光合作用中常用的实验方法精选PPT.ppt
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1、关于光合作用中常用的实验方法第1页,讲稿共27张,创作于星期日一、光合作用实验中涉及到的药品和器材一、光合作用实验中涉及到的药品和器材及作用及作用NaOH(吸收吸收CO2)Ca(OH)2(检验检验CO2)缓冲液缓冲液NaHCO3溶液溶液(CO2的来源,保证装置内的来源,保证装置内CO2浓度稳定浓度稳定)酒精酒精(脱去叶片中的色素,便于观察脱去叶片中的色素,便于观察淀粉和碘液的颜色反应淀粉和碘液的颜色反应)碘液碘液(检验淀粉检验淀粉)灯灯(光源光源)布布(黑纸黑纸)(遮光遮光)第2页,讲稿共27张,创作于星期日二、光合作用实验的常用方法二、光合作用实验的常用方法饥饿饥饿照光法照光法可以用来验证光
2、合作用的原料或生成的产物:可以用来验证光合作用的原料或生成的产物:实验植物先遮光饥饿,再照光,一段时间后用碘液检测淀粉实验植物先遮光饥饿,再照光,一段时间后用碘液检测淀粉的生成,其遮光饥饿时为了营造空白对照,便于结果分析的生成,其遮光饥饿时为了营造空白对照,便于结果分析第3页,讲稿共27张,创作于星期日1、下图是用健壮植株设计的一个研究植物生理的装置,、下图是用健壮植株设计的一个研究植物生理的装置,A中中装有某种液体。请回答以下问题:装有某种液体。请回答以下问题:(1)欲通过检测叶片中是否有淀粉欲通过检测叶片中是否有淀粉来来验证光合作用需要验证光合作用需要CO2作原料作原料,应该用应该用_个这
3、样的装置,个这样的装置,先都置于先都置于_24小时,再置小时,再置于于_,且对且对A的处理应该是的处理应该是_。两两黑暗黑暗适宜强度(相同)的光照下适宜强度(相同)的光照下实验组中用实验组中用NaOH溶液,对照组中用清水溶液,对照组中用清水(2)若装置中的玻璃钟罩全部遮光,)若装置中的玻璃钟罩全部遮光,A溶液为溶液为NaHCO3缓冲液,缓冲液,则可用这一装置来测定则可用这一装置来测定_。为除去气体膨胀或。为除去气体膨胀或收缩因素,对照组应为收缩因素,对照组应为_。若两个装置起始液面左右相。若两个装置起始液面左右相平,一段时间后都是左高右低,且实验组的液面高度差为平,一段时间后都是左高右低,且实
4、验组的液面高度差为10,对,对照组为照组为2,则可以得出的实验结论是,则可以得出的实验结论是_。细胞呼吸中氧气的消耗量细胞呼吸中氧气的消耗量将植株换成同样大小的死植株将植株换成同样大小的死植株细胞呼吸消耗了细胞呼吸消耗了4个单位的氧个单位的氧第4页,讲稿共27张,创作于星期日同位素标记法:同位素标记法:通常用来研究光合作用中物质的转移。通常用来研究光合作用中物质的转移。第5页,讲稿共27张,创作于星期日2.光合作用研究史上有许多经典的实验光合作用研究史上有许多经典的实验.请分析回答下列问题请分析回答下列问题:卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中,通过通气管向密闭容器
5、中通入通过通气管向密闭容器中通入CO2,通气管上有一个开关通气管上有一个开关,可以控制可以控制CO2的供应的供应,密闭容器周围有密闭容器周围有光源光源,通过控制电源开关可以控制光照的有无通过控制电源开关可以控制光照的有无.卡尔文向密闭容器中通入卡尔文向密闭容器中通入14CO2,经过不同时间的照光经过不同时间的照光(数秒直至数秒直至数十分钟数十分钟)后后,将小球藻放入沸酒精中处理将小球藻放入沸酒精中处理,其目的是其目的是,从而使从而使小球藻中的化合物停留在碳反应的某一阶段小球藻中的化合物停留在碳反应的某一阶段;然后分离出各种化然后分离出各种化合物合物,测定其放射性测定其放射性.上述实验中卡尔文是
6、通过控制上述实验中卡尔文是通过控制来探究来探究14CO2中碳原子的转移路径中碳原子的转移路径.卡尔文发现光照卡尔文发现光照30秒秒,14C出现在三碳化合物出现在三碳化合物,五碳化合物和六碳化五碳化合物和六碳化合物合物,七碳化合物等七碳化合物等20余种化合物中余种化合物中;而当把光照时间缩短为而当把光照时间缩短为5秒时秒时,14C主主要出现在一种三磷酸甘油酸要出现在一种三磷酸甘油酸(三碳化合物三碳化合物)中中,这说明这说明.为探究固定为探究固定CO2的化合物的化合物,卡尔文改变某实验条件后卡尔文改变某实验条件后,发现发现RuBP的含的含量快速升高量快速升高,其改变的实验条件是其改变的实验条件是,
7、由此得出固定由此得出固定CO2的物质是的物质是RuBP.使酶失活,导致碳反应停止使酶失活,导致碳反应停止反应时间长短反应时间长短CO2固定的第一个产物是三磷固定的第一个产物是三磷酸甘油酸,然后由三磷酸甘油酸甘油酸,然后由三磷酸甘油酸转变为其他化合物酸转变为其他化合物停止停止CO2供应供应第6页,讲稿共27张,创作于星期日半叶法半叶法是测定大田农作物光合作用强度的常用方法之是测定大田农作物光合作用强度的常用方法之一。一。3、采用采用“半叶法半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测对番茄叶片的光合作用强度进行测定,其原理是:将对称叶片的一部分(定,其原理是:将对称叶片的一部分(A)遮光,另)遮光,另
8、一部分(一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部)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。在适宜光照下照射分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,小时后,在在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为分别记为MA、MB,获得相应数据,则可计算出该,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度。叶片的光合作用强度。若若M=MB-MA,则,则M表示表示。B叶片被截取部分在叶片被截取部分在6小时内小时内光合作用合成的有机物总量光合作用合成的有机物总量第8页,讲稿共27张,创作于星期日3、下面的方法可用来测定田间棉花植株的光
