光合作用和细胞呼吸的相关实验[核心精要]1．“装置图法”测定光合速率与呼吸速率(1)测定装置(2)测定方法及解读①测定呼吸速率(装置甲)a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。c．置于适宜温度环境中。d．红色液滴向左移动(装置甲单位时间内向左移动距离代表呼吸速率)。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CO2浓度恒定，满足光合作用需求。b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。c．红色液滴向右移动(装置乙单位时间内向右移动距离代表净光合速率)。③根据“总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。2．“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。3．“半叶法”测定光合作用有机物的产生量“半叶法”的原理是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(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫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，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。即M＝MB－MA，M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。[对点训练]1．把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，然后利用下图装置进行实验。该实验不能用于验证()A．光合作用需要CO2B．光合作用能产生O2C．光合作用需要光D．光合作用需要叶绿体B[下部叶片的实验可用于验证光合作用需要CO2，左下部叶片可用于验证光合作用需要光，左上部叶片可用于验证光合作用需要叶绿体。该实验不能验证光合作用能产生O2。]2．为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在25℃条件下进行了一系列实验。下列说法正确的是()A．在无光条件下，液滴向左移动B．在有光条件下，液滴向右移动C．在有光条件下，液滴向右移动的距离代表光合速率D．随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大A[由于CO2缓冲液的作用是维持装置中的CO2含量不变，所以引起装置中气压变化的原因是O2的变化。无光条件下绿色植物只进行细胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A项正确；有光条件下，绿色植物既进行细胞呼吸消耗O2，又进行光合作用产生O2，若光合作用>细胞呼吸，液滴右移；若光合作用＝细胞呼吸，液滴不移动；若光合作用<细胞呼吸，液滴左移，B项错误；在有光条件下，液滴向右移动的距离代表净光合速率，C项错误；在达到光饱和点之前随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大，D项错误。]3．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60min，然后遮光处理60min。全程用CO2传感器测定钟罩内CO2浓度的变化，得到图2曲线。图1图2(1)若要获得小麦的真正光合速率，________(填“需要”或“不需要”)另设对照组。0～60min小麦的真正光合速率为________μmolCO2/(L·h)。(2)实验10min时，小麦叶肉细胞进行光合作用所需CO2的来源是_______________________________________________________。在停止光照的瞬间叶绿体内C3的含量________。[解析](1)前60min测定净光合速率，后60min测定呼吸速率，不必另设对照。真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(2000－800)＋(1200－800)＝1600(μmolCO2/(L·h)。(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吸收。停止光照，缺少NADPH和ATP，不能还原C3。[答案](1)不需要1600(2)线粒体供给和胞外吸收增多(或升高)4．某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样...
