探究影響光合作用的因素實驗

2021-01-13 寶姐高中生物


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分類:基礎(實驗)

具體知識點:

光合速率的表示方法

三大因素影響光合作用的探究過程

真空滲水法的具體步驟



光合作用的強度,又稱為光合速率,可以用一定量的植物(如一定量的葉面積)在單位時間內進行光合作用釋放 O2或消耗 CO2的量來表示,植物的光合速率不僅受內在因素的控制,更受到外界環境,如光強、溫度和 CO2 濃度的影響。


CO2 濃度、光照強度、溫度是最常見的影響光合作用強度的因素。學生可根據控制變量原則和對照原則,選定上述中的一個因子(或其他因子)進行探究。


影響因素

 

(1) 光照強度對光合作用的影響 控制條件為2% NaHCO3、25℃ 水溫,變量為 20W、 40 W、 60W、 100 W 白熾燈(光照距離相等)。

( 2) CO2濃度對光合作用強度的影響 控制實驗條件為40W白熾燈、 25℃ 水溫,變量為0% NaHCO3、 0.5%NaHCO3、1%NaHCO3、 2%NaHCO3、 4%NaHCO3。

( 3)溫度對光合作用強度的影響 控制條件為 40 W 白熾燈、 2%NaHCO3,變量為 10℃ 、 15℃ 、 25℃ 、 35℃ 。

 

真空滲水法探究


利用真空滲水法排除葉肉細胞間隙中的空氣,充以水分,使葉片沉於水中。在光合作用過程中,植物吸收 CO2放出 O2,由於 O2在水中的溶解度很小,主要積累在細胞間隙,結果可使原來下沉的葉片上浮。因此,根據葉圓片上浮所需的時間長短,能比較光合作用的強弱。

 

1. 用直徑 1cm 的鑽孔器,避開葉的主脈,在植物葉片上打下小圓片 30 片,每次 5 片放於已吸入 5 mL 水的注射器中。先排除注射器內的空氣,再用手指堵住注射器前端管口,把活塞用力向後拉,連續3~ 4次,即可造成注射器內負壓而逐出葉肉組織中的空氣。緩慢而輕輕地放開手指,水即進入葉肉組織中,如此重複多次,整個葉圓片全部充滿水分而下沉。將葉圓片連同水倒入燒杯中備用。


2. 取燒杯 6 只(也可用一次性塑料杯代替),其中 3 只各倒入30~ 40mL(約佔容器高度的三分之一) 25℃ 左右的2% NaHCO3溶液,另 3隻各倒入經煮沸後冷卻到 25℃ 左右的水。然後在每隻燒杯中放入葉圓片5片,並使彼此分散不重疊,置於距光源 5 cm 處(或太陽光下)。


3. 觀察各燒杯中的葉圓片表面有何變化?每隔5min 在實驗報告中記錄各燒杯中上浮的葉圓片數量。


溶解氧傳感器探究

 

溶解氧傳感器可精確測出液體中氧的含量變化,利用溶解氧傳感器測量植物葉片光合作用中釋放氧氣的量,就可以比較精確地了解植物光合作用的強度。

 

將等量黑藻放入已盛有2% NaHCO3溶液的3個燒杯中,分別插入溶解氧傳感器,記錄液體中溶解氧的初始讀數。


然後對 3 個實驗裝置分別給以黑暗、距光源5 cm、距光源 20cm的處理,注意計算機顯示各裝置中溶解氧濃度的變化。將 20 min 內的變化作定量分析,收集 3 個以上的實驗數據,計算平均值後製成函數曲線。


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