必修一.4.2.1光合作用-光與光合作用的過程-教師

1、 20092010學(xué)年度大許中學(xué)高一生物教學(xué)案第二節(jié)光合作用（1）一、目標(biāo)與方法1了解研究光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，理解研究光合作用過程的一般方法2理解葉綠體中色素的種類及作用3掌握提取和分離葉綠體中色素的原理及方法二、課前預(yù)習(xí)：認(rèn)真閱讀教材，完成下列問題：光合作用的探究歷程（1）1771年。英國科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了植物的生長需要，同時(shí)TOC o 1-5 h z釋放出o（2）1779年，荷蘭科學(xué)家做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：植物需要才能制造出o（3）1864年，德國科學(xué)家采用.的方法。實(shí)驗(yàn)成功地證明了葉片在光下除釋放外，還能產(chǎn)生o（4）1940年，美國科學(xué)家和利用法進(jìn)行了探究。他們用

2、氧的同位素分別標(biāo)記HO和COo這一實(shí)驗(yàn)有力地證明光合作用釋放的氧氣來自，糖類中的氫也來自2o（5）1948年美國科學(xué)家等用.標(biāo)記的CO2,并用小球藻做實(shí)驗(yàn)來探究明CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)o22、葉綠體中色素的提取和分離（1）提取色素時(shí)加入二氧化硅的目的是加入碳酸鈣的目的是加入丙酮或酒精的目的（2）畫濾液細(xì)線時(shí)要用.畫線，要求是并重復(fù)二三次。（3）分離色素時(shí)將3ml層析液倒入燒杯中，將濾紙條（.的一端朝下）略微斜靠著燒杯的內(nèi)壁，輕輕地插入到中，隨后，用蓋上燒杯（注意：TOC o 1-5 h z一定不能讓）（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：色素帶共有條，從上到下依次為：.素（色）；.

3、素（色）；素（色）；素（色）3.1883年德國科學(xué)家利用巧妙地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，獲得了.光譜。他認(rèn)為光合作用產(chǎn)生的多少和成正比。他在實(shí)驗(yàn)中驚奇地發(fā)現(xiàn)在和區(qū)集中了大部分的好氧細(xì)菌。三、重難點(diǎn)突破：考點(diǎn)1.光合作用過程探究歷程歸納：【例題1】、（08年寧夏卷）為證實(shí)葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝片需要給予一定的條件，這些條件是（B）A、光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCOs稀甘周*賓*述鼻、方廉實(shí)結(jié)論1771-利斷轉(zhuǎn)利（*）小鼠場(chǎng)色植身，（空由才J*）不燉滅小A.7息空氣17794-空氣只下且只有葉才總更ttMJLM空氣常要葉舸陽先1845年梅耶倦）轉(zhuǎn)化守鼻龍侔律測(cè)桂物進(jìn)

4、什丸舍作用18644-護(hù)Jt刪鶴）（*夕對(duì)JK）一旦4潭苣色艮*無廈色變化綠色葉片光舍作用產(chǎn)生滾海18804-*l*_r*好“感1丸全一（白身#M）好H曲只介布虛丸的用OaA葉罩體佯戲出來的，葉it休是丸舍作用場(chǎng)所1939年魯賓、卡門（*）i-HieOsCO2-（放射性岡位示尊*、對(duì)JR決）*Aoa丸舍作用無歡的氧金癢來于水溶液B、光照、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO稀溶液C、黑暗、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCO稀溶液3D、黑暗、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO稀溶液3【例題2】如下圖所示，某植物上的綠葉經(jīng)陽光照射24h后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的部分不呈現(xiàn)藍(lán)色，而不被錫箔覆蓋的部分

5、全呈藍(lán)色，本實(shí)驗(yàn)證明(B)。光合作用需要C02(2)光合作用需要光(3)光合作用需要葉綠素(4)光合作用放出氧氣(5)光合作用制造淀粉A(1)(2)B(2)(5)C(3)(4)D(1)(3)解析在光照24h的前提下，葉片裸露部分進(jìn)行光合作用，經(jīng)脫色，漂洗后用碘液處理變藍(lán)，說明有淀粉生成，即(5)，有錫箔覆著的位置，因沒有光，用碘液處理未變藍(lán)，說明它未進(jìn)行光合作用，即(2),應(yīng)選答案B。答案B【變式訓(xùn)練】.(原創(chuàng)題)如下圖為美國科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤法研究光合作用中釋放的氧氣的來源的實(shí)驗(yàn)示意圖，則相關(guān)敘述不正確的是(D)甲圖中的A代表O2，它來源于H2O乙圖中的B代表1802，它來源于H2

