二輪復(fù)習(xí)光合作用與呼吸作用實驗專題

二輪復(fù)習(xí)光合作用與呼吸作用實驗專題第1頁/共30頁色素的提取與分離實驗光合作用發(fā)現(xiàn)有關(guān)的經(jīng)典實驗影響光合作用因素的相關(guān)實驗探究細(xì)胞呼吸方式的實驗光合作用速率與呼吸作用速率的測定高考考查點規(guī)律方法第2頁/共30頁

例1、（08廣東）提取光合色素，進(jìn)行紙層析分離，對該實驗中各種現(xiàn)象的解釋，正確的是（）

A、未見色素帶，說明材料可能為黃化葉片

B、色素始終在濾紙上，是因為色素不溶于層析液

C、提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素bD、胡蘿卜素處于濾紙最前方，是因為其在提取液中的溶解度最高掌握實驗原理、方法步驟、注意事項提取液第3頁/共30頁

例2、（07廣東）（1）甲同學(xué)利用新鮮的玉米綠色葉片進(jìn)行“葉綠體色素提取和分離”實驗，在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶，其中呈黃綠色的色素帶為

。（2）該同學(xué)改變層析液組成后繼續(xù)進(jìn)行實驗，濾紙條上只出現(xiàn)了黃、綠兩條色素帶。他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條，用乙醚分別溶解條帶上的色素，濃縮后用一分析儀器檢測，通過分析色素溶液的_____________來判斷條帶的色素種類。葉綠素b吸收光譜第4頁/共30頁

例2、（07廣東）（3）實驗結(jié)束幾天后，乙、丙兩同學(xué)發(fā)現(xiàn)部分預(yù)留葉片已變黃。乙同學(xué)認(rèn)為這是由于葉片中某些色素降解所造成的，丙同學(xué)則認(rèn)為某些色素含量增加。根據(jù)所學(xué)知識，你將如何設(shè)計實驗來判斷兩個同學(xué)的觀點是否正確？

從預(yù)留的葉片中挑選出足量的、份量相等、大小相近的已變黃的葉片和尚未變黃的葉片為實驗材料，在相同條件下，再次進(jìn)行葉綠體色素的提取分離實驗，測定和記錄實驗結(jié)果，比較這兩種葉片各種色素的組成及含量后，得出結(jié)論。第5頁/共30頁

例3、（07上海春招）德國學(xué)者薩克斯用如下實驗證明綠葉能在光照下產(chǎn)生淀粉：他先將紫蘇植株置于暗處12小時，然后用不透光的紙片遮蓋葉片的一部分，再將植株移到光下照射一段時間后，用酒精脫去葉片色素，并用碘液染色，結(jié)果只有照光部分呈藍(lán)色。實驗中先將植株放在暗處的目的是()A、降低葉片蒸騰作用

B、增加葉片呼吸強度

C、消耗葉片中原有淀粉

D、提供葉片對光的吸收能力第6頁/共30頁光照2小時酒精脫色滴加碘液饑餓

薩克斯的實驗有無對照？自變量是什么？因變量是什么？饑餓處理的目的是什么？酒精脫色起什么作用？這個實驗除證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了什么?第7頁/共30頁

例4、某校生物研究性學(xué)習(xí)小組通過下列實驗，驗證影響光合作用的因素。實驗步驟：第一步：用直徑為1cm的打孔器打出葉圓片40片(避開大的葉脈)，抽去其中的氣體。第二步：把抽去氣體的葉圓片連同水倒入燒杯中放在黑暗處備用。第三步：按下表所示條件進(jìn)行實驗(4只燒杯內(nèi)葉圓片數(shù)目相等）第四步：觀察記錄實驗結(jié)果。第8頁/共30頁燒杯光照（lx）溫度（℃）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列問題：（1）要觀察并記錄的實驗結(jié)果是_______________

___________________________________。（2）3號和4號燒杯的實驗是研究_________對光合作用強度的影響，1號和3號燒杯的實驗、2號和3號燒杯的實驗依次是研究________和________對光合作用強度的影響。

