Question

测定植物光合作用强度常采用“半叶法”：将处于正常生活状态的植物对称叶片的一半(见图中A所示)剪下置于暗处，另一半(见图中B所示)则留在植株上，在光下进行光合作用；经过一段时间后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片(如图中虚线方块所示)，分别烘干称重，获得相应数据，然后计算出该植物光合作用强度(单位：mg/dm²·h)。

Ⅰ.请根据以下具体实验步骤回答相关问题：

(1)选择测定样品：在田间选定处于正常生活状态的、有代表性的植物叶片(如叶片在植株上的部位、叶龄、受光条件等)若干片，用小纸牌编号。

(2)叶片基部处理：用刀片小心环剥实验叶片叶柄的韧皮部，但不能伤及木质部，其目的是使所选定叶片中的有机物既不能________，也不能________，而且又不能影响

______________________________________________。

(3)剪取样品：按编号次序分别剪下对称叶片的一半(即图中的A部分)，注意不能伤及中间主叶脉，按编号顺序置于湿润的暗处。经过5小时后，再依次剪下叶片的另一半(即图中的B部分)，同样按编号置于湿润的暗处。在实验过程中，尽可能使光下和暗处的________保持一致。

(4)称重比较：将各个同标号叶片的A、B两部分按对应部位叠在一起，在无粗叶脉处放上1 cm×1 cm金属模板，用刀片沿金属板的边缘切下两个方形叶块，分别烘干至恒重，称重并分别记录为W_A、W_B。用公式ΔW＝W_B－W_A计算，则ΔW表示

________________________________________________________________________。

(5)假设每次截取的叶片面积为d，每次光照时间为t，则该植物光合作用强度K可以表示为________________________________________________________________________。

(6)请设计一个表格用于记录实验数据(假设实验选定的叶片为4片)。

Ⅱ.用实验Ⅰ的方法测定的是该植物实际光合作用强度，若要测定该植物的净光合作用强度，则需要测定该植物的呼吸作用强度。请在进行实验Ⅰ的同时设计补充实验，测定呼吸作用强度。

(1)实验设计要点：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

(2)有关计算方法及其含义：________________________________________________________________________。

 

Answer 1

Ⅰ.(2)运出叶片　从其它部位运入叶片　水分和无机盐的供应　(3)温度

(4)光照下的叶片被截取部分在5小时内光合作用合成的有机物量

(5)

(6)

 

叶片编号	WB	WA	ΔW
1
2
3
4
平均值

Ⅱ.(1)①将剪下对称叶片的一半，在无粗叶脉处放上1 cm×1 cm 金属模板，用刀片沿金属板的边缘切下1个方形叶块(记为C)，立即烘干至恒重，称重并记录(记为W_C)　②将叶片的剩余部分放在与受光照叶片相同温度的湿润的暗处　③实验结束时，在放置于暗处的叶片与C对应的无粗叶脉处取下1 cm×1 cm叶块(记为D)，立即烘干至恒重，称重并记录(记为W_D)　(2)ΔW′＝W_C－W_D，则ΔW′表示黑暗中的叶片被截取部分在5小时内呼吸作用分解有机物的量

 

Ⅰ.(2)本实验是以有机物增加量为标志来研究植物光合作用强度的。因此，实验中既不能使有机物运出叶片，也不能让有机物从其他部位运入叶片，而且又不能影响叶片中水分和矿质养料的供应。(3)根据单一变量原则，实验中要尽可能使光下和暗处叶片所处的温度保持一致。(4)W_B是进行光合作用叶片的重量，W_A是未进行光合作用叶片的重量。因此，ΔW为截取部分在5小时内光合作用合成的有机物量。Ⅱ.实验设计要点是避免叶片对照部分进行细胞呼吸，因此要立即将其烘干至恒重，并称重记录。将叶片的剩余部分放在与受光照叶片相同温度的湿润的暗处，用以测定与进行光合作用叶片相同温度条件下的细胞呼吸强度。以ΔW′＝W_C－W_D，计算出黑暗中的叶片被截取部分在5小时内呼吸作用分解的有机物量。