6、18O本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用產(chǎn)生的氧全部來自水該實(shí)驗(yàn)的設(shè)置缺少對(duì)照組，尚不足以得出可靠【解析】：該實(shí)驗(yàn)的目的在于探究光合作用中釋放氧氣的來源，實(shí)驗(yàn)中Ci8O2和HJ8O即構(gòu)成了相互對(duì)照，通過探究氧氣中是否具放射性180，可確認(rèn)光合作用所釋放的氧氣來源于C02還是H20,故A、B、C均正確，D不正確?！敬鸢浮緿考點(diǎn)2.色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)：1實(shí)驗(yàn)原理提?。壕G葉中的色素不溶于水，而能夠溶解在有機(jī)溶劑如無水乙醇、丙酮和石油醚中，所以用無水乙醇作溶劑，可以提取葉綠體中的色素。分離：綠葉中的色素不止一種，它們都能溶解在層析液中(由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成)，根據(jù)色素在層析液中的溶解度的不同，

7、溶解度大在濾紙上擴(kuò)散速度快，反之則慢，因而可用紙層析法進(jìn)行分離。2.實(shí)驗(yàn)流程： 握取色累：稀罐5富綠色町-片并前碎力口人少血SiO2,01003和5eL.丙西阿研缽-一硏磨過濾收集列試管內(nèi)并塞緊皆口CD將干煙葩澹纟氏爾成泯6cm.1cm的紙繞”制紙無丿魴主一端蜩個(gè)角一在建巨嘉前筠術(shù)1cmAfc用鉛筆畫皺用毛細(xì)吸膏吸取少：fit謔液”涪殆筆線址均勻色素。離紙辰析）1ii、培養(yǎng)皿蓋上燒杯結(jié)果:港全氏豕上出現(xiàn)四條據(jù)度、tlujuieiwnf、洗手mmnnT.樂理實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析幾分鐘后，取出濾紙條，干燥后，其色素帶的排列、寬窄、顏色如下色素種類色索顏色色素含*胡蓼卜素橙箕色量少葉黃索黃色較少葉薑綠色最

8、多葉爆素b較多溶解度擴(kuò)敞速度最快較離較快較低較慢最低最懂【特別提醒】：色素帶在濾紙條上的位置高低，代表了色素在層析液中的溶解度大小。色素帶越往上，表示在層析液中溶解度越大，擴(kuò)散速度越快。相鄰色素帶之間的距離遠(yuǎn)近反映了溶解度的差別。在濾紙條上，距離最近的是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠(yuǎn)的是胡蘿卜素與葉黃素。色素帶的寬度代表色素的含量差異。色素帶最寬的是葉綠素a,最窄的是胡蘿卜素。例題：（江蘇高考題）分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色）、幾乎無色。注：“+”表示加；“”表示不加處理ABCSKU少量）

9、+CaCOj（少量）-+95%乙醇（10毫升）+蒸憎水（10毫升）-十試回答：（1）A處理得到的溶液顏色是黃綠色，原因是部分葉綠素受到破壞（2）B處理得到的溶液顏色是幾乎無色，原因是葉綠素不溶于水（3）C處理得到的溶液顏色深綠色，原因是大量葉綠素溶于乙醇中解析：葉綠體中色素提取的原理是使色素溶解在有機(jī)溶劑中。該實(shí)驗(yàn)以95%乙醇為溶劑，加SiO?是為了研磨充分，色素釋放出來的多；加少許CaCO?是為了防止在研磨時(shí)葉綠體中的色素受到破壞。A研缽中加入有SiO?、95%乙醇，未加CaCO?，部分葉綠素受到破壞，故處理后得到的洛液顏色是黃綠色。B研缽中加入了SiO2、CaCO?、蒸餾水而未加95%乙醇

10、，葉綠素不洛于水，故得到的洛液幾乎呈無色。C研缽中加入了SiO?、CaCO?、95%乙醇，大量葉綠素溶于乙醇中，故呈深綠色。答案(1)黃綠色部分葉綠素受到破壞(?)幾乎無色葉綠素不溶于水(?)深綠色大量葉綠素溶于乙醇中【變式訓(xùn)練1】(08年江蘇學(xué)業(yè)水平測(cè)試卷)利用新鮮的菠菜葉進(jìn)行“葉綠體中色素提取和分離”的實(shí)驗(yàn)，濾液經(jīng)層析后，色素帶在濾紙條上的分布順序是(A)I8!0胡蘿卜素一葉黃素葉綠素a葉綠耒bB胡蘿卜素一葉黃素葉綠素b葉綠耒胡蘿卜素葉綠素a一葉綠素bD葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素【變式訓(xùn)練2】.某同學(xué)在做提取葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，收集到的色素提取液為淡綠色。分析產(chǎn)生該結(jié)果的可能原因是(

11、A)研磨不充分，色素未能充分提取出來丙酮加入量太多，稀釋了色素提取液丙酮加得太少，色素未提取出來未加CaCO3粉末，葉綠素分子已破壞A.B.C.D.【解析】：葉綠體中的色素不溶于水但能溶于有機(jī)溶劑，如丙酮、四氯化碳、層析液等收集到的色素提取液為淡綠色，說明單位體積里面含有的葉綠素少，在題目給出的選項(xiàng)中，A選項(xiàng)的三個(gè)原因都能導(dǎo)致這一結(jié)果的發(fā)生。考點(diǎn)3.葉綠體中的色素的種類及吸收光譜：菌，然后在顯微鏡下觀察細(xì)菌在絲狀綠藻各部分的聚集情況。色素種類吸收光譜葉綠素約占3/4)葉綠素a(藍(lán)綠色)吸收紅光和藍(lán)紫光葉綠親b黃綠色)吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜親C含量約占1/4)胡夢(mèng)卜素(:橙吸收藍(lán)紫光葉黃素吸收

