光合速率的测定方法及练习题
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。
光合速率测定的几种方法
光合速率测定的几种方法光合速率是指植物通过光合作用所固定的二氧化碳量，它可以用于评估植物对光的利用效率以及其生物质生产的能力。
测定光合速率是研究植物生理生态学和农业生产的重要手段之一、以下是几种常用的光合速率测定方法。
一、传统气体混合法传统气体混合法是一种较为常用的光合速率测定方法。
通过测定固定在葉片表面的气体浓度变化来推算光合速率的。
测定的原理是将一定浓度的CO2与空气以一定比例混合，然后将混合气在特定压力下冲入封闭的光合室内，再通过一定时间的光合作用后，取样测定光合室内的气体组成，计算出被吸收的CO2量，进而计算出光合速率。
二、氧电极法氧电极法是一种常用的间接测定光合速率的方法。
氧电极法是利用氧电极测定叶绿素蒸腾产生的氧气来推算光合速率的。
测定的原理是将叶片置于氧电极下，测定放氧荧光的强度随时间的变化。
光合速率可以通过氧电极的输出信号来推算。
三、原位测定法原位测定法是一种利用挂在植物叶片上的CO2和H2O气体测定光合速率的方法。
此方法通过将CO2和H2O气体源直接与光合叶盘表面相接触，测得的CO2和H2O浓度变化来推算光合速率。
在该方法中，CO2和H2O的浓度是测定光合速率的关键，因此需要精准的测量设备。
四、地上蒸散法地上蒸散法是一种通过测定叶片或整个植物的蒸散量来间接推算光合速率的方法。
测定的原理是根据光合产生的O2和CO2的摩尔比例，将蒸散量转化为光合速率。
这种方法测定简便，但需要注意与植物蒸腾速率的关系以及测量误差的产生。
五、传导法传导法是一种通过测量阳光照射下植物干重的增加来间接推算光合速率的方法。
测定的原理是劈片的叶片从植物中剪下，然后用适当的方法阻止其呼吸和光合作用，使叶片处于可见光的照射下，一定时间后，再测定其干重的增加。
通过干重的增加来推算光合速率。
光合速率的测定方法有很多种，每种方法都有其优点和限制。
因此，在选择使用哪种方法时，需要考虑到具体的实验条件和研究目的，并进行合理的评估。
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
一、什么是光合速率
光合速率是植物在光照下将水和二氧化碳分别转化为有机物（氧化还原反应）的速率，植物光合作用是植物吸收光能然后将水和二氧化碳转化成有机物的过程。
因此，光合速率也代表了植物能够利用光能的能力，用来衡量植物不同光照条件下的能量吸收能力。
二、光合速率的测定方法
1.采用环境光照条件下的流量计和气体分析仪
（1）流量计：作用是监测植物叶片周围流动的气体，进行植物空气周围气体的流量和流速测定；
（2）气体分析仪：作用是检测植物叶片周围的气体流动组成，可以检测二氧化碳含量。
2.采用光合速率表、日光灯和日光表
（1）光合速率表：可以随时采集植物叶片的光合速率；
（2）日光灯：可以模拟环境光照条件；
（3）日光表：可以检测植物叶片所处的环境光照度。
3.采用热量流计
热量流计可以检测植物叶片周围的热量流，用来表征植物的光合反应对环境的响应。
4.采用叶绿素荧光仪
叶绿素荧光仪可以测量植物叶片的叶绿素荧光强度，用来检测植物叶
片的光合能力。
五、其他测试方法
（1）超声波测试：利用超声波技术对植物叶片的胞壁结构进行检查，可以检测植物叶片的光合能力；。
光合速率测定方法
光合速率测定方法光合速率是指单位时间内光合作用下光合产物的产生速率，通常以单位面积叶片上单位时间内释放的氧气量或者CO2的固定量来表示。
光合速率的测定可以帮助我们了解植物对光合作用的适应能力、养分供给和环境条件等因素的影响。
下面我们将介绍光合速率的测定方法。
一、固定法固定法是一种通过测定单位时间内光合作用消耗或释放的气体量来确定光合速率的方法。
最常用的是测定CO2的固定量，也可以通过测定释放的氧气量来确定光合速率。
1. CO2的固定量测定使用一种密闭式的测量系统，将植物样品放入进去，并通过吸收剂吸收CO2。
在一定时间内，计算吸收剂中CO2的增减量，然后将其乘以适当的修正系数，即可得到单位时间内CO2的固定量，从而确定光合速率。
2. 氧气释放量测定将植物样品放入密闭式的系统，然后通过收集释放的氧气来计算光合速率。
通过测定系统中氧气的增减量，再乘以适当的修正系数，即可得到单位时间内释放的氧气量，从而确定光合速率。
固定法的优点是操作简单，对不同植物类型和环境因素的适应性较好。
但在实验过程中需要防止气体泄漏和系统中环境条件的变化，确保结果的准确性。
二、放射性同位素示踪法放射性同位素示踪法是通过向植物样品中添加放射性同位素来追踪光合作用中发生的化学反应，从而测定光合速率。
最常用的是使用14C标记CO2或3H标记水分子来进行示踪。
1. 14C标记CO2法将14C标记的CO2与植物样品进行光合作用反应，然后通过测定样品中14C 的放射性衰变速率来确定光合速率。
2. 3H标记水分子法将3H标记的水分子与植物样品进行光合作用反应，然后通过测定样品中3H的放射性衰变速率来确定光合速率。
放射性同位素示踪法的优点是灵敏度高，可以测定微生物和其他低产量活动的生物。
但也存在安全风险，需要严格控制放射性物质的使用和处理。
三、氧电极法氧电极法是通过使用氧电极来测定光合作用中释放的氧气量来确定光合速率。
将植物样品放入测量系统中，通过电极测量释放的氧气量来确定光合速率。
光合速率的测定与实验探究-备战高考生物2020（试题+答案+解析）
光合速率的测定与实验探究-备战高考生物2020（试题+答案+解析）题型03 光合速率的测定与实验探究光合作用与细胞呼吸实验设计的常用方法（1）装置图法测定光合与呼吸①呼吸速率和净光合速率的测定方法(如下图)②真正光合速率的计算真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
