高中生物 4.2.1《光合色素与光能的捕获》同步课件 苏教版必修1
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高中生物苏教版必修一课件：4.2.1 光合作用的认识过程与光合色素
20世纪 美国卡 用14C标记的 CO2 ，供小球藻进行光 CO2 被用于合成 40年代 尔文 合作用，然后追踪检测其放射性 糖类等有机物
问题探究
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，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。
解析 答案
4.如图表示某同学做“绿叶中色素的分离”实验的改进装置，请据图回答 下列问题： (1)该实验采用的方法是_纸__层_析__法，应将提取到的滤液 滴在a、b中的_a__处，向培养皿中倒入_层__析__液__，棉线 灯芯下端应_浸__入__层__析_液___中。 (2)实验结果得到四个不同颜色的同心圆(如图)，则1、2、3、4四条带依次 表示_胡__萝__卜__素__、_叶__黄_素__、_叶__绿__素__a_、_叶__绿__素__b_。若 采用的实验材料是秋季的黄叶，四个圆中颜色明显变 浅的是_3_和__4_。
一解开光合作用之谜二提取和分离叶绿体中的光合色素内容索引当堂检测三光合色素与光能的捕获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而不是1771年英国普利小鼠绿色植物小鼠不易窒息死亡植物生长需要吸收同时释放出1779年荷兰扬英把带叶的枝条放入水里这些叶在下产生o植物需要才能制造出土壤co阳光阳光黑暗密闭1864年德国萨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1940年美国鲁运用法
“观察是思考和识记之母。”2021年11月10日星期三9时19分51秒21:19:5110 November 2021
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8、普通的教师告诉学生做什么，称职的教师向学生解释怎么做，出色的教师示范给学生，最优秀的教师激励学生。下午9时19
高中生物 第4章 光合作用和细胞呼吸 第2节 光合作用(第1课时)光合色素与光能的捕获课件 苏教版必修1
用定量的方法
植物生长所需养料主要来自 __水__，而不是__土__壤__
1771
通过植物和动物之间 植物生长需要吸收_C__O_2__， 普利斯特莱
进行气体交换的实验 同时释放出_O__2 _
1779 1864
扬·英根豪斯 萨克斯
采用_碘__液__检__测__淀__粉__的 方法
植物需要_阳__光___才能制造出 O2 叶片在光下能产生_淀__粉___
2．萨克斯的实验 (1)实验过程及现象
一半曝光―碘―液→变蓝 黑暗中饥饿处实验分析 ①设置了自身对照，自变量为光照，因变量是叶片颜色变化。 ②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的 说服力。 ③本实验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。
[归纳拓展] 1．叶绿体中的色素与吸收光谱
2．叶绿体中的色素对光的吸收特点 (1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 (2)叶绿素对红光和蓝光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大，对其 他可见光并非不吸收，只是吸收量较小。
3．叶绿体功能的验证实验——恩吉尔曼实验 (1)实验过程及现象
3．鲁宾和卡门的实验 (1)实验过程及结论 H128O＋CO2→植物→18O2； H2O＋C18O2→植物→O2 光合作用释放的 O2 全部来自于水。 (2)实验分析 设置了对照实验，自变量是标记物质(H128O 和 C18O2)，因变量是 O2 的放射 性。
1．德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时(消耗掉叶片中的淀粉)后，
1．恩吉尔曼的实验 (1)①生物材料：__丝__状__绿__藻__(水绵)和好氧细菌。 ②实验现象：在_红__光__区__和__蓝__光__区___集中了大部分的好氧细菌。 ③实验结论：叶绿素主要吸收_红__光__和__蓝__光___。
高中生物 第4章 第2节 第1课时 光合色素与光能的捕获教案 苏教版必修1
第1课时光合色素与光能的捕获学习目标核心素养1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。
2.提取和分离叶绿体中的光合色素。
1.通过对“光合作用的探索历程”中的科学实验的学习，掌握分析问题的方法，学习科学家的品质。
2.熟练操作“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验，交流并讨论实验结果。
一、解开光合作用之谜时间人物实验方法结论17世纪中叶范·海尔蒙特用定量的方法植物生长所需养料主要来自水，而不是土壤1771年普利斯特莱通过植物和动物之间进行气体交换的实验植物生长需要吸收CO2，同时释放出O2 1779年扬·英根豪斯把带叶的枝条放入水里，发现叶在阳光下产生O2，在暗处不产生O2植物需要阳光才能制造出O21864年萨克斯采用碘液检测淀粉的方法叶片在光下能产生淀粉1940年鲁宾和卡门运用同位素标记法光合作用释放的O2来自水，糖类中的氢也来自水1948年卡尔文用14C标记的CO2进行示踪CO2被用于合成糖类等有机物1．恩吉尔曼的实验(1)①生物材料：丝状绿藻(水绵)和好氧细菌。
②实验现象：在红光区和蓝光区集中了大部分的好氧细菌。
