Question

測定植物光合作用強度常采用“半葉法”：將處于正常生活狀態(tài)的植物對稱葉片的一半(見圖中A所示)剪下置于暗處，另一半(見圖中B所示)則留在植株上，在光下進(jìn)行光合作用；經(jīng)過一段時間后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片(如圖中虛線方塊所示)，分別烘干稱重，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，然后計算出該植物光合作用強度(單位：mg/dm²·h)。

Ⅰ.請根據(jù)以下具體實驗步驟回答相關(guān)問題：

(1)選擇測定樣品：在田間選定處于正常生活狀態(tài)的、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)若干片，用小紙牌編號。

(2)葉片基部處理：用刀片小心環(huán)剝實驗葉片葉柄的韌皮部，但不能傷及木質(zhì)部，其目的是使所選定葉片中的有機物既不能________，也不能________，而且又不能影響

______________________________________________。

(3)剪取樣品：按編號次序分別剪下對稱葉片的一半(即圖中的A部分)，注意不能傷及中間主葉脈，按編號順序置于濕潤的暗處。經(jīng)過5小時后，再依次剪下葉片的另一半(即圖中的B部分)，同樣按編號置于濕潤的暗處。在實驗過程中，盡可能使光下和暗處的________保持一致。

(4)稱重比較：將各個同標(biāo)號葉片的A、B兩部分按對應(yīng)部位疊在一起，在無粗葉脈處放上1 cm×1 cm金屬模板，用刀片沿金屬板的邊緣切下兩個方形葉塊，分別烘干至恒重，稱重并分別記錄為W_A、W_B。用公式ΔW＝W_B－W_A計算，則ΔW表示

________________________________________________________________________。

(5)假設(shè)每次截取的葉片面積為d，每次光照時間為t，則該植物光合作用強度K可以表示為________________________________________________________________________。

(6)請設(shè)計一個表格用于記錄實驗數(shù)據(jù)(假設(shè)實驗選定的葉片為4片)。

Ⅱ.用實驗Ⅰ的方法測定的是該植物實際光合作用強度，若要測定該植物的凈光合作用強度，則需要測定該植物的呼吸作用強度。請在進(jìn)行實驗Ⅰ的同時設(shè)計補充實驗，測定呼吸作用強度。

(1)實驗設(shè)計要點：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

(2)有關(guān)計算方法及其含義：________________________________________________________________________。

 

Answer 1

Ⅰ.(2)運出葉片　從其它部位運入葉片　水分和無機鹽的供應(yīng)　(3)溫度

(4)光照下的葉片被截取部分在5小時內(nèi)光合作用合成的有機物量

(5)

(6)

 

葉片編號	WB	WA	ΔW
1
2
3
4
平均值

Ⅱ.(1)①將剪下對稱葉片的一半，在無粗葉脈處放上1 cm×1 cm 金屬模板，用刀片沿金屬板的邊緣切下1個方形葉塊(記為C)，立即烘干至恒重，稱重并記錄(記為W_C)�、趯⑷~片的剩余部分放在與受光照葉片相同溫度的濕潤的暗處�、蹖嶒灲Y(jié)束時，在放置于暗處的葉片與C對應(yīng)的無粗葉脈處取下1 cm×1 cm葉塊(記為D)，立即烘干至恒重，稱重并記錄(記為W_D)　(2)ΔW′＝W_C－W_D，則ΔW′表示黑暗中的葉片被截取部分在5小時內(nèi)呼吸作用分解有機物的量

 

Ⅰ.(2)本實驗是以有機物增加量為標(biāo)志來研究植物光合作用強度的。因此，實驗中既不能使有機物運出葉片，也不能讓有機物從其他部位運入葉片，而且又不能影響葉片中水分和礦質(zhì)養(yǎng)料的供應(yīng)。(3)根據(jù)單一變量原則，實驗中要盡可能使光下和暗處葉片所處的溫度保持一致。(4)W_B是進(jìn)行光合作用葉片的重量，W_A是未進(jìn)行光合作用葉片的重量。因此，ΔW為截取部分在5小時內(nèi)光合作用合成的有機物量。Ⅱ.實驗設(shè)計要點是避免葉片對照部分進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此要立即將其烘干至恒重，并稱重記錄。將葉片的剩余部分放在與受光照葉片相同溫度的濕潤的暗處，用以測定與進(jìn)行光合作用葉片相同溫度條件下的細(xì)胞呼吸強度。以ΔW′＝W_C－W_D，計算出黑暗中的葉片被截取部分在5小時內(nèi)呼吸作用分解的有機物量。