3.2.1 光合作用的认识过程与光合色素学案 高一上学期生物苏教版（2019）必修第一册

高中生物必修1PAGEPAGE1光合作用的认识过程与光合色素【学习目标】1.说出光合作用的发现及研究历史。2.阐述叶绿体中光合色素的种类和作用。3.学会提取和分离叶绿体中的光合色素的方法。【学习过程】一、解开光合作用之谜(植物光合作用的探索历程)1.1627年海尔蒙特采用了定量研究的方法得出结论:柳树生长所需养料主要来自______，而不是土壤。2.1779年英格豪斯把带叶的枝条放入水里，发现绿叶只在_______下产生气体，在_____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___________下放出的气体是______________。3.1864年萨克斯采用碘蒸气处理叶片的方法，发现叶片在_______下能产生_________。4.19世纪60年代人们利用光学仪器发现光合作用中利用的光与________吸收光能有关。5.1941年鲁宾和卡门运用同位素标记法，发现光合作用释放的O2来自于______________。6.1948年卡尔文用14C标记CO2，追踪光合作用中碳元素的行踪，发现CO2被用于合成____________。二、叶绿体与光能的捕获由恩格尔曼的实验得出结论叶绿体中含有能有效地吸收利用______________和______________的物质，这些物质吸收的光与绿叶在光下产生______________有关。1．光合色素（1）分布:叶绿体中的______________上（2）种类、颜色与吸收光谱种类颜色吸收光谱叶绿素叶绿素a__________色主要吸收和利用蓝紫光和红光叶绿素b__________色类胡萝卜素___________素黄色主要吸收______，还有保护叶绿素免遭强光伤害的作用___________素橙黄色（3）作用：光合色素能吸收大部分的可见光用于__________作用，但对_____________光吸收最少，大部分被反射出来，因而叶片呈现______________色。2．提取和分离叶绿体中的光合色素（1）实验原理提取:______________等有机溶剂能溶解绿叶中的各种光合色素。分离:色素在______________中的溶解度不同，因而在滤纸上的______________也有差异。（2）实验步骤提取色素选取新鲜叶片（色素含量高）加入少许______________和______________（作用分别是研磨充分、保护色素），加入5mL______________（溶解色素制各滤纸条）。剪去两角，防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快分离色素。画滤液细线画得细、直:防止色素带重叠。注意：①层析液______________（能否）触及滤液细线：防止色素溶于层析液中。②烧杯加盖:防止层析液挥发。【课堂检测】1.下列有关科学研究的经典实验中，未利用同位素标记或荧光标记的是（）A．将人细胞与鼠细胞融合证明细胞膜具有流动性B．萨克斯的实验证明了光合作用的产物中有淀粉C．鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来自水D．卡尔文探明了CO2中的碳在光合作用中的转移途径2.现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生O2需要光和验O2正是否由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是（）A．①②和①③B．①④和①②C．②④和①③D．②③和③④3.如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判断A和B分别为哪类色素（）A．叶绿素、类胡萝卜素B．类胡萝卜素、叶绿素C．叶黄素、叶绿素D．叶黄素、类胡萝卜素4.关于“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的叙述，正确的是（）A．研磨叶片时，加入CaCO3的目的是为了研磨充分B．用无水乙醇作溶剂，提取的叶绿体色素中无胡萝卜素C．在滤纸条上画出一条滤液细线后，紧接着重复画线2～3次D．色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散速度越快5.苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素（呈现红色）。某探究小组用50%的乙醇提取苋菜叶片中的色素，然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上色素带由上到下，叙述正确的是（）A．第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大B．第一条色素带的带宽比第二条色素带窄C．第三条色素带对应的色素是呈现黄绿色的叶绿素bD．如果采用圆形滤纸法分离色素，则最外一圈的颜色为红色

参考答案【学习过程】一、1.水2.阳光黑暗阳光O23.光淀粉4.叶绿素5.水6.糖类等有机物二、红光蓝光氧气1．（1）类囊体膜（2）蓝绿黄绿叶黄胡萝卜蓝紫光（3）光合绿绿2．（1）无水乙醇层析液扩散速度（2）二氧化硅碳酸钙无水乙醇不能【课堂检测】1.【答案】B【解析】A、科学家利用绿色和红色荧光染料分别对人和鼠细胞膜表面蛋白质进行标记、培养观察，证明了细胞膜具有一定的流动性，A错误；B、萨克斯证明光合作用的产物中有淀粉的实验，用的是碘液鉴定淀粉的存在，如果有淀粉存在，则溶液呈蓝色，没有用同位素示踪法，B正确；C、鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来源水，设立的一组对照实验：H218O和CO2，H2O和C18O2，C错误；D、卡尔文用14C标记CO2探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径：14CO2→14C3→（14CH2O），D错误。故选：B。2.【答案】B【解析】证绿色植物光合作用的条件是否需要光照，实验的自变量应该是有光或无光，植物属于无关变量，因此需要选择装置①④；验证氧气是否由绿色植物释放，自变量是否具有植物，光照条件是无关变量，因此需要选择①②装置。故选：B。3.【答案】A【解析】叶黄素的最大吸收波长446nm，胡萝卜素的最大吸收波长449nm，所以虚线表示类胡萝卜素；叶绿素a在645nm和663nm处均有吸收，在645nm处吸光系数较小，叶绿素b在645nm和663nm处亦都有吸收，但在645nm处吸光系数较大，由此可知A代表的是叶绿素，B代表类胡萝卜素。故选：A。4.【答案】D【解析】A、加入SiO2的目的是为了研磨充分，加入CaCO3的目的是防止叶绿素受到破坏，A错误；B、用丙酮、无水乙醇等有机溶剂溶解和提取叶绿体中色素，提取的叶绿体色素中有胡萝卜素，B错误；C、在滤纸条上画出一条滤液细线后，待滤液干后再重复画线2～3次，C错误；D、色素在层析液中溶解度越大，在滤纸上扩散速度就越快，D正确。故选：D。5.【答案】B【解