黑白瓶法測(cè)定光合作用與細(xì)胞呼吸（課堂PPT）

1、1“黑白瓶法黑白瓶法”測(cè)定光合作用與細(xì)胞呼吸速率測(cè)定光合作用與細(xì)胞呼吸速率 “黑白瓶法黑白瓶法”：用黑瓶：用黑瓶(無(wú)光照的一組無(wú)光照的一組)測(cè)得測(cè)得的為的為呼吸作用強(qiáng)度值呼吸作用強(qiáng)度值，用白瓶，用白瓶(有光照的一組有光照的一組)測(cè)得的為測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度凈光合作用強(qiáng)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(qiáng)度值真光合作用強(qiáng)度值。21生物呼吸類(lèi)型判定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生物呼吸類(lèi)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(lèi)型探究某生物材料的細(xì)胞呼吸類(lèi)型(假設(shè)生物假設(shè)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(xué)設(shè)計(jì)

2、實(shí)驗(yàn)裝置，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)。如圖，請(qǐng)完善下面的結(jié)果預(yù)測(cè)。(1)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，則只進(jìn)行有氧呼吸。則只進(jìn)行有氧呼吸。左移左移 不動(dòng)不動(dòng) 31生物呼吸類(lèi)型判定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生物呼吸類(lèi)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(lèi)型探究某生物材料的細(xì)胞呼吸類(lèi)型(假設(shè)生物假設(shè)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(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，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)。如圖，請(qǐng)完善下面的結(jié)果預(yù)測(cè)。(2)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，則只進(jìn)，則只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。行無(wú)氧呼吸。

3、不動(dòng)不動(dòng) 右移右移 41生物呼吸類(lèi)型判定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生物呼吸類(lèi)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(lèi)型探究某生物材料的細(xì)胞呼吸類(lèi)型(假設(shè)生物假設(shè)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(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，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)。如圖，請(qǐng)完善下面的結(jié)果預(yù)測(cè)。(3)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，則既進(jìn)，則既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸。行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸。左移左移 右移右移 5特別提醒特別提醒 為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，除減少無(wú)關(guān)變量的干擾外，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)

4、置對(duì)照裝置。對(duì)照裝置與裝置甲相比，不同點(diǎn)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(shí)驗(yàn)原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收實(shí)驗(yàn)原理：組織細(xì)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(qiáng)減小，刻度溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的液滴管內(nèi)的液滴_移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即移。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。吸收量來(lái)表示呼吸速率。裝置乙為對(duì)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(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，

5、整個(gè)裝置應(yīng)_處處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。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)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)行結(jié)果的干擾，應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè)種子進(jìn)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(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將所測(cè)的生物材料滅活誤差，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(cè)定光合速率與呼吸速率的測(cè)定(1)測(cè)定裝置測(cè)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(qiáng)光照較強(qiáng)光照 10特別提醒特別提醒在光下測(cè)得的數(shù)值均為在光下測(cè)得的數(shù)值均為“表觀表觀(_)光合作用強(qiáng)度值光合作用強(qiáng)度值”。除去容器中二氧化碳除去容器中二氧化碳?xì)溲趸c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(cè)定發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸類(lèi)型所用的下圖是測(cè)定發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸類(lèi)型所用的裝置裝置(假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖假設(shè)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(wú)氧，則有氧呼吸消耗葡萄糖與無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)比值為呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)比值為_(kāi) 解題過(guò)程：解題過(guò)程：122、呼吸商、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(lèi)型消耗的底物類(lèi)型55糖類(lèi)糖類(lèi)A2B2105脂肪脂肪舉例舉例玉米玉米蓖麻蓖麻哪種有機(jī)物被徹底氧化哪種有機(jī)物被徹底氧化分解時(shí)耗氧多？分解時(shí)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(jìn)行實(shí)裝置各兩套進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在氧氣充足的情況下，分別測(cè)量等量蓖麻、玉米種驗(yàn)，在氧氣充足的情況下，分別測(cè)量等量蓖麻、玉米種子萌發(fā)過(guò)程中的氣體變化情況，所測(cè)數(shù)據(jù)如表所示，則子萌發(fā)過(guò)程中的氣體變化情況，所測(cè)數(shù)據(jù)如表所示，則屬于測(cè)量蓖麻種子的裝置是屬于測(cè)量蓖麻種子的裝置是 和和 ，請(qǐng)解釋出現(xiàn)這種結(jié)果的原請(qǐng)解釋出現(xiàn)這種結(jié)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(shí)會(huì)消耗更多的氧氣蓖麻種子中脂質(zhì)較多，氧化分解時(shí)會(huì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)、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(kāi)始時(shí)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中每小時(shí)的液面變液面位置調(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：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)。水，使代謝增強(qiáng)。(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(jié)果準(zhǔn)確性的環(huán)境因素有影響結(jié)果準(zhǔn)確性的環(huán)境因素有 (至至少寫(xiě)兩個(gè)少寫(xiě)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。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。的同種種子外，其他條件與上圖裝置相同。(4)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4小時(shí)后液面變化減緩乃至不變，原因是小時(shí)后液面變化減緩乃至不變，原因是 。自由自由吸收種子細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的吸收種子細(xì)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(gè)，至少答出兩個(gè)，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(jìn)行無(wú)氧呼吸釋放而種子進(jìn)行無(wú)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(méi)有明顯變化管內(nèi)氣壓沒(méi)有明顯變化15 答案答案(1)自由自由(2)吸收種子細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的吸收種子細(xì)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(gè)，至少答出兩個(gè)，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(jìn)行氧氣減少，有氧呼吸減弱，而種子進(jìn)行無(wú)氧呼吸釋放的無(wú)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(méi)有明顯變化內(nèi)氣壓沒(méi)有明顯變化164 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、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2020環(huán)境環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是中。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置，毛細(xì)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(wèn)題：下列問(wèn)題：(1)(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_mL/h。(2)(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(huì)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(huì)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(yīng)階

14、段。反應(yīng)階段。(4)(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0.6mL0.6mL讀數(shù)處。在讀數(shù)處。在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至另一相同實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？的位置上。比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？_。(5)(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)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

15、現(xiàn)黃綠色、藍(lán)綠色、黃色、橙黃色的色素帶，這些色素過(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(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣暗暗在這兩個(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(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣(3)暗反應(yīng)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，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(yīng)光反應(yīng)185 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(kāi)展

17、了對(duì)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(kāi)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：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：.實(shí)驗(yàn)步驟實(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：先測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)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(duì)照。，裝置乙作對(duì)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(dòng)的方向和刻度。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：測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)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(dòng)的方向和刻度。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溶液溶液遮光遮光NaHCO3溶液，裝置乙作對(duì)照溶液，裝置乙作對(duì)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(duì)照溶液，裝置乙作對(duì)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(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動(dòng)情況：分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動(dòng)情況：.實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)分析：假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1 cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少，植物