色（叶绿素a）、黄绿色（叶绿色b）。
（3）荧光现象叶绿素分子吸收光量子。
由基态上升到激发态，激发态不稳定，有回到基态的趋向，当由第一单线态回到基态时发射出的光称为荧光。
光合作用测定系统如何检测植物的光合特性和光合作用指标
光合作用测定系统如何检测植物的光合特性和光合作用指标在对植物光合速率的研究中,CO2吸收法因其理论可靠，灵敏度高，可实时非破坏对样品进行测量。
托普云农生产的便携式光合测定系统/光合作用测定仪以有多年历史，曾为各大院校和研究院所提供了大量的高精度的植物光合作用测定仪，其中一部分用于光合和呼吸研究，但由于只是单一的气体分析仪，使用时不方便，为了方便用户，经过几年的努力，我们研究出了集笔记本计算机和气体分析于一体的植物光合作用测定仪，利用微机强大的计算功能与存贮功能结合红外线CO2分析仪、温湿度传感器及光照传感器，对植物的光合、呼吸、蒸腾等指标测量和计算。
3051D便携式光合测定系统又叫植物光合作用测定仪，是笔记本计算和气体分析于一体的光合呼吸测量仪器，植物光合作用测定仪可对植物的光合、呼吸、蒸腾等指标进行测量和计算。
单叶光合特性：需光特性（光饱和点、光补偿点）需光特性因种类、品种、叶位等而异，还受温度、光照、水分等环境因子的影响。
CO2需求特性（CO2饱和点、CO2补偿点）CO2浓度倍增后气孔密度、Gs、Tr降低，叶片失水减少，可提高水分利用效率达60～160％；CO2浓度倍增后可增加光的利用率，植物Pn提高（C3植物提高20～30％，C4植物提高10％或不提高）。
群体光合特性：植物群体光合特性测试需制作大小适宜的群体光合测试箱。
植物群体Pn一般比单叶Pn低，日变化曲线多为单峰型，无“午休”现象。
饱和点与单叶相似，但一般不易测出饱和光强。
群体光合作用CO2植物的Pn日变化规律：Pn的日变化规律一般有3种类型：单峰型：随光照强度的增大而上升，中午前后Pn达到最大；双峰型：上午Pn随光强增加而增大，多在11时前后达到最大，12:30～13:00出现“午休”，午后又逐渐升高，日变化呈双峰曲线，上午峰高于下午；降不起型：多发生在环境胁迫下（如水分），在上午10～11时达到最大后不断下降，下午光、温条件适宜时，Pn也不再上升。
光合作用速率的测定方法
光合作用速率的测定方法光合作用是绿色植物和一些细菌利用光能转化为化学能的过程，是生物体存在和发展的基础。
光合作用的速率主要指单位时间内单位面积光合产物（如氧气）的生成量。
测定光合作用速率的方法有很多种，以下将介绍一些常用的方法。
1.查表法查表法是一种间接测量光合作用速率的方法。
通过研究者事先测量得出的实验数据与已知数据进行对比，可以得到目标实验条件下的光合作用速率。
这种方法的优势在于相对简单方便，不需要进行实验操作。
2.收集气体法收集气体法是一种常用的测量光合作用速率的方法。
通过收集光合作用产生的气体（通常是氧气）的数量来间接测量光合作用速率。
这种方法通常需要使用氧气电极或通过气体容积计等设备来测量气体的生成量。
3.气体交换法气体交换法是一种通过测量光合作用过程中的氧气转化和二氧化碳释放的方法来确定光合作用速率。
该方法需要使用气体分析仪器，如红外线CO2分析仪、激光多通道气体分析仪等来测量氧气和二氧化碳的浓度变化。
4.荧光法荧光法是一种通过测量叶片的荧光特性来间接测定光合作用速率的方法。
光合作用过程中光能的吸收和释放会产生可测量的荧光信号，通过测量荧光信号的强度和特征参数，可以推断出光合作用速率的大小。
5.放射性同位素法放射性同位素法是一种通过添加带有放射性同位素的化合物来测定光合作用速率的方法。
常用的放射性同位素包括14CO2和32PO4等。
通过观察放射性同位素在光合作用过程中的代谢和转化情况，可以计算出光合作用的速率。
以上是几种常用的测定光合作用速率的方法，每种方法都有其适用的场合和操作要求。
选择合适的方法需要综合考虑实验条件、设备和实验目的等因素。
在实际应用中，通常会根据具体情况选择一种或多种方法进行测量，以获得准确和可靠的数据。
