黑白瓶法测定光合作用与细胞呼吸课件

“黑白瓶法”测定光合作用与细胞呼吸速率

“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。 1．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(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。(1)若甲液滴

，乙液滴

，则只进行有氧呼吸。左移不动1．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(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。(2)若甲液滴

，乙液滴

，则只进行无氧呼吸。不动右移特别提醒为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置甲相比，不同点是用“_________”代替“发芽种子”，其余均相同。

实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴____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。煮熟的种子左O2误差的校正①如果实验材料是绿色植物，整个装置应____处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。②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_____处理。③为防止_____、_____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(如将种子煮熟)，其他条件均不变。遮光消毒气温气压2．光合速率与呼吸速率的测定 (1)测定装置NaOH

吸收CO2

遮光

左

耗氧量

特别提醒①在光下测得的数值均为“表观(___)光合作用强度值”。②除去容器中二氧化碳——氢氧化钠溶液。保持容器中CO2体积不变（释放或吸收CO2）——NaHCO3溶液。净2、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(RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。A1B1吸收氧气量释放二氧化碳量消耗的底物类型55糖类A2B2105脂肪举例玉米蓖麻哪种有机物被彻底氧化分解时耗氧多？

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X液面位置与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

水，使代谢增强。(2)装置中使用NaOH的目的是

，X液面变化值表示

。(3)影响结果准确性的环境因素有

(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，需设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放

、

的同种种子外，其他条件与上图装置相同。(4)实验4小时后液面变化减缓乃至不变，原因是

。自由吸收种子细胞呼吸产生的CO2种子有氧呼吸消耗O2的体积气温、气压、装置气密性(至少答出两个，其他答案合理也可)等量煮熟(或死亡)氧气减少，有氧呼吸减弱，而种子进行无氧呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收，管内气压没有明显变化

答案(1)自由(2)吸收种子细胞呼吸产生的CO2

种子有氧呼吸消耗O2的体积(3)气温、气压、装置气密性(至少答出两个，其他答案合理也可)等量煮熟(或死亡)(4)氧气减少，有氧呼吸减弱，而种子进行无氧呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收，管内气压没有明显变化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20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：(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________mL/h。(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速率数值_______(偏高/偏低/相同)，原因是_____________________________。(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，这一做法主要限制了光合作用的________反应阶段。(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0.6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？__________________________________________________。(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____________________________，它们参与光合作用中的_______阶段。0.8偏低植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气暗在这两个实验中，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)叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素光答案(1)0.8(2)偏低植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气(3)暗反应(4)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(或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率)(5)叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素

光反应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：Ⅰ.实验步骤(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：①甲、乙两装置的D中都放入

，装置乙作对照。②将装置甲、乙的玻璃钟罩

处理，放在温度等相同的环境中。③30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：①甲、乙两装置D中放入

。②把装置甲、乙放在

。③30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溶液遮光NaHCO3溶液，装置乙作对照光照充足、温度相同的环境(3)实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：Ⅱ.实验分析：假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g。那么该植物的呼吸作用速率是

g/h；白天光照15h，一昼夜葡萄糖的积累量是

g。(不考虑昼夜温差影响)解题过程：

4实际右移4cm实际右移8cm48实际左移2cm实际左移4cm总光合作用速率=___g/h12(3)实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：Ⅱ.实验分析：假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g。那么该植物的呼吸作用速率是

g/h；白天光照15h，一昼夜葡萄糖的积累量是