3.2.1 光合作用的認識過程與光合色素學案 高一上學期生物蘇教版（2019）必修第一冊

高中生物必修1PAGEPAGE1光合作用的認識過程與光合色素【學習目標】1.說出光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。2.闡述葉綠體中光合色素的種類和作用。3.學會提取和分離葉綠體中的光合色素的方法?！緦W習過程】一、解開光合作用之謎(植物光合作用的探索歷程)1.1627年海爾蒙特采用了定量研究的方法得出結論:柳樹生長所需養(yǎng)料主要來自______，而不是土壤。2.1779年英格豪斯把帶葉的枝條放入水里，發(fā)現(xiàn)綠葉只在_______下產生氣體，在_____處不產生氣體。后來人們明白了空氣的組成后，才確定綠葉在___________下放出的氣體是______________。3.1864年薩克斯采用碘蒸氣處理葉片的方法，發(fā)現(xiàn)葉片在_______下能產生_________。4.19世紀60年代人們利用光學儀器發(fā)現(xiàn)光合作用中利用的光與________吸收光能有關。5.1941年魯賓和卡門運用同位素標記法，發(fā)現(xiàn)光合作用釋放的O2來自于______________。6.1948年卡爾文用14C標記CO2，追蹤光合作用中碳元素的行蹤，發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成____________。二、葉綠體與光能的捕獲由恩格爾曼的實驗得出結論葉綠體中含有能有效地吸收利用______________和______________的物質，這些物質吸收的光與綠葉在光下產生______________有關。1．光合色素（1）分布:葉綠體中的______________上（2）種類、顏色與吸收光譜種類顏色吸收光譜葉綠素葉綠素a__________色主要吸收和利用藍紫光和紅光葉綠素b__________色類胡蘿卜素___________素黃色主要吸收______，還有保護葉綠素免遭強光傷害的作用___________素橙黃色（3）作用：光合色素能吸收大部分的可見光用于__________作用，但對_____________光吸收最少，大部分被反射出來，因而葉片呈現(xiàn)______________色。2．提取和分離葉綠體中的光合色素（1）實驗原理提取:______________等有機溶劑能溶解綠葉中的各種光合色素。分離:色素在______________中的溶解度不同，因而在濾紙上的______________也有差異。（2）實驗步驟提取色素選取新鮮葉片（色素含量高）加入少許______________和______________（作用分別是研磨充分、保護色素），加入5mL______________（溶解色素制各濾紙條）。剪去兩角，防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過快分離色素。畫濾液細線畫得細、直:防止色素帶重疊。注意：①層析液______________（能否）觸及濾液細線：防止色素溶于層析液中。②燒杯加蓋:防止層析液揮發(fā)。【課堂檢測】1.下列有關科學研究的經典實驗中，未利用同位素標記或熒光標記的是（）A．將人細胞與鼠細胞融合證明細胞膜具有流動性B．薩克斯的實驗證明了光合作用的產物中有淀粉C．魯賓和卡門證明光合作用釋放的O2來自水D．卡爾文探明了CO2中的碳在光合作用中的轉移途徑2.現(xiàn)有四個實驗裝置，若要驗證綠色開花植物產生O2需要光和驗O2正是否由綠色植物釋放，則應選用的實驗組合分別是（）A．①②和①③B．①④和①②C．②④和①③D．②③和③④3.如圖是葉片中兩類色素的吸收光譜，試判斷A和B分別為哪類色素（）A．葉綠素、類胡蘿卜素B．類胡蘿卜素、葉綠素C．葉黃素、葉綠素D．葉黃素、類胡蘿卜素4.關于“提取和分離葉綠體中的光合色素”實驗的敘述，正確的是（）A．研磨葉片時，加入CaCO3的目的是為了研磨充分B．用無水乙醇作溶劑，提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素C．在濾紙條上畫出一條濾液細線后，緊接著重復畫線2～3次D．色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上擴散速度越快5.莧菜葉片細胞中除了葉綠體含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有機溶劑的花青素（呈現(xiàn)紅色）。某探究小組用50%的乙醇提取莧菜葉片中的色素，然后用層析液分離。層析結束后濾紙條上色素帶由上到下，敘述正確的是（）A．第四條色素帶對應的色素在層析液中溶解度最大B．第一條色素帶的帶寬比第二條色素帶窄C．第三條色素帶對應的色素是呈現(xiàn)黃綠色的葉綠素bD．如果采用圓形濾紙法分離色素，則最外一圈的顏色為紅色

參考答案【學習過程】一、1.水2.陽光黑暗陽光O23.光淀粉4.葉綠素5.水6.糖類等有機物二、紅光藍光氧氣1．（1）類囊體膜（2）藍綠黃綠葉黃胡蘿卜藍紫光（3）光合綠綠2．（1）無水乙醇層析液擴散速度（2）二氧化硅碳酸鈣無水乙醇不能【課堂檢測】1.【答案】B【解析】A、科學家利用綠色和紅色熒光染料分別對人和鼠細胞膜表面蛋白質進行標記、培養(yǎng)觀察，證明了細胞膜具有一定的流動性，A錯誤；B、薩克斯證明光合作用的產物中有淀粉的實驗，用的是碘液鑒定淀粉的存在，如果有淀粉存在，則溶液呈藍色，沒有用同位素示蹤法，B正確；C、魯賓和卡門證明光合作用釋放的O2來源水，設立的一組對照實驗：H218O和CO2，H2O和C18O2，C錯誤；D、卡爾文用14C標記CO2探明了CO2中碳元素在光合作用中的轉移途徑：14CO2→14C3→（14CH2O），D錯誤。故選：B。2.【答案】B【解析】證綠色植物光合作用的條件是否需要光照，實驗的自變量應該是有光或無光，植物屬于無關變量，因此需要選擇裝置①④；驗證氧氣是否由綠色植物釋放，自變量是否具有植物，光照條件是無關變量，因此需要選擇①②裝置。故選：B。3.【答案】A【解析】葉黃素的最大吸收波長446nm，胡蘿卜素的最大吸收波長449nm，所以虛線表示類胡蘿卜素；葉綠素a在645nm和663nm處均有吸收，在645nm處吸光系數(shù)較小，葉綠素b在645nm和663nm處亦都有吸收，但在645nm處吸光系數(shù)較大，由此可知A代表的是葉綠素，B代表類胡蘿卜素。故選：A。4.【答案】D【解析】A、加入SiO2的目的是為了研磨充分，加入CaCO3的目的是防止葉綠素受到破壞，A錯誤；B、用丙酮、無水乙醇等有機溶劑溶解和提取葉綠體中色素，提取的葉綠體色素中有胡蘿卜素，B錯誤；C、在濾紙條上畫出一條濾液細線后，待濾液干后再重復畫線2～3次，C錯誤；D、色素在層析液中溶解度越大，在濾紙上擴散速度就越快，D正確。故選：D。5.【答案】B【解