植物生理学 实验三植物光合速率测定
七、分析讨论
1、结合叶绿素的比值和叶绿素的含量进行分 析讨论。 2、叶绿素在蓝光区也有吸收峰，为何不用蓝 光波长进行比色测定？
利用CO2调零调试仪器。
2、样品测定：将叶片正确放入叶室，并封闭叶室。 打 开开路开关→按下初测按钮→待数值稳定后按下测终按 钮→待数值稳定后按下完成按钮→记录测定结果【需要 记录起始CO2浓度C1、测定完成后CO2浓度C2，叶面温 度t，气体流速V】
五、原始记录
V， C1， C2， S ，t
S
V为气体流速，单位 L/min; C1，C2为测定启始 和反应完成后的CO2浓度，单位 μL/L；S为光合 测定的叶面积，单位为m2，本实验固定为 6.5×10-4 m2 ；P为气压，单位 bar；t为同化 室叶片表面温度，单位℃。
实验3-1 红外线CO2气体分析仪（CB1101）法测定植物光合速率
一、实验目的
• 理解植物光合速度测定的方法 • 掌握红外线CO2分析仪测定植物光合速率的 原理 • 了解红外线CO2分析仪的操作方法
本实验利用 CO2的变化 来测定。
二、实验原理
许多由异原子组成的气体分子对红外线都有特异的 吸收带。CO2的红外吸收带有四处，其吸收峰分别在 2.69μm、2.77μm、4.26μm和14.99μm处，其中只有 4.26μm的吸收带不与H2O的吸收带重叠，红外仪内设置 仅让4.26μm红外光通过的滤光片，当该波长的红外光经 过含有CO2的气体时，能量就因CO2的吸收而降低，降低 的多少与CO2的浓度有关，并服从朗伯-比尔定律。分别 供给红外仪含与不含CO2的气体，红外仪的检测器便可 通过检测红外光能量的变化而输出反映CO2浓度的电讯 号。
五、原始数据记录
A665， A649， W， V
植物生理学模拟试题(六)
植物生理学模拟试题（六）一、名词解释（1.5分/词×10词＝15分）1．细胞周期2．水势3．矿质营养4．光抑制5．呼吸跃变6．植物生长调节剂7．韧皮部卸出8．再分化9．短日植物10．渗透调节三、填空题（0.5分/空×40空＝20分）1．基因表达要经过两个过程，一是，即由DNA转录成为mRNA；二是，即以mRNA为模板合成特定的蛋白质。
2．植物细胞胞间连丝的主要生理功能有两方面：一是进行，二是进行。
3．通常认为根压引起的吸水为吸水，而蒸腾拉力引起的吸水为吸水。
4．永久萎蔫是缺少有效水引起的，暂时萎蔫则是暂时的大于吸水引起的。
5．植物体内与光合放氧有关的微量元素有、和。
6．光呼吸生化途径要经过体、体和体三种细胞器。
光呼吸的底物是。
7．当环境中CO2浓度增高，植物的光补偿点；当温度升高时，光补偿点。
8．依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为和两大类型。
9．工业酿酒就是利用酵母菌的发酵作用，此发酵的反应式是。
10．质外体装载是指细胞输出的蔗糖先进入质外体，然后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体蔗糖浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管的过程。
共质体装载途径是指细胞输出的蔗糖通过胞间连丝浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。
11．促进果实成熟的植物激素是；打破土豆休眠的是；促进菠萝开花的是；促进大麦籽粒淀粉酶形成的是；促进细胞壁松驰的是；促进愈伤组织芽的分化的是。
12．植物器官生长的相关性主要表现在：地上部分与部分的相关，主茎与的相关，营养生长与生长的相关。
13．要想使菊花提前开花可对菊花进行处理，要想使菊花延迟开花，可对菊花进行延长或间断处理。
14．孢子体型不亲和发生在柱头表面，表现为花粉管，而配子体型不亲和发生在花柱中，表现为花粉管。
