Question

測(cè)定植物光合作用強(qiáng)度常采用“半葉法”．其原理是：將植物對(duì)稱葉片的一部分（A）剪下置于暗處．另一部分（B）則留在植株上，在光下進(jìn)行光合作用．過(guò)一定時(shí)間后．在A，B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)．則可計(jì)算出該植物光合作用的強(qiáng)度（單位：mg/dm²?h）．現(xiàn)有一種“改良半葉法”，可大大提高測(cè)定的準(zhǔn)確性．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）選擇測(cè)定樣品：
在田間定有代表性的植物葉片（如葉片在植株上的部位、葉齡、受光條件等）20片．用小紙牌編號(hào)．
（2）葉片部處理：
為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確?必須設(shè)法使所選定的葉片中的

 

無(wú)法外運(yùn)也不能從其他部位運(yùn)入但又不影響

 

的供應(yīng)．為此常用環(huán)割法破壞葉柄的

 

但又不能傷及

 

若環(huán)割后開始實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)

 

則說(shuō)明環(huán)割失敗應(yīng)中止實(shí)驗(yàn)．
（3）剪取樣品：
按編號(hào)次序分別剪下對(duì)稱葉片的一半（即A部分）（不剪下主葉脈）．按編號(hào)順序置于涅潤(rùn)的環(huán)境中，貯于暗處．經(jīng)過(guò)5小時(shí)后．再依次剪下另外半葉（即B部分）．同樣按編號(hào)置于漢潤(rùn)環(huán)境中置于光下．經(jīng)過(guò)5小時(shí)．兩次剪葉的速度應(yīng)盡量保持一致，還應(yīng)盡可能使光下和暗處的溫度保持一致．這樣做的目的是

 

．
（4）稱重比較：
將各同號(hào)葉片之A，B兩部分按對(duì)應(yīng)部位疊在一起．在無(wú)粗葉脈處放上已知面積的方形金屬模板．用刀片沿金屬板的邊緣切下兩個(gè)方形葉塊，分別烘干至恒重．稱重（分別記為W_A、W_B）記錄．
（5）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果．
（6）△W=W_B-W_A，則△W表示：

 

．
（7）假設(shè)每次截取光照下的葉片面積為d．每次光照時(shí)間為t．則該植物光合作用強(qiáng)度K可表示為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：題目操作如圖所示：

本實(shí)驗(yàn)探究植物光合作用的強(qiáng)度（單位：mg/dm²?h），如果設(shè)A、B的起始重量為X，則W_A=X+凈光合作用-呼吸作用、W_B=X-呼吸作用、△W=W_A-W_B=X+凈光合作用-呼吸作用-X+呼吸作用=凈光合作用．
對(duì)照試驗(yàn)要遵循單一變量等原則．

解答： 解：（2）據(jù)題意可知，實(shí)驗(yàn)需測(cè)定一定時(shí)間后A、B的對(duì)應(yīng)部位同等面積的干物質(zhì)量，因此為了確保選定葉片的有機(jī)物無(wú)法外運(yùn)，也不能運(yùn)入，但又不影響水分和無(wú)機(jī)鹽的供應(yīng)，必須采用環(huán)割等方法處理葉柄的輸導(dǎo)組織，即采用環(huán)割等破壞葉柄的韌皮部（篩管），但又不能傷及木質(zhì)部（導(dǎo)管）．環(huán)割后開始實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)葉片因?yàn)槭�水二萎蔫，則說(shuō)明環(huán)割失敗應(yīng)中止實(shí)驗(yàn)．
（3）在田間定有代表性的植物葉片（如葉片在植株上的部位、葉齡、受光條件等）20片．用小紙牌編號(hào)．按編號(hào)順序置于涅潤(rùn)的環(huán)境中，貯于暗處．經(jīng)過(guò)5小時(shí)后．再依次剪下另外半葉（即B部分）．同樣按編號(hào)置于漢潤(rùn)環(huán)境中置于光下．經(jīng)過(guò)5小時(shí)．兩次剪葉的速度應(yīng)盡量保持一致，還應(yīng)盡可能使光下和暗處的溫度保持一致．這樣做的目的是排除無(wú)關(guān)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，保證實(shí)驗(yàn)的變量只有光的唯一性．
（6）由于A葉片置于黑暗條件下，只進(jìn)行呼吸作用；而B葉片在光照條件下，因此既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，因此△W=W_B-W_A表示光照下的葉片被截取部分在5小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量．
（7）（7）假設(shè)每次截取光照下的葉片面積為d．每次光照時(shí)間為t．則該植物光合作用強(qiáng)度K可表示為：K=

凈光合作用

葉片面積為d．每次光照時(shí)間為t

=

△W的均值

dh

故答案為：
（2）有機(jī)物 水分和無(wú)機(jī)鹽 韌皮部（篩管） 木質(zhì)部
（3）排除無(wú)關(guān)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
（6）光照下的葉片被截取部分在5小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量
（7）

△W的均值

dh

點(diǎn)評(píng)：本題借助光合作用考查對(duì)照試驗(yàn)和光合作用與呼吸作用的等知識(shí)，這類型的題目一定要區(qū)分開真正的光合作用強(qiáng)度、凈光合作用強(qiáng)度、氧氣的釋放量等含義，并且理清之間的關(guān)系，例如凈光合作用強(qiáng)度=表觀光合作用強(qiáng)度=氧氣的釋放量，光下是凈產(chǎn)量：光合作用+呼吸作用=光后重-處理前重、（凈產(chǎn)量是光合作用和呼吸作用的代數(shù)和）、暗中是呼吸作用：呼吸作用=暗后重-處理前重、兩式相減：得凈光合作用=光合重-暗后重．