（2）“黑白瓶法”测定光合与呼吸用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。
（3）“半叶法”测定光合与呼吸本方法又叫半叶称重法，即检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量，常用于大田农作物的光合速率测定。
（4）“梯度法”探究光合与呼吸用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。
特别提醒实验设计中的相关注意事项（1）变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。
（2）对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。
（3）无论哪种装置，在光下测得的数值均为“表观(净)光合作用强度值”。
一、选择题1．研究者将对称叶片一半遮光，另一半照光处理。
经过一段时间后，在对称部位截取同等面积（实验处理前干重相同）的叶片，烘干称重，用于相关速率的计算。
不考虑光照条件对叶片呼吸速率的影响，下列说法正确的是A．遮光处理后叶绿体基质中C3的含量比照光处理后低B．照光处理时类囊体薄膜上可发生+NADP与电子和+H结合C．照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由呼吸作用引起的D．要计算光合作用速率还需测定同等面积叶片的初始干重【答案】B【解析】A、当遮光后，光反应停止，但暗反应的C5还能固定CO2，所以遮光后C3还在不断形成，而C3却不能被还原成C5，故遮光的C3会比光照的含量高，A错误；B、照光处理时类囊体薄膜上可产生[H]，故可发生NADP+与电子和H+结合，B正确；CD、照光处理后与遮光处理后叶片的干重差是光合作用速率，因此不需要测定同等面积叶片的初始干重，CD错误。
(三)测定光合速率的常用方法及实验设计
测定光合速率的常用方法及实验设计一．测定光合速率的常用方法1.利用液滴移动装置测定植物光合速率与呼吸速率①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。
②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。
③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。
指标相对量的变化。
下列说法不正确的是( )A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH 的速率将不变C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率会发生从a到b的变化D．若图乙表示甲图植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度2.叶圆片称重法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。
例2.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4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．(3y－2z－x)/6 B．(3y－2z－x)/3C．(2y－x－z)/6 D．(2y－x－z)/33.叶圆片上浮法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，给予一定的光照，测量叶圆片上浮至液面所用的平均时间，可以用来作为指标判断净光合速率的大小。
光合速率的测定方法例析
光合速率的测定方法例析光合速率是植物在光照条件下进行光合作用的速度，它是衡量光合作用效率的重要指标之一、光合速率的测定方法有很多种，本文将对其中的几种常用方法进行示范和解析。
1.放光合作用速率法：这种方法是通过测量光合作用前后溶液中氧气浓度的变化来计算光合速率。
实验步骤如下：1)准备一束适当强度的光线照射一定时间后，将一片光照叶片置于含有酵母液（富含酵母的葡萄糖溶液）的烧瓶中封闭，然后再用蓖麻油封闭烧瓶并用热胶密封烧瓶口以防止气体泄漏。
2)在光照叶片开始进行光合作用时，在烧瓶中注入100%氧气（预先准备好的）到烧瓶底部。
3)在一段时间后（如10分钟），提取烧瓶中的气体，并用碘化钾溶液将其中的氧气转化为氧气库依靠三氯化铁的氯化铁根铁离子与氧气产生的蓝色沉淀以间接检测氧气的变化量，从而计算出光合速率。
2.利用峰值高度法测定水中溶解氧的变化：这种方法通过测量光照叶片对水中溶解氧的释放量来计算光合速率。
实验步骤如下：1)准备一片光照叶片，将其悬置在不含溶解氧的酵母液中，使叶片表面与液面紧密接触。
2)在光照叶片开始进行光合作用时，使用溶解氧电极直接测量酵母液中溶解氧的变化。
根据溶解氧的浓度变化曲线，计算出光合速率。
3.碳同位素示踪测定光合速率：这种方法是通过测量光照叶片中光合产物中13CO2的含量变化来计算光合速率。
1)准备一片光照叶片，将其置于一个密闭的玻璃试管中，试管中注入一定浓度的13CO2气体，同时将试管与光源连接，以提供光合作用所需的光线。
2)在一定时间后，用封装好的收集罩吸收试管中产生的气体，并用气相色谱仪测定其中的13CO2含量。
通过对比初始的13CO2含量和收集物中的13CO2含量，计算出光合速率。
这些光合速率测定方法有各自的优点和适用范围，可以根据实验目的和条件选择合适的方法进行测定。
无论使用哪种方法，都需要严格控制实验条件，如光照强度、温度和湿度等，以提高测定的准确性和可靠性。
同时，注意实验过程中的安全操作，遵守实验室的相关规定。
光合速率的测定方法及练习题
光合速率的测定方法例析光合作用是高考的重点内容，如何提高光合作用总产量,是科研人员一直要解决的与人类社会和生活息息相关的生物学问题，而提高光合作用总产量的关键是提高光合作用速率，简称光合速率。
