黑白瓶法测定光合作用与细胞呼吸

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 “黑白瓶法黑白瓶法”：用黑瓶：用黑瓶(无光照的一组无光照的一组)测得测得的为的为呼吸作用强度值呼吸作用强度值，用白瓶，用白瓶(有光照的一组有光照的一组)测得的为测得的为净光合作用强度净光合作用强度值，综合两者即可值，综合两者即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 探究某生物材料的细胞呼吸类型探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响考虑外界条件的影响)，某同学设计实验

2、装置，某同学设计实验装置如图，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 探究某生物材料的细胞呼吸类型探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置，某同学设计实验装置如图，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

3、动 右移右移 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 探究某生物材料的细胞呼吸类型探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置，某同学设计实验装置如图，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

4、。对照装置与装置甲相比，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_

5、处处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。理，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

6、遮光遮光 左左 耗氧量耗氧量 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测得的数值均为在光下测得的数值均为“表观表观(_)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、下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置装置(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，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分别放

7、入等量的发芽种子，装置三中为等量的煮熟种子。若装置一左移熟种子。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)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ释放的二氧化碳体积释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积消耗的氧气体积)。甲装置甲装置乙装置乙装置A1A2B1B2有色液滴有色液滴不动不动有色液滴左移有色液滴左移5个单

8、位个单位有色液滴左移有色液滴左移5个单位个单位有色液滴左移有色液滴左移10个单位个单位A1B1 吸收氧气量吸收氧气量释放二氧化碳量释放二氧化碳量 消耗的底物类型消耗的底物类型55糖类糖类A2B2105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？ 现利用甲现利用甲(A1，A2)、乙、乙(B1，B2)装置各两套进行实装置各两套进行实验，在氧气充足的情况下，分别测量等量蓖麻、玉米种验，在氧气充足的情况下，分别测量等量蓖麻、玉米种子萌发过程中的气体变化情况，所测数据如表所示，则子萌发过程中的气体变化情况，所测数据如表所示，则属于测量蓖麻种子的装置

9、是属于测量蓖麻种子的装置是 和和 ，请解释出现这种结果的原请解释出现这种结果的原因：因： 。 则蓖麻和玉米种子的呼吸商分别是则蓖麻和玉米种子的呼吸商分别是_和和_。0.51A2B2蓖麻种子中脂质较多，氧化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时间(h)X液面位置(cm)05.017.029.0311.0413.0514.5615.5715.8815.8915.8 3、将某植物种子在水中浸透，然后按如图装置进行实验，实验开始时、将某植物种子在水中浸透，然后按如图装置进行实验，实验开始时X液液面位置与面位置与Y液面位置调至同一水平。下表记录了实验过程中每小时的液面变液

10、面位置调至同一水平。下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况。请回答下列问题：化情况。请回答下列问题： (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，使代谢增强。水，使代谢增强。(2)装置中使用装置中使用NaOH的目的是的目的是 ，X液面变化值表液面变化值表示示 。(3)影响结果准确性的环境因素有影响结果准确性的环境因素有 (至少写两个至少写两个)。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，。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需设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放 、

11、 的同种种子外，其他条件与上图装置相同。的同种种子外，其他条件与上图装置相同。(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

12、)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环境环境中。实验开始时，针筒的读

13、数是中。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，分钟后，针筒的容量需要调至针筒的容量需要调至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。据此回答的位置。据此回答下列问题：下列问题：(1)(1)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/

14、/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加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL0.6mL读数处。在读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至另一相同实验装置中，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，读数，才能使水滴维持在才能使水滴维持在

15、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，这些色素依次是依次是_，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

16、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

17、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、某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：.实验步骤实验步骤(1)先测定植物的呼吸作用

18、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 ，装置乙作对照。，装置乙作对照。将装置甲、乙的玻璃钟罩将装置甲、乙的玻璃钟罩 处理，放在温度等相同的环境中。处理，放在温度等相同的环境中。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。(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：分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：.实验分析：实验分析：假设红墨水滴每移动假设红墨水滴每移动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