1819 第4章 第2节 第1课时 光合色素与光能的捕获Word文件下载.docx

1、通过植物和动物之间进行气体交换的实验植物生长需要吸收CO2，同时释放出O21779扬英根豪斯把带叶的枝条放入水里，发现叶在阳光下产生O2，在暗处不产生O2植物需要阳光才能制造出O2864萨克斯采用碘液检测淀粉的方法叶片在光下能产生淀粉1940鲁宾和卡门运用同位素标记法光合作用释放的O2来自水，糖类中的氢也来自水1948卡尔文用14C标记的CO2进行示踪CO2被用于合成糖类等有机物二、光合色素与光能的捕获1恩吉尔曼的实验（1）生物材料：丝状绿藻（水绵）和好氧细菌。实验现象：在红光区和蓝光区集中了大部分的好氧细菌。实验结论：叶绿素主要吸收红光和蓝光。（2）可见光束看起来是白色的，通过三棱镜时会分成

2、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色连续光谱。用透过三棱镜后的不同颜色的光照射临时装片中水绵的叶绿体，发现好氧性细菌聚集于红光区和蓝光区的叶绿体部位。这说明叶绿体中的色素能有效的吸收和利用红光和蓝光。2叶绿体中的色素及作用色素名称颜色功能叶绿素a蓝绿色主要吸收和利用红光和蓝光叶绿素b黄绿色胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光，还有保护叶绿素免遭强光伤害的作用叶黄素黄色三、提取和分离叶绿体中的色素1实验原理（1）叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以用无水乙醇等能提取色素。（2）层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，

3、溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。所以用纸层析法来分离四种色素。2实验材料：幼嫩、鲜绿的菠菜叶。3实验注意事项及原因步骤方法原因色素提取选取新鲜叶片：色素含量高加入少许二氧化硅和碳酸钙：作用分别是研磨充分、保护色素加入5 mL无水乙醇：溶解、提取色素分离剪去两角：防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快画滤液细线画得细、直：防止色素带重叠叶绿体色素层析装置示意图层析液不能触及滤液细线：防止色素溶于层析液中烧杯加盖：防止层析液挥发4实验结果基础自测1判断正误（1）色素提取液是无水乙醇，分离液是层析液。（）（2）不同色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关。（3）分离结束后，滤纸条上的颜

4、色自上而下依次是黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色。（4）叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光，除此之外，叶绿素还主要吸收红光。（5）植物叶片多呈现绿色的原因是对绿光的吸收最多。（6）研磨菠菜叶时加入石英砂是为了保护叶绿素。答案（1）（2）（3）提示：分离结束后，滤纸条上的颜色自下而上依次是黄绿色、蓝绿色、黄色和橙色。（4）（5）植物叶片多呈绿色的原因是叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来。（6）研磨菠菜叶时加入石英砂是为了研磨的更充分。2请按时间先后顺序排列下列事件（）德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法，证明了光合作用释放的氧气来自参加反应的水英

5、国科学家普利斯特莱指出植物可以更新空气德国生物科学家恩吉尔曼用丝状绿藻做实验，证明光合作用会产生氧气，且产生氧气的多少和光合作用的效率成正比A BC DC普利斯特莱于1771年指出植物可以吸收CO2，释放O2，更新空气；萨克斯在1864年证明叶片光合作用产生了淀粉；恩吉尔曼则是在1883年用丝状绿藻做实验，证明自己的观点；最晚的是鲁宾和卡门在1940年采用同位素标记法，证明光合作用释放的O2来自水，因此C选项是正确的。3如图是新鲜绿叶中四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是（） 【导学号：95252125】A提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B水稻在收获时节，叶片中色素量（甲乙）

6、（丙丁）C四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D四种色素中，丙和丁主要吸收红光B甲、乙、丙、丁分别表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。水稻在收获时节，叶片呈黄色，所以叶片中色素含量变化是（甲乙）（丙丁）。合 作 探 究攻 重 难光合作用过程的研究思考交流1萨克斯实验跟鲁宾和卡门的实验对照设计方法相同吗？提示：不相同。萨克斯实验的对照方式为自身对照（一半曝光与另一半遮光）；而鲁宾和卡门实验的对照方式为相互对照（通过标记不同的物质：HO和C18O2）。2借鉴普利斯特莱和萨克斯的实验方法，如何设计实验证明CO2是光合作用的必要条件？将绿色植物放在玻璃罩内，一组中加入盛有NaOH溶液的