③实验结论：叶绿素主要吸收红光和蓝光。
(2)可见光束看起来是白色的，通过三棱镜时会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色连续光谱。
用透过三棱镜后的不同颜色的光照射临时装片中水绵的叶绿体，发现好氧性细菌聚集于红光区和蓝光区的叶绿体部位。
这说明叶绿体中的色素能有效的吸收和利用红光和蓝光。
2．叶绿体中的色素及作用色素名称 颜色 功能叶绿素a 蓝绿色 主要吸收和利用红光和蓝光 叶绿素b 黄绿色 胡萝卜素 橙黄色 主要吸收蓝紫光，还有保护 叶绿素免遭强光伤害的作用叶黄素黄色三、提取和分离叶绿体中的色素 1．实验原理(1)叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以用无水乙醇等能提取色素。
(2)层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。
叶绿体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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。
苏教版必修一4.2.1《光合色素与光能的捕获》ppt课件
• 【例4】 如图为水绵结构模式图。恩吉 尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和 好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗 环境里，然后用白光束对水绵细胞的不同 部位(如a处)做点状投射，发现水中的好氧 细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将 装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在 叶绿体所有受光部位的周围。此实验证明 了( )
• (1)A物质是________，来源于________； B物质是________；来源于________。A与 B的相对分子质量之比为________。 • (2)鲁宾和卡门的研究具有何种生物学意义 ？ • ____________________________________ ____________________________________ 。 • (3)若甲图中供给12 mol的C18O2，能产生 ________mol18O2。 • (4)如果用图乙来验证光合作用放出的氧气 是在光下进行的，则还需要设计对照实验
• 高等植物叶绿体中的色素有两大类：叶绿 素和类胡萝卜素。 • 叶绿素吸收光的能力极强。如果把叶绿素 溶液放在光源与分光镜之间，就可以看到 光谱中有些波长的光线被吸收了，因此， 在光谱上就出现了黑线或暗带，这种光谱 叫做吸收光谱。叶绿素吸收光谱的最强吸 收区有两个：一个在波长为640 nm～660 nm的红光部分，另一个在波长为430 nm～ 450 nm的蓝紫光部分。此外，在光谱的橙 光、黄光和绿光部分只有不明显的吸收带
• 解析：叶绿体色素吸收可见太阳光用于光 合作用，可见太阳光被三棱镜分色，可以 分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜 色，下图甲、乙分别表示叶绿素和类胡萝 卜素这两类色素对可见太阳光的吸收情况 ，从图中我们可以看出，叶绿素对可见太 阳光有两个吸收高峰，而类胡萝卜素只有 一个吸收高峰，红光和蓝紫光区被吸收， 故变暗。
光合作用光能的捕获和转换课件-高一生物苏教版必修1
二、叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
①光合色素只吸收可见 光， 不吸收 红外光和紫外光等。 ②叶绿素主要吸收红光和蓝紫光， 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光。 它们对其他波段的光并非不 吸收，只是吸收量较少。
树叶为什么是绿色？
色素对绿光吸收最少，绿光 被反射回来，所以叶片才呈 现绿色。
二、叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
R.梅耶
萨克斯 鲁宾、卡门
卡尔文
结论 水分是植物建造自身的原料
植物可以更新空气 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气 植物在光合作用时把光能转变成了化学 能储存起来
绿色叶片光合作用产生淀粉 光合作用释放的氧来自水。 CO2中的碳转变成有机物的碳
实验：提取和分离叶绿体中的光合色素
2、分离色素：
试剂：层析液（由20份60～90℃下分馏出来的石油醚、2 份丙酮和1份苯混合而成）
方法：纸层析法
原理：色素在层析液中 溶解度不同 ，溶解度高的色素 分子随层析液在纸条上的扩散得快，溶解度低的色素分 子随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将 不同的色素分离。
思考2： 秋天枫叶变红色的原因是什么？ 秋天叶绿体内的色素主要类胡萝卜素， 呈橙黄色和黄色；液泡内的色素主要 是花青素，在酸性条件下呈红色。
【典例研习1】 如图表示某同学做“绿叶中色素的分离”实验的改
进装置，请据图回答问题： (1)该实验采用的方法是__纸__层__析__法，应将提取到的滤液滴在a、b 中的__a_处，向培养皿中倒入_层__析__液___，棉线灯芯下端应
5年后 76.7kg 89.9kg
实验前后的差值 +74.43kg －0.1kg
结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。
甲
苏教版高一生物必修一课件：4.2光合作用(二) (共17张PPT)
