高考生物專題復習提分第14講光合作用的發(fā)現(xiàn)及葉綠體中的色素課件

光合作用的發(fā)現(xiàn)及葉綠體中的色素考點整合?考點一光合作用的發(fā)現(xiàn)1.18世紀中期，人們認為植物體內(nèi)全部營養(yǎng)物質(zhì)都是從_____________

中獲得的。2.1771年，英國科學家普里斯特利用蠟燭和小鼠分別與綠色植物在一起的實驗，證明_____________________

。3.1864年，德國科學家薩克斯實驗：暗處理幾小時的綠色葉片一半曝光一半遮光，然后用碘蒸氣處理，曝光處葉片變藍，說明__________________________。土壤植物可以更新空氣

光合作用產(chǎn)生淀粉

4.1880年，美國科學家恩格爾曼的實驗證明氧是由_________

釋放出來的，_____________是綠色植物進行光合作用的場所。5.20世紀30年代，美國科學家魯賓和卡門利用同位素標記H2O和CO2的實驗，證明

____________________________________________。葉綠體葉綠體光合作用釋放的氧全部來自參加反應的水【易錯易混點】對實驗用葉片進行黑暗處理（又稱為饑餓處理）目的是消耗葉片中原有淀粉，避免其干擾。用碘檢驗綠葉中淀粉必須用酒精先進行脫色處理，避免葉綠體色素的干擾。同位素標記法可以追蹤所要觀察的元素，以研究C、O等原子在光合作用中轉(zhuǎn)移的途徑。要點探究?探究點一光合作用發(fā)現(xiàn)的相關(guān)實驗中科學家們注意了哪些問題1.普里斯特利實驗圖，其對照實驗是怎樣設(shè)置的？A與B對照，C與D對照，B與C為平行實驗，起相互對照的作用。2.恩格爾曼實驗過程、現(xiàn)象、變量和結(jié)論變式題【2011·嘉興模擬】1880年美國生物學家G.Engelmann設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將三棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀的水綿體上，并在水綿的懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖14－3所示)，他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是(

)A.細菌對不同的光反應不同，細菌聚集多的地方，水綿光合作用強B.好氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強，則在該種光照射下植物光合作用強C.好氧細菌聚集多的地方，水綿光合作用產(chǎn)生的有機物多，則在該種光照射下植物光合作用強D.聚集的好氧細菌大量消耗光合作用產(chǎn)物——O2，使水綿的光合作用速度加快，則該種光有利于光合作用B

[解析]好氧細菌生活需要氧氣，因此在好氧細菌聚集的地方應該是氧氣多的地方，也是水綿光合作用強的地方。?考點二光合作用色素【易錯易混點】欲降低光合作用可采用綠光，而要增強光合作用可采用紅光和藍紫光或白光。葉綠素不穩(wěn)定，容易被破壞，這是深秋葉片失綠的原因。?考點三實驗：葉綠體中色素的提取和分離1.原理葉綠體中的色素溶解于___________，如_________________

(相似相溶)，形成色素液，所以可以用無水乙醇和丙醇提取葉綠體中色素。分離的原理是：四種色素在層析液中___________不同，因而隨層析液在濾紙上的__________________不同，根據(jù)此原理使各色素分離開來。有機溶劑酒精或丙酮

溶解度

擴散速度

?探究點二實驗：植物細胞中葉綠素的提取與分離1.光合作用的概念(1)場所：葉綠體(2)原料：CO2和H2O(3)條件：光、色素、酶(4)產(chǎn)物：有機物、氧氣[易錯易混點]

注意同位素標記技術(shù)的應用，如光合作用產(chǎn)物氧氣來源于參加反應的水。2.步驟(1)提取葉綠體中的色素——______法。___________5克葉片→放入研缽中，加入少許二氧化硅、碳酸鈣、5毫升丙酮?？焖?、充分地______→______后收集濾液(將研磨液迅速倒入基部已放一塊單層尼龍布的漏斗中過濾，將濾液收集到小試管中，及時用________將試管塞緊備用)。研磨稱取、剪碎研磨過濾

棉塞

(2)制備________。將干燥過的定性濾紙剪成6cm×1cm的條，一端剪去______，距該端______處用鉛筆畫一條極細的橫線。用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻畫____________的濾液線，待________后再重復畫2～3次(次數(shù)越多色素越多)。(3)色素分離——___________法。將干燥后的濾紙條________一端朝下放入有少許(2～3mL)層析液的燒杯中，蓋上_______。(4)觀察。層析后，取出濾紙條，風干后觀察色素分離情況。濾紙條兩角

