生物蘇教版必修1課件：第四章第二節(jié)第1講光合色素與光能的捕獲

第二節(jié)光合作用第1課時(shí)光合色素與光能的捕獲第四章光合作用和細(xì)胞呼吸[學(xué)習(xí)導(dǎo)航]1．了解光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程以及色素的種類和作用。2.掌握葉綠體中色素的提取和分離。[重點(diǎn)]第四章光合作用和細(xì)胞呼吸一、閱讀教材P72解開光合作用之謎1．17世紀(jì)中葉：范·海爾蒙特用定量的方法研究得出：植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自_____________，而不是土壤。2．1771年:普利斯特萊通過動(dòng)植物之間進(jìn)行氣體交換的實(shí)驗(yàn)得知，植物生長吸收_____________，釋放出___________。水CO2O23．1779年：揚(yáng)·英根豪斯通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)：植物需要_________才能制造出O2。4．1864年：薩克斯采用碘液檢測淀粉的方法,確定葉片在光下能產(chǎn)生________________。5．1940年：魯賓和卡門運(yùn)用________________證明了光合作用釋放的O2、糖類中的氫都來自水。6．1948年：卡爾文用14CO2追蹤光合作用中____________的行蹤，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成糖類等有機(jī)物。陽光淀粉同位素標(biāo)記法碳元素二、閱讀教材P73～74分析光合色素與光能的捕獲1．葉綠體中的色素及作用色素名稱顏色功能葉綠素a________主要吸收和利用__________和藍(lán)光葉綠素b________胡蘿卜素橙黃色主要吸收________________，還有保護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光傷害的作用葉黃素黃色藍(lán)綠色黃綠色藍(lán)紫光紅光2.恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)(1)生物材料：______________(一種絲狀綠藻)和好氧細(xì)菌。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在_____________________集中了大部分的好氧細(xì)菌。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：葉綠體中的光合色素能高效地吸收和利用________________和_______________。水綿紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)紅光藍(lán)光三、閱讀教材P73提取和分離葉綠體中的光合色素1．研磨：稱取5g新鮮的菠菜葉，剪碎后放入研缽中，加入少許二氧化硅、________________及5mL無水乙醇，迅速而充分地研磨。2．過濾:將研磨液過濾到試管中,并及時(shí)用棉塞塞緊試管口。3．畫線:在略短于燒杯高度、寬1cm的干燥濾紙條一端剪去兩個(gè)角，在距該端約1cm處用鉛筆畫一條細(xì)線，用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線畫一條細(xì)而直的________________細(xì)線，吹干后重復(fù)畫濾液細(xì)線若干次。碳酸鈣濾液4．層析分離：將畫好濾液細(xì)線的濾紙條輕輕地插入盛有3mL

層析液的燒杯中，用培養(yǎng)皿覆蓋燒杯。濾液細(xì)線不能觸及________________。5．觀察：幾分鐘后取出濾紙條，觀察到濾紙條上會(huì)出現(xiàn)色素帶，從上到下依次是：胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。層析液1．判斷下列各小題說法是否正確(1)魯賓和卡門及卡爾文都用放射性同位素標(biāo)記法(

)(2)色素帶的寬窄與色素的含量有關(guān)，色素帶越寬說明此種色素的含量越多(

)(3)色素帶的擴(kuò)散速度與溶解度有關(guān)，擴(kuò)散速度越慢說明此種色素的溶解度越高(

)(4)葉綠體中的色素既能溶于有機(jī)溶劑又能溶解于水(

)(5)可選用綠色植物任何部位的葉片進(jìn)行色素的提取與分離(

)(6)薩克斯采用斐林試劑證實(shí)葉片在光下能產(chǎn)生還原性淀粉(

)√×××√×2．填圖胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b植物的光合作用是一個(gè)復(fù)雜的過程，經(jīng)過了眾多科學(xué)家的努力才逐步解開了光合作用的奧秘，下面是幾個(gè)有關(guān)光合作用的重要實(shí)驗(yàn)，請分析：1．17世紀(jì)中葉，比利時(shí)的范·海爾蒙特第一次試圖用定量的方法研究植物的營養(yǎng)來源。通過該實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)為植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自水，而不是土壤。主題一解開光合作用之謎2．1771年,英國科學(xué)家普利斯特萊將點(diǎn)燃的蠟燭與植物一起放入一個(gè)密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放入密閉的玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明：植物可以吸收________________放出________，從而更新空氣成分。二氧化碳氧氣3．1779年荷蘭的揚(yáng)·英根豪斯把帶葉的枝條放到水里。這些葉在陽光下產(chǎn)生O2，在暗處并不產(chǎn)生O2。揚(yáng)·英根豪斯認(rèn)為植物需要陽光才能制造出O2。即________________是進(jìn)行光合作用的條件。4．1864年薩克斯把綠葉放在暗處24小時(shí)，然后把這個(gè)葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理葉片，遮光的一半無顏色變化，曝光的一半呈深藍(lán)色。如圖：光照(1)該實(shí)驗(yàn)中，對照組是________________的一半葉片，實(shí)驗(yàn)組是________________的一半葉片。(2)該實(shí)驗(yàn)說明：光合作用需要________________；光合作用能制造________________。(3)該實(shí)驗(yàn)中，把綠葉放在暗處一段時(shí)間的作用是：_________________________________________________。曝光遮光光照淀粉消耗掉葉片中原有的淀粉，防止對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾水水6．1948年，卡爾文發(fā)布研究成果證實(shí)了CO2被用于合成________________。探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中碳的途徑，即卡爾文循環(huán)。糖類等有機(jī)物1．光合作用的條件——光照。2．光合作用的原料——水和二氧化碳。3．光合作用的產(chǎn)物——氧氣和糖類等有機(jī)物。4．在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們利用了對照實(shí)驗(yàn)，使結(jié)果和結(jié)論更加科學(xué)、準(zhǔn)確：(1)薩克斯：自身對照，自變量為是否照光(一半曝光與另一半遮光)，因變量為葉片是否制造出淀粉。提示：(1)①缺少空白對照，應(yīng)將點(diǎn)燃的蠟燭和小鼠分別單獨(dú)放在玻璃罩內(nèi)，作為空白對照；②沒有認(rèn)識(shí)到光在植物更新空氣中的作用。(2)不能。那樣無法分清氧氣中的放射性是來自水還是二氧化碳。1．下圖表示較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下,小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖。一段時(shí)間后，以下相關(guān)比較不正確的是(