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。
光合速率常见的测定方法有哪些呢？光合速率又是如何计算的呢?请看以下几种光合速率的测定方法。
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。
解析: 本方法又叫半叶称重法,常用大田农作物的光合速率测定。
如图1所示，A部分遮光，这半片叶片虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用.另一半B部分叶片既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。
题中：M B表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量, M A表示6小时后初始质量-呼吸作用有机物的消耗量,所以,M=M B—M A，就是光合作用有机物的经过6小时干物质的积累数（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)。
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
黑暗条件下 植物只进行呼吸作用 植物从外界吸收 02，并将细胞呼吸产生的 C02释放到外界。
细胞呼吸强度的 表示方式 :
①黑暗下单位时间内CO2释放量(或实验容器内C02增加量) ②黑暗下单位时间02吸收量(或实验容器内O2减少量) ③黑暗下单位时间重量(有机物)的减少量
光照条件下 植物既进行光合作用，又进行呼吸作用
错误的是（ B ）
A. 光照强度由 a到d，叶肉细胞净光合速率增加
B. 光照强度为 b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
C. 若长期光照强度为 c，该绿色植物不能正常生长
D. 光照强度为 d时，单位时间内细胞从周围吸收 2个单位的 二氧化碳。（将此柱状图转换为曲线图）
光合作用速率的测定
（二）方法
（二）光合作用速率的测定方法
A
吸 速 率
C
净 光 合 速 率
总 光 合 速
率
光照强度
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
O2的产生量 = O2的释放量 + 呼吸消耗的 O2量
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
有机物的产生 =
量（制造量）
有机物的 积累量
+ 呼吸消耗的
有机物量
真光合速率、净光合速率、呼吸速率的常用表述方式
BC段：随着光照强度不断增大，光合作用强度也不断 增强，到 C点以后不再加强了。此时光合强度 ﹥呼吸 强度 。C点
在光合作用与细胞呼吸同时进行时，测 定的实际结果，实质是：光合作用减去细胞 呼吸的差值，即净（表观）光合速率，
若把呼吸速率加到净光合速率上去，则 得到总(真正)光合速率。
如何测定叶片从 外界吸收的 CO2量？
高中光合速率练习题及讲解
高中光合速率练习题及讲解### 光合作用速率练习题题目一：某日中午，生物老师在校园内随机选择了一棵植物，并在不同时间段测量了其光合作用速率。
以下是测量结果：- 8:00 AM: 6.5 mmol CO2/m²s- 10:00 AM: 10 mmol CO2/m²s- 12:00 PM: 8.0 mmol CO2/m²s- 2:00 PM: 7.0 mmol CO2/m²s问题：1. 请根据测量数据，分析光合作用速率的变化趋势。
2. 为什么在12:00 PM时，光合作用速率会下降？题目二：某研究小组在不同光照强度下测量了植物的光合作用速率，结果如下：- 光照强度1: 8 mmol CO2/m²s- 光照强度2: 12 mmol CO2/m²s- 光照强度3: 15 mmol CO2/m²s- 光照强度4: 16 mmol CO2/m²s问题：1. 描述光照强度与光合作用速率之间的关系。
2. 根据数据，估计光饱和点的大致范围。
题目三：某研究者在不同CO2浓度下测量了植物的光合作用速率，结果如下：- CO2浓度1: 5 mmol CO2/m²s- CO2浓度2: 10 mmol CO2/m²s- CO2浓度3: 15 mmol CO2/m²s- CO2浓度4: 20 mmol CO2/m²s问题：1. 描述CO2浓度与光合作用速率之间的关系。
2. 根据数据，估计CO2的饱和点。
题目四：某研究小组在不同温度下测量了植物的光合作用速率，结果如下：- 温度1: 10°C- 温度2: 15°C- 温度3: 20°C- 温度4: 25°C- 温度5: 30°C问题：1. 描述温度与光合作用速率之间的关系。
2. 根据数据，估计最适温度。
题目五：某研究小组在不同水分条件下测量了植物的光合作用速率，结果如下：- 干旱条件: 3 mmol CO2/m²s- 适中水分: 10 mmol CO2/m²s- 过量水分: 8 mmol CO2/m²s问题：1. 描述水分条件与光合作用速率之间的关系。
(完整版)光合作用和细胞呼吸综合训练及习题解析
必修1专题训练：光合作用和细胞呼吸综合题型专训【考点梳理】一表观（净）光合速率的测定方法（1）NaHC03溶液作用：玻璃瓶中的NaHC03溶液保证了容器内C02浓度的恒定, 满足了绿色植物光合作用的需求。
（2）植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。
单位时间内水滴右移的体积即是光合速率。
（3）条件：整个装置必须在光下。
动态分析：当外界条件变化时，C02（光）补偿点移动规律①若呼吸速率增加，C02（光）补偿点应右移，反之应左移。
