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为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。
实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、溴麝香草酚蓝、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、CO2充气机、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。
实验步骤和预测实验结果:
(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放入盛有等量蒸馏水、溴麝香草酚蓝NaHCO3稀溶液、溴麝香草酚蓝的两支试管中。此时,叶片均浮在液面上,溶液呈现蓝色。
(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部,溶液呈现蓝色。
(3) 。
(4) 。
(5) 。
分析预测的结果:
【解题思路】 本题考查了怎样用酸碱指示剂定性证明光合作用吸收CO2、呼吸作用放出CO2,怎样用叶片沉浮法定性证明光合作用产生O2、呼吸作用消耗O2。溴麝香草酚蓝是酸碱指示剂。一开始溶液呈现蓝色,说明溶液已是碱性,所以先使溶液呈酸性,才能检测出光合作用吸收CO2使溶液呈碱性。本题的关键是空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计,由此得出:蒸馏水的试管无气体的产生和消耗,所以溶液始终呈现蓝色,叶片始终在试管底部。
【答案】 (3)向NaHCO3稀溶液试管充入CO2,使溶液呈现黄绿色,另一试管不充CO2 (4)将这两支试管放在日光灯下,光照一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,溶液呈现蓝色,蒸馏水中的叶片仍在试管底部,溶液呈现蓝色 (5)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片下沉,溶液呈现黄绿色,蒸馏水中的叶片仍在试管底部,溶液呈现蓝色 分析预测的结果:(1)光照下,NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用,吸收的CO2多于呼吸作用放出的CO2,pH上升,溶液呈现蓝色,并且光合作用放出的O2多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼吸,pH不变,溶液呈现蓝色,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。(2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用,放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中,使pH下降,溶液呈现黄绿色,并消耗了叶肉细胞间隙中的O2,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部,溶液呈现蓝色
实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、溴麝香草酚蓝、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、CO2充气机、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。
实验步骤和预测实验结果:
(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放入盛有等量蒸馏水、溴麝香草酚蓝NaHCO3稀溶液、溴麝香草酚蓝的两支试管中。此时,叶片均浮在液面上,溶液呈现蓝色。
(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部,溶液呈现蓝色。
(3) 。
(4) 。
(5) 。
分析预测的结果:
【解题思路】 本题考查了怎样用酸碱指示剂定性证明光合作用吸收CO2、呼吸作用放出CO2,怎样用叶片沉浮法定性证明光合作用产生O2、呼吸作用消耗O2。溴麝香草酚蓝是酸碱指示剂。一开始溶液呈现蓝色,说明溶液已是碱性,所以先使溶液呈酸性,才能检测出光合作用吸收CO2使溶液呈碱性。本题的关键是空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计,由此得出:蒸馏水的试管无气体的产生和消耗,所以溶液始终呈现蓝色,叶片始终在试管底部。
【答案】 (3)向NaHCO3稀溶液试管充入CO2,使溶液呈现黄绿色,另一试管不充CO2 (4)将这两支试管放在日光灯下,光照一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,溶液呈现蓝色,蒸馏水中的叶片仍在试管底部,溶液呈现蓝色 (5)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片下沉,溶液呈现黄绿色,蒸馏水中的叶片仍在试管底部,溶液呈现蓝色 分析预测的结果:(1)光照下,NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用,吸收的CO2多于呼吸作用放出的CO2,pH上升,溶液呈现蓝色,并且光合作用放出的O2多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼吸,pH不变,溶液呈现蓝色,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。(2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用,放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中,使pH下降,溶液呈现黄绿色,并消耗了叶肉细胞间隙中的O2,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部,溶液呈现蓝色
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荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化间下表。
叶片
发育情况[来源:中*教*网z*z*s*tep]
叶面积(最大面积的%)
总叶绿素含量
气孔相对开放度
净光合速率
A
新叶展开前
19
—
—
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注:“____”表示未测数据.
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②___________,导致_______________。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累_________;D的叶肉细胞中,ATP含量将__________。]
(3)与A相比,D合成生长素的能力________;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是_______________。
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是______的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是________。
叶片
发育情况[来源:中*教*网z*z*s*tep]
叶面积(最大面积的%)
总叶绿素含量
气孔相对开放度
净光合速率
A
新叶展开前
19
—
—
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注:“____”表示未测数据.
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②___________,导致_______________。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累_________;D的叶肉细胞中,ATP含量将__________。]
(3)与A相比,D合成生长素的能力________;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是_______________。
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是______的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是________。
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