四、选择题（1分/题×30题＝30分）1．不同的植物细胞有不同的形状，这主要是由于细胞质中的定向排列，而影响细胞壁微纤丝的排列。
光合速率测定的几种方法
光合作用是地球所有生命赖以生存的基础，与人类的生存发展密不可分，对于光合作用的强弱，我们用光合速率来表示。
光合速率测定的方法多种多样的，经常用到的是单叶、器官、个体、群体的光合速率比较测定。
相对于群体、个体来说，单叶光合速率的测定对植物体的破坏和干扰较少，因此成为当前农业应用研究中最为普遍的方法。
目前单叶光合速率的测定有半叶法、干物质积累测定法、CO2吸收法、氧气释放法。
1.半叶法是最早应用于光合速率测定的方法，19世纪由Sachs首先提出，半叶法测定光合速率的优点是：不需复杂的仪器设备，简便易行，一般科研单位均可应用。
测定结果可反映叶片在自然条件下进行光合作用的情况，接近田间实际情况，与红外气体分析法所测的结果也基本相同。
缺点是：①破坏被测材料，不能连续测量：②测定时间长，环境条件不易控制，不同时间的测定数据由于环境条件的不同而没有严格的可比性；③不能测出短时间光合速率的变化；④测定效率低、误差较大。
沈允钢等(沈允钢等，1980)、李德耀等(李德耀等，1981)及Nonoto和Saeki(1979)提出了改良半叶法。
之后，魏永胜等利用改良的半叶法对光合作用过程进行了详细分析表明：改良半叶法直接测定的结果应该是真光合速率。
[1]2.干物质积累测定法用干重法测定植物的光合速率是1883年Sachs首创的。
70年代初期，中国科学院上海植物生理研究所采用烫伤叶柄基部韧皮部的方法(称为改进的干重法)，阻止光合产物运出，使测定结果更接近实际，从而促进了干重法的应用和研究山。
【2】干重法测定植物光合速率优点：①不需昂贵的仪器，只要有烘箱和天平，可随意在各种自然条件下测定；②是全部植株在一定时间间隔内作物群体总工作性能的精确衡量，能很好地反映作物群体条件下叶片光合效率的平均水平。
缺点是：由于环境条件的不同，不同时期条件下所测结果很难相互比较(RoderiekH，1978:王天成，1988)。
在实际应用干重法时，需要解决以下几个问题，才能取得比较客观的结果。
植物生理学实验课程
《植物生理学实验》课程大纲一、课程概述课程名称(中文):植物生理学实验(英文):PlａｎｔPｈysiology Eｘｐeｒiments课程编号:18241054课程学分:0。
8课程总学时:24课程性质:专业基础课前修课程:植物学、生物化学、植物生理学二、课程内容简介植物生理学就是农林院校各相关专业得重要学科基础课,就是学习相关后续课程得必要前提,也就是进行农业科学研究与指导农业生产得重要手段与依据。
本实验课程紧密结合理论课学习内容,加深学生对理论知识得理解。
掌握植物生理学得实验技术、基本原理以及研究过程对了解植物生理学得基本理论就是非常重要得。
本大纲体现了植物生理学最实用得技术方法、实验内容上与农业生产实践相结合,加强学生服务三农得能力。
实验手段与方法上,注重传统、经典技术理论与现代新兴技术得结合,提高学生对新技术、新知识得理解与应用能力。
三、实验目标与要求植物生理学实验得基本目标旨在培养各专业、各层次学生有关植物生理学方面得基本研究方法与技能,包括基本操作技能得训练、独立工作能力得培养、实事求就是得科学工作态度与严谨得工作作风得建立。
开设植物生理学实验课程,不仅可以使学生加深对植物生理学基本原理、基础知识得理解,而且对培养学生分析问题、解决问题得能力与严谨得科学态度以及提高科研能力等都具有十分重要得作用。
要求学生实验前必须预习实验指导与有关理论,明确实验目得、原理、预期结果,操作关键步骤及注意事项;实验时要严肃认真专心操作,注意观察实验过程中出现得现象与结果;及时将实验结果如实记录下来;实验结束后,根据实验结果进行科学分析,完成实验报告、四、学时分配植物生理学实验课学时分配实验项目名称学时实验类别备注植物组织水势得测定３学时验证性叶绿体色素得提取及定量测定3学时验证性植物得溶液培养及缺素症状观察3学时验证性植物呼吸强度得测定3学时设计性红外CＯ2分析仪法测定植物呼吸速率３学时设计性选修植物生长物质生理效应得测定3学时验证性植物种子生活力得快速测定3学时验证性果实、蔬菜中有机酸含量测定3学时设计性植物抗逆性得鉴定３学时设计性改良半叶法测定植物得光合速率6学时综合性选修植物生理综合演示实验３学时综合、设计性演示合计36学时注:本实验课程总计0。
