题目内容
【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。)
【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)。