2019-2020學年高中生物素能提升課光合作用和細胞呼吸的相關實驗教案

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 1 - 光合作用和細胞呼吸的相關實驗核心精要1“裝置圖法”測定光合速率與呼吸速率(1）測定裝置（2)測定方法及解讀測定呼吸速率 (裝置甲 )a裝置甲燒杯中放入適宜濃度naoh 溶液用于吸收 co2.b玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用的干擾.c置于適宜溫度環(huán)境中。d紅色液滴向左移動 (裝置甲單位時間內(nèi)向左移動距離代表呼吸速率） 。測定凈光合速率（裝置乙)a裝置乙燒杯中放入適宜濃度的co2緩沖液 ,用于保證容器內(nèi)co2濃度恒定，滿足光合作用需求。b必須給予較強光照處理,且溫度適宜。c紅色液滴向右移動 （裝置乙單位時間內(nèi)向右移動距離代表凈學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 2

2、 - 光合速率 )。根據(jù)“總（真正）光合速率呼吸速率凈光合速率”可計算得到總 (真正）光合速率。物理誤差的校正： 為防止氣壓、 溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗，根據(jù)紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。2“黑白瓶法”測定光合速率與呼吸速率將裝有水和水生植物的黑、白瓶置于不同水層中，測定單位時間內(nèi)瓶中溶解氧含量的變化，借此測定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物僅能進行呼吸作用;白瓶透光，瓶中生物可進行光合作用和呼吸作用。因此，真正光合作用量（光合作用總量)白瓶中氧氣增加量黑瓶中氧氣減少量。3“半葉法 測定光合作用有機物的產(chǎn)生量“半葉法”的原

3、理是將對稱葉片的一部分（a）遮光 ,另一部分(b)不做處理，并采用適當?shù)姆椒?(可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理)阻止兩部分的物質和能量轉移.在適宜光照下照射 6 小時后，在 a、b 的對應部位截取同等面積的葉片，烘學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 3 - 干稱重，分別記為ma、mb,獲得相應數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/(dm2h)。即mmbma，m表示 b 葉片被截取部分在 6小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量.對點訓練1把一株牽?；ㄔ诤诎抵蟹胖靡粫円?然后利用下圖裝置進行實驗.該實驗不能用于驗證 ( )a光合作用需要 co2b光合作用能產(chǎn)生o2c光合作用

4、需要光d光合作用需要葉綠體b 下部葉片的實驗可用于驗證光合作用需要co2，左下部葉片可用于驗證光合作用需要光，左上部葉片可用于驗證光合作用需要葉綠體 .該實驗不能驗證光合作用能產(chǎn)生o2。2 如圖為某研究小組測定光照強度對植物葉片光合作用影響的實驗裝置。將該裝置先放在黑暗條件下一段時間，然后給予不同強度的光照。關于該實驗的敘述，正確的是（）學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 4 - a溫度、 co2濃度和有色液滴的移動距離都是無關變量bco2緩沖液的作用是維持容器中co2濃度的穩(wěn)定c如果有色液滴向右移動，說明該植物不進行光合作用d如果有色液滴向左移動，說明該植物不進行光合作用b 依題意可知：該實驗的目

5、的是探究光照強度對植物葉片光合作用的影響，自變量是光照強度，因變量是光合作用強度，有色液滴的移動距離作為觀測的指標，溫度、co2濃度等都是無關變量；co2緩沖液的作用是維持容器中co2濃度的穩(wěn)定；有色液滴移動的距離是由裝置內(nèi) o2的變化量引起的， 如果有色液滴向右移動， 說明光合作用釋放的氧氣量大于呼吸作用吸收的氧氣量；如果有色液滴向左移動，說明光合作用釋放的氧氣量小于呼吸作用吸收的氧氣量.3將一株小麥密閉在無色玻璃鐘罩內(nèi)，在室內(nèi)調溫25 ,給予恒定適宜的光照 60 min, 然后遮光處理 60 min。全程用 co2傳感器測定鐘罩內(nèi) co2濃度的變化，得到圖2曲線。學必求其心得，業(yè)必貴于專精