植物生理学模拟试题(六)
植物生理学模拟试题（六）一、名词解释（1.5分/词×10词＝15分）1．细胞周期2．水势3．矿质营养4．光抑制5．呼吸跃变6．植物生长调节剂7．韧皮部卸出8．再分化9．短日植物10．渗透调节三、填空题（0.5分/空×40空＝20分）1．基因表达要经过两个过程，一是，即由DNA转录成为mRNA；二是，即以mRNA为模板合成特定的蛋白质。
2．植物细胞胞间连丝的主要生理功能有两方面：一是进行，二是进行。
3．通常认为根压引起的吸水为吸水，而蒸腾拉力引起的吸水为吸水。
4．永久萎蔫是缺少有效水引起的，暂时萎蔫则是暂时的大于吸水引起的。
5．植物体内与光合放氧有关的微量元素有、和。
6．光呼吸生化途径要经过体、体和体三种细胞器。
光呼吸的底物是。
7．当环境中CO2浓度增高，植物的光补偿点；当温度升高时，光补偿点。
8．依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为和两大类型。
9．工业酿酒就是利用酵母菌的发酵作用，此发酵的反应式是。
10．质外体装载是指细胞输出的蔗糖先进入质外体，然后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体蔗糖浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管的过程。
共质体装载途径是指细胞输出的蔗糖通过胞间连丝浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。
11．促进果实成熟的植物激素是；打破土豆休眠的是；促进菠萝开花的是；促进大麦籽粒淀粉酶形成的是；促进细胞壁松驰的是；促进愈伤组织芽的分化的是。
12．植物器官生长的相关性主要表现在：地上部分与部分的相关，主茎与的相关，营养生长与生长的相关。
13．要想使菊花提前开花可对菊花进行处理，要想使菊花延迟开花，可对菊花进行延长或间断处理。
14．孢子体型不亲和发生在柱头表面，表现为花粉管，而配子体型不亲和发生在花柱中，表现为花粉管。
四、选择题（1分/题×30题＝30分）1．不同的植物细胞有不同的形状，这主要是由于细胞质中的定向排列，而影响细胞壁微纤丝的排列。
2020版高考生物 高考加强课(六)测定光合速率的常用方法及实验设计练习(含解析)
测定光合速率的常用方法及实验设计【考题范例】BTB是一种酸碱指示剂。
BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。
某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中.其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管.各试管的实验处理和结果见下表。
方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:（1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由__________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是____________（填“可靠的"或“不可靠的"）.（2）表中X代表的颜色应为____________（填“浅绿色"“黄色"或“蓝色”），判断依据是______________________________。