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
A
D
F CO2
G
E&#B是—Ｏ，2 它来自于—水—的分解。
②图中C是—[H—]，它被传递到叶绿体的基——质部位，用于—C—3的。还原
③图中D是A—T—P，在叶绿体中合成D所需的能量来自—色的— 素光吸能收 ④图中的H表示光——反，应 H为I提供—[H—]和ATP
二、光合作用的总反应式：
类囊体膜
H2O
酶
[H]
Pi ＋ADP ATP
三碳化合物 2C3 CO2
基质
CO2的 固定
多种酶
C3的 还原
五碳化合物 C5
蛋白质 糖类 脂质
2.暗反应阶段
场所：叶绿体的基质中
条件：多种酶、 [H] 、ATP
CO2的固定：CO2＋C5
酶 2C3
物质变化：
C3的还原：
2C3
酶 [H] 、ATP
(CH2O) ADP+Pi 糖类
糖类等有机物中的
化学能
光合作用的过程
光反应
暗反应
酶酶
酶
作业： 1.概述光合作用的过程。 2.完成课课练上的练习。
❖不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月5日星期二2022/4/52022/4/52022/4/5 ❖书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/52022/4/52022/4/54/5/2022 ❖正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/52022/4/5April 5, 2022 ❖书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
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E&#B是—Ｏ，2 它来自于—水—的分解。
②图中C是—[H—]，它被传递到叶绿体的基——质部位，用于—C—3的。还原
③图中D是A—T—P，在叶绿体中合成D所需的能量来自—色的— 素光吸能收 ④图中的H表示光——反，应 H为I提供—[H—]和ATP
二、光合作用的总反应式：
类囊体膜
H2O
酶
[H]
Pi ＋ADP ATP
三碳化合物 2C3 CO2
基质
CO2的 固定
多种酶
C3的 还原
五碳化合物 C5
蛋白质 糖类 脂质
2.暗反应阶段
场所：叶绿体的基质中
条件：多种酶、 [H] 、ATP
CO2的固定：CO2＋C5
酶 2C3
物质变化：
C3的还原：
2C3
酶 [H] 、ATP
(CH2O) ADP+Pi 糖类
糖类等有机物中的
化学能
光合作用的过程
光反应
暗反应
酶酶
酶
作业： 1.概述光合作用的过程。 2.完成课课练上的练习。
❖不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月5日星期二2022/4/52022/4/52022/4/5 ❖书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/52022/4/52022/4/54/5/2022 ❖正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/52022/4/5April 5, 2022 ❖书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
高中生物4捕获光能的色素和结构课件必修1高一必修1生物课件
类囊体薄膜上
12/10/2021
第三十二页，共三十八页。
二 叶绿体的结构(jiégòu)
每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展(kuòzhǎn)了受光面积。
4种色素(sè sù)存在的场所： 类囊体薄膜上
与光合作用有关的酶存
在场所
12/10/2021
第三十三页，共三十八页。
二 叶绿体的结构(jiégòu)
每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展(kuòzhǎn)了受光面积。
4种色素存在(cúnzài)的场所：
12/10/2021
第三十一页，共三十八页。
二 叶绿体的结构(jiégòu) 每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大(jídà)地扩展了受光面积。
4种色素存在(cúnzài)的场所：
12/10/2021
第三十五页，共三十八页。
三 叶绿体的功能(gōngnéng)
用透过(tòu ɡuò)三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大 量的好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域。
12/10/2021
第三十六页，共三十八页。
三 叶绿体的功能(gōngnéng)
用透过(tòu ɡuò)三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大 量的好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域。
每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展(kuòzhǎn)了受光面积。
4种色素存在(cúnzài)的场所： 类囊体薄膜上
与光合作用有关的酶存
在场所
类囊体薄膜上和叶绿体
基质中
12/10/2021
第三十四页，共三十八页。
三 叶绿体的功能(gōngnéng)
资料 分 (zīliào) 析
12/10/2021
第三十二页，共三十八页。
二 叶绿体的结构(jiégòu)
