专题-液滴的移动问题

.,第三章细胞的代谢,专题：液滴的移动问题,.,一、判断呼吸作用的类型,条件：假设呼吸底物全部为葡萄糖。,.,液滴左移,液滴不移,液滴不移,液滴右移,液滴左移,液滴右移,.,思考与讨论：若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴也左移，则说明什么问题？,装置1液滴左移的体积：呼吸作用消耗O2的体积。装置2液滴左移的体积：呼吸作用消耗O2与释放CO2的体积之差。,.,呼吸类型的判断方法,.,二、测定呼吸速率,特别注意：测定绿色植物的呼吸速率必须在黑暗条件（遮光处理）下进行，以排除光合作用的影响。,.,设置对照组（校正装置）：排除外界条件变化对实验结果的干扰（除物理因素引起的气体体积变化）。方法：用死的相应的生物来替换活的生物，其他条件不变。,.,.,校正装置设置对照组,.,例题：在科学研究中常用呼吸商（RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积）表示生物用于需氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图：,关闭活塞，在25下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的红色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（蒸馏水中气体溶解量忽略不计）,.,（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是。（2）x代表值，y代表值。（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是。,答案：（1）吸收呼吸作用产生的二氧化碳。（2）消耗氧气的体积。消耗氧气和释放二氧化碳的体积之差。（3）0.85,.,（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于条件下进行，为什么？。（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入。设对照的目的是。,答案：（4）黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量变化。（5）死的发芽种子和蒸馏水。校正因物理因素引起的气体体积变化。,.,三、测定光合速率,净光合速率测定指标：单位时间内液滴右移的体积（O2的释放量）。对照组：死的绿色植物和NaHCO3溶液。,条件：光照充足,.,例题：某实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答有关问题。,（1）若乙装置为对照组，则其和甲装置的区别应为。,答案：装置中放置死亡的植物,.,（2）测定植物的净光合作用强度：在甲、乙两装置的烧杯中加入_溶液（NaOH或NaHCO3）。将两装置放在适宜的光照下照射1小时，测定红墨水滴的移动距离。实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.5cm，甲装置中红墨水滴向_移动4cm。,答案：NaHCO3右,净光合速率=4-0.5or4+0.5？,.,（3）测定植物的呼吸强度：在甲、乙装置的烧杯中加入_溶液（NaOH或NaHCO3）。将两装置放在_环境中1小时，温度与（2）中温度相同。实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.1cm，甲装置中红墨水滴向_移动1.5cm。（4）综合分析可知，该植物的实际光合强度为每小时红墨水滴向_移动_cm。,答案：NaOH黑暗左（4）右5.1,.,例题：下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。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。20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。据此实验回答下列问题：,（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后要使液滴维持在位置X处，针筒的容量（需向左/需向右/不需要）调节。,.,（2）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。（3）用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率要低，原因是。（4）假若将该植物的叶的下表皮（分布有气孔）涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是。,答案：（1）不需要。（2）1.2；（3）植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气。（4）凡士林阻塞部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，限制光合作用的碳反应。,.,（5）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？,答案：在上述实验条件下，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。,.,（6）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使液滴维持在X处，则在有光条件下该植物的实际光合速率是mL/h.,1.4,.,例题：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：,.实验步骤（1）先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：甲、乙两装置的D中都放入，装置乙作对照组（校正）。将装置甲、乙的玻璃钟罩处理，放在温度等相同的环境中。30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：NaOH溶液遮光,.,（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：甲、乙两装置D中放入。把装置甲、乙放在。30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：NaHCO3溶液，装置乙作对照组（校正）。光照充足、温度相同的环境中。,.,（3）实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：,.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）。,答案：4；84,.,例题：下图实验装置可以用来测量植物的净光合速率和呼吸速率。,（1）若用装置A测量一定光照强度和CO2浓度下的植株的光合速率，装置A中的液体应为溶液。（2）为了校正由于温度和外界气压变化引起的气体体积变化，此时，装置B瓶内应如何设置?。,答案：（1）NaHCO3；（2）应放置与A中大小相同的同种死植株和等量的NaHCO3溶液。,.,（3）用上述装置测定一定光照条件下，植株的净光合作用速率。实验开始时，图中有色液体处于“O”的位置，两套装置建成静置2小时后，实验结果如上图所示：甲图液柱高度差读数为160cm3，乙图高度差读数为40cm3，假定植株叶面积总数为300cm2，该植株的净光合速率为_cm3dm-2h-1。（4）若要利用上述装置来测定植株的呼吸速率，则应对装置作如何调整?a；b。,答案：（3）10（4）a瓶中液体改放为NaOH溶液。b对瓶进行遮光处理，其他条件不变。,.,例题：在科学研究中常用呼吸商（RQ）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同和氧气供应状态的一种指标。呼吸商（RQ）=释放CO2体积或摩尔数/吸收O2体积或摩尔数。不同底物在完全氧化时的RQ不同，糖类为1；脂质分子为0.70.8；有机酸大于1。同种呼吸底物、不同的供氧浓度具有不同的RQ。现利用右图所示装置，测定一定量的酵母菌在不同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放量。锥形瓶内为酵母菌培养液。锥形瓶中央放入一小烧杯，内盛有试剂X，杯中插入一根滤纸折叠条。,.,答案：（1）试剂X扩散到滤纸上，增加其与空气的接触面积。（2）培养液中不含酵母菌（培养液中含死亡的酵母菌）。外界大气压等物理因素发生了变化。（3）两侧平衡。,.,答案：（4）NaOH，蒸馏水（5）（D-E）/D,.,（6）如实验结果经校正后，某底物呼吸记录数值如下表。请分析回答：,当O2浓度为3%时，酵母菌的呼吸商为_，其数值不同于O2浓度为25%时的原因是：氧气浓度为3%时，酵母菌的呼吸方式为_，表中显示，从O2浓度为_%起，酵母菌只进行有氧呼吸。,答案：1.67；有氧呼吸和无氧呼吸；7,.,例题：取一植物形态、大小、生长状况相同的四张叶片按下图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与无机盐的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断（不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响）。下列叙述错误的是（）（多选）,A在一定光照条件，发现装置A中油滴不移动，表明光合速率与呼吸速率相等B适宜的光照下，短时间内装置B中油滴将向左移动C将装置C突然从光下移动到黑暗处，短时间内C3的含量上升D可以直接利用装置B、D证明光是光合作用的必要条件,.,例题：取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片按下图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断（不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响）,（1）适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是，原因是。（2）适宜的光照下短时间内装置B中油滴的移动情况是。放置一段时间后，装置中的氧气消耗完，这时油滴的移动方向，写出此时反应方程式：。,（1）不移动，光合作用吸收的二氧化碳体积等于释放出的氧气体积，呼吸作用吸收的氧气体积等于释放出的二氧化碳的体积。（2）向左移动，不移动,.,（3）分析装置C中的油滴移动情况与光合作用和呼吸作用的关系：。（4）能否直接用C、D装置证明光合作用需要二氧化碳，为什么?。如果用B、C装置证明光合作用需要二氧化碳，应该将叶片作怎样的处理?。（5）要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置。,（3）.当光合作用大于呼吸作用时，向右移动；.当光合作用等于呼吸作用时，不移动；.当光合作用小于呼吸作用时，向左移动。（4）不能，不符合单一变量原则；饥