高中生物 第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构课件 新人教版必修1.ppt

第5章 第4节第1课时 新知探究 巧设计 通要点 设计1 设计2 通高考 课堂练 课下练 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 一 实验 绿叶中色素的提取和分离1 提取绿叶中的色素 1 原理 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中 无水乙醇 2 过程 剪碎 二氧化硅和碳酸钙 无水乙醇 尼龙布 棉塞 2 分离绿叶中的色素 1 原理 各种色素在层析液中的不同 的随层析液扩散得快 反之则慢 因而色素就会随着在滤纸上的扩散而分离开来 溶解度 溶解度高 层析液 剪去两角 去角的一端1cm 毛细吸管 一两 滤液干 分离绿叶中的色素 将适量层析液倒入试管中 然后插入滤纸条 有的一端朝下 随后用棉塞塞紧试管口注意 不能让触及层析液观察结果 滤纸条上色素带有四条 滤液细线 滤液细线 二 绿叶中色素种类 分布及吸收光谱 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 蓝 紫光和红光 蓝 紫光 三 叶绿体的结构与功能 1 形态 一般呈扁平的形或形 2 结构 椭球 球 3 功能 是进行的场所 光合作用 一 绿叶中色素的提取与分离1 教材问题探讨分析读教材p97 98实验内容 讨论回答下列问题 1 从绿叶中提取色素的过程中 为何要将绿叶充分研磨 提示 为了使叶绿体完全破裂 从而能提取出较多的色素 2 为什么要将滤纸条的一端剪去两角 画滤液细线有什么要求 在干燥后要重复画一两次 请分析这样做的目的 提示 剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快 滤液细线要细 直 齐 可使分离的色素带不重叠 重复画线可增加色素含量使分离的色素带清晰 便于观察 3 右图是某同学实验所得到的层析结果 据图分析并填写图中自上而下色素的名称 颜色 提示 胡萝卜素橙黄色 叶黄素黄色 叶绿素a蓝绿色 叶绿素b黄绿色 2 判断下列说法是否正确 1 叶绿体中的色素既能溶于有机溶剂又能溶解于水中 2 可选用绿色植物任何部位的叶片进行色素的提取与分离 3 向研钵中加入少量的caco3和少量的sio2作用是相同的 4 过滤色素溶液时 漏斗基部应放置多层滤纸 5 层析得到的滤纸条上各种色素带的宽度可说明不同色素含量的多少 二 叶绿体的结构与功能1 教材问题探讨分析 1 观察教材p99图5 11 阅读相关文字内容 讨论叶绿体与其功能相适应的结构特点有哪些 提示 叶绿体中基粒的类囊体薄膜上分布有吸收光能的色素和光合作用相关的酶 在叶绿体的基质中含有与光合作用有关的酶 组成基粒的类囊体薄膜 大大增加了膜面积 2 阅读教材p100资料分析内容 讨论并交流下列问题 试从实验材料选择 对照设置等方面分析恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处 从该实验还可得出什么结论 提示 巧妙之处 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 没有空气的黑暗环境 排除了氧气和光的干扰 用极细的光束点状投射 叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位 相当于一组对照实验 进行黑暗 局部光照 和曝光对照实验 明确实验结果完全是由光照引起的等 结论 叶绿体是进行光合作用的场所 o2是由叶绿体释放的 2 判断下列说法是否正确 1 叶绿体基质中含有少量的dna rna以及少量的色素 2 叶绿素对绿光不吸收 全部被反射 所以叶片呈绿色 1 叶片颜色变化植物叶片呈现的颜色是叶片中各种色素的综合表现 其中主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素之间的比例 1 植物叶色正常是绿色的原因 正常叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的比例约为3 1 所以正常叶片总是绿色 2 秋天 植物叶色变黄的原因 叶绿素不稳定 低温下易被破坏 而类胡萝卜素分子比较稳定 不易被破坏 所以随着天气变冷 叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色 黄色 2 实验注意事项 1 选材 应选取鲜嫩 颜色深绿的叶片 以保证含有较多的色素 2 提取色素时研磨要迅速 充分的原因 无水酒精易挥发 为了使叶绿体完全破裂 