光合作用和呼吸作用常见实验设计PPT课件

1、2021/6/71 光合作用和呼吸作用光合作用和呼吸作用 实验设计实验设计 2021/6/72 三、根据测定模型的实验原理作判断三、根据测定模型的实验原理作判断 （1）液滴移动法测定模型：密闭透光小室中放入）液滴移动法测定模型：密闭透光小室中放入 NaHCO3缓冲液缓冲液，可维持装置中的，可维持装置中的CO2浓度；将装置放在浓度；将装置放在 光照充足光照充足、温度适宜温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合的环境中，在植物的生长期，光合 作用强度超过呼吸作用强度，表现为净光合作用释放作用强度超过呼吸作用强度，表现为净光合作用释放O2， 致装置内气体量增加，红色液滴移动。致装置内气体量增加，红色液

2、滴移动。 2021/6/73 （2）圆片上浮法测定模型：利用减压逐出叶圆片组织间隙中的气体，叶片会）圆片上浮法测定模型：利用减压逐出叶圆片组织间隙中的气体，叶片会 沉于水底。由于光合作用释放出的沉于水底。由于光合作用释放出的O2多于呼吸作用消耗的多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中，叶肉细胞间隙中 的的O2增加，叶圆片会由原来的下沉状态而上浮，根据上浮的快慢，即能比较光增加，叶圆片会由原来的下沉状态而上浮，根据上浮的快慢，即能比较光 合作用的强弱。合作用的强弱。 例例 为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请

3、用所 提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成 实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、溴麝香草酚蓝、实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、溴麝香草酚蓝、NaHCO3稀稀 溶液溶液(为光合作用提供原料为光合作用提供原料)、真空泵、真空泵、CO2充气机、暗培养箱、日光灯充气机、暗培养箱、日光灯(实验过程实验过程 中光照和温度等条件适宜，空气中中光照和温度等条件适宜，空气中O2

4、和和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不 计计)。 实验步骤和预测实验结果：实验步骤和预测实验结果： (1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水、溴麝香草酚蓝剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水、溴麝香草酚蓝和和NaHCO3 稀溶液、溴麝香草酚蓝的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上，溶液呈现蓝色。稀溶液、溴麝香草酚蓝的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上，溶液呈现蓝色。 (2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察 到叶片均下沉到试管底部

5、，溶液呈现蓝色。到叶片均下沉到试管底部，溶液呈现蓝色。 (3) _。(4) _。(5) _。 分析预测的结果：分析预测的结果： 2021/6/74 【解题思路】 本题考查了怎样用酸碱指示剂定性证明光合作用吸收CO2、呼吸 作用放出CO2，怎样用叶片沉浮法定性证明光合作用产生O2、呼吸作用消耗O2。 溴麝香草酚蓝是酸碱指示剂。一开始溶液呈现蓝色，说明溶液已是碱性，所以先 使溶液呈酸性，才能检测出光合作用吸收CO2使溶液呈碱性。本题的关键是空气 中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计，由此得出：蒸馏水的试管无气 体的产生和消耗，所以溶液始终呈现蓝色，叶片始终在试管底部。 【答案】 (3)向

6、NaHCO3稀溶液试管充入CO2，使溶液呈现黄绿色，另一试管不 充CO2 (4)将这两支试管放在日光灯下，光照一段时间。结果：NaHCO3稀溶液 中的叶片上浮，溶液呈现蓝色，蒸馏水中的叶片仍在试管底部，溶液呈现蓝色 (5)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片 下沉，溶液呈现黄绿色，蒸馏水中的叶片仍在试管底部，溶液呈现蓝色 分析预 测的结果：(1)光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，吸收的CO2多于 呼吸作用放出的CO2，pH上升，溶液呈现蓝色，并且光合作用放出的O2多于呼 吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2

