黑白瓶法测定光合作用与细胞呼吸分解课件

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1、“黑白瓶法黑白瓶法”测定光合作用与细胞呼吸速率测定光合作用与细胞呼吸速率 “黑黑白白瓶瓶法法”：用用黑黑瓶瓶(无无光光照照的的一一组组)测测得得的的为为呼呼吸吸作作用用强强度度值值，用用白白瓶瓶(有有光光照照的的一一组组)测测得得的的为为净净光光合合作作用用强强度度值值，综综合合两两者者即即可可得到得到真光合作用强度值真光合作用强度值。1生物呼吸类型判定实验设计生物呼吸类型判定实验设计 探探究究某某生生物物材材料料的的细细胞胞呼呼吸吸类类型型(假假设设生生物物材材料料为为植植物物种种子子，呼呼吸吸底底物物只只有有葡葡萄萄糖糖且且不不考考虑虑外外界界条条件件的的影影响响)，某某同同学学设设计计实

2、实验验装装置置如图，请完善下面的结果预测。如图，请完善下面的结果预测。(1)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，则只进行有氧呼吸。则只进行有氧呼吸。左移左移 不动不动 1生物呼吸类型判定实验设计生物呼吸类型判定实验设计 探探究究某某生生物物材材料料的的细细胞胞呼呼吸吸类类型型(假假设设生生物物材材料料为为植植物物种种子子，呼呼吸吸底底物物只只有有葡葡萄萄糖糖且且不不考考虑虑外外界界条条件件的的影影响响)，某某同同学学设设计计实实验验装装置置如图，请完善下面的结果预测。如图，请完善下面的结果预测。(2)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，则只进，则只进行无氧呼吸。行无氧呼吸。不动不动 右移右移

3、1生物呼吸类型判定实验设计生物呼吸类型判定实验设计 探探究究某某生生物物材材料料的的细细胞胞呼呼吸吸类类型型(假假设设生生物物材材料料为为植植物物种种子子，呼呼吸吸底底物物只只有有葡葡萄萄糖糖且且不不考考虑虑外外界界条条件件的的影影响响)，某某同同学学设设计计实实验验装装置置如图，请完善下面的结果预测。如图，请完善下面的结果预测。(3)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，则既进，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。左移左移 右移右移 特别提醒特别提醒 为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置甲

4、相比，不同点还应设置对照装置。对照装置与装置甲相比，不同点是用是用“_”“_”代替代替“发芽种子发芽种子”，其余均相同。，其余均相同。实验原理：组织细胞呼吸作用吸收实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放，释放CO2，CO2被被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴管内的液滴_移。单位时间内液滴左移的体积即移。单位时间内液滴左移的体积即_吸收量来表示呼吸速率。装置乙为对照。吸收量来表示呼吸速率。装置乙为对照。煮熟的种子煮熟的种子左左O2误差的校正误差的校正如果实验材料是绿色植物，整个装置应如果实验材料是绿色植物，整个装置应_处理，处理，否则植

5、物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行结果的干扰，应对装置及所测种子进行_处理。处理。为防止为防止_、_等物理膨胀因素所引起的等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟如将种子煮熟)，其他条件均不变。，其他条件均不变。遮光遮光消毒消毒气温气温气压气压2光合速率与呼吸速率的测定光合速率与呼吸速率的测定(1)测定装置测定装置NaOH 吸收吸收CO2 遮光遮光 左左 耗氧

6、量耗氧量 NaHCO3 CO2浓度恒定浓度恒定 较强光照较强光照 特别提醒特别提醒在光下在光下测测得的数得的数值值均均为为“表表观观(_)光合作用强度值光合作用强度值”。除去容器中二氧化碳除去容器中二氧化碳氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液。保持容器中保持容器中COCO2 2体积不变（释放或吸收体积不变（释放或吸收COCO2 2）NaHCONaHCO3 3溶液。溶液。净净1 1、下下图图是是测测定定发发芽种子的芽种子的细细胞呼吸胞呼吸类类型所用的装型所用的装置置(假设呼吸底物只有葡萄糖假设呼吸底物只有葡萄糖)，装置一、二中分，装置一、二中分别放入等量的发芽种子，装置三中为等量的煮熟别放入等量的发芽种子