每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展(kuòzhǎn)了受光面积。
4种色素(sè sù)存在的场所： 类囊体薄膜上
与光合作用有关的酶存
在场所
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第三十三页，共三十八页。
二 叶绿体的结构(jiégòu)
每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展(kuòzhǎn)了受光面积。
4种色素存在(cúnzài)的场所：
12/10/2021
第三十一页，共三十八页。
二 叶绿体的结构(jiégòu) 每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大(jídà)地扩展了受光面积。
4种色素存在(cúnzài)的场所：
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第三十五页，共三十八页。
三 叶绿体的功能(gōngnéng)
用透过(tòu ɡuò)三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大 量的好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域。
12/10/2021
第三十六页，共三十八页。
三 叶绿体的功能(gōngnéng)
用透过(tòu ɡuò)三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大 量的好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域。
每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展(kuòzhǎn)了受光面积。
4种色素存在(cúnzài)的场所： 类囊体薄膜上
与光合作用有关的酶存
在场所
类囊体薄膜上和叶绿体
基质中
12/10/2021
第三十四页，共三十八页。
三 叶绿体的功能(gōngnéng)
资料 分 (zīliào) 析
光合色素与光能的捕获PPT教学课件
【特别提醒】①本实验中使用的试剂有毒，不但实验后要洗 手，实验前也要洗手。 ②不但滤液细线不能触及层析液，滤纸条也不要触及烧杯。
典例 请回答下列有关“提取和分离叶绿体中的色素”实验 的问题： (1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上出 现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为______。 (2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出 现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条， 用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用分光光度计检测， 通过分析色素溶液的______来判断条带的色素种类。
3.试利用同位素标记法，分析光合作用过程中各元素的转移 途径。 （1）用放射性同位素3H和18O分别标记H2O中的H和O，则能在 光合作用产物中的哪些物质中检测到放射性？ 提示：
（2）若用14C标记CO2中的C呢？ 提示：14CO2+五碳化合物→2三碳化合物（只有一个含14C） →五碳化合物+（14CH2O） （3）试写出光合作用总反应式及各元素去向。
答案：(1)叶绿素b (2)吸收光谱 (3)滤液细线触及层析液(4) 缺Mg植物不能合成叶绿素 (5)从预留的叶片中挑选出足量 的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和绿色鲜嫩的叶片 为实验材料，在相同条件下，再次进行绿叶中色素的提取和 分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片中各种色 素的组成及含量后，得出结论。
2. 实验成功的关键 （1）叶片要新鲜、颜色要深绿。 （2）滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液 挥发。 （3）滤液细线不仅要细、直、齐，而且要含有比较多的色 素(可以重复画若干次)。 （4）滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。 3.实验结果分析 两色素带间距离最大的是胡萝卜素与叶绿素b；两色素带间 距离最小的是叶绿素a与叶绿素b；相邻两色素带间距离最大 的是胡萝卜素与叶黄素。
光合色素与光能的捕获ppt课件演示文稿
1.普利斯特莱的实验有什么不足？
提示：（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将小
鼠单独置于玻璃罩内，作为空白对照。 （2）指出了植物可以更新空气，但没有认识到植物更新空 气要在有光照的条件下才可以。 （3）未指明植物所更新的空气成分。
2．萨克斯的实验成功的关键点是什么？
提示：(1)暗处理耗尽叶片内原有的淀粉。(2)部分曝光、部
提示：
（2）若用14C标记CO2中的C呢？ 提示：14CO2+五碳化合物→2三碳化合物（只有一个含14C）→
五碳化合物+（14CH2O）
（3）试写出光合作用总反应式及各元素去向。 提示：光合作用总反应式及各元素的去向：
4.结合教材中P62“回眸历史”，总结光合作用的外界条件、 原料、产物。 2O，产物是氧气和糖类等有机物。
典例
如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量
