《2017-2018学年人教版高一生物必修1教学案：第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年人教版高一生物必修1教学案：第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节 能量之源光与光合作用第1课时捕获光能的色素和结构1无水乙醇能提取绿叶中的色素，层析液可分离色素。2用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。3不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。4二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。5层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。6叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。7色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶则分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。一、绿叶中色素的提取和分离1提取绿叶中的色素(1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙
2、醇中。(2)实验用品及作用：连线(3)实验步骤：填图2分离绿叶中的色素(1)原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。(2)实验步骤：填图二、色素的种类及叶绿体的结构和功能1色素的种类、含量、颜色及吸收光谱填表种类叶绿素(占3/4)类胡萝卜素(占1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色吸收光谱主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光2叶绿体的结构和功能(1)分布：主要分布在植物的叶肉细胞内。(2)形态：扁平的椭球形或球形。(3)结构：(4)功能：绿色植物进行光合作用的场所。1判断下列有关叙述的正误(1)在绿叶中色素的提取实验中加入二氧
3、化硅可以防止破坏叶绿素()(2)过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤，将滤液收集到试管中()(3)叶绿体主要吸收蓝紫光和红光()(4)没有叶绿体的生物无法进行光合作用()(5)叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体()2下列关于色素的提取与分离实验的有关叙述，错误的是()A加入CaCO3是为了防止色素被破坏B加入SiO2有利于破坏叶肉细胞C加入无水乙醇的目的是溶解色素D滤纸条上的滤液细线中色素越少越利于色素分离解析：选DCaCO3用于防止色素被破坏；SiO2是为了充分研磨；无水乙醇是用于提取色素的溶剂；色素的量合适才能使分离效果明显。3下列关于叶绿体的描述，错误的是()A
4、基粒由类囊体堆叠而成B叶绿体膜由双层膜组成C能进行光合作用的细胞内都有叶绿体D类囊体膜上有叶绿素和酶解析：选C叶绿体是进行光合作用的场所，但光合作用不一定都发生在叶绿体中，例如蓝藻等无叶绿体，但也能进行光合作用。4关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是()A可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素B叶绿体中色素能够分离的原因是各种色素在层析液中的溶解度不同C研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理D滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠解析：选C无水乙醇是有机溶剂，能够提取叶绿体中的色素；叶绿体中的各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的扩散较快，所以层
5、析液能使不同色素分离开来；在色素提取过程中，研磨时除加入碳酸钙和二氧化硅外，还要加入10 mL无水乙醇；滤液细线若画不直，则有可能出现色素的交叉而使滤纸条上不易区分出4条色素带。1实验结果有关色素带的分析(1)从色素带的位置可知，各种色素在层析液中溶解度的高低依次为：胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b。(记忆口诀：胡、黄、a、b)(2)从色素带的宽度可知，各种色素的含量一般情况下为：叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。2注意事项及原因分析过程注意事项操作目的提取色素(1)选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高(2)研磨时加无水乙醇溶解色素(3)加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保护色素(4)迅速、充分研
6、磨减少乙醇挥发，充分溶解色素(5)盛放滤液的试管管口加棉塞减少乙醇挥发和色素氧化分离色素(1)滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散(2)滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠(3)滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明(4)滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中思考探究1(1)色素的提取非常成功，但层析后滤纸条上色素带非常模糊，其原因可能有哪些？提示：画滤液细线次数太少。滤液细线触及层析液，且时间较长，色素溶解到层析液中。(2)实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学没有加无水乙醇，而是加了水，请分析他们可能出现的实验结果。提示：甲同学的结果是滤纸条上的
7、色素浓度很低，颜色很浅；乙同学的结果是滤纸上没有出现色素带。题组冲关1关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是 ()A使用定性滤纸过滤研磨液 B将干燥处理过的定性滤纸条用于层析 C在画出一条滤液细线后紧接着重复画线12次 D研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素 解析：选B在提取绿叶中色素时，漏斗基部放单层尼龙布进行过滤；纸层析法分离滤液中色素时，需用干燥的定性滤纸；画出一条滤液细线后需等滤液干后再画12次；研磨叶片时应用无水乙醇溶解色素。2某班学生完成对新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是()A甲可能误
