(完整版)光合作用 ——真正光合和净光合题型分析

5.4 能量之源----光与光合作用

1.“半叶法”---测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质产生总量

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，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__ B叶片被截取部分在6小时内

光合作用合成有机物总量。

2 . 气体体积变化法---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。

请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因：

表1

项目红墨水滴移动方向原因分析

测定植物呼吸作用速

a．_______________ c．_________________________

率

测定植物净光合作用

b．_______________ d．___________________________

强度

3. 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，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六

光照强度（klx）0（黑暗） a b c d e

白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 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3mg/L的原因是；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为_______mg/L·24h。

（2）当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为______mg/L·24h。

（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氧量所需。4．小叶片浮起数量法---定性比较光合作用强度的大小

例4.下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

（1）该小组用装置甲（如图）来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是单位时间内上浮叶片的数量（浮起相同叶圆片所需时间）。（2）该小组同学从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中（如图乙所示），给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图丙。请回答。

①bc段曲线平缓的限制因素可能是___ 光照强度 __.

②若将乙装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3相对含量的变化情况是：___ 下降 ____。

（3）该小组又将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丁），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同

等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。则12

小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量

是b-a g（用字母表示）。

5. 图形面积表示

例5.下图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系，

S 1、S2、S3表示所在部位的面积，下列说法中不正确的是：

A．S 1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量

B．S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量

C．S2表示玉米光合作用有机物的净积累量

D．S2-S3表示玉米光合作用有机物的净积累量

光合作用的线和AE构成的面积表示光合合成量；（ S2+S3：光合作用产生的有机物总量）

呼吸作用的线(AE)和横坐标构成的面积表示呼吸消耗量（S1+S3：呼吸作用消耗的有机物量；）光合作用的线和横坐标构成的面积表示净产量；（ S1：光照强度由0→D时光合作用的净积累量（为负）； S2：光照强度由B→D时的光合作用有机物的净积累量；）

所以：当光照强度由0→D时，呼吸作用消耗的有机物量为S1+S3，光合作用的净积累量为S2-S1。

6.曲线表格分析

例6：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呼吸作用的影响，结果

如下图所示。（1）光照相同时间，35℃时光合作用

制造的有机物的总量与______℃时相等。

（2）光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机

物的量比25℃时______。

（3）温度介于5℃---25℃之间，光合作用积累的有

机物的量逐渐______。

（4）两曲线的交点表示光合作用制造量___（填“>”或“<”）呼吸作用消耗量。

（5）若图中虚线代表光合作用制造量（其它不变），则_____℃时有机物积累量最多。