一捕获光能的色素和结构

导学案：第四节 一、捕获光能的结构和色素学案教学目标【知识目标】 1、说出叶绿体中色素的种类和作用。 2、说出叶绿体的结构和功能。【能力目标】1、学会提取、分离绿叶色素的方法。2、通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及语言表达能力。【情感目标】1、通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点。教学重点1、绿叶中色素的种类和作用。2、叶绿体的结构和功能。教学难点 1、提取、分离绿叶色素的实验操作；叶绿体的结构和功能的统一性。预习案【学法指导】利用约10分钟时间熟悉教材。【教材助读】影响叶绿素合成的因素：1、光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。2、温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。3、必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。【预习自测】1.捕获光能的色素 绿叶中的色素有_种，分别是_、_、_、_。其中溶解度最大是_；溶解度最小的是_；含量最多的是_。若将这些色素分成两大类，他们分别是_和_； 将四种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，检测不同波长的光波吸收的情况：叶绿素a和叶绿素b主要吸收_；胡萝卜素和叶黄素主要吸收_。这些色素吸收的光都可用于_。因为叶绿素对_吸收最少， _被反射出来，所以叶片呈_色 2、叶绿体的结构 叶绿体一般呈扁平的_形，其外表有_层膜，内部有许多_，上有_可以_、_、_光能。基粒之间充满了_，其中有与_。探究案【合作探究】一、 捕获光能的色素：1.选择实验材料时，有无比菠菜更合适的材料？2.试验中，为什么要剪去滤纸一端的两角？3.层析液为什么不能淹没滤液细线？4.通过学生实验，探究叶绿体中有哪些色素种类？它们在色素带上是如何排序的？各色素带宽窄如何？间距如何？5.除了教材介绍的功能外，你还知道这些色素的其他功能吗？二、 叶绿体的结构和功能：1.叶绿体有哪些结构？2.叶绿体有哪些结构特点与其功能相适应？3.恩格尔曼的实验结论是什么？4.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？5.根据以上的知识，你能解释为什么农业生产中白化苗不能成活吗？【当堂检测】1、下列有关叶绿体的说法正确的是（ ）A、叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同B、叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中C、叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用D、线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层2、提取和分离绿叶中色素的实验中，正确的操作顺序应该是（ ）进行纸层析；制取滤液；在滤纸条上画线；将实验材料剪碎、研磨。A、 B、 C、D、3、温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽培农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（ ）A、增加室内CO2浓度B、增大室内昼夜温差C、增加光照强度 D、采用绿色玻璃盖顶4、黑暗条件下生长的水稻幼苗缺少的光合色素有（ ）A、叶绿素a与叶绿素b B、叶绿素a与叶黄素C、叶绿素b与胡萝卜素 D、叶绿素a与胡萝卜素5、在植物绿色叶片中含有较多的叶绿素。人们已经知道叶绿素的形成需要较高的温度，需要必需矿质元素，是否一定需要光呢？某校生物小组的同学准备对这一问题进行探究。请你选择实验室里提供的材料，帮助他们设计出最佳的实验方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。（1）实验目的：探究光的有无对叶绿素形成的影响。（2）材料用品：生物实验室里常用器材和药品，数量充足的发芽率为90%以上的某植物种子等。（3）实验步骤：取两个大培养皿，铺上适量的卫生纸（或滤纸），倒入适量的清水，将等量的某植物种子分别放入两个培养皿中，并编号为甲、乙。将甲组放在 的环境中，乙组放在黑暗的环境中。在培养过程中，使两组所处的 、等状况适宜且相同。数天后（长出幼叶时），观察比较 。（4）可能的实验结果及相应的结论：若甲组植物幼苗正常（绿色），乙组植物幼苗异常（黄白色），则说明光是植物叶绿素形成的必要条件之一。 。 。训练案1 .以菠菜为材料进行叶绿体色素的提取和分离实验中，叶绿体色素分离后，观察滤纸条上可发现四条色素带，其从上到下依次是（ ) A 叶绿素a 、叶绿素b 、胡萝卜素、叶黄素B 叶绿素a 、胡萝卜素、叶黄素、叶绿素bC 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素bD 叶绿素b 、叶绿素a 、叶黄素、胡萝卜素2 .在研磨时加入少许二氧化硅和碳酸钙，其作用分别是（ ) A 研磨充分，溶解色素B 防止色素受破坏，溶解色素C 研磨充分，防止色素破坏D 防止色素破坏，研磨充分3 .下列关于高等植物体内叶绿体的说法，错误的是（ ) A 具有双层膜B 其内含有能吸收光能的色素C 色素分布在类囊体薄膜和基质中D 基质中含有与光合作用有关的酶4 . 将单细胞绿藻置于25 、适宜的、光照和充足的CO ：条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，这是由于（ ) 光反应仍进行，形成 H 和ATP 光反应停止，不能形成H 和ATP 暗反应仍进行，CO2与五碳化合物结合，继续形成三碳化合物 暗反应停止，由于没有 H 和 ATP 供应，三碳化合物不能形成 CH2O ) 积累了较多的三碳化合物 A B C D 5 .关于光合作用的叙述，下列正确的一项是（ ) A 光合作用的两个阶段均有 H 和 ATP 产生 B 光合作用中产生的 02来自于 CO2中的氧 C.光合作用固定CO2的是一种 C5化合物 D 光合作用的暗反应必须在暗处进行 6 .光合作用过程中， ATP 的形成和三碳化合物的还原场所分别是（ ) A 都在叶绿体类囊体薄膜上 B 都在叶绿体基质中 C 前者在叶绿体类囊体薄膜上，后者在叶绿体基质中 D 前者在叶绿体基质中，后者在叶绿体类囊体薄膜上 7 . 