7、烧杯，一组加入盛有等量蒸馏水的烧杯。暗处理一段时间后，再置于相同光照条件下，经碘蒸气处理，观察是否有蓝色出现。（1）普利斯特莱的实验实验过程及现象密闭玻璃罩绿色植物小鼠不易窒息死亡实验分析a缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将小鼠单独置于玻璃罩内，作为空白对照。b没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。c限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。（2）萨克斯的实验黑暗中饥饿处理的绿叶a设置了自身对照， 自变量为光照，因变量是叶片颜色变化。b实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。c本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还

8、证明了光是光合作用的必要条件。（3）鲁宾和卡门的实验实验过程及结论HOCO2植物18O2；H2OC18O2植物O2光合作用释放的O2全部来自于水。设置了对照实验，自变量是标记物质（HO和C18O2），因变量是O2的放射性。德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时（消耗掉叶片中的淀粉）后，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是（）本实验未设对照组有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉A全部 B

9、只有C只有 D只有【技巧点拨】明确萨克斯实验的过程和结论是解答本题的关键。D该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照；该实验能证明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉。（1）本实验的实验组是遮光组实验还是曝光组实验？遮光组实验。（2）本实验还能得到的结论是什么？光合作用需要光照。活学活用1现有四个实验装置，若要分别验证绿色植物产生O2需要光以及O2是由绿色植物释放的，则应选用的实验组合是（）A和 B和C和 D和A实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则，要验证绿色植物产生O2需要光，单一变量应是光的有无，应选用的实验组合是；要验证O2是由绿色植物释放的，单一变量是绿色植物的有无

10、，应选用的实验组合是。21880年美国生物学家C.Engelmann设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到带状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况（如图），他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是（） 95252126】A细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强C好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强D聚集的好氧细菌大量消耗光合作用的产物O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用B本题通过

11、实验研究光合作用的光谱，考查实验分析能力。好氧细菌的生活是需要氧气的，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，也就是水绵光合作用强的地方。题后反思光合作用探究历程中的重要结论（1）植物可以更新空气（普利斯特莱）。（2）证明了光和绿叶在更新空气中不可缺少（扬英根豪斯）。（3）绿色植物在光下释放氧气，吸收二氧化碳。（4）光合作用的产物有淀粉（萨克斯）。（5）光合作用释放的氧气来自水（鲁宾和卡门）。（6）CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳（卡尔文）。光合色素与光能的捕获在叶绿体内，类囊体膜上的色素可以分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝

12、卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。1夏天时绿叶茂盛，而到了深秋却有“看万山红遍，层林尽染”的美景，你能解释不同季节中树叶颜色不同的原因吗？夏天，叶片中叶绿素的含量较多，叶片呈绿色。深秋时，叶绿素大部分被降解掉，而液泡中的花青素导致叶片变红。2选择提取色素的材料时，选择颜色浓绿的叶片而不选择颜色发黄的叶片，为什么？颜色浓绿的叶片比颜色发黄的叶片含有更多的叶绿素。（1）叶绿体中的色素与吸收光谱（2）叶绿体中的色素对光的吸收特点叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素对红光和蓝光的吸收量大，类胡

13、萝卜素对蓝紫光吸收量大，对其他可见光并非不吸收，只是吸收量较小。（3）叶绿体功能的验证实验恩吉尔曼实验实验结论a叶绿体是进行光合作用的场所。bO2是由叶绿体释放的。（4）实验设计“四妙”实验材料选得妙：实验材料选择水绵和好氧细菌。水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干扰。观测指标设计的妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。实验对照设计的妙：进行黑暗（局部光照）和曝光对比实验，明确实验结果完全是光照引起的等。特别提醒：1并不是所有的真核植物细胞中都含有叶绿体，只有进行光合作用的组织或器官才含有叶绿体，如叶肉细胞。 2能进行光合作用的不一定含有叶绿体，如蓝藻。1883年，美国生物学家恩吉尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到含带状叶绿体的丝状水绵体上，并在水绵的悬液中放入了细菌，观察细菌在水绵不同区段的聚集情况（如图），以确定该区段水绵光合作用的强度。下列相关叙述中错误的是（）A该实验可证明水绵叶绿体色