12、藍(lán)紫光【例題】.將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀綠藻上，并在絲狀綠藻的懸液中放人一些細(xì)1*!430470、r1r1卩剛毛藻(Cladopnora)放大200倍(1)細(xì)菌聚集多的部分表示_02濃度高，即這部分絲狀綠藻的光合作用強(qiáng)度咼。在絲狀綠藻懸液中放入的細(xì)菌，在其新陳代謝的過程中需要光合作用提供的氧氣和.有機(jī)物。如果將該絲狀綠藻長期放在500551毫微米的波長下照射，絲狀綠藻將會(huì)_,原因是500551毫微米的波長為綠光區(qū)，絲狀綠藻幾乎不吸收綠光，因而絲狀綠藻不講彳光合作用而死亡。從細(xì)菌大量聚集的區(qū)域可以看出，主要作用光譜為紅光_區(qū)和.藍(lán)紫光區(qū)?！敬鸢浮?1)。2光合作用(2)氧氣有機(jī)物(3)死亡50

13、0551毫微米的波長為綠光區(qū)，絲狀綠藻幾乎不吸收綠光，因而絲狀綠藻不進(jìn)彳光合作用而死亡。(4)紅光藍(lán)紫光【變式訓(xùn)練】將水綿和細(xì)菌制成臨時(shí)裝片，進(jìn)彳顯微觀察。如果在反光鏡上方放置一個(gè)三枝鏡，使七種不同顏色的光束照射水綿的不同部位，這時(shí)看到細(xì)菌逐漸聚集成明顯的兩堆(如下圖)請(qǐng)回答：TOC o 1-5 h z通過上述實(shí)驗(yàn)，可以證明水綿進(jìn)行光合作用的細(xì)123胞內(nèi)結(jié)構(gòu)是4葉綠體。1880年，一位德國科學(xué)家也做了類似的實(shí)驗(yàn)，這位科學(xué)家的名字叫恩吉爾曼；上個(gè)世紀(jì)的30年代，美國科學(xué)家魯賓(S.Ruben)在探索光合作用的實(shí)驗(yàn)中，用180分別標(biāo)記H2O和CO?，結(jié)果證明了光合作用釋放的氧全部來自水。這位科學(xué)家

14、把載有水綿和好氧性細(xì)菌的臨時(shí)裝片，放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中的原液長因是排除光合作用和大氣中氧對(duì)好氧性纟田菌分布的影響。后人把他的實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)：將可見光經(jīng)三棱鏡后照到臨時(shí)裝片上，結(jié)果可發(fā)現(xiàn)在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域好氧性細(xì)菌特別多，在綠光區(qū)域好氧性細(xì)菌特別少。類同于題(2),將可見光經(jīng)三棱鏡后照到一容器中，請(qǐng)分析：假如題(2)容器中還有一定數(shù)量的衣藻，照光后，衣藻分布是否均勻?為什么？不均勻，在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域較多，綠光區(qū)較少假如題(2)容器中還有一定數(shù)量的乳酸菌，照光后，乳酸菌分布是否均勻?為什么？不均勻，在綠光區(qū)最多，紅光和藍(lán)紫光區(qū)最少某學(xué)生課外也用一種細(xì)菌驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該細(xì)菌在660nm,4

15、50nm附近區(qū)域分布很少，而在560nm區(qū)域分布較多。試分析可能的原因是所用細(xì)菌為厭氧菌?！敬鸢浮?(1)4葉綠體(2)恩吉爾曼光合作用釋放的氧全部來自水(3)排除光合作用和大氣中氧對(duì)好氧性細(xì)菌分布的影響(4)紅光和藍(lán)紫光綠光(5)不均勻，在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域較多，綠光區(qū)較少不均勻，在綠光區(qū)最多，紅光和藍(lán)紫光區(qū)最少(6)所用細(xì)菌為厭氧菌解題指導(dǎo)：葉綠體的葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，但這并不意味著完全不吸收其他的光。白光比紅橙光和藍(lán)紫光更利于植物的光合作用，因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用無色塑料薄膜做溫室大棚，某種顏色的濾光片，是不吸收該顏色的光，即允許該顏色的光透過，而其他顏色的光多被吸收?！菊n后作業(yè)】(研究性學(xué)習(xí))用同位素標(biāo)記法設(shè)計(jì)光合作用釋放的氧來自水。實(shí)驗(yàn)原理：光合作用釋放的氧氣來自H2O。材料用具：水，CO2，綠色植物。 # #實(shí)驗(yàn)步驟：用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2，并把綠色植物分成相等的兩組