細(xì)胞呼吸和光合作用的實驗.docx

細(xì)胞呼吸和光合作用的實驗一.細(xì)胞呼吸的實驗1、 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（1）實驗原理：NaOH溶液可吸收空氣中的 CO2 ；CO2可使澄清的石灰水變 渾濁 ；CO2可使溴麝香草酚蘭水溶液由 藍(lán) 變 綠 再變 黃 ； 橙 色的重鉻酸鉀溶液，在 酸性 條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成 灰綠色 。（2）對比實驗：設(shè)置 兩個或兩個以上 的實驗組，通過對 實驗結(jié)果 的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，這樣的實驗叫對比實驗（不同于對照實驗）。練習(xí)1.下列有關(guān)探究酵母菌的呼吸方式實驗的敘述，錯誤的是： A. 實驗中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O2 B在探究有氧呼吸的實驗過程中，泵入的空氣應(yīng)去除CO2 C實驗中需控制的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等 D可通過觀察澄清石灰水是否變渾濁來判斷酵母菌的呼吸方式練習(xí)2.下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的探究，說法不正確的是： A酵母菌常被用作研究細(xì)胞呼吸的實驗材料，其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物B在有氧呼吸的裝置中，可將空氣直接通入酵母菌的培養(yǎng)液C酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃D酵母菌呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色2、 測定種子萌發(fā)的呼吸速率練習(xí)3.甲圖是測量種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置。錐形瓶中放的種子事先用水浸泡過并在稀釋的消毒劑中清洗過(不影響種子生命力)。實驗開始時U形管左側(cè)與右側(cè)液面相平，每隔半小時利用標(biāo)尺量出右側(cè)管內(nèi)的液面高度變化，實驗結(jié)果見乙圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)種子為什么要在稀釋的消毒劑中清洗殺死種子表面的微生物,防止微生物的呼吸作用干擾實驗結(jié)果。(2)此實驗的實驗?zāi)康氖菧y定種子萌發(fā)時吸收氧氣的速率。(3)分析03.5小時內(nèi)氣體體積變化原因種子進(jìn)行有氧呼吸吸收O2,放出CO2，后者被KOH溶液吸收，錐形瓶中氣體體積縮小。分析3.5小時4小時內(nèi)標(biāo)尺讀數(shù)沒增加最可能的原因種子進(jìn)行無氧呼吸，不消耗O2。(4)本實驗存在的問題是沒有設(shè)計對照實驗，因此實驗數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映真實情況。請設(shè)置此實驗的對照實驗。用等量消毒液殺菌過的死種子代替實驗組中的活種子,其他裝置同于實驗組。(5)由于外界溫度、壓強的改變導(dǎo)致氣體體積改變，在對照實驗中氣體體積變化在2小時是+0.2個單位，那么同等條件下萌發(fā)的種子此時實際呼吸速率是 1.75 單位/小時。3、測定種子萌發(fā)的呼吸商計算簡式：RQ釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積。如根據(jù)不同有機物有氧呼吸反應(yīng)式，可以計算出各自的呼吸商。糖類：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O,呼吸商RQ6/61；蓖麻油：2C57H104O9+157O2 114CO2+104H2O，呼吸商為RQ114/157073同理蛋白質(zhì)、脂肪的呼吸商經(jīng)驗計算值分別為080、07練習(xí)4.下圖是準(zhǔn)確測量種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置，錐形瓶中放置的種子用水浸泡后再做M處理。實驗開始時管Y與管X液面相平，每隔半小時利用標(biāo)尺量出X管內(nèi)的液面高度變化，回答下列問題：（1）U管中的液體是用密度大的水銀好還是用密度小的其它液體好？ 用密度小的其它液體好。（2）種子用水浸泡后再做M處理，這樣做的意義是 消除微生物呼吸作用對實驗結(jié)果的影響 。（3）欲測出呼吸商，裝置乙的錐形瓶中應(yīng)設(shè)置為將甲裝置中的氫氧化鉀濃溶液換為等量蒸餾水，其余處理相同 。