光合速率测定最经典的方法之一——改良半叶法.docVIP

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光合速率测定——改良半叶法

问题的提出

测定光合速率的方法有多种，特点是科技的进步，测定的方法又增加了，如传感器测定光合速率。但经典的测定方法可能就是半叶法和黑白瓶法。测定光合速率的方法汇总和黑白瓶法以前已经推送过，今天推送的是半叶法，半叶法也是大学教材中的经典实验。

问题：半叶法的实验原理和实验步骤是怎么样的？注意哪些事项？

?01?

1.实验原理：

改良半叶法系将植物对称叶片的一部分遮光或取下置于暗处，另一部分则留在光下进行光合作用，过一定时间后，在这两部分叶片的对应部位取同等面积，分别烘干称重。

因为对称叶片的两对应部位的等面积的干重，开始时被视为相等，照光后叶片重量超过暗中的叶重，超过部分即为光合作用产物的产量，并通过一定的计算可得到光合作用强度。乘以系数后还可计算出CO2的同化量。?

2．实验仪器：

分析天平，烘箱，剪刀，称量皿，刀片，金属模板，纱布，锡纸

3．实验试剂：

三氯乙酸

4．实验材料：

田间有代表性的植物叶片

02

1．选择测定样品

在田间选定有代表性植株叶片（如叶片在植株上的部位、叶龄、受光条件等）20张，用小纸牌编号。

2．叶子基部处理

为了不使选定叶片中光合作用产物往外运，而影响测定结果的准确性，可采用下列方法进行处理：

（1）可将叶子输导系统的韧皮部破坏。如棉花等双子叶植物的叶片，可用刀片将叶柄的外皮环割约0.5cm宽。

（2）如小麦、水稻等单子叶植物，由于韧皮部和木质部难以分开处理，可用刚在开水中浸过的纱布或棉花做成的夹子，将叶子基部烫伤一小段即可（一般用90℃以上的开水烫20s）。

（3）由于棉花叶柄木质化程度低，叶柄易被折断。用开水烫，又难以掌握烫伤的程度，往往不是烫得不够便是烫得过重而叶片下垂，改变了叶片的角度。

因此可改用化学方法来环割，选用适当浓度的三氯乙酸，点涂叶柄以阻止光合产物的输出。

三氯乙酸是一种强烈的蛋白质沉淀剂，渗入叶柄后可将筛管生活细胞杀死，而起到阻止有机养料运输的作用。

三氯乙酸的浓度，视叶柄的幼嫩程度而异。以能明显灼伤叶柄，而又不影响水分供应，不改变叶片角度为宜。一般使用5%三氯乙酸。

为了使烫后或环割等处理后的叶片不致下垂，影响叶片的自然生长角度，可用锡纸或塑料管包围之。使叶片保持原来着生角度。

3．剪取样品

叶基部处理完毕后，即可剪取样品，记录时间，开始光合作用测定。一般按编号次序分别剪下对称叶片的一半（主脉不剪下），按编号顺序夹于湿润的纱布中，贮于暗处。

过4-5h后，再依次剪下另外半叶，同样按编号夹于湿润纱布中，两次剪叶的速度应尽量保持一致，使各叶片经历相等的照光时数。

4．称重比较

将各同号叶片之两半对应部位叠在一起，在无粗叶脉处放上已知面积（如棉花可用1.5×2cm）的金属模板，用刀片沿边切下两个叶块，分别置于照光及暗中的两个称量皿中，80-90℃下烘至恒重（约5h），在分析天平上称重比较。

5．测定数据记录

6．结果计算

式中?W2：照光半叶的叶圆片干重(mg)；W1：暗中半叶的叶圆片干重(mg)；A：叶圆片面积(m2)；t：照光时间(S)。

若将干物质重乘以系数1.5（质量换算），便可得CO2的同化量，以mgC02·m?-2S-1表示。

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注意事项：

实验成功的关键在于对叶柄的环割或伤害处理。

实验后思考与讨论：

（1）为什么选择叶龄、叶色、着生部位和受光一致，以及主脉两侧对称的叶片？

答：控制变量法，使叶片的相似度最高，减小因叶片的不同状态带来的实验误差。

（2）为什么将待测叶片编号？

答：叶片比较多，以防搞错。

（3）在改良半叶法中为什么要杀死韧皮部？

答：减少有机物的外运。

（4）三氯乙酸在本实验中起什么作用？为什么？

答：阻止光合产物的输出。

（5）在取样称重时，为什么将同号叶片的两个半叶叠在一起用打孔器打取叶圆片？

答：保证两者的面积相同。

（6）烘干时为什么样品放入称量瓶，在烘箱中不加盖，而从烘箱取出时需要加盖，并放入干燥器中？

答：保证称量的物质是干重。

（7）如果将先取回的半片立即打孔取样烘干，对最后的测定数据将会产生什么样的影响？为什么？

答：会造成呼吸作用的时间不相等。

（8）在烘干过程中，为什么需要用80－90℃的高温10min杀死细胞？如若不然，将对实验数据产生什么样的影响？

答：让细胞死亡，不再进行光合作用和呼吸作用，否则这个值会偏大，因为又进行了一段时间的光合作用和呼吸作用。

（9）测定时间过短对所测定的光合作用速率会产生什么样的影响？为什么？测定时间过长又会产生什么样的影响？为什么？

答：过短，光合作用制造的有机物太少；过长，细胞的生命活动受影响。

（10）为使不同时间测定的数据具有可比性，你认为需要控制什么环境条件？为什么？

答