生物必修1第四章第二节第1讲光合色素与光能的捕获市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件

第二节光合作用第1课时光合色素与光能捕捉第四章光合作用和细胞呼吸第1页[学习导航]1．了解光合作用发觉历程以及色素种类和作用。2.掌握叶绿体中色素提取和分离。[重点]第四章光合作用和细胞呼吸第2页一、阅读教材P72解开光合作用之谜1．17世纪中叶：范·海尔蒙特用定量方法研究得出：植物生长所需要养料主要来自_____________，而不是土壤。2．1771年:普利斯特莱经过动植物之间进行气体交换试验得知，植物生长吸收_____________，释放出___________。水CO2O2第3页3．1779年：扬·英根豪斯经过试验证实：植物需要_________才能制造出O2。4．1864年：萨克斯采取碘液检测淀粉方法,确定叶片在光下能产生________________。5．1940年：鲁宾和卡门利用________________证实了光合作用释放O2、糖类中氢都来自水。6．1948年：卡尔文用14CO2追踪光合作用中____________行踪，结果发觉CO2被用于合成糖类等有机物。阳光淀粉同位素标识法碳元素第4页二、阅读教材P73～74分析光合色素与光能捕捉1．叶绿体中色素及作用色素名称颜色功效叶绿素a________主要吸收和利用__________和蓝光叶绿素b________胡萝卜素橙黄色主要吸收________________，还有保护叶绿素免受强光伤害作用叶黄素黄色蓝绿色黄绿色蓝紫光红光第5页2.恩吉尔曼试验(1)生物材料：______________(一个丝状绿藻)和好氧细菌。(2)试验现象：在_____________________集中了大部分好氧细菌。(3)试验结论：叶绿体中光合色素能高效地吸收和利用________________和_______________。水绵红光区和蓝光区红光蓝光第6页三、阅读教材P73提取和分离叶绿体中光合色素1．研磨：称取5g新鲜菠菜叶，剪碎后放入研钵中，加入少许二氧化硅、________________及5mL无水乙醇，快速而充分地研磨。2．过滤:将研磨液过滤到试管中,并及时用棉塞塞紧试管口。3．画线:在略短于烧杯高度、宽1cm干燥滤纸条一端剪去两个角，在距该端约1cm处用铅笔画一条细线，用毛细吸管吸收少许滤液，沿铅笔线画一条细而直________________细线，吹干后重复画滤液细线若干次。碳酸钙滤液第7页4．层析分离：将画好滤液细线滤纸条轻轻地插入盛有3mL层析液烧杯中，用培养皿覆盖烧杯。滤液细线不能触及________________。5．观察：几分钟后取出滤纸条，观察到滤纸条上会出现色素带，从上到下依次是：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。层析液第8页1．判断以下各小题说法是否正确(1)鲁宾和卡门及卡尔文都用放射性同位素标识法(

)(2)色素带宽窄与色素含量相关，色素带越宽说明此种色素含量越多(

)(3)色素带扩散速度与溶解度相关，扩散速度越慢说明此种色素溶解度越高(

)(4)叶绿体中色素既能溶于有机溶剂又能溶解于水(

)(5)可选取绿色植物任何部位叶片进行色素提取与分离(

)(6)萨克斯采取斐林试剂证实叶片在光下能产生还原性淀粉(

)√×××√×第9页2．填图胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b第10页植物光合作用是一个复杂过程，经过了众多科学家努力才逐步解开了光合作用奥秘，下面是几个相关光合作用主要试验，请分析：1．17世纪中叶，比利时范·海尔蒙特第一次试图用定量方法研究植物营养起源。经过该试验，他认为植物生长所需要养料主要来自水，而不是土壤。主题一解开光合作用之谜第11页2．1771年,英国科学家普利斯特莱将点燃蜡烛与植物一起放入一个密闭玻璃罩内，蜡烛不轻易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放入密闭玻璃罩内，小鼠不轻易窒息而死。这个试验说明：植物能够吸收________________放出________，从而更新空气成份。二氧化碳氧气第12页3．1779年荷兰扬·英根豪斯把带叶枝条放到水里。这些叶在阳光下产生O2，在暗处并不产生O2。扬·英根豪斯认为植物需要阳光才能制造出O2。即________________是进行光合作用条件。4．1864年萨克斯把绿叶放在暗处二十四小时，然后把这个叶片二分之一曝光，另二分之一遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，遮光二分之一无颜色改变，曝光二分之一呈深蓝色。如图：光照第13页(1)该试验中，对照组是________________二分之一叶片，试验组是________________二分之一叶片。(2)该试验说明：光合作用需要________________；光合作用能制造________________。(3)该试验中，把绿叶放在暗处一段时间作用是：_________________________________________________。曝光遮光光照淀粉消耗掉叶片中原有淀粉，预防对试验结果造成干扰第14页水水第15页6．1948年，卡尔文公布研究结果证实了CO2被用于合成________________。探明了二氧化碳中碳在光合作用中转化为有机物中碳路径，即卡尔文循环。糖类等有机物第16页1．光合作用条件——光照。2．光合作用原料——水和二氧化碳。3．光合作用产物——氧气和糖类等有机物。4．在光合作用发觉中，科学家们利用了对照试验，使结果和结论愈加科学、准确：(1)萨克斯：本身对照，自变量为是否照光(二分之一曝光与另二分之一遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉。第17页提醒：(1)①缺乏空白对照，应将点燃蜡烛和小鼠分别单独放在玻璃罩内，作为空白对照；②没有认识到光在植物更新空气中作用。(2)不能。那样无法分清氧气中放射性是来自水还是二氧化碳。第18页1．下列图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻质量相等条件下,小球藻进行光合作用试验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确是(

