《人教版生物必修一講義：第5章 第4節(jié)　第1課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) Word版含答案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版生物必修一講義：第5章 第4節(jié)　第1課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) Word版含答案（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第4節(jié)　能量之源——光與光合作用 第1課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心素養(yǎng) 1．說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。(重點(diǎn)) 2．說(shuō)出葉綠體中色素的種類和作用。(重點(diǎn)) 3．理解“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)原理和方法。(重難點(diǎn)) 1．通過(guò)對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。 2．通過(guò)“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流與討論的能力。 一、葉綠體中色素的提取和分離 1．色素的提取 (1)原理 綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中。 (2)實(shí)驗(yàn)用品及作用[連線] 　　　　 　　 ①無(wú)水乙醇　　

2、 a．過(guò)濾 ②SiO2 b．溶解色素、提取色素 ③CaCO3 c．有助于研磨充分 ④單層尼龍布 d．防止研磨中色素被破壞 【提示】?、伲璪　②－c?、郏璬　④－a (3)實(shí)驗(yàn)步驟 取材：稱取5 g綠葉，剪碎，放入研缽中 　↓ 研磨： 　↓ 過(guò)濾：漏斗基部放一塊單層尼龍布，將研磨液迅速倒入 玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾 　↓ 收集：用小試管收集色素濾液，及時(shí)將試管口用棉塞塞緊 2．色素的分離 (1)實(shí)驗(yàn)原理：綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，它們隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度也不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。這樣，色素就會(huì)隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離

3、開。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 二、色素的種類、作用和葉綠體的結(jié)構(gòu)、功能 1．色素的種類、含量、顏色及吸收光譜 種類 葉綠素(約占3/4) 類胡蘿卜素(約占1/4) 葉綠素a 葉綠素b 胡蘿卜素 葉黃素 顏色 藍(lán)綠色 黃綠色 橙黃色 黃色 吸收光譜 主要吸收紅光和藍(lán)紫光 主要吸收藍(lán)紫光 2.葉綠體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能及色素的分布 (1)形態(tài)：扁平的橢球形或球形。 (2)結(jié)構(gòu)模式圖 (3)結(jié)構(gòu) ↓決定 (4)功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。 ↑證明 (5)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)：好氧細(xì)菌只分布于葉綠體被光束照射的部位。 1．綠葉中色素分離的原理是色素

4、能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中。 (　　) 2．提取色素時(shí)加碳酸鈣的目的是為了使研磨更充分。 (　　) 3．吸收光能的有關(guān)色素分布在葉綠體的內(nèi)膜上。 (　　) 4．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光。 (　　) 5．葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光。 (　　) 提示：1．×　綠葉中色素分離的原理是色素在層析液中的溶解度不同。 2．×　加碳酸鈣的目的是防止色素被破壞。 3．×　色素分布在類囊體膜上。 4．×　葉綠素不吸收綠光。 5．√ 葉綠體中色素的提取和分離 [問(wèn)題探究] 1．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲同學(xué)忘記加入二氧化硅和碳酸鈣，乙同學(xué)忘記加入無(wú)水乙醇，丙同學(xué)

5、加的無(wú)水乙醇過(guò)多。請(qǐng)分析他們可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 提示：甲同學(xué)研磨不充分，部分色素被破壞，過(guò)濾收集的濾液顏色淺。乙同學(xué)不能提取到色素。丙同學(xué)的濾液顏色淺，提取的濾液色素的濃度低。 2．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，為什么要將濾紙條的一端剪去兩角？畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)、直、齊，且要在干燥后重復(fù)畫一兩次，請(qǐng)分析這樣做的原因是什么？ 提示：(1)剪去兩角的目的是防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過(guò)快。 (2)濾液細(xì)線要細(xì)、直、齊是使分離的色素不重疊，重復(fù)畫線的目的是增加色素含量，使分離的色素帶清晰，便于觀察。 3．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)的濾紙條上沒(méi)有出現(xiàn)色素帶，請(qǐng)?zhí)接懫鋵?shí)驗(yàn)失敗的可能原因。 提示：(1)忘記畫濾液細(xì)