从而能提取到较多的色素 叶绿素极不稳定 会在活细胞中的叶绿素水解酶作用下水解 3 制备滤纸条 剪取两角 以保证色素在滤纸条上扩散均匀 整齐 便于观察实验结果 否则 会形成弧形色素带 4 画滤液细线要细而直 且干燥后重复画2 3次以增加色素含量 5 色素分离 滤液细线不要触及层析液 否则色素将溶解到层析液中 导致色素带不清晰 3 实验试剂的作用 1 无水乙醇用于提取绿叶中的色素 2 层析液用于分离绿叶中的色素 3 研磨时加入的二氧化硅可使研磨更充分 4 碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏 例1 植物的叶一般都是绿色的 因为叶片内含有叶绿素 1 某同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行 绿叶中色素的提取和分离 实验 在滤纸上出现了四条清晰的色素带 其中呈黄绿色的色素带为 主要吸收 若在实验中得到的色素带颜色较浅 则可能的原因有 通过该实验主要证明了 2 实验结束几天后 乙 丙两同学发现部分预留叶片已变黄 乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的 丙同学则认为是由于某些色素含量增加所造成的 根据所学知识 你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确 3 研究发现土壤中缺磷会导致叶色暗绿 但不确定缺磷导致叶色暗绿是否是因为类胡萝卜素缺乏所致 根据上述材料 请你完成下列过程 探究缺磷与类胡萝卜素形成的关系 提出问题 做出假设 请根据提供的实验材料和用具 设计一个实验来证明你的假设 写出主要操作步骤 细节不要求 实验所需主要试剂 完全营养液 缺磷的 完全营养液 无水乙醇 层析液 caco3 sio2 实验步骤 a 选取 的黄瓜幼苗若干 平均分为甲 乙两组 b c 分别选取两组等量的叶片 结果预测及结论 a b 解析 1 根据教材实验可知 绿叶中含有四种色素 其中呈黄绿色的是叶绿素b 主要吸收红光和蓝紫光 若实验中得到的色素带颜色较浅 可能的原因有 加入的无水乙醇过多 研磨不充分 叶绿体中的色素没有完全被释放出来 研磨时没有加入少许caco3 色素被破坏 取绿叶数量过少等都会造成绿叶中色素过少而颜色浅 通过该实验证明了绿叶中所含有的色素种类及各种色素的颜色 2 根据题意 部分预留叶片已变黄 如果是某些色素增加所致 利用实验提取和分离得到的实验结果与先前实验得到的结果是相同的 只是色素带的宽度稍有差别 如果是某些色素降解了 实验结果与先前的实验结果是不同的 可能出现缺少某些色素带 3 根据题意分析 实验要求探究磷的缺乏与类胡萝卜素的形成是否有关 由此可提出缺磷是否导致类胡萝卜素的缺乏或缺磷是否与类胡萝卜素的形成有关等问题 实验假设是根据所探究的问题 做出符合理论的肯定性或否定性的假设 所以该实验可作出肯定性的假设 即缺磷会导致类胡萝卜素的缺乏 该实验的自变量是磷的有无 所以在设计实验时 可将长势相同的黄瓜幼苗均等分为两组 一组放在完全培养液中另一组则放在缺磷的完全培养液中 两组均放在相同的适宜条件下培养生长相同时间 然后取数目相同 大小一样的叶片进行色素的提取与分离 观察所得到的色素带是否相同 通过比较得出相应的结论 答案 1 叶绿素b蓝紫光和红光加入无水乙醇过多取绿叶量太少研磨时没有加入caco3或sio2等叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色 2 从预留的叶片中挑选出足量的 数量相等 大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片作为实验材料 在相同条件下 再次进行 绿叶中色素的提取和分离 实验 测定和记录实验结果 比较这两种叶片中各种色素的组成及含量后 得出结论 3 缺磷是否导致类胡萝卜素缺乏 其他合理答案也可 缺磷导致类胡萝卜素缺乏 其他合理答案也可 实验步骤 a 长势相同b 甲组培养在完全营养液中 乙组培养在缺磷的 完全营养液 中 将两组同时放在相同且适宜的条件下培养一段时间c 提取并层析分离绿叶中的色素 结果预测及结论 a 对比甲 乙两组纸层析结果 若结果一致 说明缺磷不会导致类胡萝卜素的缺乏b 对比甲 乙两组纸层析结果 若乙组缺乏橙黄色和黄色色素带 则说明缺磷会导致类胡萝卜素的缺乏 探究实验的一般程序 例2 1880年 美国科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 他得出光合作用在红光区和蓝光区最强 这个实验的结论是 a 细菌对不同的光反应不一 细菌集中的地方 细菌光合作用强b 好氧细菌集中的地方 o2