)A．Y2质量大于Y3质量B．④中小球藻质量大于①中小球藻质量C．②中水质量大于④中水质量D．试管①质量大于试管②质量C第19页第20页2．某植物叶片不一样部位颜色不一样，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所表示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有部位出现蓝色，有没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色部位是(

)A．a、b和d

B．a、c和e

C．c、d和e

D．b、c和eB第21页解析：光合作用需要光照，c部位被锡箔纸遮盖，所以c部位叶肉细胞不能进行光合作用；而a、e部位为黄白色，没有叶绿素，故也不能进行光合作用，所以加碘液后，a、c、e部位不会变蓝。第22页主题二光合色素提取和分离及光能捕捉1．植物光合作用离不开光能，光能捕捉离不开色素。结合教材完成叶绿体中色素提取和分离试验。(1)试验原理与流程无水乙醇一端两角第23页滤液细而直第24页速度快速度慢第25页(2)试验结果(如图)第26页2．光能捕捉(1)光合色素是分布在叶绿体中,不一样色素吸收光不一样。请结合下列图分析：第27页由上图分析得知：(1)叶绿体中色素只吸收可见光，而对________________和________________等不吸收。(2)叶绿素对________________光和________________光吸收量大，类胡萝卜素对________________光吸收量大，对其他可见光并非不吸收，只是吸收量较少。红外光紫外光红蓝蓝紫第28页(3)恩吉尔曼试验①试验过程及现象受光部位红光蓝光第29页②巧妙之处a．试验材料选择丝状绿藻和好氧细菌：丝状绿藻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部位。b．没有空气黑暗环境：排除了氧气和光干扰。第30页1．提取和分离叶绿体中色素操作步骤说明提取色素加石英砂和碳酸钙，加无水乙醇快速研磨搜集滤液过滤制备滤纸条干燥；剪成长条，一端剪去两个角画滤液细线滤液细线越细、越齐越好；重复若干次纸层析法分离色素层析液不能触及滤液细线；烧杯要盖培养皿盖观察试验结果色素分布次序由上到下依次是：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)↓↓↓↓↓第31页2.光能捕捉以下列图所表示第32页小组讨论(1)某试验小组得到色素提取液颜色过浅，可能原因有哪些？(2)为何人们选择无色透明大棚？提醒：(1)①研磨不充分，色素未能充分提取出来。②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。③未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。(2)日光中各色光均能透过无色透明大棚，有色大棚主要透过同色光，其它光被其吸收，所以无色透明大棚光合效率最高，故人们选取无色透明大棚。第33页1．关于叶绿体中色素提取和分离试验操作，正确是(

)A．使用定性滤纸过滤研磨液B．将干燥处理过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2～3次D．研磨叶片时，用体积分数为70%乙醇溶解色素解析：正确选材和操作是试验成功关键。在提取叶绿体中色素时，漏斗基部放单层尼龙布进行过滤，A项错误；纸层析法分离滤液中色素时，需用干燥定性滤纸，B项正确；画出一条滤液细线后需等滤液干后再重复画线2～3次，C项错误；研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素，D项错误。B第34页2．如图表示叶绿体色素吸收光能情况,依据此图并结合所学知识，判断以下说法中正确是(

)①在晚间用大约550nm波长绿光照射行道树，目标是经过植物光合作用以增加夜间空气中氧气浓度②据图可知，用白光中450nm左右波长光比白光更有利于提升光合作用强度③在经过纸层析法分离出来色素带上，胡萝卜素印记在最上面④土壤中缺乏镁时，420nm～470nm左右波长光利用量显著降低A．②④

B．③④C．①③

D．②③④B第35页解析：叶绿体色素极少吸收绿光，所以晚上用绿光照射行道树目标不是增强光合作用；白光中各种波长光都有，其光合作用效率高于某一单色光。用纸层析法分离出来色素带在滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。叶绿素中含Mg，缺Mg造成叶绿素不能合成，相应波段光吸收值下