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1、1【导与练】福建省长泰县第二中学 2014 高考生物总复习 第 10 讲 光合作用学案 新人教版必修 1【预习目标】1. 能够明确说出叶绿体中色素的提取和分离的方法和步骤及所用试剂。2. 明确说出细胞中色素的分布和种类及相关的作用。3. 明确说出光合作用发现历程中各个实验的各步操作的意义。4. 掌握光合作用的方程式，及反应过程【基础知识回顾】1.“绿叶中色素的提取与分离”实验（1）色素提取液： 。（2）色素分离方法： 法。（3）色素分离原理：四种色素在层析液中 不同，溶解度高的扩散速度 。（4）分离结果：滤纸条上自上而下呈现四条色素带。（5）该实验中化学物质的作用：二氧化硅的作用是使 ；碳酸钙
2、的作用是 。2.叶绿体中色素的种类、含量及作用色素名称 颜色 溶解度 色素种类 含量 吸收光的种类（主要） 最大叶黄素 黄色1/4 蓝绿色 最小叶绿素3/4含量最多的色素为 ，含量最少的为 ；在滤纸条上两者之间相距最远的为；光合作用中最有效的光为 ，最无效的光为 。3、叶绿体的结构和功能（1）结构：一般呈扁平的椭球或球形，外表具 ，内部有许多 ，每个基粒有一个个囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为 ，吸收光能的四种色素分布于 上。（2）功能：叶绿体是进行 的场所，其内不仅分布有光合色素，还有许多进行光合作用所必需的 。4、光合作用的发现历程（1）1771 年，英国科学家普利斯特利证明： ，但不知
3、道更新何种气体。（2）1779 年，荷兰科学家英格豪斯证明：普利斯特利的实验只有在 才能成功，即光合作用条件需要 。（3）1785 年,随着空气组成成分的发现,人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是 。（4）1864 年，德国植物学家萨克斯的实验证实：光合作用的产物除氧气外还有 。（5）1939 年，美国科学家鲁宾和卡门利用 法证明：光合作用释放的氧气来自水。（6）20 世纪 40 年代，美国科学家卡尔文，利用 技术最终探明了 中的碳在光合作用中转化成 中碳的途径。（7）光合作用的总反应式： 5、光合作用过程2总反应式： 6、光合作用原理的应用光合作用强度是指绿色植物在单位时间内通过光合作
4、用制造 的数量。影响光合作用强度的因素包括：空气中 的浓度、土壤中 和矿质元素的过少、光照的 和光的 以及温度的高低。7、化能合成作用概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。实例：硝化细菌能利用 氧化成 和 时所释放的化学能，将 和 合成 。【自我检测】1.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是( )A.光反应强度升高，暗反应强度降低 B.光反应强度降低，暗反应强度降低升高C.反应强度不变，暗反应强度降低降低 D.反应强度降低，暗反应强度降低不变2、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
5、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3、下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是( )A.破坏叶绿体外膜后，O 2不能产生B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2后，可完成暗反应4.某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是
6、（多选）( )3A适当的遮光处理，可提高其干重 B叶绿素含量与净光合速率呈正相关C叶绿素 a/b 可作为其利用弱光能力的判断指标D遮光 90%时，铁线莲不进行光合作用5. 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 3.0 Y 10 绿色 3.0 7.0 10 绿色 3.0 6.0 10 黄绿色 3.0 5.0
7、10 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）提取食用叶绿素的 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）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供监测方法并写出主要步骤。学案10 能量之源光与光合作用课内探究案第一课时【学习目标】1 准确掌握叶绿体中色素的提取和分离的方法及色素的分类。 2 能够准确分析光合作用的基本过程的图解，及外界条件变化引起的物质量的改变。【合作学习 精讲点拨】【探究点一】 “绿叶中色素的提取和分离”的实验分析【例题 1】关于绿叶中色素的提取和分离
8、实验：（1）在“叶绿体色素的提取和分离实验中，将叶绿体色素进行分离的方法名称是： 4。（2）某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下表述：将 5g 新鲜完整的菠菜叶，放在研钵中，加入无水乙醇、石英砂、碳酸钙以后，迅速研磨。用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画23 次。把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。实验结果失败，请指出其错误： 思考：下图是叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：(1)图中步骤加入研钵内的物质：A_ _10 mL，作用是_ _；B_ _少许，作用是研磨得充
9、分：C_ _少许，作用是_ _。(2)图中步骤将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有_ _。(3)图中步骤剪去两角的作用是_ _，画滤液细线的要求是_ _。(4)图中步骤中关键应注意_ _；加盖的目的是 _ _；色素带最宽的是_ _，扩散速度最快的是_ _。提升：色素提取液呈淡绿色的原因 【变式训练】1、做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，某同学有以下操作：将 5g 新鲜菠菜叶片剪碎放在研钵中，加入丙酮后直接进行研磨将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端 1cm 处用钢笔画一条横线为增强实验效果，将滤液线画粗些将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入到层 析液中，让滤液细线浸入层析液中这
10、位同学错误的操作步骤是（ ）A B C D 2、阳光通过三棱镜能显示七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于（ ）A、绿色区 B、红光区和绿光区 C、蓝紫光区和绿光区 D、红光区和蓝紫光区【探究点二】 “光合作用的探究历程”的分析【例题 2】在光合作用的发现过程中，几位科学家做了几个著名实验，这些实验设计都有逻辑上的严密性。下列叙述中不正确的是A普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，小鼠不会死亡，证明了绿色植物 在光照下吸5收 CO2，放出 O2，从而更新空气B萨克斯的实验证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉C恩
11、吉尔曼的实验证明氧气是叶绿体释放出来，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所D鲁宾和卡门用同位素 180 分别标记 CO2和 H2O，供绿色植物利用，分析各自放出的氧证明光合作用释放的氧气全部来自 H2O思考：、光合作用发现实验中的变量分析在光合作用的发现中，科学家们利用了对照实验，使结果和结论更科学、准确。萨克斯：自身对照，自变量为 ，因变量为颜色变化。恩格尔曼：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 。鲁宾和卡门：相互对照，自变量为 (H 218O 与 C18O2)，因变量为 O2的放射性。普利斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。2、恩格尔曼实验在设计上的巧
12、妙之处是选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。是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。是选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。是进行黑暗(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【变式训练】1、下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的实验，你认为哪一个的结果是不可能是（ ）A将叶绿素的酒精提取液置于适宜光源的照射下 5h，加碘液处理后溶液呈蓝色B在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，显微镜下观察到叶绿体变成蓝色C叶绿体色素的酒精提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗（暗带）的区域是红光和蓝紫光区域D将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足 14CO2的密闭透明的照光小室内，3 小时后在叶内淀粉中可检验到 14C 的存在2、德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理（消耗掉叶片中的淀粉）后，再把叶片的一部分遮光，其它部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是（ ）本