②若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，C02（光）补偿点应右移, 反之应左移。
③阴生植物与阳生植物相比，C02（光）补偿点和饱和点都相应向左移动。
二细胞呼吸状况的实验归纳测定欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为Na0H与蒸馏水，即用等量的蒸馏水取代实验组的Na0H溶液，其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由C02与02共同决定。
两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。
舌塞看色液滴J发芽一饿片蕪価水5 mb种子糧劉种予装置1装置2番塞着色疲滴轉谓水5 mL装置3结果与分析①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产C02量与耗02量相等）。
②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产C02，不耗02）。
③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中02吸收量大于C02释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。
a•为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3,以便校正。
b.进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。
【习题训练】一选择题1如图为不同温度下金鱼的代谢率（耗氧量）与氧分压的关系图。
植物光合速率的测定
方法四：液滴移动法
• 中就中密的起的闭C到气O透了体2浓光提压度小供强。室C，O装中但2置的放产中作入生的用N的。CaOOHC2C2会O缓O23增冲的缓加液提冲装（供液置或不，中会N可a的改H维C气变持O体3原装溶压装置液强置）。 • 氧气总变化量=光合作用释放的氧气量－呼吸作用吸
收的氧气量，
• 因此根据装置中红液滴的移动方向和距离，可以判断 出光合作用强度的大小。
制叶片有机物的输入和输出），经饥饿处理后，于 不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的
叶圆片烘干后称其重量（假设整个过程中呼吸速率 不变）．
图 速丙率所为示_2_，y_-_从x_-_z上_/_6午__10g时/c到m晚2．上h．10该叶片的真正光合
方法二：黑白瓶法
• 黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用， 所以呼吸作用量=黑瓶中溶解氧的变化。
确的是( ) A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐
减小
B．在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩 短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致 代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶圆 片不能进行呼吸作用
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
C 乙)，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正
植物光合速率的测定
方法一：半叶称重法
对称叶片A侧遮光B侧曝光,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B侧截取叶片光合作用制造的有机
光合速率的测定方法
• A作、用在速a率b段逐，渐随减着小NaHCO3溶液浓度的增加，光合 • B浓、度在，b都c段可，以单缩独短增叶加圆光片照上或浮温的度时或间NaHCO3溶液 • C细、胞在失c点水以而后导，致因代N谢a水HC平O3下溶降液浓度过高，使叶肉 • D实、验因过配程制中的叶N片aH不CO能3溶进液行中呼不吸含作氧用气，所以整个
黑瓶溶氧量(mg/L)
3 33 3 3 3
光照强度
0（黑 a b c d e 暗）
白瓶溶氧量（mg/L
3 10 16 24 30 30
黑瓶溶氧量(mg/L)
3 33 3 3 3
（4）光照强度到达d时，随着光照强度的增加， 白瓶中溶氧量不再增加，此时的限制性因素可 能是___温__度__或__二__氧__化__碳__浓__度___________。
C
• 本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量 的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通 过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长 短来描述。但该实验方法只能比较大小，无法 测出具体的量变。
• （1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位 置．实验时，当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯
过程中（不同光照强度照射的时间均等），液滴 移动的方向是向___（左、右）侧移动． （2）为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实
验还应设置对照组，对照组与实验组的区别是 ___．
• （3）如表数据表示光照强度为10klx时，1h内实 验组和对照组的气体体积变化（“+”表示增 加）．
