光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程

光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程第一頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★思考：古時(shí)候，人們一直以為小小的種子之所以能夠長(zhǎng)成參天大樹(shù)，它那粗壯的樹(shù)干和繁茂的樹(shù)枝完全是由“土壤汁”變化而來(lái)的，事情果然是這樣嗎？亞里士多德第二頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、海爾蒙特(V.Helment)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1648比利時(shí),范·海爾蒙特五年后柳樹(shù)增重74.5kg干土減重＜0.06kg柳苗重2kg干土重90kg植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料主要來(lái)自于水，而不是土壤。？海爾蒙特第三頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★思考：海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)忽視了什么對(duì)于有機(jī)物形成所起的作用？土壤中損失的少量重量是什么？空氣無(wú)機(jī)鹽第四頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、普利斯特萊(J.Priestley)的實(shí)驗(yàn)1771英國(guó),普利斯特萊1648結(jié)論：植物生長(zhǎng)不僅需要土壤中的水，而且需要從空氣中吸收CO2，同時(shí)釋放出O2。普利斯特萊第五頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★思考：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明之？人們重復(fù)普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)，但有的人成功了，而有的人失敗了，你能找到原因嗎？光照以“光照與否”作為單一變量設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)第六頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第七頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、英根豪斯(J.Ingenhousz)的實(shí)驗(yàn)164817711779荷蘭,揚(yáng)·英根豪斯結(jié)論：植物需要陽(yáng)光才能制造出O2。英根豪斯第八頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★思考：植物在陽(yáng)光下只產(chǎn)生氧氣嗎？第九頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日4、薩克斯(J.vonSachs)的實(shí)驗(yàn)1648177117791864德國(guó),薩克斯結(jié)論：植物葉片在陽(yáng)光下可以產(chǎn)生淀粉。1、把綠色葉片放在暗處幾小時(shí)進(jìn)行饑餓處理。2、然后把這個(gè)葉片一半曝光，另一半遮光，放置一段時(shí)間。3、然后，放入酒精中隔水加熱，再用碘蒸氣處理葉片。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明綠色植物在光下能制造淀粉。薩克斯第十頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★思考：光合作用的反應(yīng)場(chǎng)所是什么？如何實(shí)驗(yàn)證明？第十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日5、恩吉爾曼(C.Engelmann)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。16481771177918641880德國(guó),恩吉爾曼恩吉爾曼第十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日恩格爾曼實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處1.材料：水綿----水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察好氧細(xì)菌----可以確定釋放氧氣多的部位2.環(huán)境：沒(méi)有空氣----排除了氧氣的干擾黑暗環(huán)境中----排除了光的干擾3.對(duì)比實(shí)驗(yàn)：極細(xì)的光束----使葉綠體上可分為有光和無(wú)光部位形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)還可使葉綠體上分為光多和光少的部位形成對(duì)比實(shí)驗(yàn)臨時(shí)裝片要重新暴露在光下----反過(guò)來(lái)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論第十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★試一試：你能寫(xiě)出光合作用的反應(yīng)式嗎？H2O+CO2O2+

(CH2O)葉綠體光能★思考：什么是光合作用？指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。（P76-第一段）第十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★思考：H2O和CO2都含有氧元素，你知道光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素來(lái)自于H2O還是CO2嗎？如果讓你證明之，你有何思路？第十六頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★小常識(shí)：放射性同位素標(biāo)記法同位素：兩個(gè)原子質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不同，具有相同的原子序，在周期表上是同一位置的元素，稱為同位素。