1cm一條細而直

干燥

紙層析畫線

培養(yǎng)皿[易錯易混點]

由于葉綠素容易分解，所以應避免強光或溫度過高，重復畫濾液細線時應風干，不可加熱。葉綠素溶液在透射光下呈綠色，在反射光下呈紅色的現(xiàn)象稱為熒光現(xiàn)象。[易錯易混點]1.有關(guān)光合色素的基礎(chǔ)：(1)含量最多的色素為葉綠素a，含量最少的為胡蘿卜素，二者之間相距最遠的色素帶為葉黃素和葉綠素a。(2)光合作用中最有效的光為白光，最無效的光為綠光，葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，但對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。(3)葉片呈綠色的原因是葉片不易吸收綠光，而反射的綠光最多。秋天葉片變黃表現(xiàn)出類胡蘿卜素顏色；葉片變紅的原因是液泡中有色素。2.實驗注意問題(1)選材要選擇新鮮、顏色深綠的葉片，保證提取到較多色素。(2)丙酮易揮發(fā)且有一定的毒性，在研磨綠葉時，可將紙片蓋在研缽上，紙中心穿一個洞，將杵棒穿過洞口進行研磨，研磨要迅速、充分，盡量減少丙酮揮發(fā)。濾液收集后，要及時用棉塞將試管口塞緊，以免濾液揮發(fā)。(3)劃濾液細線，要細且直，并含有較多的色素(可重復多次)。(4)向燒杯加層析液時，不要污染燒杯壁，層析液要少量。(5)將干燥后畫有濾液細線的濾紙條放入燒杯層析液中時，剪角一端朝下，一定不要讓濾液細線沒入層析液中，以防色素溶解在層析液中，導致色素帶不清晰、不整齊。(6)色素分離時，不可掀開培養(yǎng)皿蓋，要從外面觀察色素分離情況；不要讓最快分離的色素上升過高或分離到紙條的最頂端。[特別提醒]1.不同顏色溫室大棚的光合效率(1)無色透明大棚日光中各色光均能透過，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以用無色透明的大棚光合效率最高。(2)色素對綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。2.影響葉綠素合成的因素(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。(3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導致葉綠素無法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導致葉綠素合成受阻，葉變黃。3.色素分子作用的不同除少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a，其他色素分子都能吸收和傳遞光能，但能夠轉(zhuǎn)換光能的僅是少數(shù)葉綠素a分子，它接受光能后處于激發(fā)態(tài)，易失去電子而變?yōu)閺娧趸瘎谑蔷蛷闹車肿又袏Z得電子恢復原狀，水則被分解。所以在光反應中H2O是最終電子供體，NADP＋是最終電子受體。備用習題1．【2011·南昌聯(lián)考】德國科學家薩克斯將綠色葉片放在暗處數(shù)小時“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)后，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍，曝光部分變藍。下列有關(guān)本實驗的分析及結(jié)論合理的是(

)①本實驗未設(shè)對照組②有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因③實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài)④實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉A．①～④全部B．只有②③④C．只有①②③D．只有②③[解析]

D該實驗中曝光部分與遮光部分形成了對照，①錯誤。該實驗只能證明有淀粉的生成，但不能證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉，④錯誤。2．普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi)，結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時間。但后來有人重復這個實驗，卻有的能成功，有的不能成功。以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法，不正確的是(

)A．該實驗并不科學，沒有可重復性B．該實驗的成功與否，要看是否將裝置置于陽光下C．該實驗說明光合作用釋放的氧氣與小白鼠需要的氧氣達到了平衡D．該實驗說明光合作用需要的CO2與小白鼠呼出的CO2達到了平衡[解析]

A普里斯特利的實驗成敗與否的關(guān)鍵，是要把裝置置于陽光下。普里斯特利的實驗雖然把實驗裝置置于陽光下，取得了成功，但他卻忽視了一點，即沒有明確地說明將實驗裝置置于陽光下是取得實驗成功的必要條件。所以后來的科學工作者在重復該實驗時，置于陽光下的取得了成功，不置于陽光下的則遭到失敗。3．下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進行光合作用的實驗示意圖。一段時間后，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[解析]

C

Y1