Question

【题目】某兴趣小组利用“半叶法”测定植物光合作用强度，具体方法步骤如下：

①选取植株上若干生长良好、大小相同且左右对称的叶片，采用适当的方法处理叶柄，杀死韧皮部细胞；

②将A侧用黑布遮光，B侧正常光照，如图所示；

③在恒温条件下光照4h后，在A、B两侧的对称部位截取等面积S（单位面积：cm2）的叶片，烘干称重求平均值，记为mA、mB，（单位：mg）。

请回答：

（1）实验中杀死叶柄韧皮部细胞的目的是_______。

（2）实验过程中，A、B两侧的叶肉细胞产生ATP的场所分别是___________、___________。

（3）该植物叶片的总光合速率可表示为___________。

（4）若要测定叶片的净光合速率，还需补充的实验操作是：___________。测得的净光合速率可表示为___________。（注：补充实验操作所测得的数据用字母X表示。）

Answer 1

【答案】阻止叶片中有机物质的转移（或阻止叶片中有机物的输出和输入） 细胞质基质和线粒体 细胞质基质、线粒体和叶绿体 （mB-mA）/4S mg/（cm2·h） 实验开始时另取若干叶片分别截取面积S的叶片，立即烘干称重求平均值，记为X （mB-X）/4S mg/（cm2·h）

【解析】

1、光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

2、分析实验步骤：

①选取植株上若干生长良好、大小相同且左右对称的叶片，可以避免无关变量对实验结果的影响；采用适当的方法处理叶柄，杀死韧皮部细胞，韧皮部细胞中含有筛管，处理后可阻止叶片中的有机物转移。

②将叶片分为A、B两侧，A侧用黑布遮光，B侧正常光照，形成对照。

③在恒温条件下光照4h后，在A、B两侧的对称部位截取等面积S（单位面积：cm2）的叶片，供干称重求平均值，可计算得叶片在这段时间内的总光合速率。

（1）韧皮部细胞中含有筛管，杀死叶柄韧皮部细胞可阻止叶片中的有机物转移，保证实验中B侧叶片测定的有机物总量为原有的有机物量+这段时间光合作用产生有机物量-这段时间呼吸作用消耗有机物的量。

（2）实验中，A侧用黑布遮光，只能进行呼吸作用，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，B侧正常光照能进行光合作用和呼吸作用，叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。

（3）A侧只进行呼吸作用消耗有机物即mA=原有的有机物量-呼吸作用消耗有机物的量，B侧同时进行光合作用和呼吸作用即mB=原有有机物的量+光合作用产生有机物的量-呼吸作用消耗有机物的量，则4h内该植物面积S的叶片光合作用产生的有机物的量=mA-mB，该植物叶片的总光合速率可表示为（mB-mA）/4S mg/（cm2·h）。

（4）若要测定叶片的净光合速率，则需测定叶片原有有机物的量，需补充的实验操作是实验开始时另取若干叶片分别截取面积S的叶片，立即烘干称重求平均值，记为X，4h积累的有机物的量=原有有机物的量+光合作用产生有机物的量-呼吸作用消耗有机物的量-原有有机物的量，因此净光合速率可表示为（mB-X）/4S mg/（cm2·h）。