《人教版生物必修一講義：第5章 素能提升課　光合作用和細胞呼吸的相關(guān)實驗 Word版含答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版生物必修一講義：第5章 素能提升課　光合作用和細胞呼吸的相關(guān)實驗 Word版含答案（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 [核心精要] 1．“裝置圖法”測定光合速率與呼吸速率 (1)測定裝置 (2)測定方法及解讀 ①測定呼吸速率(裝置甲) a．裝置甲燒杯中放入適宜濃度NaOH溶液用于吸收CO2。 b．玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用的干擾。 c．置于適宜溫度環(huán)境中。 d．紅色液滴向左移動(裝置甲單位時間內(nèi)向左移動距離代表呼吸速率)。 ②測定凈光合速率(裝置乙) a．裝置乙燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。 b．必須給予較強光照處理，且溫度適宜。 c．紅色液滴向右移動(裝置乙單位時間內(nèi)向右移動距離代表凈光合速率)。 ③根據(jù)“總(真

2、正)光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率”可計算得到總(真正)光合速率。 物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗，根據(jù)紅色液滴的移動距離對原實驗結(jié)果進行校正。 2．“黑白瓶法”測定光合速率與呼吸速率 將裝有水和水生植物的黑、白瓶置于不同水層中，測定單位時間內(nèi)瓶中溶解氧含量的變化，借此測定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物僅能進行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可進行光合作用和呼吸作用。因此，真正光合作用量(光合作用總量)＝白瓶中氧氣增加量＋黑瓶中氧氣減少量。 3．“半葉法”測定光合作用有機物的產(chǎn)生量 “半葉法”的原理

3、是將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理)阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/(dm2·h)。即M＝MB－MA，M表示B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量。 [對點訓(xùn)練] 1．把一株牽?；ㄔ诤诎抵蟹胖靡粫円梗缓罄孟聢D裝置進行實驗。該實驗不能用于驗證(　　) A．光合作用需要CO2 B．光合作用能產(chǎn)生O2 C．光合作用需要光 D．光合

4、作用需要葉綠體 B　[下部葉片的實驗可用于驗證光合作用需要CO2，左下部葉片可用于驗證光合作用需要光，左上部葉片可用于驗證光合作用需要葉綠體。該實驗不能驗證光合作用能產(chǎn)生O2。] 2．如圖為某研究小組測定光照強度對植物葉片光合作用影響的實驗裝置。將該裝置先放在黑暗條件下一段時間，然后給予不同強度的光照。關(guān)于該實驗的敘述，正確的是(　　) A．溫度、CO2濃度和有色液滴的移動距離都是無關(guān)變量 B．CO2緩沖液的作用是維持容器中CO2濃度的穩(wěn)定 C．如果有色液滴向右移動，說明該植物不進行光合作用 D．如果有色液滴向左移動，說明該植物不進行光合作用 B　[依題意可知：該實驗的目的是

5、探究光照強度對植物葉片光合作用的影響，自變量是光照強度，因變量是光合作用強度，有色液滴的移動距離作為觀測的指標(biāo)，溫度、CO2濃度等都是無關(guān)變量；CO2緩沖液的作用是維持容器中CO2濃度的穩(wěn)定；有色液滴移動的距離是由裝置內(nèi)O2的變化量引起的，如果有色液滴向右移動，說明光合作用釋放的氧氣量大于呼吸作用吸收的氧氣量；如果有色液滴向左移動，說明光合作用釋放的氧氣量小于呼吸作用吸收的氧氣量。] 3．將一株小麥密閉在無色玻璃鐘罩內(nèi)，在室內(nèi)調(diào)溫25 ℃，給予恒定適宜的光照60 min，然后遮光處理60 min。全程用CO2傳感器測定鐘罩內(nèi)CO2濃度的變化，得到圖2曲線。 圖1 圖2 (1)若

6、要獲得小麥的真正光合速率，________(填“需要”或“不需要”)另設(shè)對照組。0～60 min小麥的真正光合速率為________μmol CO2/(L·h)。 (2)實驗10 min時，小麥葉肉細胞進行光合作用所需CO2的來源是______________________________________________________。 在停止光照的瞬間葉綠體內(nèi)C3的含量________。 [解析]　(1)前60 min測定凈光合速率，后60 min測定呼吸速率，不必另設(shè)對照。真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(2 000－800)＋(1 200－800)＝1 600(μmol C

7、O2/(L·h)。 (2)光合作用旺盛，葉綠體需要較多CO2，包括線粒體供給和胞外吸收。停止光照，缺少NADPH和ATP，不能還原C3。 [答案]　(1)不需要　1 600 (2)線粒體供給和胞外吸收　增多(或升高) 4．某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼樱盅b于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10 mg/L，白瓶為透明玻璃瓶。黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，24小時后測定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下： 光照強度(klx) 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 3

8、0 30 黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3 (1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/L的原因是______________________________________________________ ______________________________________________________； 該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為________mg/(L·24 h)。 (2)當(dāng)光照強度為c時，白瓶中植物產(chǎn)生的氧氣量為________mg/(L·24 h)。 (3)光照強度至少為________(填字母)klx時，該水層產(chǎn)氧量才能維持

9、生物正常生活耗氧量所需。 [解析]　(1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/L的原因是黑瓶沒有光照，植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧氣，其中的生物呼吸消耗氧氣，該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為：原初溶解氧減去24小時后氧含量，即10－3＝7[mg/(L·24 h)]。 (2)當(dāng)光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量即為總光合作用量＝凈光合作用量＋呼吸作用消耗量＝(24－10)＋7＝21[mg/(L·24 h)]。 (3)光照強度為a klx時，白瓶中溶氧量不變，說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照強度為a klx時，該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)

10、平衡。 [答案]　(1)黑瓶中植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧氣，其中的生物呼吸作用消耗氧氣　7 (2)21　(3)a 5.某研究小組采用“半葉法”對番茄葉片的光合速率進行測定。將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請分析回答下列問題： (1)MA表示6小時后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機物的消耗量；MB表示6小時后(________________)＋(_______

11、_________)－呼吸作用有機物的消耗量。 (2)若M＝MB－MA，則M表示______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)光合速率的計算方法是______________________________________________________。 (4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實驗設(shè)計思路。_______________________________________________

12、_______ ______________________________________________________ ______________________________________________________。 [解析]　葉片A部分遮光，雖不能進行光合作用，但仍可照常進行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進行光合作用，又可以進行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6 h 后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機物的總產(chǎn)量－呼吸作用有機物的消耗量，MA表示6 h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6 h有機物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6 h內(nèi)光合作用合成的有機物總量)。由此可計算光合速率，即M值除以時間再除以面積。 [答案]　(1)葉片初始質(zhì)量　光合作用有機物的總產(chǎn)量 (2)B葉片被截取部分在6 h內(nèi)光合作用合成的有機物總量 (3)M值除以時間再除以面積，即M/(截取面積×?xí)r間) (4)將從測定葉片的相對應(yīng)部分切割的等面積葉片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在黑暗環(huán)境中保存幾小時后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計算出葉片的呼吸速率