(3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_________________________________________.［审答提示］（1)明确BTB这种酸碱指示剂研究某种水草的光合作用和呼吸作用的原理。
（2)明确光合作用与呼吸作用的变化对指示剂的影响解析：（1）依题意并结合表中信息可知，距日光灯的距离表示光照的强弱.1号试管为对照组，其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定；2~7号试管为实验组，2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3~7号试管内的水草在有光的条件下，可进行光合作用和呼吸作用，溶液颜色的变化是由光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量共同决定的.综上所述,若50min后，1号试管的溶液是浅绿色,则说明2～7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2～7号试管的实验结果是不可靠的。
植物光合速率的测定
实验时将主机与叶室手柄连接，如需CO2调节器则安装CO2调节器，如需卤灯光源或LED光源，则安装光源（卤灯光源须连接光源蓄电池）。
开光合仪主机电源 打开掌上电脑，双击Ciras-RCS，进入Ciras控制功能。
实验步骤：
击Record选择记录数据的方式。一般性测量选择“Key Press Recording”通过点击按键记录，输入文件名以储存数据。 入叶片，在电脑屏幕上的数据稳定后，在叶室参数稳定后按“Start”进入记录状态，每按一次“Single”记录一次测定结果，按顺序测定实验叶片的光合速率。 量完备，按“STOP”停止测定，仪器自动保存结果。 出Ciras系统 闭主机电源，关闭掌上电脑。取下叶室手柄、主机充电电池。
植物光合速率的测定
单击此处添加文本具体内容
演讲人姓名
CLICK HERE TO ADD A TITLE
目的意义
光合作用是植物体内最为重要的同化过程，光合速率的测量是研究植物的光合性能、诊断植物光合机构的运转、研究环境因素对光合作用的影响的重要方法。
测定方法
根据光合作用的方程式： H2O+CO2 CH2O+O2 测定方法可分为三大类 测定干重的增加（半叶法、改良半叶法） 测定氧的释放（叶园片氧电极法） 测定CO2的吸收（气流法）
ppm
Cond
气孔导度
mmol H2Om-2S-1
Cr
参比室CO2浓度
ppm
1
2
3
注意事项
设备：红外气体分析仪———IRGA（infra red gas analyzer）
原理：任何具非对称性的气体分子，都有红外吸收，如CO2、H2O、NO2、SO2等，在一定浓度内，其红外吸收与其浓度成线性关系，由此可根据其红外吸收量测出其浓度。
植物光合和呼吸作用、气孔导度和蒸腾速率的测定
输出营养物质。测定的为总光合作用量。
2 测放O2 ——氧电极法。气相和液相。氧电极的原理：氧电极是由 嵌在有机玻璃上的铂和银所构成，以0.5mol/L KCl为电解质，电
极头外覆盖一层聚乙烯或聚四氟乙烯薄膜，其厚度在15～25μm之
间，用“〇”形套膜环固定，使电极与被测溶液隔离内。较薄的膜易透过氧，因
2、分析光对蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的影响。 答：
1. 光是影响蒸腾作用的主要外界条件，它不仅可以提高大气的温 度，同时也可以提高叶温，大气温度的升高增强水分蒸发速 率，叶面温度大于大气温度，使叶外的蒸汽压差增大，蒸腾速 率更快。此外，光照促进气孔的开放，减少内部阻力，从而增 强蒸腾作用。