生长于较弱光照条件下的植物，提高 CO2浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是（ ) A 呼吸作用和暗反应 B 光反应 C 暗反应 D 呼吸作用 8 .在一定光照强度下，绿色植物在 ( ）的照射下，放出的氧最多。 A 白光 B 红光和蓝紫光 C .蓝紫光和绿光 D 红光和绿光 9 .将在黑暗中放置一天的植物某叶片主脉从中切断，给予光照两小时，经检验发现淀粉含量近叶柄部分比远叶柄部分多，原因是（ ) A 近叶柄部分的淀粉由其他部位转运而来 B 远叶柄部分缺乏水分供应 C 近叶柄部分呼吸作用较弱 D 远叶柄部分缺乏 CO2的供应 10 . 在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物光合作用强度略有下降，这时叶肉细胞内的 C3 、C5、 ATP 的含量变化依次是（ ) A ，降、升、降 B 升、降、降 C 降、升、升 D 升、降、升11 硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件（ ） A 具有 NH3和氧 B 具有 NH3及缺氧 C 具有硝酸和氧 D 具有硝酸及缺氧 12 一分子 O 从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进人一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿越过生物膜层数是（ ) A . 5 B . 6 C. 7 D . 813 .有 A 、 B 、 C 、 D 四盆长势均匀的植物置于阳光下， A 添加品红色光照， B 添加绿色光照， C 隔品红色滤光片， D 隔绿色滤光片（如图 5-4-17 示）。经过一段时间后，各盆植物长势最好的是（ )14 .将一株植物培养在 H2180 中并进行光照，过一段时间后180 存在于（ ) A 光合作用生成的水中 B 仅在周围的水蒸气中 C 仅在植物释放的氧气中 D 植物释放的氧气和周围的水蒸气中 15 . 光合作用光反应产生的物质有（ ) A . C6 H12O6、 NADPH 、 ATP B . NADPH 、 CO2、 ATP C . NADPH 、 02 、 ATP D . C6 H12O6、CO2、 H2016 .下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是（ ) A 光是叶绿素合成的必要条件 B 低温抑制叶绿素的合成 C 矿质元素影响叶绿素的合成 D 提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和 CO2，可以进行光合作用 17 .下列有关光合作用的叙述，正确的是（ ) A 光合作用全过程都需要光 B 光合作用全过程都需要酶的催化 C 光合作用全过程完成后才能有氧气的释放D 光合作用全过程完成后才能有化学能产生 18 . 对某植株做如下处理（甲）持续光照 10min ;(乙）光照 5s 后再黑暗处理 5s ，连续交替进行 20min 。若其他条件不变则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是（ ) A 甲多于乙 B ，甲少于乙 C 甲和乙相等 D 无法确定19对绿色植物光合作用最有效的一组光是 （ ）A红光和黄绿光 B黄光和蓝紫光C红光和橙光 D红光和蓝紫光20.秋天叶色变黄的原因是 （ ）A. 叶绿素在秋天易分解而类胡萝卜素不易分解B. 两类色素均分解,黄色是其他物质的颜色C. 在秋天叶绿素转变成类胡萝卜素D. 仅剩下叶黄素,其他色素都分解了21. 提取叶绿体中的色素，最常用的溶剂是( )A15盐酸B层析液 C丙酮D50乙醇二、能力提升22写出三种与光合作用有关的矿质元素的元素符号及它们在光合作用中的作用：元素：_，作用 ；元素：_，作用 ； 元素： ，作用 。23分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。处理ABCSiO2（少量）CaCO3（少量）95%乙醇（10毫升）蒸馏水（10毫升）注：“”表示加；“”表示不加。试回答：A处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。B处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。C处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。24.下图表示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：A10 mL，作用是；B少许，作用是研磨得充分；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。(3)图中步骤剪去两角的作用是，画滤液细线的要求是。(4)图中步骤的关键应注意；加盖的目的是；色素带最宽的是，扩散速度最快的是。答案：预习自测 1、4 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 胡萝卜素 叶绿素b 叶绿素a 叶黄素 类胡萝卜素 红光和蓝紫光 蓝紫光 光合作用 绿光 绿光 绿色 2、椭球形或球形 两 基粒 色素 吸收 传递 转换 基质 光合作用有关的酶1.D 2.D 3.D 4.A 5.（3）实验步骤：有光照 环境条件 两组幼苗的叶色情况 （4）若两组植物幼苗叶色都正常，则说明该种植物叶绿素的形成不受光的影响。 若甲组幼苗叶色异常（黄白色），乙 组幼苗叶色正常（绿色），则说明光抑制该植物叶绿素的形成。 训练案答案一、基础达标15 CCCBC 610 CBABC 1115 ABADC 1620 DBBDA 21 C二、能力提升22、N，氮是叶绿素、核酸、酶、等重要生命物质的组成部分,是植物结构组分元素。P，磷是参与组成ATP的物质，磷在光合作用的能量转换中起重要作用。Mg，镁是叶绿素的组成成分之一。叶绿素是光合作用中捕获光的主要成分。23、（1）A 黄绿色，部分叶绿素受到破坏。（2）B 几乎无色，叶绿素不溶于水。（3）C 深绿色，大量叶绿素溶于乙醇中。24、 (1)无水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸钙防止色素被破坏(2)单层尼龙布(3)防止色素带不整齐细、齐、直(4)层析液不要没及滤液细线防止层析液挥发 叶绿素a胡萝卜素