光照强度
实验组气体体积变化量 对照组气体体积变化量
10klx
+11mL
+1.5mL
• 此时，植物毎小时光合作用产生的气体量为 ___mL（植物叶片呼吸速率不变）．
扩展4-光合速率的测定
例题：在同一天时间里，从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆 续取下面积相同的叶圆片，称取其质量，实验情况如图所示。在 不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析，其中错 误的是（ A. 叶圆片y比叶圆片x重 B. （y-x）g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净 增加量 C. 在下午4时至晚上10时这段时间内，呼吸作用的速率可表示为
实验：探究光照强弱对光合速率的影响
①取生长旺盛的绿叶，用打孔器打出小圆片30片。 ②将小圆形叶片置于注射器内，抽拉出小圆形叶片内的气体，重 复几次。 ③将气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。
④取3只小烧杯（培养皿），分别倒入20mL富含CO2的清水。 ⑤分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个 实验装置进行强、中、弱三种光照。 ⑥观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。
不同光照强度对光合作用的影响
烧 光照
距离 光照
叶子圆片上浮所需时间
杯 （日光灯）
强度
第一片 第二片 第三片 第四片
1 40W
5CM
2 40W
30CM
3 40W
50CM
结论：在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度 的增强而增强。
4.将3个烧杯编号后，分别加入40mL 相应溶液，并各放入 10片抽去气体的叶片。
3 距40W台灯15cm，
清水，室温
10分钟上 15分钟上
浮数
浮数
不同光照强度对光合作用的影响
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。
拓展微课 光合速率的测定方法及计算(含答案详解)
拓展微课光合速率的测定方法及计算难点一测定光合速率的常用方法1.利用液滴移动测定光合速率(1)实验装置图W1-1(2)测定原理①在黑暗条件下,甲装置中的植物只进行细胞呼吸,由于 NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物吸收O2的速率,可代表呼吸速率。
②在光照条件下,乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸,由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物释放O2的速率,可代表净光合速率。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
(3)测定方法①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算呼吸速率。
②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算净光合速率。
③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。
(4)物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素引起误差,应设置对照实验,即用死亡的相同大小的同种绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
【典题示例】1 为探究CO2浓度和光照强度对植物光合作用的影响,某兴趣小组设计了如图W1-2所示的实验装置若干组,利用缓冲液维持密闭小室内CO2浓度的相对恒定,在室温25 ℃条件下进行了一系列的实验,对相应装置准确测量的结果如下表所示,下列说法错误的是( )图W1-2组别光强(lx) 实验条件CO2(%) 液滴移动(mL/h)1 0 0.05 左移2.242 800 0.03 右移6.003 1000 0.03 右移9.004 1000 0.05 右移11.205 1500 0.05 右移11.206 1500 0.03 右移9.00A.1组中液滴左移的原因是植物有氧呼吸消耗了氧气B.6组中液滴右移的原因是植物光合作用产生的氧气量小于有氧呼吸消耗的氧气量C.与3组比较可知,限制2组液滴移动的主要环境因素是光照强度D.与4组比较可知,限制3组液滴右移的主要环境因素是CO2浓度2.利用黑白瓶法测定水生植物的光合速率(1)测定原理:黑瓶不透光,瓶中生物仅能进行呼吸作用;白瓶透光,瓶中生物可以进行光合作用和呼吸作用。
光合速率测定
光合速率测定一、光合速率测定的重要性光合速率可是植物生长的一个超级重要的指标呢。
你想啊，植物通过光合作用把二氧化碳和水变成有机物，还释放氧气，这整个过程的速度就是光合速率啦。
就像我们吃饭的速度一样，如果吃得快，身体就可能长得快，植物光合速率快，那它就能更快地长大、开花、结果呢。
而且，这对我们整个生态环境也有很大的影响哦，因为植物是生态系统的生产者，它们制造的有机物可是很多生物的食物来源，释放的氧气也是我们人类离不开的。
二、光合速率测定的方法（一）直接测量法1. 半叶法这个方法就是把植物的叶片一半遮光，一半不遮光，然后过一段时间后，测量这两半叶片的干重差。
原理就是遮光部分不能进行光合作用，而不遮光部分可以，这样就能算出光合速率啦。
不过这个方法有点麻烦，要很小心地处理叶片，而且测量干重也需要比较精确的仪器。
2. 气体交换法这是一种比较常用的方法呢。
