专题4 细胞呼吸与光合作用(第3课时)

D. C瓶中测得的现有氧气量与B瓶中测得的现有氧气总光率＝净光率+呼率
量之差表示总光合作用量
总光率＝(Mc－Ma)+(Ma－Mb)
＝Mc－Mb
三、“半叶法”测光合作用有机物的生产量
将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表 呼吸作用强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光 合作用强度值，综合两者可计算出真正光合作用强度值。
二. “装置图法”测定光合速率与呼吸速率 1. 测定装置 2. 测定方法及解读 3. 校正装置 为防止环境因素对实验结果 造成干扰要设置空白对照。
设置方法为把上述测定装置中的植物改为死亡的植物， 烧杯中放的溶液不变。
若液滴的移动是因为外界环境因素变化(温度、气压等)引 起的，据此可以对实验结果进行校正。
60 40 20
50 min后试管中溶液 的颜色
浅绿色
X
浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。
(2)表中X代表的颜色应为___黄__色___(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判 断依据是 _水__草__不__进__行__光__合__作__用__，__只__进__行__呼__吸__作__用__，__溶__液__中__C__O_2_浓__度__高__于__3_号__试__管__。
（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 NaHCO3溶液 , 装置乙作对照。
②把装置甲、乙放在 光照充足、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。
(3)实验进行30分钟后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表：
左 右
左
右
1.5+0.5＝2 (g/半小时) =4 g/小时
试管编号 水草
1
2
3
4
5
6
7
无
有
有
有
有
有有
距日光灯的距离(cm) 20 遮光* 100
80
60 40 20
50 min后试管中溶液 的颜色
浅绿色
X
浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。
试管编号 水草
1
2
3
无
Leabharlann Baidu
有
有
4
5
6
7
有
有
有有
距日光灯的距离(cm) 20 遮光* 100 80
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_C__a_C__O_3_，以防 止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原 因是__光__合__色__素__溶__解__在__乙__醇__中___。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有光照,温度,CO2(NaHCO3)浓度 ________________________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓 度，测溶定解前氧应排除反应液中________________的干扰。
。
(2)实验结果 ①若甲液滴左移, 乙液滴不动, 则 只进行有氧呼吸 。 ②若甲液滴不动, 乙液滴右移, 则 只进行无氧呼吸 。 ③若甲液滴左移, 乙液滴右移, 则 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 。 (3)物理误差的校正 除将装置中生物材料换为 杀死的等量同种 生物材料外其余均不变。
二. “装置图法”测定光合速率与呼吸速率
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草 ____光__合__作__用__强__度__等__于__呼__吸__作__用__强__度__，__吸__收__与__释__放__的__C_O__2_量__相__等________。
七. 光合作用与细胞呼吸实验设计中实验条件的控制方法
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 验装置如下图:
(1)分析:
甲装置中的NaOH溶液可吸收CO2，则装置内气体变化由 O2 引起，
故红墨水滴移动反映 O2吸收量 ；乙装置中，清水不会吸收任何
气体，则装置内气体变化由 CO2和O2共同 引起，故红墨水滴移动反
映 释放CO2和吸收O2的差值
1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是不__可__靠__的____(
填“可靠的”或“不可靠的”)。若1号试管的溶液是蓝色，说明在没有水草的
条件下，光照会导致溶液中CO2浓度发生变化， 则2至7号试管的实验结果是不可靠的。
试管编号 水草
1
2
3
无
有
有
4
5
6
7
有
有
有有
距日光灯的距离(cm) 20 遮光* 100 80
高三复习课（网络版）
科目：生物 类别：A 课题：专题4 细胞呼吸与光合作用(第3课时) 时间：2020年3月29日
专题2 生命系统的代谢基础
微专题04 细胞呼吸与光合作用(第3课时)
生物
光合作用和细胞呼吸有关探究实验 【知识整合】
一. 分析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，
(1)增加水中O2——泵入空气或放入绿色水生植物
。
(2)减少水中O2——容器密封或油膜覆盖
。
(3)除去容器中的CO2—— NaOH溶液
。
(4)保持容器中CO2浓度不变——NaHCO3溶液
。
(5)除去叶片中原有的淀粉——置于黑暗环境中一段时间 。
(6)排除光合作用对细胞呼吸的干扰—— 给植株遮光
。
(7)消除种子表面微生物对种子细胞呼吸速率测定的影响——消毒
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50 min后试管中溶液 的颜色
浅绿色
X
浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试
管的实验结果是由不__同__光__强__下__水__草__的__光__合__作__用__和__呼__吸__作__用____引起的；若
黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用 白瓶既能进行光合作用又能进行呼吸作用 所以用黑瓶(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(表观)光合作用强度值 综合两者即可得到总(真正)光合作用强度值
【检测2】取三个玻璃瓶，两个黑布包上，并包以锡 箔，记为A、B瓶，另一个玻璃瓶不做处理，记为C 瓶，其中B、C瓶中放入生长状况相同且良好的同种 植物。从待测的水体深度取水并装入三个瓶中，保留 A瓶以测定水中原来的溶氧量。将B、C瓶沉入取水
六. 酸碱指示剂显色法验证光合速率与呼吸速率
在NaHCO3溶液中, 加入BTB等酸碱指示剂, BTB的弱碱性溶液颜色随其中CO2浓度的增大而由蓝 →绿→黄。可在不同的光照强度下,观察溶液颜色变化。
