黑白瓶法測定光合作用與細胞呼吸（課堂PPT）

1、1“黑白瓶法黑白瓶法”測定光合作用與細胞呼吸速率測定光合作用與細胞呼吸速率 “黑白瓶法黑白瓶法”：用黑瓶：用黑瓶(無光照的一組無光照的一組)測得測得的為的為呼吸作用強度值呼吸作用強度值，用白瓶，用白瓶(有光照的一組有光照的一組)測得的為測得的為凈光合作用強度凈光合作用強度值，綜合兩者即可值，綜合兩者即可得到得到真光合作用強度值真光合作用強度值。21生物呼吸類型判定實驗設計生物呼吸類型判定實驗設計 探究某生物材料的細胞呼吸類型探究某生物材料的細胞呼吸類型(假設生物假設生物材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響考慮外界條件的影響)，某同學設計

2、實驗裝置，某同學設計實驗裝置如圖，請完善下面的結果預測。如圖，請完善下面的結果預測。(1)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，則只進行有氧呼吸。則只進行有氧呼吸。左移左移 不動不動 31生物呼吸類型判定實驗設計生物呼吸類型判定實驗設計 探究某生物材料的細胞呼吸類型探究某生物材料的細胞呼吸類型(假設生物假設生物材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響考慮外界條件的影響)，某同學設計實驗裝置，某同學設計實驗裝置如圖，請完善下面的結果預測。如圖，請完善下面的結果預測。(2)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，則只進，則只進行無氧呼吸。行無氧呼吸。

3、不動不動 右移右移 41生物呼吸類型判定實驗設計生物呼吸類型判定實驗設計 探究某生物材料的細胞呼吸類型探究某生物材料的細胞呼吸類型(假設生物假設生物材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響考慮外界條件的影響)，某同學設計實驗裝置，某同學設計實驗裝置如圖，請完善下面的結果預測。如圖，請完善下面的結果預測。(3)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，則既進，則既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸。行有氧呼吸，又進行無氧呼吸。左移左移 右移右移 5特別提醒特別提醒 為使實驗結果精確，除減少無關變量的干擾外，為使實驗結果精確，除減少無關變量的干擾外，還應設

4、置對照裝置。對照裝置與裝置甲相比，不同點還應設置對照裝置。對照裝置與裝置甲相比，不同點是用是用“_”_”代替代替“發(fā)芽種子發(fā)芽種子”，其余均相同。，其余均相同。 實驗原理：組織細胞呼吸作用吸收實驗原理：組織細胞呼吸作用吸收O2，釋放，釋放CO2，CO2被被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強減小，刻度溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強減小，刻度管內(nèi)的液滴管內(nèi)的液滴_移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即_吸收量來表示呼吸速率。裝置乙為對照。吸收量來表示呼吸速率。裝置乙為對照。煮熟的種子煮熟的種子左左O26誤差的校正誤差的校正如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應如果實驗材料是綠色植物，

5、整個裝置應_處處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。如果實驗材料是種子，為防止微生物呼吸對實驗如果實驗材料是種子，為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾，應對裝置及所測種子進行結果的干擾，應對裝置及所測種子進行_處理。處理。為防止為防止_、 _等物理膨脹因素所引起的等物理膨脹因素所引起的誤差，應設置對照實驗，將所測的生物材料滅活誤差，應設置對照實驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟如將種子煮熟)，其他條件均不變。，其他條件均不變。遮光遮光消毒消毒氣溫氣溫氣壓氣壓72光合速率與呼吸速率的測定光合速率與呼吸速率的測定(1)測定裝置測定裝置8NaOH

6、吸收吸收CO2 遮光遮光 左左 耗氧量耗氧量 9NaHCO3 CO2濃度恒定濃度恒定 較強光照較強光照 10特別提醒特別提醒在光下測得的數(shù)值均為在光下測得的數(shù)值均為“表觀表觀(_)光合作用強度值光合作用強度值”。除去容器中二氧化碳除去容器中二氧化碳氫氧化鈉溶液。氫氧化鈉溶液。保持容器中保持容器中COCO2 2體積不變（釋放或吸收體積不變（釋放或吸收COCO2 2）NaHCONaHCO3 3溶液溶液。凈凈111 1、下圖是測定發(fā)芽種子的細胞呼吸類型所用的下圖是測定發(fā)芽種子的細胞呼吸類型所用的裝置裝置(假設呼吸底物只有葡萄糖假設呼吸底物只有葡萄糖)，裝置一、二中，裝置一、二中分別放入等量的發(fā)芽種子