放射性同位素：放射性同位素的原子核很不穩(wěn)定，會(huì)不間斷地、自發(fā)地放射出某種可以檢測(cè)到的射線，直至變成另一種穩(wěn)定的同位素。放射性同位素標(biāo)記法：放射性同位素與這種元素的其它同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。利用放射性同位素代替非放射性的同位素參與生物化學(xué)反應(yīng)，用儀器對(duì)其進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。這種方法叫做放射性同位素標(biāo)記法。有關(guān)生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的研究，幾乎都要借助于該方法。第十七頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日6、魯賓(S.Ruben)和卡門(mén)(M.Kamen)的實(shí)驗(yàn)164817711940美國(guó),魯賓、卡門(mén)17791864結(jié)論：植物光合作用釋放的氧氣來(lái)自于水。1880C18O2H218OCO2H2O18O2O2光照射下的小球藻懸液魯賓卡門(mén)第十八頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日7、卡爾文(M.Calvin)的實(shí)驗(yàn)貢獻(xiàn)：CO2被用于合成糖類等有機(jī)物的復(fù)雜過(guò)程。1948美國(guó),卡爾文164817711940177918641880卡爾文第十九頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日經(jīng)過(guò)眾多科學(xué)家長(zhǎng)達(dá)300年的不懈努力，人類逐漸了解了光合作用的基本知識(shí)，但如今關(guān)于光合作用的未解之謎還有很多，科學(xué)家還需要繼續(xù)探究……關(guān)于光合作用的科學(xué)研究結(jié)束了嗎？1648177119401779186418801948現(xiàn)在及未來(lái)海爾蒙特普利斯特萊英根豪斯薩克斯恩吉爾曼魯賓和卡門(mén)卡爾文？第二十頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日★科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想及方法，對(duì)你有何啟發(fā)？（4）恰當(dāng)?shù)剡x材（如恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)材料：水綿和好氧細(xì)菌)（1）設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)（如薩克斯的暴光和遮光實(shí)驗(yàn)、英根豪斯將枝條放在光下和暗處)（2）控制單一變量（魯賓和卡門(mén)標(biāo)記H2O和CO2中的O)（3）顯性化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（普利斯特萊實(shí)驗(yàn)利用蠟燭創(chuàng)造條件，使無(wú)法觀察到的空氣成分變化表現(xiàn)出來(lái))

……第二十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1.在光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，幾位科學(xué)家做了幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在邏輯上的嚴(yán)密性和意義，不正確的是(

)。A．普利斯特利把小鼠和綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，小鼠不會(huì)死亡——證明了綠色植物在光照條件下吸收CO2，放出O2，從而更新了空氣B．薩克斯把綠色葉片部分曝光，遮光部分是作為對(duì)照處理——證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉C．恩格爾曼用水綿和好氧細(xì)菌以極細(xì)光束照射，曝光是作為對(duì)照處理——證明了氧氣由葉綠體釋放出來(lái)，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所D．魯賓和卡門(mén)用同位素分別標(biāo)記CO2和H2O，供綠色植物利用，分析各自放出的氧——證明光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自H2OA課堂評(píng)價(jià)第二十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日2．德國(guó)科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)數(shù)小時(shí)后，再把葉片的一部分遮光，一部分曝光。一段時(shí)間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗再用碘蒸氣處理，結(jié)果遮光部分不變藍(lán)，曝光部分變藍(lán)。下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的分析及結(jié)論合理的是(

)。①本實(shí)驗(yàn)未設(shè)對(duì)照組②有無(wú)光照是遮光和曝光區(qū)域顯現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因③實(shí)驗(yàn)初始時(shí)遮光和曝光區(qū)域均達(dá)到無(wú)淀粉狀態(tài)④實(shí)驗(yàn)證明葉綠體利用光能將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉A．只有②③ B．只有①②③C．只有②③④ D．①～④全部A課堂評(píng)價(jià)第二十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、選一盆天竺葵預(yù)先放在黑暗中48h，再將整個(gè)葉片左側(cè)用黑紙夾住，在陽(yáng)光下照4h，剪下此葉片，用打孔器分別在該葉片的不同部位取下A、B兩個(gè)圓片(如右圖)，放在酒精中加熱脫色，再用清水漂洗，取出后加碘液，請(qǐng)據(jù)此回答:(1)將植株在黑暗中放48h的目的是

。

(2)A、B兩個(gè)圓片中,變藍(lán)的是

，說(shuō)明該處進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了

。(3)比較A和B,說(shuō)明

。B淀粉光合作用需要光課堂評(píng)價(jià)使植物體內(nèi)原有淀粉全部消耗掉第二十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日4、海爾蒙特用桶盛著稱好重量的土壤，插入稱好重量的柳條，澆以雨水，并精確地收集全部落葉等脫落物。5年后，柳樹(shù)共增重74.5kg，而土壤的全部損失還不到60g。于是他得出結(jié)論，柳條獲得的74.5kg的物質(zhì)只來(lái)源于水。請(qǐng)據(jù)此回答：（1）根據(jù)你所掌握的生物學(xué)知識(shí)，判斷海爾蒙特的結(jié)論是否確切?為什么?（2）土壤中損失的少量物質(zhì)是

。無(wú)機(jī)鹽不確切。因?yàn)樗麤](méi)有考慮空氣對(duì)有機(jī)物形成所起的作用。課堂評(píng)價(jià)第二十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.右圖是20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法研究光合作用的示意圖。他們用氧的同位素(18O)分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別成為HO和C18O2，然后按示意圖做實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)對(duì)實(shí)驗(yàn)作出必要說(shuō)明。課堂評(píng)價(jià)第二十六頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日(1)在小球藻進(jìn)行光合作用過(guò)程中，向第一組提供的物質(zhì)是______和______；向第二組提供的物質(zhì)是___