可以用专门的仪器，像便携式光合仪之类的。
把植物的叶片放在一个小室里面，这个小室可以控制二氧化碳的浓度、光照强度、温度等环境因素。
然后仪器就能测量叶片吸收二氧化碳或者释放氧气的速度，这个速度就是光合速率啦。
这种方法的好处是比较准确，而且能同时测量很多环境因素对光合速率的影响。
（二）间接测量法1. 叶绿素荧光法植物进行光合作用的时候，叶绿素会发出荧光。
我们可以通过测量叶绿素荧光的强度来推断光合速率。
当植物受到的光照强度、温度等环境因素变化的时候，叶绿素荧光的强度也会变化。
不过这种方法相对来说比较复杂，需要对叶绿素荧光的原理有一定的了解才能准确测量。
三、光合速率测定的影响因素（一）光照强度1. 光照强度弱的时候，光合速率会比较低，因为植物没有足够的能量来进行光合作用。
就像我们人如果没有吃饱饭，就没有力气干活一样。
2. 当光照强度达到一定程度的时候，光合速率会达到最大值，这个时候再增加光照强度，光合速率也不会再增加了，就像我们吃饱了就吃不下更多东西了。
（二）温度1. 温度对光合速率的影响也很大。
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光合速率的测定方法例析光合作用是高考的重点内容，如何提高光合作用总产量，是科研人员一直要解决的与人类社会和生活息息相关的生物学问题，而提高光合作用总产量的关键是提高光合作用速率，简称光合速率。
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。
光合速率常见的测定方法有哪些呢？光合速率又是如何计算的呢？请看以下几种光合速率的测定方法。
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。
解析：本方法又叫半叶称重法，常用大田农作物的光合速率测定。
如图1所示，A部分遮光，这半片叶片虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用。
另一半B部分叶片既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。
题中：M B表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量，M A表示6小时后初始质量-呼吸作用有机物的消耗量，所以，M=M B-M A，就是光合作用有机物的经过6小时干物质的积累数（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）。
这样，真正光合速率（单位：mg /dm2·h）就是M值除以时间再除以面积就可测得。
答案： 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变式训练1. 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。
在叶柄基部作环剥处理(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1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2z—x)／6 g·cm-2·h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。
则M处的实验条( )A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时C．下午4时后在阳光下照射1小时D．晚上8时后在无光下放置3小时解析：起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x克，从上午10时到下午4时，叶片在这6小时内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重y 克减去上午10时移走时的叶圆片干重x克的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：（y一x）克。
若要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理为M小时后干重为z克，下午4时移走的叶圆片干重y 克减去叶片遮光处理M小时后的干重z克差值，就是呼吸作用干物质量：（y一x）克。
已知：测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2z—x)／6 g·cm-2·h-1 ，据真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2z—x)／6 = （y一x）/ 6 + （y一x）/ M ，计算出M = 3小时，A选项正确。
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2 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a．c．物呼吸作用速率测定植b．d．物净光合作用强度解析：①测定植物的呼吸作用强度时，将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中的NaOH溶液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红色液滴向左移动，向左移动的距离X，就代表植物进行有氧呼吸消耗的量O2量，也就是有氧呼吸产生的CO2量。
②测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，又处在植物的生长期，其光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动，向右移动距离Y，就代表表观光合作用释放O2量，也就是表观光合作用吸收的CO2量。