相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时 间后，以下相关比较不正确的是
A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
解答本题需明确以下两点：（1）理解鲁宾和卡门实验中同 位素标记法的原理； （2）明确光合作用过程中元素的转移过程即 CO2中的氧最终
2.鲁宾与卡门的实验 （1）实验过程
18 18 H 2 O+CO 2 O 2 18 H O+C O2 O2 2
（2）实验分析 实验组中收集的O2全部都是具有放射性18O的18O2；而对照组
的实验中，所收集的O2全部是无放射性的O2。间接说明了光
合作用所产生的O2都来自于参加光合作用的水。
(5)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变 黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙 同学则认为是某些色素含量增加所致。根据所学知识，你将
提示：（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将小
鼠单独置于玻璃罩内，作为空白对照。 （2）指出了植物可以更新空气，但没有认识到植物更新空 气要在有光照的条件下才可以。 （3）未指明植物所更新的空气成分。
2．萨克斯的实验成功的关键点是什么？
提示：(1)暗处理耗尽叶片内原有的淀粉。(2)部分曝光、部
提示：
（2）若用14C标记CO2中的C呢？ 提示：14CO2+五碳化合物→2三碳化合物（只有一个含14C）→
五碳化合物+（14CH2O）
（3）试写出光合作用总反应式及各元素去向。 提示：光合作用总反应式及各元素的去向：
4.结合教材中P62“回眸历史”，总结光合作用的外界条件、 原料、产物。 2O，产物是氧气和糖类等有机物。
典例
如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量
相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时 间后，以下相关比较不正确的是
A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
解答本题需明确以下两点：（1）理解鲁宾和卡门实验中同 位素标记法的原理； （2）明确光合作用过程中元素的转移过程即 CO2中的氧最终
2.鲁宾与卡门的实验 （1）实验过程
18 18 H 2 O+CO 2 O 2 18 H O+C O2 O2 2
（2）实验分析 实验组中收集的O2全部都是具有放射性18O的18O2；而对照组
的实验中，所收集的O2全部是无放射性的O2。间接说明了光
合作用所产生的O2都来自于参加光合作用的水。
(5)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变 黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙 同学则认为是某些色素含量增加所致。根据所学知识，你将
高中生物新苏教版必修1叶绿体与光能的捕获课件
(2)滤纸条色素带重叠： 画滤液细线时，未等前一次滤液线干就接着画，使得滤液细 线画得过粗。 (3)色素带不整齐的原因分析： ①画滤液细线时，没有做到画的细线细且直，使色素带重叠。 ②滤纸条一端的两角剪得不对称。
(4)滤纸条上看不见色素带： ①忘记画滤液细线。 ②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。 ③加的层析液为水。 (5)只看到上面两条色素带： ①未加碳酸钙，叶绿素 a、叶绿素 b 被破坏。 ②所使用的叶片为“黄叶”。
素、胡萝卜素、叶绿素 a 和叶绿素 b
(×)
(4)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光
(×)
1．(科学思维)下图中甲代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果。
请 判 断 乙 图 所 示 结 果 最 有 可 能 来 自 ____________________( 填 “正常生长的柳树幼叶”或“秋冬季节的银杏落叶”)。理由是 什么？ 提示：秋冬季节的银杏落叶 秋冬季节气温较低，叶绿素合成 酶的活性降低，并且低温造成叶绿素分解，而叶黄素和胡萝卜 素比较稳定。
名师提醒：(1)鲁宾、卡门和卡尔文实验的方法均为同位素 标记法(也叫同位素示踪法)。
(2)在光合作用的发现过程中，科学家们设计了对照实验， 使结果和结论更加科学、准确。①萨克斯：空白对照，自变量 为光照(一半曝光与另一半遮光)，因变量为颜色变化。②鲁宾 和卡门：相互对照，自变量为标记物质(H128O 与 C18O2)，因变 量为 O2 中氧原子的种类。
4．如图为新鲜菠菜叶中 4 种色素的相对含量及在滤纸条上的
分离情况。下列有关说法不正确的是
()
A．4 种色素在层析液中溶解度最高的是丁 B．4 种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中 C．4 种色素在层析液中溶解度最高的是甲 D．发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
(教师用书)高中生物 第4章 第2节 第1课时 光合色素与光能捕获同步备课课件 苏教版必修1
【提示】 标记 H2O。
卡尔文用
14
C 标记 CO2，鲁宾和卡门用
18
O
3．绿叶中色素的分离可用丙酮进行操作。(×) 【提示】 色素分离应用层析液。
4．色素提取时研钵中加少许二氧化硅和少许 CaCO3 的 作用是不同的。(√) 5． 画滤液细线时要求齐、细、 直， 需多次干燥后重复画； 且滤纸上的滤液细线需触及层析液。(×) 【提示】 如果触及层析液，细线中色素会溶解到层析
