黑白瓶法测定光合作用与细胞呼吸

(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等量 煮、熟(或死亡)
的同种种子外，其他条件与上图装置相同。 氧气减少，有氧呼吸减弱，
(4)实验4小时后液面变化减缓乃至不变，原因是 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
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。
(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。
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“煮__熟__的__种__子_”代替“发芽种子”，其余均相同。
“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。
保持容器中CO2体积不变（释放或吸收CO2）——NaHCO3溶液 。
1、下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的 装置(假设呼吸底物只有葡萄糖)，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 熟种子。若装置一左移10 cm，装置二右移12 cm， 装置三右移2 cm，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______________
A1B1 5 A2B2 10
5
糖类
玉米
5
脂肪
蓖麻
现利用甲(A1，A2)、乙(B1，B2)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
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是 A2 和 B2
，
请解释出现这种结果的原 因：蓖麻种子中脂质较多，氧化分解时会消耗更多的氧气。
(1)若甲液滴 左移 ，乙液滴不动， 则只进行有氧呼吸。
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 不动 ，乙液滴右移，则只进 行无氧呼吸。
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
Ⅱ.实验分析： 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。
那么该植物的呼吸作用速率是 4 g/h；白天光照15 h，一 昼夜葡萄糖的积累量是 84 g。(不考虑 昼夜温差影响)
解题过程： 方法一：白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量= 15h光合作用总合成量-24h呼吸作用消耗量12x15-4x24=180-96=84g 方法二：白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量= 15h净光合作用积累量-9h呼吸作用消耗量 8x15-4x9=120-36=84g
(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 ___0_._8___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__低___(偏高/偏低/相同)，原因是植__物__同__时_进__行__呼__吸__作_用__，__消__耗__了_氧__气__。 (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___暗_____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？ _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)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 依次叶是绿__素__a_、__叶_绿__素__b_、__叶__黄_素__、__胡__萝__卜_素_，它们参与光合作用中的光_______阶段。
4
13.0
5
14.5
6
15.5
7
15.8
8
15.8
9
15.8
(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加 自由 水，使代谢增强。
(2)装置中使用NaOH的目的是 吸收种子细胞呼吸产生的，COX2液面变化值表
示 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，
(3)影响结果准确性的环境因素有 其他答案合理也可)
②把装置甲、乙放在 光照充足、温度相同的环境
。
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。
答案 Ⅰ.(1)①NaOH溶液
②遮光
(2)NaHCO3溶液，装置乙作对照 ①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1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。
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：
则蓖麻和玉米种子的呼吸商分别是__0_.5_____和 ____1____。
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：
时间(h)
X液面位置(cm)
0
5.0
1
7.0
2
9.0
3
11.0
实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2， C管O内2被的N液a滴OH__溶左_液_移吸。收单，位使时容间器内内液气滴体左压移强的减体小积，即刻O_度__
吸收量来表示呼吸速率。装置乙为对照。
2
误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应_遮_光__处 理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
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 无内氧 气呼压吸没释有放明的显变CO化2被NaOH溶液吸收，管
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：
Ⅱ.测定净光合速率
① 液，装用置于烧保杯证中容放器入内适C宜O浓2浓度度的恒N定aH满C足O3 溶 光合需求 ②必需给予 较强光照 处理，且温度适宜 ③红色液滴向右移动的距 离代表净光合速率
特别提醒 ①在光下测得的数值均为“表观(_净__)光合作用强度值”。
②除去容器中二氧化碳——氢氧化钠溶液。
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 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。
(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 。
解题过程：
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)。
甲装置
乙装置
A1
A2
B1
B2
有色液哪滴种有有机色物液被彻滴底左氧移化 有色液滴左移 有色液滴左移
不动 分解时5耗个氧单多位？
5个单位
10个单位Hale Waihona Puke Baidu
吸收氧气量 释放二氧化碳量 消耗的底物类型 举例
那么该植物的呼吸作用速率是 4 g/h；白天光照15 h，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：
30min 实际左移2cm 实际右移4cm
1h 实际左移4cm 实际右移8cm
呼吸作用速率=_4__ g/h 净光合作用速率= _8__g/h
总光合作用速率= _1_2_g/h
(3)实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：
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__消_毒__处理。
③为防止__气_温__、 __气_压__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。
2．光合速率与呼吸速率的测定 (1)测定装置
(2)测定方法及解读 Ⅰ.测定呼吸强度 ① ②装 玻置 璃烧钟杯罩中遮放光入处适理宜，浓以度排除Na光OH合作溶用液干用扰于 吸收CO2 ③置于适宜温度环境中 ④红色液滴向 左 移动代表呼吸 耗氧量