6、線。 (2)層析時(shí)濾液細(xì)線觸及層析液。 [歸納總結(jié)]　 1．實(shí)驗(yàn)材料和試劑 (1)材料 葉片要新鮮、顏色要深綠，這樣的葉片含有的色素較多。 (2)試劑及作用 試劑名稱 作用 二氧化硅 有利于綠葉的充分研磨和色素的釋放 碳酸鈣 防止研磨中色素被破壞 無(wú)水乙醇 溶解色素 層析液 分離色素 2.實(shí)驗(yàn)操作中的關(guān)鍵步驟 (1)研磨要迅速、充分：研磨充分使葉綠體完全破裂，可提取較多的色素。 (2)濾液細(xì)線要求：細(xì)、直、齊，含有較多的色素，所以應(yīng)待濾液干后再畫一兩

7、次。 (3)濾液細(xì)線不能觸及層析液，否則色素會(huì)溶解到層析液中，使濾紙條上得不到色素帶。 3．濾紙條上色素的分布和對(duì)光的吸收 4．綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過(guò)淺的原因分析： ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取濃度太低。 ④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞。 (2)濾紙條色素帶重疊：濾液細(xì)線畫得過(guò)粗。 (3)濾紙條看不見色素帶： ①忘記畫濾液細(xì)線。 ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。 1．關(guān)于葉綠素提取的敘述

8、中錯(cuò)誤的是(　　) A．菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料 B．加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞 C．用乙醇提取的葉綠體色素中無(wú)胡蘿卜素 D．研磨時(shí)加入石英砂可使葉片研磨更充分 C　[葉綠體中的四種色素包括胡蘿卜素，均溶于無(wú)水乙醇，C項(xiàng)錯(cuò)誤；菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料，研磨時(shí)加入SiO2可使葉片研磨更充分，加入少許CaCO3，可以中和葉肉細(xì)胞中的有機(jī)酸，能避免葉綠素被破壞。] 2．下列有關(guān)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是(　　) A．葉綠素的提取需要加入層析液作為提取液 B．過(guò)濾時(shí)應(yīng)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口 C．分離色素時(shí)應(yīng)將濾液細(xì)線置于層析液中

9、 D．選材不同，四條色素帶在濾紙條上的排列順序不同 B　[提取葉綠素使用無(wú)水乙醇，層析液用于分離色素；過(guò)濾時(shí)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口，以防止揮發(fā)性強(qiáng)的無(wú)水乙醇揮發(fā)；分離色素時(shí)不能將濾液細(xì)線置于層析液中，否則色素會(huì)溶入層析液中；不同材料中四種色素在層析液中的溶解度相同，來(lái)自不同材料葉綠體中的四種色素含量可能不同，經(jīng)過(guò)紙層析后，在濾紙上的排列順序相同，色素帶粗細(xì)可能不同。] 色素功能和葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 [問(wèn)題探究] 1．一般植物的葉片在春、夏季為綠色，而在秋季呈黃色。請(qǐng)分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是什么？ 提示：在春夏季節(jié)，葉子中葉綠素含量多于類胡蘿卜素，葉綠素對(duì)綠光吸收

10、最少，綠光被反射出來(lái)，所以呈綠色。在秋季，葉綠素被破壞，類胡蘿卜素完好，葉子呈現(xiàn)出了類胡蘿卜素的顏色，所以呈現(xiàn)黃色。 2．葉綠體的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)與光合作用相適應(yīng)？ 提示：(1)葉綠體的色素分布在基粒的類囊體膜上，基粒和類囊體的數(shù)量很多，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。(2)類囊體膜和基質(zhì)中分布有與光合作用有關(guān)的酶。 [歸納總結(jié)]　 1．葉綠體中的色素與吸收光譜 (1)葉綠體中的色素只吸收可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。 (2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光吸

11、收量大，對(duì)其他可見光并非不吸收，只是吸收量較少。 2．葉綠體功能的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)——恩格爾曼實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ①葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。 ②O2是由葉綠體釋放的。 (3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“四妙” ①實(shí)驗(yàn)材料選得妙：實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌。水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。 ②排除干擾的方法妙：沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境，排除了氧氣和光的干擾。 ③觀測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)得妙：用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射，葉綠體上可分為獲得光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 ④實(shí)驗(yàn)對(duì)照設(shè)計(jì)得妙：進(jìn)行黑暗(局部光照)和曝光對(duì)照實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由

