【新教材】光合作用和细胞呼吸过程的相关实验 课件 【新教材】人教版高中生物必修第一册

提 的消耗，而气体量的变化会引起广口瓶中的压强变化，根据红色液滴 提
升
升
点 的移动方向可判断细胞呼吸方式。
点
一
二
①装置甲中小烧杯加入 NaOH 溶液，目的是吸收细胞呼吸产生的
CO2，所以装置甲液滴移动的距离代表 O2 的消耗量。
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5
②装置乙中清水不能吸收 O2 也不能吸收 CO2，则装置乙中液滴
提
升 点
(2)光合作用旺盛，叶绿体需要较多 CO2，包括线粒体供给和胞外 升 点
一 吸收。停止光照，叶绿体内缺少 NADPH 和 ATP，不能进行还原 C3 二
的过程。 [答案] (1)不需要 1 600
(2)线粒体供给和胞外吸收 增多(或升高) 返 首 页
29
5．某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于
点 只进行无氧呼吸，B 正确；装置甲中的液滴向左移动，说明消耗了 点
一
二
O2，酵母菌进行有氧呼吸，装置乙中的液滴向右移动，说明产生的
CO2 多于消耗的 O2，说明酵母菌进行了无氧呼吸，则酵母菌同时进
行有氧呼吸和无氧呼吸，C 正确；装置甲中的和装置乙中的液滴均不
移动，说明酵母菌已死亡，D 错误。]
返
首
提
提
升 内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透 升
点
点
一 光，瓶中生物仅能进行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作 二
用和呼吸作用。因此，真正光合作用量(光合作用总量)＝白瓶中氧气
增加量＋黑瓶中氧气减少量。
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4．“半叶法”测定光合作用有机物的产生量
21
提
“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B) 提
移动的距离代表 CO2 产生量与 O2 消耗量的差值。
提 升
实验过程分析：呼吸底物以葡萄糖为例，根据反应式 C6H12O6＋
提 升
点 一
6O2＋6H2O―酶―→6CO2＋12H2O，可知进行有氧呼吸时气体体积不
点 二
变；根据反应式 C6H12O6―― 酶→2C2H5OH＋2CO2 可知，进行无氧呼吸
第5章 细胞的能量供应和利用
提
提
升
升
点素能提升课 光合作用和细胞呼吸过程点
一
二
的相关实验
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2
提
提升 点一
提
升
升
点
点
一
二
细胞呼吸方式的探究实验
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3
[素能建构]
根据液滴移动的方向判断细胞呼吸方式的实验装置
提
提
升
升
点
点
一
二
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4
(1)装置分析：酵母菌在进行细胞呼吸时既有气体的产生又有气体
提 的移动距离作为观测的指标，温度、CO2 浓度等都是无关变量；CO2 提
升
升
点 缓冲液的作用是维持容器中 CO2 浓度的稳定；有色液滴移动的距离是 点
一
二
由装置内 O2 的变化量引起的，如果有色液滴向右移动，说明光合作
用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量；如果有色液滴向左移
动，说明光合作用释放的氧气量小于呼吸作用吸收的氧气量。]
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4．将一株小麦密闭在无色玻璃钟罩内，在室内调温 25 ℃，给予
恒定适宜的光照 60 min，然后遮光处理 60 min。全程用 CO2 传感器
提 测定钟罩内 CO2 浓度的变化，得到图 2 曲线。
提
升
升
点
点
一
二
图1
返
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26
提
提
升
升
点
点
一
二
图2
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27
(1)若要获得小麦的真正光合速率，________(填“需要”或“不
点
点
一 ________mg/(L·24 h)。
二
(3)光照强度至少为________(填字母)klx 时，该水层产氧量才能
维持生物正常生活耗氧量所需。
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31
[解析] (1)黑瓶中溶解氧的含量降低为 3 mg/L 的原因是黑瓶没
有光照，植物不能进行光合作用产生氧气，其中的生物呼吸消耗氧气，
请分析回答下列问题：
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(1)MA 表示 6 h 后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量；MB
表示 6 h 后________________＋________________－呼吸作用有机物
提
提
升 的消耗量。
升
点
点
一
(2)若 M＝MB－MA，则 M 表示__________________________ 二
提 行有氧呼吸和无氧呼吸
提
升
升
点
C．若装置 1 中红色液滴左移，则细胞质基质和线粒体基质都能 点
一
二
产生[H]和 ATP
D．降低实验温度，装置中红色液滴移动变慢是由于酵母菌内相
关化学反应的活化能降低
