《光合作用的过程》导学案5

光合作用的过程光合作用的过程 导学案导学案 问题导学问题导学 一 光合作用的探究历程一 光合作用的探究历程 活动与探究1 阅读教材 回眸历史 填写下表 年代实验过程及结果结论 1771 年 英国科学家普利斯特莱将点燃的蜡烛与绿色植 物一起放入一个密闭的玻璃罩内 蜡烛不容易熄灭 将小鼠与绿色植物一起放入密闭的玻璃罩内 小 鼠也不容易窒息而死 1864 年 德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处几小时 消 耗掉叶内原有的营养物质 然后把这个叶片一半曝 光 另一半遮光 过一段时间后 用碘液处理叶片 遮光的一半无颜色变化 曝光的一半呈深蓝色 1883 年 德国科学家恩吉尔曼把丝状绿藻和好氧细菌放 在没有空气且黑暗的环境中 用极细光束照射丝状 绿藻 发现好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射的 部位 若把上述实验完全暴露在光下 好氧细菌则 集中在叶绿体的所有部位 是绿色 植物进行光合作用的 场所 氧是由 释放出来的 1940 年 美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法进行 光合作用实验 第一组向植物提供HO和CO2 释 18 2 放的氧是18O2 第二组向植物提供H2O和C18O2 释放 的氧是O2 光合作用释放的 氧全部来自 1 普利斯特莱的实验有什么不足 2 萨克斯和恩吉尔曼的实验巧妙之处分别是什么 3 鲁宾和卡门的实验是怎样操作的 迁移与应用1 将一株植物培养在HO中并进行光照 过一段时间后18O存在于 18 2 A 光合作用生成的水中 B 仅在周围的水蒸气中 C 仅在植物释放的氧气中 D 植物释放的氧气和周围的水蒸气中 名师点津名师点津 经典实验常常是高考实验的命题素材 对经典实验应从实验设计 实验结论 实验技 巧和不足等方面进行分析和挖掘 二 实验 提取和分离叶绿体中的色素二 实验 提取和分离叶绿体中的色素 活动与探究2 1 请分析实验中石英砂 碳酸钙 丙酮和层析液各有什么作用 2 根据实验结果 尝试绘出滤纸条上的色素带 标注各色素带的名称并给出必要的解 释 3 丙酮和层析液都易挥发 具有一定的毒性 请说出实验过程中采取了哪些防范措施 4 试分析滤液细线不能触及层析液的原因 迁移与应用2 某同学在做提取叶绿体色素的实验时 收集到的色素提取液为淡绿色 分析产生该结 果的可能原因是 研磨不充分 色素未能充分提取出来 乙醇加入量太多 稀释了色素提取液 乙醇加入量太少 色素未提取出来 未加碳酸钙粉末 叶绿素分子已被破坏 A B C D 名师点津名师点津 1 提取和分离叶绿体中的色素实验成功的关键 1 叶片新鲜 颜色要深绿 含有较多色素 2 研磨要迅速 充分 叶绿素不稳定 易被细胞内有机酸破坏 所以要加入碳酸钙 充分研磨使叶绿体完全破裂 提取较多的色素 3 滤液细线要画得细而直 以防止色素带重叠 且要重复若干次 以增加色素量 使 色素带更加清晰 4 滤液细线不能触及层析液 否则滤液细线上的色素会溶解到层析液中 滤纸条上得 不到色素带 2 色素在层析液中的溶解度不同 溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快 溶解度低的色素分子随层析液在滤 纸上扩散得慢 因而可用层析液将不同色素分离 1 四种色素的溶解度高低依次为胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 2 两色素带间距离最大的是 胡萝卜素与叶绿素b 3 两色素带间距离最小的是 叶绿素a与叶绿素b 4 相邻两色素带间距离最大的是 胡萝卜素与叶黄素 5 色素带最宽 色素含量最多的是 叶绿素a 6 色素带最窄 色素含量最少的是 胡萝卜素 三 光合色素的吸收光谱三 光合色素的吸收光谱 活动与探究3 1 阅读教材第64页中的 积极思维 栏目 分析恩吉尔曼实验说明的问题是什么 2 阅读教材第65页第1段的内容 总结叶绿体中不同色素对光谱的吸收特点并尝试用 坐标曲线进行表示 3 结合色素对光的吸收特点分析 农民进行大棚种植时 应选用无色透明薄膜 还是 蓝色薄膜 并请简要说明原因 迁移与应用3 塑料大棚补充人工光源时 假设光照强度相同 应选择何种颜色的光源 A 绿光源 B 黄光源 C 白光源 D 蓝光源 名师点津名师点津 1 建塑料大棚对薄膜颜色和补充人工光源对光源颜色的选择 1 建塑料大棚应选择无色透明薄膜 原因是 无论选择何种颜色的薄膜 总光源均相 同 太阳光 有色大棚主要透过同色光 且还反射掉一部分 其他光被吸收 而无色透明 薄膜日光中各种色光均可通过 光合作用对非红光和蓝紫光并非不吸收 只是吸收量较少 所以无色透明大棚用于光合作用的有效光照强度最强 光合效率最高 2 补充人工光源时应选择红光源或蓝紫光源 原因是 红光和蓝紫光对光合作用最有 效 在光照强度相同的前提下 红光源或蓝紫光源用于光合作用的有效光照强度比其他颜 色的光源强 光合效率高 2 影响叶绿素合成的因素 1 光照 光是影响叶绿素合成的主要因素 