7、，裝置三中為等量的煮分別放入等量的發(fā)芽種子，裝置三中為等量的煮熟種子。若裝置一左移熟種子。若裝置一左移10 cm，裝置二右移，裝置二右移12 cm，裝置三右移裝置三右移2 cm，則有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧，則有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的相對比值為呼吸消耗葡萄糖的相對比值為_ 解題過程：解題過程：122、呼吸商、呼吸商(RQ)指單位時間內(nèi)進行呼吸作用的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值指單位時間內(nèi)進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釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積消耗的氧氣體積)。A1B1 吸收氧氣量吸收氧氣量釋放二氧化碳量釋放二氧化碳量 消

8、耗的底物類型消耗的底物類型55糖類糖類A2B2105脂肪脂肪舉例舉例玉米玉米蓖麻蓖麻哪種有機物被徹底氧化哪種有機物被徹底氧化分解時耗氧多？分解時耗氧多？13 現(xiàn)利用甲現(xiàn)利用甲(A1，A2)、乙、乙(B1，B2)裝置各兩套進行實裝置各兩套進行實驗，在氧氣充足的情況下，分別測量等量蓖麻、玉米種驗，在氧氣充足的情況下，分別測量等量蓖麻、玉米種子萌發(fā)過程中的氣體變化情況，所測數(shù)據(jù)如表所示，則子萌發(fā)過程中的氣體變化情況，所測數(shù)據(jù)如表所示，則屬于測量蓖麻種子的裝置是屬于測量蓖麻種子的裝置是 和和 ，請解釋出現(xiàn)這種結果的原請解釋出現(xiàn)這種結果的原因：因： 。 則蓖麻和玉米種子的呼吸商分別是則蓖麻和玉米種子的呼

9、吸商分別是_和和_。0.51A2B2蓖麻種子中脂質(zhì)較多，氧化分解時會消耗更多的氧氣蓖麻種子中脂質(zhì)較多，氧化分解時會消耗更多的氧氣14 3、將某植物種子在水中浸透，然后按如圖裝置進行實驗，實驗開始時、將某植物種子在水中浸透，然后按如圖裝置進行實驗，實驗開始時X液液面位置與面位置與Y液面位置調(diào)至同一水平。下表記錄了實驗過程中每小時的液面變液面位置調(diào)至同一水平。下表記錄了實驗過程中每小時的液面變化情況。請回答下列問題：化情況。請回答下列問題： (1)實驗前浸泡種子的目的是讓種子細胞增加實驗前浸泡種子的目的是讓種子細胞增加 水，使代謝增強。水，使代謝增強。(2)裝置中使用裝置中使用NaOH的目的是的目

10、的是 ，X液面變化值表液面變化值表示示 。(3)影響結果準確性的環(huán)境因素有影響結果準確性的環(huán)境因素有 (至至少寫兩個少寫兩個)。為確保實驗結果只是由實驗裝置中種子的生理活動引起的，需。為確保實驗結果只是由實驗裝置中種子的生理活動引起的，需設置另一個相同裝置，該裝置除試管內(nèi)金屬網(wǎng)上需要放設置另一個相同裝置，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。的同種種子外，其他條件與上圖裝置相同。(4)實驗實驗4小時后液面變化減緩乃至不變，原因是小時后液面變化減緩乃至不變，原因是 。自由自由吸收種子細胞呼吸產(chǎn)生的吸收種子細胞呼吸產(chǎn)生的CO2種子有氧呼吸消耗種子有氧呼吸消耗O2的

11、體積的體積氣溫、氣壓、裝置氣密性氣溫、氣壓、裝置氣密性(至少答出兩個，至少答出兩個，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)氧氣減少，有氧呼吸減弱，氧氣減少，有氧呼吸減弱，而種子進行無氧呼吸釋放而種子進行無氧呼吸釋放的的CO2被被NaOH溶液吸收，溶液吸收，管內(nèi)氣壓沒有明顯變化管內(nèi)氣壓沒有明顯變化15 答案答案(1)自由自由(2)吸收種子細胞呼吸產(chǎn)生的吸收種子細胞呼吸產(chǎn)生的CO2 種子有氧呼吸消耗種子有氧呼吸消耗O2的體積的體積(3)氣溫、氣壓、裝置氣密性氣溫、氣壓、裝置氣密性(至少答出兩個，至少答出兩個，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