A．①② C．②⑤
B．③⑤ D．①③
【解析】 通过两个叶片对照，用碘液处理后变为蓝色， 说明有淀粉产生，而只有在光照的部位才变为蓝色，说明光 合作用需要光。
【答案】 C
2． 下列有关“叶绿体中色素的提取和分离”实验的叙述 正确的是( )
A．加入碳酸钙防止滤液挥发 B．用 NaCl 溶液提取叶片中的色素 C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素 D．加入二氧化硅 (石英砂 )有利于充分研磨
【答案】 C
4． (2013· 信阳高一质检)恩吉尔曼将载有水绵和好氧细菌 的临时装片放在没有空气的黑暗环境中， 进行局部照光处理， 照光的部位聚集大量的好氧细菌。关于这个实验的叙述错误 的是 ( )
A．水绵含有较多带状叶绿体 B．好氧细菌分布于水绵产生氧气较多的部位 C．根据好氧细菌的分布判断水绵光合作用的部位 D．好氧细菌也能进行光合作用
【解析】 加入碳酸钙的目的是防止色素被破坏，用无
水酒精或丙酮提取色素而不是分离滤液中的色素。
【答案】 D
3．有甲、乙、丙、丁 4 盆长势均匀的植物置于阳光下， 甲添加品红色光；乙添加绿色光；丙添加品红色滤光片 A； 丁添加绿色滤光片 B(如图)， 经过一段时间， 各盆中长势最好 的和长势最差的依次是下列哪一组 ( )
高中生物 4.2.1 光合色素与光能的捕获同步导学案 苏教
2014--2015学年生物（苏教版）必修一同步导学案4.2.1光合色素与光能的捕获一、目标导航1.学习目标：（1）说出对光合作用的认识过程。
（2）举例说出主要的光合色素。
2.学习重点：（1）光合作用的发现和研究历史；（2）绿叶中色素的种类和作用。
3.学习难点：提取和分离叶绿体中的光合色素。
二、知识网络三、导学过程“导”——自主预习1.德国科学家萨克斯把绿叶先在暗处放置几小时，目的是，这证明了光合作用的产物有，光合作用的场所是。
2.美国科学家鲁宾和卡门釆用法证明光合作用释放出来的氧全部来自于。
3．叶绿体中色素的颜色、吸收峰和作用色素颜色吸收峰作用叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素4.利用绿叶的色素能够溶解在中，可以利用提取绿叶中的色素；利用几种色素在层析液中不同，经滤纸上的的不同，可以将色素分离。
“学”—互动探究探究一：光合作用的发现和研究历史【回眸历史】解开光合作用之谜发现者实验（依据）结论蒙特利尔柳树实验他认为植物生长所需的养料主要来自水，而不是土壤普利斯特莱小鼠与绿色植物放在同一玻璃罩内，小鼠没有窒息死亡植物可以更新空气英根豪斯带叶枝条放在水中，500多次植物更新空气实验植物只有绿叶在阳光照射下，才能更新空气萨克斯植物叶片在光合作用中合成淀粉鲁宾和卡门光合作用释放的O2来自于水卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，发现14CO2→14C3→（14CH2O）CO2中的碳在光合作用中转换成有机物的途径1.对于上述实验，你有没有什么质疑，认为说服力不强的？提示：普利斯特莱的实验缺乏空白对照，实验结果的说服力不强。
2.萨克斯的实验中，黑暗处理12h的目的是什么？叶子是绿色的，如何避免颜色干扰实验结果？提示：黑暗处理12h即为饥饿处理，目的是消化叶片原有的有机物（淀粉）。
碘蒸气检测之前需要对叶片用酒精溶解色素进行脱色处理，从而避免干扰实验结果（蓝色）的观察。
【经典回眸】下表是生物科学史上一些经典实验的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点”能匹配的是（）选项方法与结果结论或观点A观察到植物通过细胞分裂产生新细胞；观察到动物受精卵分裂产生新细胞所有的细胞都来源于先前存在的细胞B单侧光照射下，金丝雀虉草胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲生长素具有极性运输的特点C将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照的部位光合作用产生的氧气来自于水D将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠体内出现活的S型菌DNA是主要的遗传物质【解析】A项符合细胞学说的基本观点。
高中生物 第4章 第2节 第1课时 光合色素与光能捕获同步备课课件 苏教版必修1
互 动
分
析
2．举例说出主要的光合色素。
探 究
教 学 方 案 设 计
3．掌握提取和分离叶绿体中的色素的方法。 当
●教学地位
堂 双
基
通过第 1 课时对“捕获光能的色素和结构”的学习，为
达 标
课 光合作用光反应阶段的学习打下基础。近三年的高考中，多
前
自 主
以图解形式考查色素对光谱的吸收及色素的提取分离中的试
采用碘液检测淀粉 叶片在光下能产
的方法
生 淀粉
堂 互 动 探
析
究
教 学 方 案 设 计
光合作用释放的 1940 鲁宾和卡门 运用同位素标记法 O中2的来氢自也水来，自糖水类
当 堂 双 基 达 标
课
前 1948
自
主
导 学
卡尔文
用14C标记的CO2 CO2用于合成 糖类
进行示踪
等有机物
课
时
作
业
菜单
SJ ·生物 必修1
2．对于涉及的试剂、材料的选择、作用及结果，设置若
当 堂 双 基 达 标
课 干问题在实验室分组实验操作中通过实际实验去分析、总结，
前
自 主
如提取绿叶中的色素研磨时为什么要迅速而充分？分离绿叶
课 时
导
作
学 中的色素时不能让滤液细线触及层析液等。
业
菜单
SJ ·生物 必修1
课 时
3．注重合作学习。如一名同学提取绿叶中的色素另一名
课 时
导
作
学 剂作用及结果分析等。
业
菜单
SJ ·生物 必修1
课
●教法指导
课
时
堂
教 法
生物必修ⅰ苏教版4.2光合作用课件.
