第1课时解开光合作用之谜、叶绿体与光能的捕获课件 高一上学期生物苏教版（2019） 必修一

1、第二节 光合作用光能的捕获和转换第1课时解开光合作用之谜、叶绿体与光能的捕获重点疑难全突破主题一 解开光合作用之谜 时间人物实验方法结论1627年海尔蒙特采用了定量研究的方法树木只要有_,就能生长发育1779年英格豪斯把带叶的枝条放入水里,发现绿叶只在阳光下产生气体,在黑暗处不产生气体后来,人们明白了空气的组成后,才确定绿叶在阳光下放出的气体是_1864年萨克斯采用_的方法叶片在光下能产生_水O2碘蒸气处理叶片淀粉时间人物实验方法结论19世纪60年代俄国科学家利用光学仪器光合作用中利用的光与叶绿素吸收光能有关1941年鲁宾和卡门运用_光合作用释放的O2来自_1948年卡尔文用14C标记CO2,

2、追踪光合作用中碳元素的行踪CO2被用于合成_等有机物同位素标记法水糖类小思考1.萨克斯的实验如何对照?自变量及因变量是什么?提示:设置了自身对照,自变量为光照,因变量是叶片颜色变化。2.萨克斯的实验饥饿处理的目的是什么?提示:可以使叶片中的营养物质消耗掉,增强了实验的说服力。3.萨克斯的实验能得出什么结论?提示:除证明了光合作用的产物有淀粉外,还证明了光是光合作用的必要条件。拓思维恩格尔曼实验的巧妙之处1.实验材料选得妙: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。2.排除干扰的方法妙:没有空气的黑暗环境,排除了氧气和光的干扰。3.设计的观

3、测指标妙: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.设计的实验对照妙:进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验,明确实验结果完全是光照引起的。5.巧妙利用三棱镜,将可见光分成七种颜色连续的光谱投射到水绵的带状叶绿体上,弄清了叶绿体中含有能有效地吸收利用红光和蓝光的物质。主题二 提取和分离叶绿体中的光合色素1.提取和分离色素时各种操作的目的:过程注意事项操作目的提取色素选材选新鲜绿色的叶片使滤液中_含量高实验试剂研磨时加_溶解色素加少量_研磨充分和保护色素实验操作迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发盛放滤液的试管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化色素无水乙醇SiO2和CaCO3

4、过程注意事项操作目的分离色素制备滤纸条滤纸预先_处理使层析液在滤纸上快速扩散滤纸条的一端剪去_防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快画滤液细线滤液细线要直、细、齐使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明分离滤液中的色素滤液细线不触及_防止_直接溶解到层析液中干燥两个角层析液色素2.纸层析法分离色素的结果:3.色素种类、颜色及层析结果的联系记忆方法:(1)4种色素颜色的递变规律:按照叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素的顺序,颜色_,蓝绿成分_,黄色成分_,由蓝绿色最后变为黄色。(2)滤纸条上色素带排序:颜色递变位于后面的类胡萝卜素移到前面,胡萝卜素、叶黄素在层析液中

5、溶解度_,依次位于滤纸条上第一、第二色素带的位置。逐渐递变逐渐减少逐渐增加较大4.绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析:(1)收集到的滤液中绿色过浅的原因分析:未加二氧化硅(石英砂),_。使用放置数天的菠菜叶,滤液_。一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低。未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠:滤液细线画得过粗。(3)滤纸条看不见色素带:忘记画滤液细线。滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。研磨不充分色素(叶绿素)太少5.叶绿体中色素的吸收光谱分析:(1)叶绿体中的色素只吸收_,不吸收不可见光。(2)叶绿素主要吸收_,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,也吸

6、收少量其他颜色的光。(3)叶绿体中的色素很少吸收绿光,大部分_光被反射,所以大多数叶片看起来呈绿色。可见光红光和蓝紫光绿小思考1.本实验若将长条滤纸改为圆形滤纸,在滤纸的中央滴一滴滤液,然后用一根浸有层析液的棉线的一端垂直接触滤液的中心位置,会得到什么结果?提示:会得到近似同心圆的四个色素环,由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。2.为什么提取绿叶中的色素用无水乙醇而不用水?提示:色素只能溶于有机溶剂,不能用水提取。点易错1.不能用滤纸过滤研磨液:因为滤纸可吸附色素,降低滤液中色素含量,使效果不明显。2.分离色素的原理误区:利用色素在层析液中的溶解度不同,而不是色素含量的多少。溶解度高的

7、色素含量不一定多。3.色素吸收光的类型:色素只吸收可见光,一般不吸收不可见光。拓思维白化苗在玉米地里,有时可以看到叶片中不含色素的白化苗(如图)。这种白化苗待种子中储存的养分耗尽就会枯萎死亡。小思考有的大棚用无色透明的玻璃或塑料搭建,请分析原因是什么。提示:植物也可吸收黄光等颜色的光,因此用无色透明的玻璃或塑料,可让所有颜色的光都进入大棚,以提高光合效率。情境应用提素养某科研人员研究不同遮光处理对白桦光合作用生理特性的影响结果如图。探讨:(1)叶片中叶绿素含量是维持植物正常光合作用的主要指标,叶绿素主要存在于白桦叶片的叶绿体类囊体膜,通过上图的结果发现白桦叶绿素含量随遮光程度的增加而增加,提高了白桦在弱光环境下的捕光能力。研究发现植物体内的叶绿素处于不断地合成和分解中。请从该角度去解释叶绿素含量增加的原因。提示:叶绿素的合成量变化不大,分解量减少;或叶绿素的合成量增加,分解量变化不大;或叶绿素的合成量增加,分解量减少。(2)叶绿素b/叶绿素a的值可作为植物利用弱