重庆市万州区高三生物 第5章 细胞的能量供应和利用 复习考点六 光合作用发现史中的经典实验分析教案 新人教版必修1.doc

第5章 细胞的能量供应和利用 复习考点六 光合作用发现史中的经典实验分析11771年普利斯特利实验本实验缺点：缺乏空白对照，实验结果的说服力不强。21864年萨克斯实验(1)本实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉，避免干扰。(2)本实验为自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉，表观因变量为是否出现颜色变化(出现深蓝色)。31880年恩格尔曼实验(1)本实验的实验组为极细光束照射处的叶绿体，对照组为黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。(2)本实验中为自身对照，自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧细菌分布。易错警示恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。(2)排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。(3)观测指标设计得妙：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。(4)实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。41941年鲁宾、卡门实验(1)本实验方法为同位素标记法。(2)本实验为相互对照，自变量为标记物质(ho与c18o2)，因变量为o2的放射性。5德国科学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、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只有c只有 d只有答案d解析该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，错误。该实验只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，错误。61880年美国生物学家恩格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丝状水绵体上，并在水绵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()a细菌对不同的光反应不一样，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c好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强d好氧细菌大量消耗o2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用答案b解析好氧细菌是需要氧气的，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。实验九绿叶中色素的提取与分离完善下面的实验过程易错警示实验中的注意事项及操作目的过程注意事项操作目的提取色素(1)选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高(2)研磨时加无水乙醇溶解色素(3)加少量sio2和caco3研磨充分和保护色素(4)迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素(5)盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素(1)滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散(2)滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠(3)滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明(4)滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中7(2011广东卷，29)中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。.提取叶绿素.探究ph对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 )下进行实验，方法和结果如下表。实验组号叶绿素溶液(ml)调ph至处理时间(min)溶液颜色3.0y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：(1)提取叶绿素的x应该为_，原因是_。(2)表中y应该为_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。答案(1)无水乙醇绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中(2)8.0ph梯度差为1.0，所以y为8.0(3)酸性叶绿素分解，食品变为黄绿色或黄褐色(4)方法：用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素。主要步骤：制备滤纸条：将预先准备的干燥滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形，在距该端1 cm处画一铅笔细线。画滤液细线：用毛细吸管吸取叶绿素粗产品，沿铅笔线均匀地画滤液细线。纸层析法分离色素：将滤纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中(不要将滤液细线浸没在层析液中)。观察实验结果。解析(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。(2)该实验探究ph对叶绿素稳定性的影响，所以实验变量为ph的大小，所以我们要设置一系列ph梯度，即ph为8.0、7.0、6.0、5.0。(3)通过对实验结果的分析，在ph为6.0、5.0的酸性条件下叶绿素会分解，所以天然叶绿素不适用于酸性食品。(4)由于各种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条上扩散得快；反之，则慢。所以，我们可用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素。1利用教材原理解答延伸式实验(1)教材原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，因此各种色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同而分离。(2)原理应用：利用纸层析法检测叶绿素产品时，若只有叶绿素，则滤纸条上只有两条色素带(叶绿素a和叶绿素b)，若含有其他色素则滤纸条上含有多条色素带。2明确题干信息抓准自变量题意明确提出：“探究ph对叶绿素稳定性的影响”，显然告诉我们实验的自变量是“ph”；据表中信息可以看出因变量是色素的“颜色”；本实验采用设计ph梯度进行定量探究。分析表格可知，组的ph相差1.0，可推断ph梯度值是1.0，因此实验组的ph应是8.0。为保证实验结果准确性，不同实验组叶绿素溶液的量及处理时间都要严格遵循等量原则和单一变量原则。3“绿色”食用色素的使用要求分析表格数据可知：当ph小于6.0时，叶绿素被破坏变成黄褐色，导致叶绿素溶液颜色发生改变。因此在使用叶绿素做食品色素时，一定要控制好ph，不能低于6.0。序号错因分析正确答案序号错因分析正确答案错别字失分光反应不清楚光反应与暗反应内部限制因素的区别色素的数量没有审清题意，应答物质，不能答过程c3表述不完整失分酶的活性不能根据图b中的实验确定观察指标光合作用产生的氧气的量不清楚因变量如何检测一定时间内光合作用产生的气泡数(或气体的量)教师备课资源1叶绿体色素的种类及吸收光谱色素种类吸收光吸收光谱图示叶绿素(含量约占3/4)叶绿素a(蓝绿色)吸收红光和蓝紫光叶绿素b(黄绿色)吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素(含量约占1/4)胡萝卜素 (橙黄色)吸收蓝紫光叶黄素(黄色)吸收蓝紫光2.“同位素示踪法”在光合作用研究中的应用(1)根据同位素标记法判断水的光解释放的氧来自水：小球藻hoco218o2；小球藻h2oc18o2o2结论：释放到空气中的o2中的“o”来自光反应中水的光解。(2)根据同位素标记法判断c、h、o的转移途径3h2o3h(c3h2o)3h2o14c18o214c3(14cho)ho结论：暗反应产物h2o和(c