燒杯內(nèi)相同時間上浮的葉圓片數(shù)或葉圓片上浮所需的時間光照強度溫度CO2濃度第9頁/共30頁燒杯光照（lx）溫度（℃）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列問題：（3）上述四個燒杯中，釋放氧氣最多的是____號燒杯。最先浮起葉片的是______號。（4）除上述實驗中影響光合作用的環(huán)境因素外，還有_____________等因素也對對光合作用有重要影響。33水、無機鹽第10頁/共30頁

例5、課題小組利用下列裝置探究種子萌發(fā)時的呼吸方式。

①、裝置1用于測定種子萌發(fā)時細(xì)胞呼吸____________量。裝置2用于測定種子萌發(fā)時細(xì)胞呼吸___________________________________。②、如果25℃下經(jīng)20分鐘讀出設(shè)裝置1和裝置2刻度管中著色液分別向左、向右移動，說明萌發(fā)的種子呼吸方式為______________________________。氧氣的消耗量

二氧化碳釋放量于氧氣的消耗量的差值既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸第11頁/共30頁③、如果25℃下經(jīng)20分鐘讀出設(shè)裝置1和裝置2刻度管中著色液分別向左向左移動x和y（mm），說明萌發(fā)的種子細(xì)胞呼吸過程中分解的有機物不僅有糖類還有_________。④如果不考慮環(huán)境因素引起實驗測量誤差，要確保實驗數(shù)據(jù)真實反映種子的呼吸作用，此實驗怎樣做更嚴(yán)謹(jǐn)？脂肪種子要消毒，實驗裝置要滅菌第12頁/共30頁

例6、采用“半葉法”對葉片的光合作用強度進(jìn)行測定，其原理是，將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不作處理，并用適當(dāng)方法阻止兩部分的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應(yīng)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(yīng)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。①、請設(shè)計一張表格用于記錄實驗數(shù)據(jù)（假設(shè)實驗選定3片葉）。②、若M=MB－MA，則M表示________________。第13頁/共30頁葉片編號MBMA123平均值M表示B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成有機物總量平均值答案：第14頁/共30頁

例7、采用黑-白瓶（不透光-透光)法測定池塘群落各深度日代謝的平均氧濃度變化，結(jié)果見下表，請據(jù)表分析，該池塘一晝夜產(chǎn)生氧和消耗氧量各為多少。深度瓶中O2的變化（g/m2）白瓶黑瓶1m＋3－12m＋2－13m0－14m－1－1水底－3－3A.5、7B.8、7C.8、11D.5、11解析：白瓶中氧的變化為凈光合量，黑瓶中氧的變化為呼吸量，池塘一晝夜產(chǎn)生氧氣量為總光合量，即凈光合量＋呼吸量第15頁/共30頁

例8、右圖是探究植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度。該裝置放在20℃環(huán)境中。實驗開始時，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)此實驗回答下列問題：⑴以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是_____mL／h。⑵用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率為低，原因是：_________________________________。0.8植物同時進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣30第16頁/共30頁⑶假若將該植物的葉肉下表皮涂上一層凡士林，光合作用的速率會大幅度下降，原因是____________________________________________________________________________。⑷如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處。在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至30℃，則針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個實驗可以得出什么結(jié)論_______________________________________________。

凡士林阻塞部分氣孔，使供應(yīng)葉肉細(xì)胞的二氧化碳減少，限制了光合作用的暗反應(yīng)