2. 光照是调节气孔运动的主要信号。保卫细胞叶绿体在光下形成 的蔗糖，累积在液泡中，渗透势降低，于是吸收水膨胀，气孔 张开。光也可促进保卫细胞内苹果酸的形成和K+、Cl-的积累。 一般情况下,光可促进水势降低，气孔张开。通常认为，红光是 通过间接效应，而蓝光也会刺激气孔张开。蓝光可是保卫细胞 膜上的质子泵ATP酶活化，质子泵排出质子到膜外，使得质膜 内侧的电势更负，于是通过各种途径吸收各种离子和积累有机 质于液泡，气孔就张开。
而对氧浓度变化的响应时间短
3 红外线CO2分析仪法：CO2吸收4260nm红外线
有封闭式：单位时间内CO2下降量 和开放式：参比室和叶室CO2差
值
本实验将采用开放式测得。
4 测量蒸腾速率和气孔导度——蒸腾速率上升，产生更多的水，相 对湿度的改变被湿度感受器感知，变化被输入计算机从而输出蒸
腾气孔导度。
进行环境条件控制下光合速率的测定以及响应曲线的测定。4.叶室小，
结构简单，操作方便。5.通过配气可以精确测定光呼吸速率。用N2、O2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验07 红外线CO2气体分析仪法测定植物光合速率与呼吸速率
红外线CO2气体分析仪（IRGA）工作原理：许多由异原子组成的气体分子对红外线都有特异的吸收带。
CO2的红外吸收带有四处，其吸收峰分别在2.69μm、2.77μm、4.26μm和14.99μm 处，其中只有4.26μm的吸收带不与H2O的吸收带重叠，红外仪内设置仅让4.26μm红外光通过的滤光片，当该波长的红外光经过含有CO2的气体时，能量就因CO2的吸收而降低，降低的多少与CO2的浓度有关，并服从朗伯—比尔定律。
分别供给红外仪含与不含CO2的气体，红外仪的检测器便可通过检测红外光能量的变化而输出反映CO2浓度的电讯号。
Ⅰ.密闭系统斜率法
一、原理
把IRGA与光合作用同化室连接成密闭的气路系统。
将植物材料密封在透明的同化室内，给以适当的光照，同化室内CO2浓度将因植物光合而下降，用IRGA配以适当的记录仪可绘出同化室内CO2浓度随光合时间下降的曲线。
在同化室不漏气、光强度稳定、室内空气不断得到搅动的情况下，该曲线将是一条平滑曲线，在曲线的任一点作切线，即可根据切线的斜率，密闭系统的容积和同化室面积求出在该点的CO2浓度下的光合速率。
二、材料、仪器设备及试剂
（一）材料：植物叶片
（二）仪器设备：1. 密闭气路光合测定装置：将QGD－07型红外线CO2气体分析仪、XWT －264型自动记录仪、MXQ型气体取样器（图4）、光合作用同化室、温度转换器（测温探头可放在同化室内，输出信号接记录仪）或半导体点温计、橡皮管（内径6～7mm）、塑料气球，按图6所示连接成套，放在一辆医用小推车上。
2. 量子辐射照度计；3. 叶面积仪；4. 铁架台（带试管夹）；5. 0～50℃温度计（用以校正叶室温度）；6. 剪刀；7. 带盖搪瓷盘；8. 纱布。
（三）试剂：1. 无水氯化钙（无水硫酸钙）；2. 烧碱石棉（10目）或碱石灰。
三、实验步骤
（一）光合速率的测定
1. 安装仪器（1）将安装好的密闭气路光合测定装置安放在靠待测植株1～2m处，接通红外仪、录仪、取样器、温度转换器的供电电源。
打开红外仪电源开关预热1～2h，红外仪量程开关置于I档（0～500ppm，1ppm＝1mg/L）。
把红外仪和温度转换器的信号输出与记录仪的两个信号输入接线柱用导线接通。
旋转记录仪第一支笔量程选择开关于10mV位置（与红外仪输出信号电压匹配），旋转记录仪第二支笔量程选择开关于2V位置（与温度转换器输出温度0～50℃信号电压匹配）。
2. 调、校仪器（1）红外仪预热完毕后，开启记录仪电源开关、记录仪信号输入开关和取样器前面板上的气泵开关，将取样器F1旋钮置“零气”位置，F2旋钮置“测量”位置，开始调整红外仪的零点（此时，无CO2无水分的零气循环经过红外仪），约1～2min，调节红外仪的调零旋钮使指针稳定在“0”点位置，稳定后，调节记录仪第一支笔的“调零”旋钮使记录笔到零点位置，红外仪调零完毕。