防止色素带之间 部分重叠； 增加色素在滤纸 上的附着量，使 实验结果更明显
防止色素溶解在 层析液中；层析 液中的苯、丙酮、 石油醚易挥发
22
6.观察实验结果
扩散最快的是 胡萝卜素，扩 散最慢的是叶 绿素b，含量最 多的是叶绿素a
四种色素之所以 能被分离，是因 为四种色素随层 析液在滤纸条上 的扩散速度不同
21
4.划滤液细线 滤液细线越 用毛细吸管吸取少量滤 细、越齐越 液，沿铅笔线划出细、 好； 齐、直的一条滤液细线， 重复三次 干后重复三次 5.纸层析法分离色素 将3 mL层析液倒入烧 杯中，将滤纸条(画线 一端朝下)插入层析液 中，用培养皿盖盖上烧 杯 层析液不能 没及滤液细 线； 烧杯要盖培 养皿盖
20
2.收集滤液 漏斗基部放一单层尼龙 布，研磨液倒入漏斗内 挤压，将滤液收集到小 试管中，用棉花塞塞住 试管口
尼龙布起过滤 作用； 试管口用棉花 塞塞紧是为了 防止丙酮挥发
可吸收更多的 3.制备滤纸条 干燥； 滤液； 将干燥的滤纸，顺着纸 顺着纸纹 层析时，色素 纹剪成长10 cm，宽1 剪成长条；分离效果好； cm的纸条，一端剪去二 一端剪去 可使层析液同 个角，并在距这一端1 二个角 时到达滤液细 cm处划一铅笔线 线
12
解析 在一个叶片上做了三个实验， a 、 b 对照单 一变量是否有光照， b 、 c 对照的单一变量为是否 有叶绿体。 答案 (1)酒精 (2)b 光合作用产生了淀粉 ac (3) a与b b与c
13
光合色素与光能的捕获
1．叶绿体中所含有的光合色素主要包括 叶绿素a (叶绿素 蓝绿色 胡萝卜素 黄色 b )、 (黄绿色 )、 (橙黄色)和 红光和蓝紫 叶黄素( )。叶绿素能有效吸收和利用 叶绿素免受强光伤害 光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，此外，还有保 护 的作用。
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【特别提醒】①本实验中使用的试剂有毒，不但实验后要洗 手，实验前也要洗手。 ②不但滤液细线不能触及层析液，滤纸条也不要触及烧杯。
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典例 请回答下列有关“提取和分离叶绿体中的色素”实验 的问题： (1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上出 现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为______。 (2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出 现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条， 用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用分光光度计检测， 通过分析色素溶液的______来判断条带的色素种类。
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1.普利斯特莱的实验有什么不足？ 提示：（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将小 鼠单独置于玻璃罩内，作为空白对照。 （2）指出了植物可以更新空气，但没有认识到植物更新空 气要在有光照的条件下才可以。 （3）未指明植物所更新的空气成分。
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1.实验时选择什么样的叶片为宜？原因是什么？ 提示：取新鲜的深绿色叶片，使滤液中含有较多的色素。
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2.请分析实验加入下列物质各有什么作用。 提示：
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3.实验操作时，为什么要将滤纸条的一端剪去两角？画滤液 细线的要求是细、直、齐，且要在干燥后重复画一两次，请 分析其中的原因是什么？ 提示：（1）剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘 扩散过快。（2）滤液细线要求细、直、齐的目的是使分离 的色素带不重叠，重复画线的目的是增加色素含量使分离的 色素带清晰，便于观察。 4.滤液细线可以浸入层析液吗？原因是什么？ 提示：滤液细线不可浸入层析液。浸入层析液时，色素会溶 解在层析液中，从而会导致色素带不清晰。
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【规范解答】选C。Y1和Y3是O2,Y2和Y4是18O2,因此Y2的质 量大于Y3;④中小球藻含有（CH218O）的有机物,而①中小球 藻含有（CH2O）的有机物，故④中小球藻质量大于①中的； ④和②中的水都为H218O，且含量相同，因此质量相等；在 试管①和②原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2， 而①中释放出的是O2，故剩余重量①大于②。
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（2）若用14C标记CO2中的C呢？ 提示：14CO2+五碳化合物→2三碳化合物（只有一个含14C） →五碳化合物+（14CH2O） （3）试写出光合作用总反应式及各元素去向。 提示：光合作用总反应式及各元素的去向：
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4.结合教材中P62“回眸历史”，总结光合作用的外界条件、 原料、产物。 提示：光合作用必须在光下才能进行，需要的原料是CO2和 H2O，产物是氧气和糖类等有机物。
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2.鲁宾与卡门的实验 （1）实验过程
H H221O8O++CC18O O22
18 O2 O2
（2）实验分析
实验组中收集的O2全部都是具有放射性18O的18O2；而对照 组的实验中，所收集的O2全部是无放射性的O2。间接说明 了光合作用所产生的O2都来自于参加光合作用的水。
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典例 如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量 相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时 间后，以下相关比较不正确的是
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A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
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解答本题需明确以下两点：（1）理解鲁宾和卡门实验中同 位素标记法的原理； （2）明确光合作用过程中元素的转移过程即CO2中的氧最 终合成有机物，而H2O中的氧最终以O2的形式释放出来。
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6.实验结束后，某同学的滤纸条上没有出现色素带，请探讨 其实验失败的可能原因。 提示：（1）忘记画滤液细线。（2）层析时滤液细线触及层 析液。
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1.色素在层析液中的溶解度不同 溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低 的色素分子随层析液在滤纸上扩散得慢，因而可用层析液将 不同色素分离。
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5.结合实验结果呈现的色素带，思考： （1）导致色素带分布不同的原因。 提示：色素在层析液中溶解度的不同是导致色素带分布不同 的原因。溶解度：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。 （2）导致色素带宽度不同的原因。 提示：色素含量的不同是导致色素带宽度不同的原因。含量： 叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