一般植物在黑暗中不能合成叶绿素 因而 叶片发黄 2 温度 温度可影响与叶绿素有关的酶的活性 进而影响叶绿素的合成 低温时 叶 绿素分子易被破坏 而使叶子变黄 3 必需营养元素 叶绿素中含N Mg等必需营养元素 缺乏将导致叶绿素无法合成 叶子变黄 答案 活动与探究活动与探究1 1 植物可以更新空气 叶片在光下能产生淀粉 叶绿体 叶绿体 水 1 提示 1 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 2 指出了植物可以更新空气 但没有认识到植物更新空气要在有光照的条件下才可以 3 未指明植物更新空气的成分 2 提示 1 萨克斯实验的巧妙之处有 实验前把绿叶放在暗处几小时 消耗掉叶 内原有的营养物质 以消除原有营养物质对实验结果的干扰 使叶片一半曝光 另一半 遮光 构成了对照实验 能很好地得出实验结论 用碘液检测实验结果 有无淀粉生成 比较灵敏 2 恩吉尔曼实验的巧妙之处有 实验材料比较好 丝状绿藻叶绿体比较大 易观察 好氧细菌比较小 用好氧细菌检测放氧部位比较精确 把实验装置放在黑暗没有空气的 环境中 排除了环境对自变量和实验结果的干扰 用极细的光束照射叶绿体 能使叶绿 体区分为被照光部位和未被照光部位 构成了自身对照 3 提示 用18O分别标记H2O和CO2 使它们分别成为HO和C18O2 分两组进行实验 18 2 第一组实验的原料是H2O和C18O2 第二组实验的原料是HO和CO2 其他实验条件都相同 18 2 迁移与应用1 D 解析 光合作用过程中产生的氧来自水 所以将一株植物培养在H O中并进行光照 过一段时间后光合作用产生的氧气中有18O 此外植物的蒸腾作用在不 18 2 断进行 植物吸收的HO一部分通过蒸腾作用从叶片的气孔散失到周围空气中 所以植物 18 2 释放的氧气和周围的水蒸气中都有18O 活动与探究活动与探究2 2 1 提示 1 石英砂可以使研磨充分 2 碳酸钙可以防止叶绿素的分解 3 叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂丙酮中 用丙酮可以把色素从生物组织中提取出 来 4 层析液的作用是分离色素 色素在层析液中的溶解度不同 溶解度高的色素分子随 层析液在滤纸条上扩散得快 溶解度小的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢 因而可 将不同色素分离开 2 提示 3 提示 1 迅速研磨 2 滤液收集完毕后 及时用棉塞塞紧试管口 3 层析时用培养皿覆盖烧杯 4 提示 层析液由航空汽油和丙酮按10 1的比例配制而成 为有机溶剂 如果滤液 细线触及层析液 色素会被溶解 而不能在滤纸条上层析出来 迁移与应用2 B 解析 提取绿叶中色素时 收集到的提取液呈淡绿色 其原因可能 有以下几种 一是选取的叶片含色素少 二是研磨不充分 色素未能充分提取出来 三是 提取液太多 使色素提取液浓度降低 四是未加碳酸钙 造成研磨过程中叶绿素分子被破 坏 本题中 的表述是正确的 活动与探究活动与探究3 3 1 提示 恩吉尔曼的实验能说明 丝状绿藻的光合作用主要利用红光和蓝光 2 提示 叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大 类胡萝卜素 胡萝卜素和叶黄素 主要吸 收蓝紫光 将不同色素的吸收光谱用坐标曲线表示如下 3 提示 选无色透明薄膜 无色透明薄膜的透射光为白光 蓝色薄膜的透射光只有蓝 色光 不利于光合作用 迁移与应用3 D 解析 由于光合作用主要利用红光和蓝紫光 所以在光照强度相同 的前提下 补充人工光源时 最好选择红光源和蓝紫光源 当堂检测当堂检测 1 第一次通过实验证明光合作用放出的O2来自H2O 而非CO2的科学家是 A 海尔蒙特 B 萨克斯 C 鲁宾和卡门 D 卡尔文 2 下面不可作为叶绿体色素提取试剂的是 A 丙酮 B 乙醇 C 甘油 D 水 3 在做植物实验的暗室内 为了尽可能地降低植物光合作用的强度 最好安装 A 红橙光灯 B 绿光灯 C 白炽灯 D 蓝光灯 4 用纸层析法分离叶绿体的色素时 在滤纸条上相距最远的两条色素带是 A 胡萝卜素和叶绿素a B 胡萝卜素和叶绿素b C 叶黄素和叶绿素b D 叶绿素a和叶绿素b 5 某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体 将其叶片进行了红光照射光吸收测定和 色素层析条带分析 从上至下 与正常叶片相比 实验结果是 A 光吸收差异显著 色素带缺第2条 B 光吸收差异不显著 色素带缺第2条 C 光吸收差异显著 色素带缺第3条 D 光吸收差异不显著 色素带缺第3条 答案 1 C 解析 依据识记内容直接作答 2 D 解析 叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂 但不能溶解于水 所以水不可作为 叶绿体色素的提取试剂 3 B 解析 在所有颜色的光中 绿光被光合作用的利用率最低 所以为了尽可能地 降低植物光合作用的强度 最好安装绿光灯 4 B 解析 在用纸层析法分离叶绿体中的色素时 滤纸条上的色素带从上到下依次