7、，装置三中为等量的煮熟种子。若装置一左移种子。若装置一左移10 cm，装置二右移，装置二右移12 cm，装置三右移装置三右移2 cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为呼吸消耗葡萄糖的相对比值为_ 解题过程：解题过程：2、呼吸商呼吸商(RQ)指指单单位位时间时间内内进进行呼吸作用的生物行呼吸作用的生物释释放二氧化碳量与吸收氧气量的比放二氧化碳量与吸收氧气量的比值值(RQ释释放的二氧化碳体放的二氧化碳体积积/消耗的氧气体消耗的氧气体积积)。A1B1 吸收氧气量吸收氧气量释释放二氧化碳量放二氧化碳量 消耗的底物类型消耗的底物类型55糖类糖类A2B210

8、5脂肪脂肪举例举例玉米玉米蓖麻蓖麻哪种有机物被彻底氧化哪种有机物被彻底氧化分解时耗氧多？分解时耗氧多？现现利用甲利用甲(A1，A2)、乙、乙(B1，B2)装置各两套装置各两套进进行行实实验验，在氧气充足的情况下，分，在氧气充足的情况下，分别测别测量等量蓖麻、玉米种量等量蓖麻、玉米种子萌子萌发过发过程中的气体程中的气体变变化情况，所化情况，所测测数据如表所示，数据如表所示，则则属于属于测测量蓖麻种子的装置是量蓖麻种子的装置是 和和 ，请请解解释释出出现这现这种种结结果的原因：果的原因：。则则蓖麻和玉米种子的呼吸商分蓖麻和玉米种子的呼吸商分别别是是_和和_。0.51A2B2蓖麻种子中脂质较多，氧化

9、分解时会消耗更多的氧气蓖麻种子中脂质较多，氧化分解时会消耗更多的氧气 3、将某植物种子在水中浸透，然后按如、将某植物种子在水中浸透，然后按如图图装置装置进进行行实验实验，实验实验开始开始时时X液面液面位置与位置与Y液面位置液面位置调调至同一水平。下表至同一水平。下表记录记录了了实验过实验过程中每小程中每小时时的液面的液面变变化化情况。情况。请请回答下列回答下列问题问题：(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加 水，使代水，使代谢谢增增强强。(2)装置中使用装置中使用NaOH的目的是的目的是 ，X液面变化值表示液面变化值表示 。(3)影响结果准确性的环境因素

10、有影响结果准确性的环境因素有 (至至少写两个少写两个)。为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需。为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放 、的的同种种子外，其他条件与上同种种子外，其他条件与上图图装置相同。装置相同。(4)实验实验4小时后液面变化减缓乃至不变，原因是小时后液面变化减缓乃至不变，原因是 。自由自由吸收种子细胞呼吸产生的吸收种子细胞呼吸产生的CO2种子有氧呼吸消耗种子有氧呼吸消耗O2的体积的体积气温、气压、装置气密性气温、气压、装置气密性(至少答出两个，至少

11、答出两个，其他答案合理也可其他答案合理也可)等量等量煮熟煮熟(或死亡或死亡)氧气减少，有氧呼吸减弱，氧气减少，有氧呼吸减弱，而种子进行无氧呼吸释放而种子进行无氧呼吸释放的的CO2被被NaOH溶液吸收，溶液吸收，管内气压没有明显变化管内气压没有明显变化 答案答案(1)自由自由(2)吸收种子细胞呼吸产生的吸收种子细胞呼吸产生的CO2 种子有氧呼吸消耗种子有氧呼吸消耗O2的体积的体积(3)气温、气压、装置气密性气温、气压、装置气密性(至少答出两个，至少答出两个，其他答案合理也可其他答案合理也可)等量煮熟等量煮熟(或死亡或死亡)(4)氧气减少，有氧呼吸减弱，而种子进行氧气减少，有氧呼吸减弱，而种子进行

12、无氧呼吸释放的无氧呼吸释放的CO2被被NaOH溶液吸收，管溶液吸收，管内气压没有明显变化内气压没有明显变化4 4、下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放在、下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放在2020环境中。环境中。实验开始时，针筒的读数是实验开始时，针筒的读数是0.2mL0.2mL，毛细管内的水滴在位置，毛细管内的水滴在位置X X。3030分钟后，针分钟后，针筒的容量需要调至筒的容量需要调至0.6mL0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在的读数，才能使水滴仍维持在X X的位置。据此回答下的位置。据此回答下列问题：列问题：(1)(1)若以释放出的氧气量来代表光合作