6、- 5 - 圖 1圖 2（1）若要獲得小麥的真正光合速率，_ （填“需要”或“ 不 需 要 ） 另 設 對 照 組 .0 60 min 小 麥 的 真 正 光 合 速 率 為_ mol co2/ (l h）。(2)實驗 10 min時,小麥葉肉細胞進行光合作用所需co2的來源是_。在停止光照的瞬間葉綠體內(nèi)c3的含量 _。解析 （1)前 60 min 測定凈光合速率 ,后 60 min 測定呼吸速率,不必另設對照。真正光合速率凈光合速率呼吸速率(2 000800）(1 200 800）1 600 （ mol co2/ （ l h） .（2）光合作用旺盛 ,葉綠體需要較多co2，包括線粒體供給和胞

7、外吸收 .停止光照 ,缺少 nadph 和 atp，不能還原 c3.學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 6 - 答案 （1)不需要1 600(2)線粒體供給和胞外吸收增多（或升高）4某研究小組從當?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼樱盅b于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10 mg/l ，白瓶為透明玻璃瓶 .黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶.將它們分別置于六種不同的光照條件下， 24小時后測定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下：光照強度 (klx)0（黑暗）abcde白瓶溶氧量 (mg/l ）31016243030黑瓶溶氧量 (mg/l)333333(1 ） 黑 瓶 中 溶 解 氧 的 含 量 降 低

8、 為3 mg/l的 原 因 是_;該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的o2量為 _mg/(l 24 h)。（ 2） 當光 照 強 度 為 c 時 ， 白瓶 中 植 物 產(chǎn) 生 的 氧 氣 量為學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 7 - _mg/(l 24 h)。（3)光照強度至少為 _ （填字母 )klx 時，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。解析(1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/l 的原因是黑瓶沒有光照，植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧氣，其中的生物呼吸消耗氧氣，該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的o2量為：原初溶解氧減去24小時后氧含量，即1037 mg/(l 24 h ） 。（2） 當光照強度為c時

9、,白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量即為總光合作用量凈光合作用量呼吸作用消耗量（2410)721mg/（ l 24 h ） 。(3） 光照強度為a klx 時,白瓶中溶氧量不變 ,說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照強度為a klx時，該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡。答案（1)黑瓶中植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧氣,其中的生物呼吸作用消耗氧氣7（2)21 （3）a5。某研究小組采用“半葉法”對番茄葉片的光合速率進行測定。將對稱葉片的一部分 (a)遮光，另一部分 (b）不做處理，并采用學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 8 - 適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|和能量轉移.在適

10、宜光照下照射6 小時后,在 a、b 的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重,分別記為ma、mb,獲得相應數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合速率，其單位是mg/（dm2h） 。請分析回答下列問題：（1)ma表示 6 小時后葉片初始質量呼吸作用有機物的消耗量；mb表示 6小時后 (_ ）（ _ ）呼吸作用有機物的消耗量.（2）若mmbma,則m表示_。（3）光合速率的計算方法是_.(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實驗設計思路。_學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 9 - .解析 葉片 a 部分遮光，雖不能進行光合作用,但仍可照常進行呼吸作用。葉片 b 部分不做處理 ,既能進行光合作用，又可以進行呼吸作用。分析題意可知，mb表示 6 h 后葉片初始質量光合作用有機物的總產(chǎn)量呼吸作用有機物的消耗量，ma表示 6 h 后葉片初始質量呼吸作用有機物的消耗量，則mbma就是光合作用6 h有機物的總產(chǎn)量（b 葉片被截取部分在6 h內(nèi)光合作用合成的有機物總量） 。由此可計算光合速率，即m值