)A．Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B．④中小球藻的質(zhì)量大于①中小球藻的質(zhì)量C．②中水的質(zhì)量大于④中水的質(zhì)量D．試管①的質(zhì)量大于試管②的質(zhì)量C2．某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時(shí)間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色，有的沒有出現(xiàn)藍(lán)色。其中，沒有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是(

)A．a(chǎn)、b和d

B．a(chǎn)、c和e

C．c、d和e

D．b、c和eB解析：光合作用需要光照，c部位被錫箔紙遮蓋，所以c部位的葉肉細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用；而a、e部位為黃白色，沒有葉綠素，故也不能進(jìn)行光合作用，所以加碘液后，a、c、e部位不會(huì)變藍(lán)。主題二光合色素的提取和分離及光能的捕獲1．植物的光合作用離不開光能，光能的捕獲離不開色素。結(jié)合教材完成葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)原理與流程無水乙醇一端兩角濾液細(xì)而直速度快速度慢(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(如圖)2．光能的捕獲(1)光合色素是分布在葉綠體中的,不同的色素吸收的光不同。請結(jié)合下圖分析：由上圖分析得知：(1)葉綠體中的色素只吸收可見光，而對________________和________________等不吸收。(2)葉綠素對________________光和________________光的吸收量大，類胡蘿卜素對________________光吸收量大，對其他可見光并非不吸收，只是吸收量較少。紅外光紫外光紅藍(lán)藍(lán)紫(3)恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象受光部位紅光藍(lán)光②巧妙之處a．實(shí)驗(yàn)材料選擇絲狀綠藻和好氧細(xì)菌：絲狀綠藻的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察;用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。b．沒有空氣的黑暗環(huán)境：排除了氧氣和光的干擾。1．提取和分離葉綠體中的色素操作步驟說明提取色素加石英砂和碳酸鈣，加無水乙醇迅速研磨收集濾液過濾制備濾紙條干燥；剪成長條，一端剪去兩個(gè)角畫濾液細(xì)線濾液細(xì)線越細(xì)、越齊越好；重復(fù)若干次紙層析法分離色素層析液不能觸及濾液細(xì)線；燒杯要蓋培養(yǎng)皿蓋觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果色素的分布順序由上到下依次是：胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)↓↓↓↓↓2.光能的捕獲如下圖所示小組討論(1)某實(shí)驗(yàn)小組得到的色素提取液顏色過淺，可能的原因有哪些？(2)為何人們選擇無色透明大棚？提示：(1)①研磨不充分，色素未能充分提取出來。②稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小。③未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。(2)日光中各色光均能透過無色透明大棚，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚光合效率最高，故人們選用無色透明大棚。1．關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是(

)A．使用定性濾紙過濾研磨液B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C．在畫出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)畫線2～3次D．研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素解析：正確選材和操作是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。在提取葉綠體中的色素時(shí)，漏斗基部放單層尼龍布進(jìn)行過濾，A項(xiàng)錯(cuò)誤；紙層析法分離濾液中的色素時(shí)，需用干燥的定性濾紙，B項(xiàng)正確；畫出一條濾液細(xì)線后需等濾液干后再重復(fù)畫線2～3次，C項(xiàng)錯(cuò)誤；研磨葉片時(shí)是用無水乙醇溶解色素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。B2．如圖表示葉綠體色素吸收光能的情況,根據(jù)此圖并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷以下說法中正確的是(

)①在晚間用大約550nm波長的綠光照射行道樹，目的是通過植物光合作用以增加夜間空氣中的氧氣濃度②據(jù)圖可知，用白光中450nm左右波長的光比白光更有利于提高光合作用強(qiáng)度③在經(jīng)過紙層析法分離出來的色素帶上，胡蘿卜素的印記在最上面④土壤中缺乏鎂時(shí)，420nm～470nm左右波長的光的利用量顯著減少A．②④

B．③④C．①③

D．②③④B解析：葉綠體色素很少吸收綠光，所以晚上用綠光照射行道樹的目的不是增強(qiáng)光合作用；白光中各種波長的光都有，其光合作用效率高于某一單色光。用紙層析法分離出來的色素帶在濾紙條上從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。葉綠素中含Mg，缺Mg導(dǎo)致葉綠素不能合成