實驗中光不是限制光合作用速率的因素，溫度才是第17頁/共30頁實驗總結(jié)1、實驗試劑及作用（1）NaHCO3→提供二氧化碳（2）NaOH→吸收二氧化碳（3）石蠟→密封（4）油層→密封（5）開水冷卻→除去水中的氣體（6）碘液→檢驗淀粉（7）重鉻酸鉀→檢驗酒精第18頁/共30頁實驗總結(jié)2、實驗材料及方法（1）綠色葉片碘液染色→觀察有無淀粉形成（2）黑藻（水生植物）→觀察氣泡（即氧氣）的冒出速度（3）沉水葉圓片上浮法→觀察葉圓片上浮速度和數(shù)量（氣體變化）（4）黑-白瓶法→測氣體變化（如氧氣）（5）半葉法→測定干重變化（6）密閉容器內(nèi)氣體體積變化量→測光合作用與細(xì)胞呼吸速率。（7）同位素示蹤→驗證光合作用中O、C元素去向第19頁/共30頁反饋練習(xí)1、（06全國卷I）為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實驗步驟的設(shè)計和預(yù)測實驗結(jié)果，并對你的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析。實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、真空泵、暗培養(yǎng)箱、日光燈(實驗過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計)。

第20頁/共30頁實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：（1）剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水和NaHCO3稀溶液的兩支試管中。此時，葉片均浮在液面上。（2）用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細(xì)胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部。（3）

分析預(yù)測的結(jié)果：第21頁/共30頁答案：（3）將這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。（4）再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片下沉，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。解答此題時易出現(xiàn)的錯誤：先驗證細(xì)胞呼吸消耗氣體。由于步驟（2）中已使葉片沉底，因此只能先驗證光合作用產(chǎn)生氣體。第22頁/共30頁分析預(yù)測的結(jié)果：（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的葉片進(jìn)行光合作用，釋放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，葉肉細(xì)胞間隙中的O2增加，葉片上浮。而蒸餾水中缺乏CO2和O2，葉片不能進(jìn)行光合作用和有氧呼吸，葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的葉片進(jìn)行呼吸作用，消耗了葉肉細(xì)胞間隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。蒸餾水中缺乏O2，葉片不能進(jìn)行有氧呼吸，葉肉細(xì)胞間隙仍缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。注意：在分析光合作用產(chǎn)生氧氣時，不要忽略細(xì)胞呼吸消耗氧氣；在分析細(xì)胞呼吸消耗氧氣時，不要忽略細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳。第23頁/共30頁反饋練習(xí)2、（（06江蘇）為了調(diào)查太湖某一水層是否有自養(yǎng)生物存在，及其產(chǎn)氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法測定該水層生物晝夜平均代謝率來判定。白瓶為透明玻璃瓶，其水體溶解O2的晝夜變化值為水中生物光合作用產(chǎn)生的O2與呼吸消耗的O2的差值（以WDO表示）；黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水體溶解O2的晝夜變化值為水中生物呼吸消耗的O2（以BDO表示）。請完成下列實驗。第24頁/共30頁

（1）實驗步驟：①用采水器取該層水樣，分別注滿500ml黑、白瓶并密封，剩余水樣用于測

；②將黑、白瓶

；③

___________。（2）設(shè)計記錄所測數(shù)據(jù)的表格。（3）預(yù)測實驗結(jié)果并分析。

掛回原水層溶解氧濃度

24h后取出黑、白瓶測溶解氧濃度編號白瓶黑瓶項目l23平均123平均24后溶氧量原初溶氧量若WDO-BDO>0，則有自養(yǎng)生物；若WDO-BDO=0，則無自養(yǎng)生物；若WDO≥0．則該水層產(chǎn)氧量能維持生物耗氧量所需。

第25頁/共30頁3、為探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響，多個興趣小組設(shè)計實驗進(jìn)行研究。實驗材料和用具：100mL量筒、20W至500W的臺燈、冷開水、NaHC03、黑藻等等。實驗步驟：①準(zhǔn)備6套如圖所示裝置，編號為1-6。在瓶中各加入約500mL0．01g／mLNaHC03溶液后用冷開水充滿。

反饋練習(xí)排水管止氣夾止水夾排水管量筒廣口瓶黑藻木塞第26頁/共30頁②取6等分黑藻分別放入1-6號裝置。③將6套裝置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的臺燈等距離地分別照射1-6號裝置，