【检测6】(2016·高考全国卷Ⅱ)BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱 碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研 究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的 NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2 使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。 其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试 管。各试管的实验处理和结果见下表。
1. 测定装置
2. 测定方法及解读
(1)测定呼吸速率 ①装置烧杯中放入适宜浓度 NaOH溶液用于吸收CO2。 ②玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用干扰。 ③置于适宜温度环境中 ④红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。
二. “装置图法”测定光合速率与呼吸速率
1. 测定装置 2. 测定方法及解读 (2)测定净光合速率 ①装置烧杯中放入适宜浓度的 CO2缓冲液(常用NaHCO3溶液)， 用于保证容器内CO2浓度恒定， 满足光合作用需求。 ②必须给予较强光照处理，且温度适宜。 ③红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。
设测定的溶氧量为:
A瓶: Ma B瓶: Mb C瓶: Mc
深度，经过一段时间，将其取出，并进行溶氧量的测
定。下列叙述错误的是( C )
A. B瓶中氧气的减少量表示呼吸作用量 呼率＝Ma－Mb
B. C瓶中氧气的增加量表示净光合作用量 净光率＝Mc－Ma
C. C瓶中测得的现有氧气量与B瓶中测得的现有氧
气量之和表示总光合作用量
【检测1】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 了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验， 并分析回答有关问题。
（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 NaOH溶液 ，装置乙作对照。 ②将装置甲、乙的玻璃钟罩 遮光 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。
(4)假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g，
那么该植物的呼吸速率是____4____ g/h；白天光照15 h，一昼夜葡萄 糖的积累量是___8__4___ g(不考虑昼夜温差的影响)。
4.5 - 0.5＝4 (g/半小时) =8 g/小时 8×15 - 4×9＝84
二. “黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率
四、“叶片上浮法”探究影响光合作用的因素
实验原理： (1)在光照下，绿色植物通过_光__合__作__用__产生O2。 (2)叶片含有空气上浮 抽气 叶片下沉
光合作用 产生氧气
充满细胞间隙，叶片上浮
在适宜浓度的NaHCO3溶液中,不同光照强度下, 统计单位时间内叶圆片浮起的数目。
【检测4】图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜
五、“梯度法”探究影响光合作用的因素
用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光 照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。
(1)注意变量的控制手段。如光照强度的大小可用不同功率的 灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不 同温度可用不同的恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同 浓度的CO2缓冲液调节。 (2)不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验，而 应该用一系列装置进行相互对照。
(3)无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。
【检测5】利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的
实验，下列叙述正确的是( C )
A.试管中收集的气体量代表了 光合作用产生的氧气量 B.在光下，如果有气泡产生， 可说明光合作用产生氧气 C.为了探究二氧化碳浓度对光 合作用的影响，可以用不同浓 度的碳酸氢钠溶液进行实验 D.为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向 光源靠近，观察气泡产生速率的变化
。
(8)探究用酵澄母清菌石的灰呼水吸或方溴式麝，香检草测酚产蓝生水的溶C液O2情况——
酒精隔水加热
。
(9)除去叶片中叶绿素—— 棱镜色散或薄膜滤光 。
(10)如何得到单色光——
。
[检测7](高考江苏卷)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧 特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同 光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：
设实验前截取同等面积的叶片， 烘干称重记为M0, 则: 呼率＝M0－MA 净光率＝MB－M0 总光率＝(MB－M0)+(M0－MA)
【检测3】如图所示,“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分 (A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在 叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两 部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6h后，在A、B的 对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、 MB，获得相应数据，则可计算出该叶片6h内的总光合作用强 度M，M＝ MB－MA 。
温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。图2为从生长 状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片
细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO3溶液 中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其
记录结果绘成的曲线图。下列分析错误的是( )
B
A. 图1中在d点时光合速率达到最大，此时限制光合速率的主要环境因素 可能是光照强度 B. 图1中c点与b点相比，叶绿体中[H]的合成速率不变 C. 从图2分析，bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度，而c点以后 曲线上行，其原因最可能是NaHCO3浓度过大，导致细胞失水，从而影 响细胞代谢 D. 适当地增加光照强度重复图2实验，b点将向下移动