若要消除無關(guān)因素的影響，還應(yīng)設(shè)置丙裝置。丙裝置同乙，只是種子為浸泡、煮熟后再經(jīng)過M處理的等量種子。若測得甲管X的液面上升200（mm），乙管X、丙管X的液面未變化，則該發(fā)芽種子的呼吸商是 1 ，此時種子呼吸方式為 有氧呼吸 。若甲管X液面上升150mm,乙管液面下降50mm,丙管液面未變化，則呼吸商為 1.33 ；若丙裝置X管液面下降10mm，則呼吸商為 1.25 。4、探究種子萌發(fā)的呼吸類型練習(xí)5.如圖所示裝置測定種子萌發(fā)時進(jìn)行的細(xì)胞呼吸類型。同時關(guān)閉活塞，在25下經(jīng)過20min再觀察紅色液滴的移動情況，下列對實驗結(jié)果的分析不符合實際的是： A.若裝置l的紅色液滴左移，裝置2的紅色液滴不移動，則說明萌發(fā)的種子既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸B裝置l的紅色液滴向左移動的體積是呼吸作用消耗02的體積，裝置2的紅色液滴向右移動的體積是呼吸作用釋放C02和消耗O2的體積之差C若裝置l紅色液滴左移，裝置2紅色液滴不移動，則說明萌發(fā)的種子只進(jìn)行有氧呼吸D若裝置1紅色液滴不移動，裝置2紅色液滴右移，則說明萌發(fā)的種子只進(jìn)行無氧呼吸練習(xí)6.如圖是一種可測定種子呼吸作用的密閉裝置。U形刻度玻璃管作為檢壓計。錐形瓶內(nèi)放入一盛有20 KOH溶液的小燒杯，杯中插入一根濾紙折疊條。瓶底放入一些用蒸餾水浸泡過的濾紙圓片，再將經(jīng)消毒并充分吸脹的小麥種子若干平鋪在濾紙圓片上，加入適量蒸餾水。整個裝置密封，并置于20恒溫環(huán)境，打開三通活塞（T），待U形管兩側(cè)液柱平衡后關(guān)閉T，開始計時。（1）檢壓計左管口與大氣相通，實驗時室內(nèi)氣壓的微小變化對讀數(shù)都產(chǎn)生影響，校正時應(yīng)設(shè)一對照組，對照組與實驗組的不同之處是用等量死種子代替活種子 。 （2）若用該裝置探究小麥種子呼吸時消耗底物的種類（通過測定CO2釋放量與O2消耗量的比值推測），應(yīng)增加一組裝置，增加的一組與所給裝置的不同之處是用等量的清水代替KOH，此時應(yīng)默認(rèn)小麥種子只進(jìn)行 有氧 呼吸。預(yù)測干重相同的油菜和小麥種子，萌發(fā)時CO2釋放量與O2消耗量的比值，油菜種子 小于 （大于、等于、小于）小麥種子。（3）若利用該裝置探究小麥種子萌發(fā)時的呼吸類型，應(yīng)增加一組裝置，增加的一組與所給裝置的不同之處是用等量的清水代替KOH （默認(rèn)小麥種子呼吸消耗的底物只有糖類）；若萌發(fā)的小麥種子既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，則實驗結(jié)果為裝置一中的右側(cè)液面升高，裝置二中的左側(cè)液面升高（設(shè)原裝置為裝置一，增加的一組為裝置二）。二光合作用的實驗1、葉綠體色素的提取和分離（1）葉綠體色素的提取和分離的實驗原理分別是什么？色素提取的原理是：色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。色素分離的原理是：不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速度也不同。溶解度大的擴(kuò)散速度快，溶解度小的擴(kuò)散速度慢。（2）研磨時，加入二氧化硅和碳酸鈣的目的分別是什么？加入二氧化硅的目的是使研磨充分，加入碳酸鈣的目的是防止葉綠素受破壞。（3）分離色素時，最關(guān)鍵的是不能讓 濾液細(xì)線 觸及 層析液 。（4）濾紙條上的色素帶，從上到下的色素名稱和顏色是什么？胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。（5）為避免層析液中有毒物質(zhì)的污染，本實驗采取了哪些做法？在通風(fēng)條件下進(jìn)行；用培養(yǎng)皿蓋住盛有層析液的小燒杯；實驗結(jié)束時用肥皂洗手。2、探究光照強度對光合作用強度的影響（1）如何設(shè)置自變量？用三盞功率相同的臺燈，每盞燈與實驗裝置的距離不同以改變光照強度。（2）觀察與記錄的指標(biāo)是什么？同一時間段內(nèi)，各裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量（或各裝置內(nèi)小圓形葉片全部浮起所需的時間）。（3）光照前，對小圓形葉片做了怎樣的處理？為什么要這樣處理？用注射器是小圓形葉片內(nèi)的氣體全部逸出。排除小圓形葉片內(nèi)原有氣體對小圓形葉片上浮的干擾。3、光合作用的發(fā)現(xiàn)（1）薩克斯的實驗（2）恩格爾曼的實驗（3）同位素標(biāo)記法：魯賓和卡門的實驗、卡爾文的實驗。