13、用速率，该植物的光合作用速率是若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是_mL/h_mL/h。(2)(2)与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值速率数值_(_(偏高偏高/偏低偏低/相同相同)，原因是，原因是_。(3)(3)假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的一做法主要限制了光合作用的_反应阶段。反应阶段。(4)(4)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在如果在原实验中只增

14、加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL0.6mL读数处。在另读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至一相同实验装置中，若只将温度提升至3030，针筒容量需要调至，针筒容量需要调至0.8mL0.8mL读数，才读数，才能使水滴维持在能使水滴维持在X X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？_。(5)(5)丙酮可以由石油裂解产品丙烯来制备，利用丙酮提取该植物叶片中色素，经丙酮可以由石油裂解产品丙烯来制备，利用丙酮提取该植物叶片中色素，经过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色的色素带，这些色素依过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、

15、橙黄色的色素带，这些色素依次是次是_，它们参与光合作用中的，它们参与光合作用中的_阶段。阶段。0.8偏低偏低植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气暗暗在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素速率的主要因素(或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率)叶绿素叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素、叶黄素、胡萝卜素光光答案答案(1)0.8(2)偏低偏低 植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气

16、植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气(3)暗反应暗反应(4)在这两个实验中，光照不是限制光合作用在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素速率的主要因素(或答：在光照充足的条件下，或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率提高温度可提高光合作用速率)(5)叶绿素叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素、叶黄素、胡萝卜素 光反应光反应5 5、某某转转基因作物有很基因作物有很强强的光合作用能力。某中学生物的光合作用能力。某中学生物兴兴趣小趣小组组在暑假开展了在暑假开展了对对该转该转基因作物光合作用基因作物

17、光合作用强强度度测试测试的研究的研究课题课题，设计设计了如下装置。了如下装置。请请你利用下列你利用下列装置完成光合作用装置完成光合作用强强度的度的测试实验测试实验，并分析回答有关，并分析回答有关问题问题：.实验步骤实验步骤(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：甲、乙两装置的甲、乙两装置的D中都放入中都放入 ，装置乙作，装置乙作对对照。照。将装置甲、乙的玻璃钟罩将装置甲、乙的玻璃钟罩 处处理，放在温度等相同的理，放在温度等相同的环环境中。境中。30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。(

18、2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：甲、乙两装置甲、乙两装置D中放入中放入 。把装置甲、乙放在把装置甲、乙放在 。30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。NaOH溶液溶液遮光遮光NaHCO3溶液，装置乙作对照溶液，装置乙作对照光照充足、温度相同的环境光照充足、温度相同的环境答案答案.(1)NaOH溶液溶液 遮光遮光 (2)NaHCO3溶液，装置乙作对照溶液，装置乙作对照 光照充足、温度相同的环境光照充足、温度相同的环境(3)实验操作实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：分钟

19、后，记录甲装置红墨水滴移动情况：.实验分析：实验分析：假假设红设红墨水滴每移墨水滴每移动动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么该植物的呼吸作用速率是那么该植物的呼吸作用速率是 g/h；白天光照；白天光照15 h，一，一昼夜葡萄糖的积累量是昼夜葡萄糖的积累量是 g。(不考虑不考虑 昼夜温差影响昼夜温差影响)解题过程：解题过程：4实际右移实际右移4cm实际右移实际右移8cm48实际左移实际左移2cm实际左移实际左移4cm总光合作用速率总光合作用速率=_g/h12(3)实验操作实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：

20、.实验分析：实验分析：假假设红设红墨水滴每移墨水滴每移动动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么该植物的呼吸作用速率是那么该植物的呼吸作用速率是 g/h；白天光照；白天光照15 h，一，一昼夜葡萄糖的积累量是昼夜葡萄糖的积累量是 g。(不考虑不考虑 昼夜温差影响昼夜温差影响)解题过程：解题过程：方法二：方法二：白天光照白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量，一昼夜葡萄糖的积累量=15h净光合作用积累量净光合作用积累量-9h呼吸作用消耗量呼吸作用消耗量 方法一：方法一：白天光照白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量，一昼夜葡萄糖的积累量=15h光合作用总合成量光合作用总合成量-24h呼吸作用消耗量呼吸作用消耗量48412x15-4x24=180-96=84g8x15-4x9=120-36=84g