9、合作用强度。操作步骤如、下面的方法可用来测定田间棉花植株的光合作用强度。操作步骤如下:下:在田间选有代表性的叶片在田间选有代表性的叶片20片(叶片左右称),挂小纸牌编号。片(叶片左右称),挂小纸牌编号。用用5%的三氯乙酸点涂叶柄一圈,将叶柄的筛管细胞杀死,并采取措的三氯乙酸点涂叶柄一圈,将叶柄的筛管细胞杀死,并采取措施尽量保持叶片的自然生长角度。施尽量保持叶片的自然生长角度。按编号顺序分别剪下叶片对称的一半,立即处死,然后依次夹入按编号顺序分别剪下叶片对称的一半,立即处死,然后依次夹入湿润的纱布中,放于暗处;湿润的纱布中,放于暗处;4小时后,要再按编号的顺序以同样的小时后,要再按编号的顺序以同
10、样的速度剪下另一半叶片,也依次夹入湿润的纱布中。速度剪下另一半叶片,也依次夹入湿润的纱布中。返回实验室,将各同号叶片的两半对应叠在一起,在无粗叶脉处返回实验室,将各同号叶片的两半对应叠在一起,在无粗叶脉处用刀片沿边切下一定面积的两个叶块,分别置于两个称量皿中,在用刀片沿边切下一定面积的两个叶块,分别置于两个称量皿中,在8090下烘干下烘干5小时,然后在分析天平上称量,记录数据,进小时,然后在分析天平上称量,记录数据,进行比较。请回答下列问题:行比较。请回答下列问题:(1)在该实验中,特定时间段内()在该实验中,特定时间段内(4小时)每片叶块的净光合产量的小时)每片叶块的净光合产量的计算方法为计
11、算方法为_。(2)用三氯乙酸杀死叶柄筛管细胞的目的是)用三氯乙酸杀死叶柄筛管细胞的目的是_。(3)试验步骤中,有一些措施是为了减少实验误差而设置的,请你列举)试验步骤中,有一些措施是为了减少实验误差而设置的,请你列举两例。两例。照光的叶片干重总量减去黑暗中的叶片干重总照光的叶片干重总量减去黑暗中的叶片干重总量,再除以叶片数量,再除以叶片数阻止实验叶片的阻止实验叶片的光合作用产物输光合作用产物输出出第9页,讲稿共27张,创作于星期日(1)照光的叶片干重总量减去黑暗中的叶片干重总量,再除)照光的叶片干重总量减去黑暗中的叶片干重总量,再除以叶片数(以叶片数(2分)分)(2)阻止实验叶片的光合作用产物
12、输出()阻止实验叶片的光合作用产物输出(2分)分)(3)(以下内容写出任意两项均可,其它合理的分析也可得分,)(以下内容写出任意两项均可,其它合理的分析也可得分,每项每项2分,共分,共4分)分)实验的对象不是一片叶子而是实验的对象不是一片叶子而是20片叶子;片叶子;采用同一叶片对称的两部分进行对照比较的方法;采用同一叶片对称的两部分进行对照比较的方法;先后两次剪下的叶片同样保存在湿润的纱布中;先后两次剪下的叶片同样保存在湿润的纱布中;用于烘干和称重的各叶片两半的部位和面积相同。用于烘干和称重的各叶片两半的部位和面积相同。第10页,讲稿共27张,创作于星期日4某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用
13、速率,作如图所某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率,作如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出),于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为和输出),于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量,测得叶片的叶绿体光合作用的叶圆片烘干后称其重量,测得叶片的叶绿体光合作用速率速率=(3y-2z-x)/6gcm2h(不考虑取叶圆片后对叶生理(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(处的实验条件是()A
14、下午下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光3小时小时B下午下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光6小时小时C下午下午4时后在阳光下照射时后在阳光下照射1小时小时D晚上晚上8时后在无光下放置时后在无光下放置3小时小时A第11页,讲稿共27张,创作于星期日黑白瓶法黑白瓶法一般用于测定水生植物光合作用固定的太阳能或一般用于测定水生植物光合作用固定的太阳能或制造的有机物制造的有机物5.为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在,及其产氧为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在,及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需,可用黑白瓶法量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需,可用黑白瓶法测定
15、该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶,其水体溶解璃瓶,其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物光合作用的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的产生的O2与呼吸消耗的与呼吸消耗的O2的差值(以的差值(以WDO表示);黑表示);黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中水体溶解瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中水体溶解O2的昼夜变化值的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的为水中生物呼吸消耗的O2(以(以BDO表示)。请完成下列表示)。请完成下列实验。实验。(1)实验步骤:)实验步骤:用采水器取该层水样,分别注满用采水器取该层水样,分别注满500mL黑、白瓶并密封剩黑、白瓶并
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