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12
D [若装置 1 中红色液滴向左移动，则表示酵母菌进行了有氧呼
吸，若不动，则说明酵母菌只进行无氧呼吸，所以为了探究酵母菌是
提
提
升
B．CO2 缓冲液的作用是维持容器中 CO2 浓度的稳定
升
点
点
一
C．如果有色液滴向右移动，说明该植物不进行光合作用
二
D．如果有色液滴向左移动，说明该植物不进行光合作用
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24
B [依题意可知，该实验的目的是探究光照强度对植物叶片光合
作用的影响，自变量是光照强度，因变量是光合作用强度，有色液滴
在停止光照的瞬间叶绿体内 C3 的含量________。
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[解析] (1)前 60 min 测定净光合速率，后 60 min 测定呼吸速率，
不必另设对照组。真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(2 000－
800)＋(1 200－800)＝1 600[μmol CO2/(L·h)]。
提
六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为 10 mg/L，白瓶
提 为透明玻璃瓶。黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同 提
升
升
点 的光照条件下，24 小时后测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下： 点
一
二
光照强度(klx)
0(黑暗) a b c d e
白瓶溶氧量(mg/L)
3
10 16 24 30 30
色液滴左移，则说明酵母菌进行了有氧呼吸，而有氧呼吸的第一阶段 返
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和第二阶段均有[H]和 ATP 产生，其中第一阶段和第二阶段的对应场
提
提
升 所分别为细胞质基质和线粒体基质，C 选项正确；低温会导致酵母菌 升
点
点
一 呼吸速率变慢的原理是低温导致呼吸酶活性降低，反应速率减慢，D 二
选项错误。]
提
提
升
由于 CO2 对红外线有较强的吸收能力，CO2 的多少与红外线的降 升
点
点
一 低量之间有一定的线性关系，因此 CO2 含量的变化即可灵敏地反映在 二
检测仪上，常用红外线 CO2 传感器来测量 CO2 浓度的变化。
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3．“黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率
将装有水和水生植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间
提
提
升
升
点
点
一
二
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8
A．假设装置甲中的液滴左移，装置乙中的液滴不动，说明酵母
菌只进行有氧呼吸
B．假设装置甲中的液滴不动，装置乙中的液滴右移，说明酵母
提
提
升 菌只进行无氧呼吸
升
点
点
一
C．假设装置甲中的液滴左移，装置乙中的液滴右移，说明酵母 二
菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．假设装置甲和装置乙的液滴均不移动，说明酵母菌只进行有
点
一
二
c．置于适宜温度环境中。
d．红色液滴向左移动(用装置甲单位时间内向左移动的距离代表
呼吸速率)。
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②测定净光合速率(装置乙)
a．装置乙烧杯中放入适宜浓度的 CO2 缓冲液，用于保证容器内
提
提
升 CO2 浓度恒定，满足光合作用需求。
升
点
点
一
b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。
二
c．红色液滴向右移动(用装置乙单位时间内向右移动的距离代表
升 点
不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫
升 点
一 伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照 二
下照射 6 小时后，在 A、B 的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称
重，分别记为 MA、MB，获得相应数据，即可计算出该叶片的光合作
用强度，其单位是 mg/(dm2·h)，则有 M＝MB－MA，M 表示 B 叶片
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6．某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。
将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的
方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射 6 h 后，在 A、
提
提
升 B 的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为 MA、MB， 升
点
点
一 获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是 mg/(dm2·h)。 二
黑瓶溶氧量(mg/L)
3
33333