2019_2020版高中生物第4章光合作用和细胞呼吸第二节第1课时光合作用的认识过程与光合色素学案苏教版

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1、第1课时　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.说出叶绿体中的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。一、解开光合作用之谜时间科学家实验过程(方法)及现象实验结论17世纪中叶比利时范·海尔蒙特用定量的方法研究植物的营养来源植物生长所需要的养料主要来自水，而不是土壤1771年英国普利斯特莱小鼠＋绿色植物小鼠不易窒息死亡植物生长需要吸收CO2，同时释放出O21779年荷兰扬·英根豪斯把带叶的枝条放入水里，这些叶在阳光下产生O2，在黑暗处

2、并不产生O2植物需要阳光才能制造出O21864年德国萨克斯绿叶曝光处变蓝，遮光处无颜色变化确定叶片在光下能产生淀粉1940年美国鲁宾和卡门运用同位素标记法：向小球藻提供含18O的水和含18O的CO2，追踪O2中氧的来源和糖类中氢的来源证明光合作用释放的O2来自水，糖类中的氢来自水20世纪40年代美国卡尔文用14C标记的CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性CO2被用于合成糖类等有机物1.下图是萨克斯的实验，请分析：(1)把绿叶先在暗处放置24小时的目的是什么？答案　消耗掉叶片中原有的淀粉

3、，防止干扰实验结果。(2)该实验是如何形成对照的？答案　树叶一半遮光，一半曝光，形成了对照。(3)为什么要用酒精脱色后再用碘液处理？答案　避免叶片颜色对实验结果的干扰。(4)本实验的结论是什么？答案　光合作用的产物中有淀粉。2.萨克斯实验跟鲁宾和卡门的实验对照设计方法相同吗？答案　不相同。萨克斯实验的对照方式为自身对照(一半曝光与另一半遮光)；而鲁宾和卡门实验的对照方式为相互对照(通过标记不同的物质：H218O和C18O2)。3.借鉴普利斯特莱和萨克斯的实验方法，如何设计实验证明CO2是光合作用的必

4、要条件？答案　将绿色植物放在玻璃罩内，一组中加入盛有NaOH溶液的烧杯，一组加入盛有等量蒸馏水的烧杯。暗处理一段时间后，再置于相同光照条件下，经碘蒸气处理，观察是否有蓝色出现。1.下列实验中，科学家使用的方法不同于其他的是(　　)A.科学家对分泌蛋白的合成和分泌过程的研究B.萨克斯证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉C.鲁宾和卡门证明光合作用过程中释放的氧气来自水D.卡尔文探明CO2中的碳在光合作用过程中的转化途径答案　B解析　科学家利用同位素标记法对分泌蛋白的合成和分泌进行了研究，发现3H标记的亮氨

5、酸在细胞内出现的先后顺序；鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水；卡尔文利用同位素标记法探明CO2被用于合成糖类等有机物，上述三个实验都采用了同位素标记法。萨克斯通过对绿叶的遮光与曝光处理，证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉，该实验没有采用同位素标记法。2.如图是20世纪40年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究光合作用的示意图。他们用氧的同位素(18O)分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后按示意图做实验。据图回答下列问题：(1)在小球藻进行光合作用

6、过程中，向第一组提供的物质是____________和____________；向第二组提供的物质是____________和________________；向两组共同提供的是_________。(2)图中a和b分别代表________和________，它们的相对分子质量比是________。(3)这个实验说明了___________________________________________________________。答案　(1)H2O　C18O2　H218O　CO2　光能和小球藻(

7、2)O2　18O2　8∶9　(3)光合作用产生的氧气中的氧全部来自水解析　(1)通过图示可知，提供给第一组的物质是H2O和C18O2，提供给第二组的物质是H218O和CO2。(2)向两组共同提供的是光能、小球藻。虽然向每组提供的水和二氧化碳都含有氧，但通过同位素的不同标记，使光合作用释放出的氧却为a和b两种。(3)两位科学家的实验结果是a为O2，而b为18O2。a和b的相对分子质量比是32∶36＝8∶9。二、提取和分离叶绿体中的光合色素1.实验原理无水乙醇能够溶解绿叶中的各种光合色素；色素在层析液中

8、的溶解度不同，因而在滤纸条上的扩散速度有差异。2.实验步骤(1)提取色素：称取5g新鲜的菠菜叶，剪碎后放入研钵中，加入少许二氧化硅、碳酸钙和5mL无水乙醇，迅速而充分地研磨。将研磨液过滤到试管中，用棉塞塞紧试管口。(2)制备滤纸条：将略短于烧杯高度、宽1cm的干燥滤纸条剪去一端的两个角，在距该段大约1_cm处用铅笔画一条细线。(3)画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线画一条细而直的滤液细线，吹干后重复画细线若干次。(4)分离色素：将画好滤液细线的滤纸条轻轻地插