（2）拔下红外仪进气口处的橡皮管，改接CO2标准气（已知准确CO2浓度）钢瓶，出口放空，让标准气流经红外仪分析气室（流量以1L／min左右为宜）开始校正，此时红外仪指针应指在标准气浓度所对应的刻度（μA值）上，否则可调节红外仪“校正”旋钮，校正完毕后恢复原气路。
（3）把玻璃温度计感温端与叶室内的温度转换器探头放在一起（注意遮荫），从玻璃温度计上读出温度，迅速旋转记录仪第二支笔的调零旋钮，使记录笔置该温度所对应的位置，校正温度。
3. 测定（1）旋转取样器面板上F1旋钮至“测量”位置，把植物叶片平展放入同化室后关闭同化室（注意勿让操作者的呼吸气进入叶室），开启叶室风扇。
观察记录笔开始左移时，迅速旋转记录仪“走纸变速”开关至合适档（以所划曲线45°角为宜），开始记录CO2浓度变化（此时记录
笔应从350ppm左右开始记录）和温度变化，用铅笔在记录纸上记下所测叶片的编号、走纸速度，用量子辐射照度计测量所测叶片的受光强度（光子通量密度）并记录，待记录笔左移至310ppm 左右时，关闭走纸开关，停止记录，第一次测定完毕。
（2）旋转取样器面板上的F2旋钮至“补充”位置后，迅速复原，让气球内的高浓度CO2气进入同化室以补充CO2浓度至350ppm左右，观察记录笔左移后迅速开启走纸开关，进行第二次重复测定，测量光照强度并记录，当记录笔左移至310ppm左右时，关闭走纸开关，第二次重复测定完毕。
如此再进行第三次重复测定。
（3）三次重复测定完毕后，关闭同化室内风扇，用记号笔在叶片的叶室内外相交处作标记，打开叶室，剪下叶片的测定部分，用纸牌编号后包在湿纱布内并放置于带盖搪瓷盘内，待测叶面积。
然后再测定第二张叶片的光合速率。
（4）测定结束后，用叶面积仪测定各叶片面积（如有便携式叶面积仪，可在测定光合后，立即测出叶面积）。
4. 计算
II.密闭系统落差法
一、原理
在密闭的系统中，由于同化室中的叶片进行光合后，系统中的CO2浓度不断下降，可用单位时间内同化室中CO2浓度的减少量或CO2浓度减少量所需的时间，根据叶片面积、同化室体积，计算光合速率。
二、材料、仪器设备及试剂
材料：待测植物叶片。
（二）仪器设备：1.GXH－305型红外线CO2气体分析仪（或QGD－07型红外仪，使用该红外仪需要配用MXQ－气体取样器和数字万用电表）；2.电子秒表；3.同化室（根据需要自制，内装两个小风扇和一个测定温度的传感器）；4.量子辐射照度计。
（三）试剂：烧碱石棉或碱石灰。
三、实验步骤
1. 按要求将气路系统的各部分连接起来，若使用QGD－07型红外仪，把数字万用电表上选择开关旋至200mV电压档上，与红外仪0～200mV输出相连接。
2. 接通电源，打开红外仪电源预热1～2h，打开气泵电源，旋转零气调节开关至“零点”上，此时红外仪通入无CO2气体，调节红外仪“调零”旋钮，显示在“零点”位置，并观察零点的稳定性。
3. 将待测叶片放入同化室，密闭后开启同化室内的风扇，当CO2浓度稳定下降时，开始测定，读取开始的CO2浓度值C1，开始计时，CO2下降至C2（约下降20～30ppm），终止计时，记录C1、C2、Δt（或确定从测定开始到结束所需时间），并同时用照度计测定光照强度，测定叶室内的温度。
一次测定完成之后，向同化室内补充CO2，进行重复测定（使用MXQ取样器，补充CO2操作见密闭气路斜率法）。
测定结束，用叶面积仪测量叶片的面积。
4. 计算光合速率Pn＝ΔC×V×273×P/[Δt×S×22.4×(273＋t)×0.1013]
上式中，Pn－光合速率（单位μmol/m2/s）；ΔC－CO2浓度落差C1—C2（ppm）；Δt－测定时间（S）；S－叶片面积（单位m2）；V－同化室（包括气路系统）体积（单位L）；t－同化室的温度；P－大气压（单位Mpa）。
密闭气路落差法测定装置除了进行光合速率测定外，也能够进行呼吸速率、CO2光合速率曲线的测定。
测定步骤同光合速率测定方法。
更换群体同化箱，可以进行群体光合速率的测定，测定步骤略。