光合作用和呼吸作用

試驗(yàn)設(shè)計(jì)光合作用和呼吸作用常見實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專家講座第1頁(yè)三、依據(jù)測(cè)定模型試驗(yàn)原理作判斷（1）液滴移動(dòng)法測(cè)定模型：密閉透光小室中放入NaHCO3緩沖液，可維持裝置中CO2濃度；將裝置放在光照充分、溫度適宜環(huán)境中，在植物生長(zhǎng)久，光合作用強(qiáng)度超出呼吸作用強(qiáng)度，表現(xiàn)為凈光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴移動(dòng)。光合作用和呼吸作用常見實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專家講座第2頁(yè)（2）圓片上浮法測(cè)定模型：利用減壓逐出葉圓片組織間隙中氣體，葉片會(huì)沉于水底。因?yàn)楣夂献饔冕尫懦鯫2多于呼吸作用消耗O2，葉肉細(xì)胞間隙中O2增加，葉圓片會(huì)由原來下沉狀態(tài)而上浮，依據(jù)上浮快慢，即能比較光合作用強(qiáng)弱。例為了驗(yàn)證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體產(chǎn)生和消耗，請(qǐng)用所提供試驗(yàn)材料與用具，在給出試驗(yàn)步驟和預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成試驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)你預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。試驗(yàn)材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、溴麝香草酚藍(lán)、NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、真空泵、CO2充氣機(jī)、暗培養(yǎng)箱、日光燈(試驗(yàn)過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中溶解量及無氧呼吸忽略不計(jì))。試驗(yàn)步驟和預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果：(1)剪取兩小塊相同煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水、溴麝香草酚藍(lán)和NaHCO3稀溶液、溴麝香草酚藍(lán)兩支試管中。此時(shí)，葉片均浮在液面上，溶液展現(xiàn)藍(lán)色。(2)用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細(xì)胞間隙中氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部，溶液展現(xiàn)藍(lán)色。(3)________。(4)_________。(5)_________。分析預(yù)測(cè)結(jié)果：光合作用和呼吸作用常見實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專家講座第3頁(yè)【解題思緒】本題考查了怎樣用酸堿指示劑定性證實(shí)光合作用吸收CO2、呼吸作用放出CO2，怎樣用葉片沉浮法定性證實(shí)光合作用產(chǎn)生O2、呼吸作用消耗O2。溴麝香草酚藍(lán)是酸堿指示劑。一開始溶液展現(xiàn)藍(lán)色，說明溶液已是堿性，所以先使溶液呈酸性，才能檢測(cè)出光合作用吸收CO2使溶液呈堿性。本題關(guān)鍵是空氣中O2和CO2在水中溶解量及無氧呼吸忽略不計(jì)，由此得出：蒸餾水試管無氣體產(chǎn)生和消耗，所以溶液一直展現(xiàn)藍(lán)色，葉片一直在試管底部?！敬鸢浮?3)向NaHCO3稀溶液試管充入CO2，使溶液展現(xiàn)黃綠色，另一試管不充CO2(4)將這兩支試管放在日光燈下，光照一段時(shí)間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液中葉片上浮，溶液展現(xiàn)藍(lán)色，蒸餾水中葉片仍在試管底部，溶液展現(xiàn)藍(lán)色(5)再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時(shí)間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液中葉片下沉，溶液展現(xiàn)黃綠色，蒸餾水中葉片仍在試管底部，溶液展現(xiàn)藍(lán)色分析預(yù)測(cè)結(jié)果：(1)光照下，NaHCO3稀溶液中葉片進(jìn)行光合作用，吸收CO2多于呼吸作用放出CO2，pH上升，溶液展現(xiàn)藍(lán)色，而且光合作用放出O2多于呼吸作用消耗O2，葉肉細(xì)胞間隙中O2增加，葉片上浮。而蒸餾水中缺乏CO2和O2，葉片不能進(jìn)行光合作用和有氧呼吸，pH不變，溶液展現(xiàn)藍(lán)色，葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體，所以葉片仍位于試管底部。(2)黑暗中，NaHCO3稀溶液中葉片進(jìn)行呼吸作用，放出CO2溶于NaHCO3稀溶液中，使pH下降，溶液展現(xiàn)黃綠色，并消耗了葉肉細(xì)胞間隙中O2，葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。蒸餾水中缺乏O2，葉片不能進(jìn)行有氧呼吸，葉肉細(xì)胞間隙仍缺乏氣體，所以葉片仍位于試管底部，溶液展現(xiàn)藍(lán)色光合作用和呼吸作用常見實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專家講座第4頁(yè)（3）半葉法測(cè)定模型:將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光,并采取適當(dāng)方法阻止兩部分之間物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射一段時(shí)間后,從兩側(cè)截取同等面積葉片，烘干稱重，分別記為a和b(單位:g)，則b-a所代表是總光合量。例3從沒有經(jīng)過饑餓處理植物同一葉片上陸續(xù)取下面積、厚薄相同葉圓片，稱其干重。假定在整個(gè)試驗(yàn)過程中溫度不變，葉片內(nèi)有機(jī)物不向其它部位轉(zhuǎn)移。以下分析正確是：（）A．三個(gè)葉圓片質(zhì)量大小關(guān)系一定是z＞x＞yB．葉圓片Z在4小時(shí)內(nèi)有機(jī)物積累量為(z-x-2y)gC．葉圓片Z在后2小時(shí)內(nèi)有機(jī)物制造量為(z+x-2y)gD．整個(gè)試驗(yàn)過程中呼吸速率可表示為(x-y)g/4h解析：早晨10時(shí)至中午12時(shí)，葉片只進(jìn)行呼吸作用，有機(jī)物消耗量（呼吸量）為（x-y）g。中午12時(shí)至下午14時(shí)，葉片既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，有機(jī)