8、用蒸馏水作提取液和层析液B乙可能是因为研磨时未加入SiO2C丙是正确操作得到的理想结果D丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解析：选C甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液；乙图中色素的量较少，可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分；丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低，原因可能是未加入CaCO3而导致色素被破坏。1叶绿体中色素的吸收光谱色素种类吸收光吸收光谱图示叶绿素(含量约占3/4)叶绿素a(蓝绿色)吸收红光和蓝紫光叶绿素b(黄绿色)吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素(含量约占1/4)胡萝卜素(橙黄色)吸收蓝紫光叶黄素(黄色)吸收蓝紫光2叶绿体功能的实验验证(1)实验过程及现
9、象：(2)实验结论：叶绿体是进行光合作用的场所。O2是由叶绿体释放的。(3)实验设计巧妙之处：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和无光照的部位，相当于一组对照实验。进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验：明确实验结果完全是由光照引起的。思考探究2(1)一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈黄色。请分析出现这一现象的原因是什么？提示：在春夏季节，叶片中叶绿素含量多于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以呈绿色。在秋季，叶绿
10、素被破坏，类胡萝卜素完好，叶片呈现出了类胡萝卜素的颜色，所以呈现黄色。(2)温室或大棚种植蔬菜，应选用什么颜色的玻璃或塑料薄膜？提示：无色玻璃或塑料薄膜。(3)从所含化学成分上分析，叶绿体能进行光合作用的原因是什么？提示：叶绿体中含有光合色素和与光合作用有关的酶。题组冲关3下列关于叶绿素的叙述，错误的是()A叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B被叶绿素吸收的光可用于光合作用C叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析：选DMg是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
11、；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。4为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和好氧细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的是()A在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱B临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C好氧细菌起指示作用D水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验解析：选A本实验的目的是验证叶绿体在光照下能够产生氧气，而与光的种类没有关系，不需用三棱镜将混合光分解成连续光谱；为了防止空气对实验结果的影响，应该排除空气；好氧细菌的分布密疏，表示了氧气产生的多少；水绵的叶绿体便
12、于观察且有利于设置对照实验。 一、选择题1关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是()A叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体B光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上C组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系D基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积解析：选D叶绿体是双层膜结构，膜内有几十个绿色的基粒，基粒和基粒之间充满着基质。每个基粒都含有两个以上的类囊体，类囊体由单层膜构成。叶绿体的基粒之间通过膜状结构相连。基粒及类囊体扩大了叶绿体内膜的表面积，因此扩大了光合作用的反应面积。2某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时，进行了以下操作：将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中，加入无水乙醇后直接进行研磨将预备好
13、的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1 cm处用钢笔画一条横线为增强实验效果，将滤液细线画粗些将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中该同学操作有误的是()ABC D解析：选D相关操作中，正确的做法是：提取绿色叶片中的色素时，在将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中后，应加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10 mL无水乙醇，进行迅速、充分地研磨。制作滤纸条时，应将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1 cm处用铅笔画一条细的横线，而不是用钢笔。画滤液细线时，为确保色素带分离整齐、不重叠，应保证滤液细线细、直、齐，为增强实验效果，应重复画线使滤液细线处积累较多色素。分离色
14、素时，应将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，略微斜靠着烧杯的内壁，轻轻插入层析液中，随后盖上培养皿盖，为了防止滤液细线中的色素溶于层析液中，不能让滤液细线触及层析液。3研究人员发现，从蔬菜叶中可提取大量的各种天然色素，这为目前市场上天然色素“供不应求”的状况提供了一条解决的途径。在进行“植物中色素的提取”实验时，如果在研钵中研磨绿叶时没有加入碳酸钙，最可能会出现的结果是()A研磨不充分，提取的色素少B层析后滤纸条上位于下边的两条色素带变窄C层析时各种色素不能相互分离，造成色素带的重叠D层析后滤纸条上只剩两条色素带解析：选BCaCO3是保护色素的，不加CaCO3会导致部分叶绿素被破坏，导致叶绿素含量减少，滤纸条上相应色素带变窄。4.右图所示为某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列与之有关的叙述，错误的是()A应向培养皿中倒入层析液B应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色解析：选D图示为叶绿体中色素分离的实验装置，所以应把层