4、光合作用強度的測定（1）半葉法：其原理是，將植物對稱葉片的一部分（A）剪下置于暗處，另一部分（B）則留在植株上，在光下進(jìn)行光合作用。過一定時間后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該植物光合作用的強度 (單位：mg/dm2h) 。練習(xí)7.半葉法測光合強度的實驗步驟如下：選擇測定樣品：在田間選定有代表性的植物葉片（如葉片在植株上的部位、葉齡、受光條件等）20片，用小紙牌編號。葉子基部處理：為了使實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，必須設(shè)法使所選定的葉片中的 有機物 無法外運也不能從其他部位運入，但又不影響 水和無機鹽 的供應(yīng)。為此必須破壞葉柄的 韌皮部（篩管） ，但又不能傷及 木質(zhì)部（導(dǎo)管） 。剪取樣品：按編號次序分別剪下對稱葉片的一半（即A部分）（不剪下主葉脈），按編號順序置于濕潤的環(huán)境中，貯于暗處。經(jīng)過5小時后，再依次剪下另外半葉（即B部分），同樣按編號置于濕潤環(huán)境中，兩次剪葉的速度應(yīng)盡量保持一致。在實驗過程中，還應(yīng)盡可能使光下和暗處的溫度保持一致。（速度應(yīng)盡量保持一致度保持一致，這樣做的目的是 排除無關(guān)因素對實驗結(jié)果的影響 ）稱重比較：將各同號葉片之A、B兩部分按對應(yīng)部位疊在一起，在無粗葉脈處放上已知面積的方形金屬模板，用刀片沿金屬板的邊緣切下兩個方形葉塊，分別烘干至恒重，稱重（分別記為WA、WB）記錄。記錄實驗數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。WWBWA，則W表示： 光照下的葉片被截取部分在5小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量 。假設(shè)每次截取光照下的葉片面積為d，每次光照時間為t，則該植物光合作用強度K可表示為：W的均值/dh 。（2）氣體體積變化法：練習(xí)8.實驗小組想利用下列裝置測定某植物的光合作用強度，請回答有關(guān)問題：若乙裝置為對照組，則其和甲裝置的區(qū)別應(yīng)為 裝置中放置死亡的植物 。測定植物的凈光合作用強度：在甲、乙兩裝置的燒杯中加入NaHCO3溶液(NaOH或NaHCO3)；將兩裝置放在適宜的光照下照射1h，測定紅墨水滴的移動距離；實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.5cm，甲裝置中紅墨水滴向 右 移動4cm。測定植物的呼吸強度：在甲、乙裝置的燒杯中加入 NaOH 溶液(NaOH或NaHCO3)；將兩裝置放在 黑暗 環(huán)境中1h，溫度與中溫度相同；實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.1cm，甲裝置中紅墨水滴向 左 移動1.5cm。綜合分析可知，該植物的實際光合強度為每小時紅墨水滴向 右 移動 5.1 cm。（3）黑白瓶法：練習(xí)9.某同學(xué)研究湖泊中某深度處生物光合作用和需氧呼吸強度。具體操作如下：取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以錫箔。用a、b、c三個瓶從待測水體深度處取水，測定瓶中水的氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入原取水處，經(jīng)24小時取出，測兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則24小時內(nèi)待測深度水體中生物光合作用和需氧呼吸的情況是： A24小時內(nèi)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/瓶B24小時內(nèi)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是kmol/瓶C24小時內(nèi)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(kv)mol/瓶D24小時內(nèi)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(kv)mol/瓶水深（m）瓶中O2濃度變化（g/m3）白瓶黑瓶1+722+523+22402522水底33計算方法：總生產(chǎn)量=白瓶溶解氧黑瓶溶解氧凈生產(chǎn)量=白瓶溶解氧初始瓶溶解氧呼吸作用量=初始瓶溶解氧黑瓶溶解氧練習(xí)10.采用黑白瓶法（黑瓶瓶外包黑膠布和鋁箔，以模擬黑暗條件；白瓶為透光瓶。）測定池塘群落各深度24小時內(nèi)的平均氧濃度變化，結(jié)果如下表：則該池塘一晝夜產(chǎn)生氧氣的量是: A8 g/m3 B14 g/m3 C22g/m3 D32 g/m35、利用碘遇淀