12、光照引起的等。 1．如圖是葉片中兩類色素的吸收光譜，試判定甲和乙分別為何種色素(　　) A．葉綠素a、葉綠素b B．類胡蘿卜素、葉綠素 C．葉黃素、葉綠素a D．葉綠素、類胡蘿卜素 D　[葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。] 2．為證實(shí)葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝片需要給予一定的條件，這些條件是(　　) A．光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無(wú)NaHCO3稀溶液 B．光照、無(wú)空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液 C．黑暗、有空氣、臨時(shí)裝片中無(wú)NaHCO3稀溶液 D．黑暗、無(wú)空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液 B　[

13、水綿中的葉綠體通過(guò)光合作用釋放氧氣，光合作用需要光照和CO2，NaHCO3稀溶液可提供CO2，裝片中不能有空氣，否則好氧細(xì)菌均勻分布，無(wú)法根據(jù)好氧細(xì)菌的聚集情況來(lái)確定葉綠體是否有放氧功能。] [課堂小結(jié)] 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心語(yǔ)句背誦 1．提取色素的原理是色素能溶解在無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑中。 2．不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。 3．層析后濾紙條上自上而下的四條色素帶依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。 4．葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。 5．色素分布于葉綠體類囊體薄膜上，而與光合作用有關(guān)的酶分

14、布于類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中。 1．在進(jìn)行“綠葉中色素提取和分離”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線的原因是(　　) A．濾紙上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 B．濾紙上的濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散 C．色素會(huì)溶解在層析液中而使實(shí)驗(yàn)失敗 D．濾紙上的幾種色素會(huì)混合起來(lái)不分散 C　[葉綠體中的各種色素能夠溶于有機(jī)溶劑，若在層析時(shí)，層析液沒(méi)及濾紙條上的濾液細(xì)線，色素就會(huì)溶解在層析液中，導(dǎo)致層析后得不到色素帶。] 2．下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖， 下列敘述不正確的是(　　) A．1具有選擇透過(guò)性 B．吸收光能的色素分布在2上 C．與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中 D．葉

15、綠體具有雙層膜 C　[葉綠體具有雙層膜即圖示1，屬于生物膜，具有選擇透過(guò)性；與光合作用有關(guān)的酶，在2類囊體薄膜上以及3葉綠體基質(zhì)中均有分布。] 3．將豎直放置的水綿和某種好氧細(xì)菌的混合溶液放在暗處，白光透過(guò)三棱鏡照在混合液處，一段時(shí)間后，好氧細(xì)菌的分布情況最可能是(　　) A．隨機(jī)、均勻分布在混合液中 B．集中分布在上下兩側(cè) C．集中分布在中央位置 D．集中分布在溶液的下層 B　[白光透過(guò)三棱鏡后，紅光分布在水綿上側(cè)，藍(lán)紫光分布在水綿下側(cè)，由于色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，因此豎直放置的水綿在上側(cè)和下側(cè)光合作用較強(qiáng)，產(chǎn)生的氧氣較多，好氧細(xì)菌在這兩處集中分布。] 4．秋冬季節(jié)，由

16、于葉綠體中的某類色素易被破壞，使葉片呈現(xiàn)黃色，導(dǎo)致葉片吸收光的能力減弱，其中吸收明顯減少的是(　　) A．黃光、紅光 B．紅光、藍(lán)紫光 C．藍(lán)紫光、綠光 D．綠光、黃光 B　[秋冬季節(jié)，葉綠素被破壞，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。] 5．下圖為兩種光照下同一植物葉片色素提取和分離的結(jié)果。據(jù)圖回答： (1)強(qiáng)光導(dǎo)致了該植物____________(填色素)含量降低，__________(填色素)含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照。 (2)色素Ⅰ、Ⅱ的顏色分別為__________，色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收______，正常光照下，含量最高的色素為__________。 (3)畫濾液線時(shí)，濾液在點(diǎn)樣線上要畫__________次。 [答案]　(1)葉綠素　類胡蘿卜素 (2)橙黃色和黃色　紅光和藍(lán)紫光　葉綠素a (3)2～3