所以，依据实验原理：真正光合速率 = 呼吸速率 + 表观光合速率，就可以计算出光合速率。
答案： a．向左移动 c．将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红色液滴向左移动b．向右移动 d．装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动变式训练2 . 图4是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20℃环境中。
实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。
20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。
据此回答下列问题：（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量（需向左/需向右/不需要）调节。
（2）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是 mL/h。
（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。
则在有光条件下该植物的实际光合速率是 mL/h。
解析：（1）由光合作用的总反应式6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O，可知反应前后气体体积不变，所以不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X处。
（2）光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，缓冲液能维持CO2浓度，同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。
由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是（0.6-0.2）×3=1.2(mL/h)。
（3）瓶中液体改放为NaOH溶液，则装置内CO2完全被吸收，植物体不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，瓶中气体的变化即呼吸消耗的O2的变化。
则在有光条件下该植物的真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率，既1.2+0.1×2=1.4（mL/h）。
答案：（1）不需要（2）1.2(mL/h) （3）1.4（mL/h）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。
将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下：表2（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。
解析：黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定。
白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作用。
黑瓶就是不透光瓶，只能进行呼吸作用。
在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的变化可以确定表观光合作用量，然后就可以计算出总光合作用量。
（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是：黑瓶没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸消耗氧气，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为：原初溶解氧-24小时后氧含量，即10-3=7 （mg/L·24h）。
（2）当光照强度为c时，表观光合速率的大小为：24小时后氧含量-原初溶解氧，即24-10=14（mg/L·24h）。
呼吸速率为10-3=7（mg/L·24h）。
真正光合速率为14+7=21（mg/L·24h）.（3）黑暗时，黑白瓶都是3 mg/L·24h，说明水体生物呼吸速率为10-3=7（mg/L·24h），所以光照强度至少为a时，净光合速率为10-3=7（mg/L·24h），才能维持水中生物正常生活耗氧量所需。
答案：（1）黑瓶中植物不能进行光合作用产生氧，生物呼吸消耗氧气 7 （2）21（3）a4：小叶片浮起数量法---定性比较光合作用强度的大小本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。
但该实验方法只能比较大小，无法测出具体的量变。
答案：台灯与实验装置间的距离 A5. 红外线CO2传感器---测装置中CO2浓度的变化由于CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2的多少与红外线的降低量之间有一线性关系,因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度的变化。
例5：为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中，瓶中安放一个CO2传感器来监测不同条件下瓶中CO2浓度的变化，如下图5所示。
相同温度下，在一段时间内测得结果如图6所示。
请据图回答：（1）在60～120min时间段内，叶肉细胞光合作用强度的变化趋势为。
理由是。
（2）在60～120min时间段，瓶内CO2浓度下降的原因是。