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(3)乙同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几 次画线)插入层析液，几分钟后取出观察，发现滤纸条上无 色素分带现象，而用同一滤液做实验的丙同学的滤纸条上的 色素却分带明显。乙同学实验失败的原因可能是_________。 (4)若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材 料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因是______。
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1.萨克斯实验中的对照组和实验组： （1）叶片事先置于黑暗中，对于遮光组，仍处于黑暗状态 下，相当于不作处理，故为对照组；对于曝光组，从黑暗状 态下转变为光照下，相当于给予了光照处理，应为实验组。 （2）依据是否受单一变量作用来区分实验组和对照组。萨 克斯实验中的惟一变量为光照，因此曝光组为实验组，遮光 组为对照组。
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2. 实验成功的关键 （1）叶片要新鲜、颜色要深绿。 （2）滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液 挥发。 （3）滤液细线不仅要细、直、齐，而且要含有比较多的色 素(可以重复画若干次)。 （4）滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。 3.实验结果分析 两色素带间距离最大的是胡萝卜素与叶绿素b；两色素带间 距离最小的是叶绿素a与叶绿素b；相邻两色素带间距离最大 的是胡萝卜素与叶黄素。
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2．萨克斯的实验成功的关键点是什么？ 提示：(1)暗处理耗尽叶片内原有的淀粉。(2)部分曝光、部 分遮光形成对照，曝光部分合成的有机物不能以淀粉的形式 向遮光部分运输。(3)用碘液处理叶片，使曝光的一半叶片 颜色(蓝黑色)更深，便于比较说明。
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3.试利用同位素标记法，分析光合作用过程中各元素的转移 途径。 （1）用放射性同位素3H和18O分别标记H2O中的H和O，则能在 光合作用产物中的哪些物质中检测到放射性？ 提示：
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【特别提醒】①本实验中使用的试剂有毒，不但实验后要洗 手，实验前也要洗手。 ②不但滤液细线不能触及层析液，滤纸条也不要触及烧杯。
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典例 请回答下列有关“提取和分离叶绿体中的色素”实验 的问题： (1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上出 现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为______。 (2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出 现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条， 用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用分光光度计检测， 通过分析色素溶液的______来判断条带的色素种类。
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1.普利斯特莱的实验有什么不足？ 提示：（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将小 鼠单独置于玻璃罩内，作为空白对照。 （2）指出了植物可以更新空气，但没有认识到植物更新空 气要在有光照的条件下才可以。 （3）未指明植物所更新的空气成分。
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2.请分析实验加入下列物质各有什么作用。 提示：
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3.实验操作时，为什么要将滤纸条的一端剪去两角？画滤液 细线的要求是细、直、齐，且要在干燥后重复画一两次，请 分析其中的原因是什么？ 提示：（1）剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘 扩散过快。（2）滤液细线要求细、直、齐的目的是使分离 的色素带不重叠，重复画线的目的是增加色素含量使分离的 色素带清晰，便于观察。 4.滤液细线可以浸入层析液吗？原因是什么？ 提示：滤液细线不可浸入层析液。浸入层析液时，色素会溶 解在层析液中，从而会导致色素带不清晰。
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【规范解答】选C。Y1和Y3是O2,Y2和Y4是18O2,因此Y2的质 量大于Y3;④中小球藻含有（CH218O）的有机物,而①中小球 藻含有（CH2O）的有机物，故④中小球藻质量大于①中的； ④和②中的水都为H218O，且含量相同，因此质量相等；在 试管①和②原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2， 而①中释放出的是O2，故剩余重量①大于②。
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（2）若用14C标记CO2中的C呢？ 提示：14CO2+五碳化合物→2三碳化合物（只有一个含14C） →五碳化合物+（14CH2O） （3）试写出光合作用总反应式及各元素去向。 提示：光合作用总反应式及各元素的去向：
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H H221O8O++CC18O O22
18 O2 O2
（2）实验分析
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A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
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1.色素在层析液中的溶解度不同 溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低 的色素分子随层析液在滤纸上扩散得慢，因而可用层析液将 不同色素分离。
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5.结合实验结果呈现的色素带，思考： （1）导致色素带分布不同的原因。 提示：色素在层析液中溶解度的不同是导致色素带分布不同 的原因。溶解度：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。 （2）导致色素带宽度不同的原因。 提示：色素含量的不同是导致色素带宽度不同的原因。含量： 叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
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2. 实验成功的关键 （1）叶片要新鲜、颜色要深绿。 （2）滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液 挥发。 （3）滤液细线不仅要细、直、齐，而且要含有比较多的色 素(可以重复画若干次)。 （4）滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。 3.实验结果分析 两色素带间距离最大的是胡萝卜素与叶绿素b；两色素带间 距离最小的是叶绿素a与叶绿素b；相邻两色素带间距离最大 的是胡萝卜素与叶黄素。
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3.试利用同位素标记法，分析光合作用过程中各元素的转移 途径。 （1）用放射性同位素3H和18O分别标记H2O中的H和O，则能在 光合作用产物中的哪些物质中检测到放射性？ 提示：