12、亡)(4)氧氣減少，有氧呼吸減弱，而種子進行氧氣減少，有氧呼吸減弱，而種子進行無氧呼吸釋放的無氧呼吸釋放的CO2被被NaOH溶液吸收，管溶液吸收，管內(nèi)氣壓沒有明顯變化內(nèi)氣壓沒有明顯變化164 4、下圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖。該裝置放在、下圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖。該裝置放在2020環(huán)境環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL0.2mL，毛細管內(nèi)的水滴在位置，毛細管內(nèi)的水滴在位置X X。3030分鐘后，分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至針筒的容量需要調(diào)至0.6mL0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X X的位置。據(jù)此

13、回答的位置。據(jù)此回答下列問題：下列問題：(1)(1)若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若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_mL/h。(2)(2)與植物的實際光合速率相比，用上述裝置所測得的光合作用與植物的實際光合速率相比，用上述裝置所測得的光合作用速率數(shù)值速率數(shù)值_(_(偏高偏高/ /偏低偏低/ /相同相同) )，原因是，原因是_。(3)(3)假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林，光合作用的速率會大幅度下降，這假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林，光合作用的速率會大幅度下降，這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_反應階

14、段。反應階段。(4)(4)如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6mL0.6mL讀數(shù)處。在讀數(shù)處。在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至3030，針筒容量需要調(diào)至，針筒容量需要調(diào)至0.8mL0.8mL讀數(shù)，讀數(shù)，才能使水滴維持在才能使水滴維持在X X的位置上。比較兩個實驗可以得出什么結論？的位置上。比較兩個實驗可以得出什么結論？_。(5)(5)丙酮可以由石油裂解產(chǎn)品丙烯來制備，利用丙酮提取該植物葉片中色素，經(jīng)丙酮可以由石油裂解產(chǎn)品丙烯來制備，利用丙酮提取該植物葉片中色素，經(jīng)過層析，在濾紙上可出

15、現(xiàn)黃綠色、藍綠色、黃色、橙黃色的色素帶，這些色素過層析，在濾紙上可出現(xiàn)黃綠色、藍綠色、黃色、橙黃色的色素帶，這些色素依次是依次是_，它們參與光合作用中的，它們參與光合作用中的_階段。階段。0.8偏低偏低植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣暗暗在這兩個實驗中，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在這兩個實驗中，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)葉綠素葉綠素a、葉綠素、葉綠素b、葉黃素、胡蘿

16、卜素、葉黃素、胡蘿卜素光光17答案答案(1)0.8(2)偏低偏低 植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣(3)暗反應暗反應(4)在這兩個實驗中，光照不是限制光合作用在這兩個實驗中，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，而溫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：在光照充足的條件下，或答：在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用速率提高溫度可提高光合作用速率)(5)葉綠素葉綠素a、葉綠素、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素、葉黃素、胡蘿卜素 光反應光反應185 5、某轉(zhuǎn)基因作物有很強的光合作用能力。某中學生物興趣小組在暑假開展

17、了對某轉(zhuǎn)基因作物有很強的光合作用能力。某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強度測試的研究課題，設計了如下裝置。請你利用下列該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強度測試的研究課題，設計了如下裝置。請你利用下列裝置完成光合作用強度的測試實驗，并分析回答有關問題：裝置完成光合作用強度的測試實驗，并分析回答有關問題：.實驗步驟實驗步驟(1)先測定植物的呼吸作用強度，方法步驟是：先測定植物的呼吸作用強度，方法步驟是：甲、乙兩裝置的甲、乙兩裝置的D中都放入中都放入 ，裝置乙作對照。，裝置乙作對照。將裝置甲、乙的玻璃鐘罩將裝置甲、乙的玻璃鐘罩 處理，放在溫度等相同的環(huán)境中。處理，放在溫度等相同的環(huán)境中。30

18、分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。(2)測定植物的凈光合作用強度，方法步驟是：測定植物的凈光合作用強度，方法步驟是：甲、乙兩裝置甲、乙兩裝置D中放入中放入 。把裝置甲、乙放在把裝置甲、乙放在 。30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。NaOH溶液溶液遮光遮光NaHCO3溶液，裝置乙作對照溶液，裝置乙作對照光照充足、溫度相同的環(huán)境光照充足、溫度相同的環(huán)境19答案答案.(1)NaOH溶液溶液 遮光遮光 (2)NaHCO3溶液，裝置乙作對照溶液，裝置乙作對照 光照充足、溫度相同的環(huán)境光照充足、溫度相同的環(huán)境 20(3)實驗操作實驗操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動情況：分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動情況：.實驗分析：實驗分析：假設紅墨水滴每移動假設紅墨水滴每移動1 cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少，植物