7、和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，pH不变，溶液呈现蓝色，叶肉细胞 间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。(2)黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶 片进行呼吸作用，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，使pH下降，溶液呈现黄绿 色，并消耗了叶肉细胞间隙中的O2，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏 水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍 位于试管底部，溶液呈现蓝色 2021/6/75 （3）半叶法测定模型）半叶法测定模型:将对称叶片将对称叶片左侧遮光右侧曝光左侧遮光右侧曝光,并采用适当的方法阻止并采用适当的方法阻止 两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下

8、照射一段时间后两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射一段时间后,从两侧从两侧截取同截取同 等等面积的叶片，烘干称重，分别记为面积的叶片，烘干称重，分别记为a和和b(单位单位:g)，则，则b-a所代表的是总光合量。所代表的是总光合量。 例例3 3 从没有经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积、厚薄相同的叶从没有经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积、厚薄相同的叶 圆片，称其干重。假定在整个实验过程中温度不变，叶片内有机物不向其他部位圆片，称其干重。假定在整个实验过程中温度不变，叶片内有机物不向其他部位 转移。以下分析正确的是：（转移。以下分析正确的是：（ ） A A三个叶圆片的质

9、量大小关系一定是三个叶圆片的质量大小关系一定是z zx xy y B B叶圆片叶圆片Z Z在在4 4小时内的有机物积累量为小时内的有机物积累量为(z-x-2y)g(z-x-2y)g C C叶圆片叶圆片Z Z在后在后2 2小时内的有机物制造量为小时内的有机物制造量为(z+x-2y)g(z+x-2y)g D D整个实验过程中呼吸速率可表示为整个实验过程中呼吸速率可表示为(x-y)g/4h (x-y)g/4h 解析：上午解析：上午10时至中午时至中午12时，叶片只进行呼吸作用，有机物消耗量（呼吸量）时，叶片只进行呼吸作用，有机物消耗量（呼吸量） 为（为（x-y）g。中午。中午12时至下午时至下午14

10、时，叶片既进行光合作用又进行呼吸作用，有机时，叶片既进行光合作用又进行呼吸作用，有机 物积累量（净光合量）为（物积累量（净光合量）为（z-y）g，故叶圆片，故叶圆片Z在后在后2小时内的有机物制造量（总小时内的有机物制造量（总 光合量）光合量）=净光合量净光合量+呼吸量呼吸量=(z+x-2y)g。 C 2021/6/76 （4）黑白瓶法测定模型：）黑白瓶法测定模型：黑瓶黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼 吸作用量吸作用量=黑瓶中溶解氧的变化。黑瓶中溶解氧的变化。白瓶白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以净光合既能光合作用又能呼吸作用，所以净光合 作用

11、量作用量=白瓶中溶解氧的变化。真正光合量（总光合量）白瓶中溶解氧的变化。真正光合量（总光合量）=白瓶中溶解氧的变化白瓶中溶解氧的变化+ 黑瓶中溶解氧的变化。黑瓶中溶解氧的变化。 例例4 4 一同学研究某湖泊中一同学研究某湖泊中X X深度生物光合作用和有氧呼吸时，设计了如下操深度生物光合作用和有氧呼吸时，设计了如下操 作：作：取三个相同的透明玻璃瓶标号取三个相同的透明玻璃瓶标号a a、b b、c c，并将，并将a a用不透光黑布包扎起来；用不透光黑布包扎起来； 将将a a、b b、c c三个瓶子均在湖中三个瓶子均在湖中X X深度取满水，并测定深度取满水，并测定c c瓶中水的溶氧量；瓶中水的溶氧量；将将a a、 b b两瓶密封后再沉入两瓶密封后再沉入X X深度水体中，深度水体中，2424小时后取出；小时后取出；测定测定a a、b b两瓶中水的溶氧两瓶中水的溶氧 量，三个瓶子的测量结果如图所示。关于量，三个瓶子的测量结果如图所示。关于2424小时内小时内X X深度水体中生物光合作用和深度水体中生物光合作用和 有氧呼吸情况的分析正确的是（有氧呼吸情况的分析正确的是（ ） A A光合作用产生的氧气量为（光合作用产生的氧