黑白瓶法測(cè)定光合作用與細(xì)胞呼吸課件

“黑白瓶法”測(cè)定光合作用與細(xì)胞呼吸速率

“黑白瓶法”：用黑瓶(無(wú)光照的一組)測(cè)得的為呼吸作用強(qiáng)度值，用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真光合作用強(qiáng)度值。 1．生物呼吸類型判定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

探究某生物材料的細(xì)胞呼吸類型(假設(shè)生物材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響)，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖，請(qǐng)完善下面的結(jié)果預(yù)測(cè)。(1)若甲液滴

，乙液滴

，則只進(jìn)行有氧呼吸。左移不動(dòng)1．生物呼吸類型判定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

探究某生物材料的細(xì)胞呼吸類型(假設(shè)生物材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響)，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖，請(qǐng)完善下面的結(jié)果預(yù)測(cè)。(2)若甲液滴

，乙液滴

，則只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。不動(dòng)右移特別提醒為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，除減少無(wú)關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置。對(duì)照裝置與裝置甲相比，不同點(diǎn)是用“_________”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。

實(shí)驗(yàn)原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的液滴____移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即___吸收量來(lái)表示呼吸速率。裝置乙為對(duì)照。煮熟的種子左O2誤差的校正①如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)____處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。②如果實(shí)驗(yàn)材料是種子，為防止微生物呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè)種子進(jìn)行_____處理。③為防止_____、_____等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將所測(cè)的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。遮光消毒氣溫氣壓2．光合速率與呼吸速率的測(cè)定 (1)測(cè)定裝置NaOH

吸收CO2

遮光

左

耗氧量

特別提醒①在光下測(cè)得的數(shù)值均為“表觀(___)光合作用強(qiáng)度值”。②除去容器中二氧化碳——?dú)溲趸c溶液。保持容器中CO2體積不變（釋放或吸收CO2）——NaHCO3溶液。凈2、呼吸商(RQ)指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行呼吸作用的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值(RQ＝釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積)。A1B1吸收氧氣量釋放二氧化碳量消耗的底物類型55糖類A2B2105脂肪舉例玉米蓖麻哪種有機(jī)物被徹底氧化分解時(shí)耗氧多？

3、將某植物種子在水中浸透，然后按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)X液面位置與Y液面位置調(diào)至同一水平。下表記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每小時(shí)的液面變化情況。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)前浸泡種子的目的是讓種子細(xì)胞增加

水，使代謝增強(qiáng)。(2)裝置中使用NaOH的目的是

，X液面變化值表示

。(3)影響結(jié)果準(zhǔn)確性的環(huán)境因素有

(至少寫兩個(gè))。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是由實(shí)驗(yàn)裝置中種子的生理活動(dòng)引起的，需設(shè)置另一個(gè)相同裝置，該裝置除試管內(nèi)金屬網(wǎng)上需要放

、

的同種種子外，其他條件與上圖裝置相同。(4)實(shí)驗(yàn)4小時(shí)后液面變化減緩乃至不變，原因是

。自由吸收種子細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2種子有氧呼吸消耗O2的體積氣溫、氣壓、裝置氣密性(至少答出兩個(gè)，其他答案合理也可)等量煮熟(或死亡)氧氣減少，有氧呼吸減弱，而種子進(jìn)行無(wú)氧呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收，管內(nèi)氣壓沒(méi)有明顯變化

答案(1)自由(2)吸收種子細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2

種子有氧呼吸消耗O2的體積(3)氣溫、氣壓、裝置氣密性(至少答出兩個(gè)，其他答案合理也可)等量煮熟(或死亡)(4)氧氣減少，有氧呼吸減弱，而種子進(jìn)行無(wú)氧呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收，管內(nèi)氣壓沒(méi)有明顯變化4、下圖是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖。該裝置放在20℃環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)若以釋放出的氧氣量來(lái)代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是________mL/h。(2)與植物的實(shí)際光合速率相比，用上述裝置所測(cè)得的光合作用速率數(shù)值_______(偏高/偏低/相同)，原因是_____________________________。(3)假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林，光合作用的速率會(huì)大幅度下降，這一做法主要限制了光合作用的________反應(yīng)階段。(4)如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處。在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？__________________________________________________。(5)丙酮可以由石油裂解產(chǎn)品丙烯來(lái)制備，利用丙酮提取該植物葉片中色素，經(jīng)過(guò)層析，在濾紙上可出現(xiàn)黃綠色、藍(lán)綠色、黃色、橙黃色的色素帶，這些色素依次是____________________________，它們參與光合作用中的_______階段。0.8偏低植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣暗在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而溫度才是限制光合作用速率的主要因素(或答：在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用速率)葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素光答案(1)0.8(2)偏低植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣(3)暗反應(yīng)(4)在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而溫度才是限制光合作用速率的主要因素(或答：在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用速率)(5)葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素

光反應(yīng)5、某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用能力。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開展了對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度測(cè)試的研究課題，設(shè)計(jì)了如下裝置。請(qǐng)你利用下列裝置完成光合作用強(qiáng)度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并分析回答有關(guān)問(wèn)題：Ⅰ.實(shí)驗(yàn)步驟(1)先測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度，方法步驟是：①甲、乙兩裝置的D中都放入

，裝置乙作對(duì)照。②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩

處理，放在溫度等相同的環(huán)境中。③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度。(2)測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟是：①甲、乙兩裝置D中放入

。②把裝置甲、乙放在

。③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度。NaOH溶液遮光NaHCO3溶液，裝置乙作對(duì)照光照充足、溫度相同的環(huán)境(3)實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動(dòng)情況：Ⅱ.實(shí)驗(yàn)分析：假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g。那么該植物的呼吸作用速率是

g/h；白天光照15h，一晝夜葡萄糖的積累量是

g。(不考慮晝夜溫差影響)解題過(guò)程：

4實(shí)際右移4cm實(shí)際右移8cm48實(shí)際左移2cm實(shí)際左移4cm總光合作用速率=___g/h12(3)實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動(dòng)情況：Ⅱ.實(shí)驗(yàn)分析：假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g。那么該植物的呼吸作用速率是

g/h；白天光照15h，一晝夜葡萄糖的積累量是