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2019-2020年高一生物《捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)》學案 新人教版 【自主學習】 一、綠葉中色素的提取和分離 1、原理：提取液用　　　　　，分離液用　　　　　，溶解度　　　　　的隨　　　　　, 在濾紙上擴散的　　　　　，反之則　　　　　。這樣綠葉中的色素就會分離開來。 2、方法步驟：　　　　　→　___________→　　　　→___________　→_____________ 3、二氧化硅的作用是 4、碳酸鈣的作用是 二、綠葉中的色素和結(jié)構(gòu) 1、色素 葉綠素 葉綠素a： （約占 ） 主要吸收 類胡蘿卜素 ： 黃綠色 用于吸收光能 （約占 ） 胡蘿卜素： 主要吸收 ：黃色 2、葉綠體的結(jié)構(gòu)： 一般呈扁平的__________形或__________形，葉綠體表面有__________膜，內(nèi)部有許 多__________，基粒之間充滿了__________，基粒由圓餅狀的__________堆疊而成。吸收光能的色素就分布在__________的薄膜上 3、葉綠體的功能：是進行光合作用的__________，它內(nèi)部的巨大的__________分布著吸收光能的__________和許多光合作用必需的__________。 【基礎(chǔ)強化】 一、 選擇題 (　　) 1.下列有關(guān)葉綠體的說法正確的是 A．葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同 B．葉綠體色素都分布在內(nèi)囊體薄膜上，酶都分布在基質(zhì)中 C．葉綠體產(chǎn)生的O2除供自身利用外，還可被線粒體利用 D．線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少需穿4層磷脂雙分子 (　　) 2．從葉綠體中提取色素，選取下列哪一種葉片效果最好 A．厚硬似革質(zhì)的綠色葉片 B．衰老、黃綠的葉片 C．新鮮、細嫩、顏色濃綠的葉片 D．多漿汁或有特殊氣味的綠色葉片 (　　) 3.四種色素在層析液中溶解度最大的是 A.葉綠素a B. 葉綠素b C.胡蘿卜素 D.葉黃素 (　　) 4．在進行葉綠體中色素的提取和分離的實驗時，不讓層析液沒及濾液細線的原因是 A．濾紙上的幾種色素會擴散不均勻而影響實驗結(jié)果 B．濾紙上的濾液細線會變粗而使色素太分散 C．色素會溶解在層析液中而使實驗失敗 D．濾紙上的幾種色素會混合起來不分散 (　　) 5. 將提取的綠葉中色素濾液裝入試管中，一束白光穿過該濾液后經(jīng)三棱鏡對光進行色散， 哪條光譜的顏色明顯減弱？ A. 綠光 B. 黃光 C. 紅光、藍紫光 D. 紫外光 (　　) 6．某同學在做完“葉綠體中色素的提取與分離實驗”后畫出了四種色素在濾紙條上分布的模式圖，以此表示色素的含量及間隔距離的大小，其中能顯示真實情況的是 (　　) 7．下列有關(guān)葉綠體色素提取和分離實驗敘述正確的是 A．用NaCl溶液提取葉片中色素 B．加入CaCO3防止濾液揮發(fā) C．用無水酒精或丙酮分離濾液中的色素 D．加入二氧化硅(石英砂)便于研磨更充分 (　　) 8．研缽中研磨葉片提取葉綠體中的色素時，至少要破壞幾層膜，才能使色素分子溶于丙酮中 A．3 B．4 C．5 D．8 (　　) 9．在葉綠體色素的提取和分離實驗中，如果沒有無水乙醇和菠菜葉片，那么要保證分離后的色素帶清晰，可以用來替代的實驗材料是 A．丙酮和麥苗 B．丙酮和大白菜 C．蒸餾水和大白菜 D．蒸餾水和麥苗 (　　) 10．如圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖。恩格爾曼進行光合作用實驗時，把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用白光束對水綿細胞的不同部位(如a處)做點狀投射，發(fā)現(xiàn)水中的好氧細菌明顯聚集在葉綠體被光投射處；若將裝片完全暴露在光下，好氧細菌則分布在葉綠體所有受光部位的周圍。此實驗證明 A．氧氣是由水分解來的 B．葉綠體是光合作用的場所 C．光合作用能產(chǎn)生淀粉 D．光合作用需以二氧化碳作原料 二、非選擇題 11．分別在A、B、C三個研缽中加2 g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色(或褐色)、幾乎無色。 處理 A B C SiO2(少量) ＋ ＋ ＋ CaCO3(少量) － ＋ ＋ 95%乙醇(10 mL) ＋ － ＋ 蒸餾水(10 mL) － ＋ － (注：“＋”表示加；“－”表示不加) 試回答： (1)A處理得到的溶液顏色是__________，原因是__________________。 (2)B處理得到的溶液顏色是__________，原因是________________。 (3)C處理得到的溶液顏色是__________，原因是________________。 12．早在一百多年前(1880年)德國生物學家C.Engelmann用巧妙的實驗研究了光合作用光譜。他將三棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀綠藻上，并在絲狀綠藻的懸液中放入一些細菌，然后在顯微鏡下觀察細菌在絲狀綠藻各部分的聚集情況。請分析： (1)細菌聚集多的部分表示__________的濃度高，即該部位絲狀綠藻的__________強度高。 (2)從細菌大量聚集的區(qū)域可以看出：主要光合作用光譜為__________區(qū)和__________區(qū)。 (3)如果將該絲狀綠藻長期放在500～551 nm波長區(qū)域下照射，絲狀綠藻將會__________，原因是____________________________________。 (4)什么情況下絲狀綠藻周圍的細菌均勻分布？ ________________________________________________________________________。 (5)太陽輻射中的紅外光和紫外光能否被絲狀綠藻利用？ ________________________________。 【能力提升】 一、選擇題 (　　)1. 在做植物實驗的暗室里,為了盡可能降低植物光合作用的強度,最好安裝 A紅光燈 B綠光燈 C白熾燈 D藍光燈 (　　)2．小華在學校組織的效游活動中衣服不小心粘染了大量草漬，心里十分難過，請你幫她選取適當?shù)娜軇┫慈ゲ轁n。 A．加酶洗衣粉 B．丙酮 C．無水乙醇 D．鹽水 (　　)3．對圓形濾紙中央點上的葉綠體色素濾液進行色素分離，得到近似同心的色素環(huán)，排在最外圈的色素是 A．橙黃色的胡蘿卜素 B．黃色的葉黃素 C．藍綠色的葉綠素a D．黃綠色的葉綠素b (　　)4．關(guān)于高等植物細胞內(nèi)的色素的敘述中，錯誤的是 A．綠葉中葉綠素是類胡蘿卜素的3倍，所以葉呈綠色 B．所有植物細胞內(nèi)都含有四種色素 C．細胞內(nèi)葉綠體中的色素吸收光能用于光合作用 D．有的植物細胞的液泡內(nèi)也含有一定量的色素 (　　)5．將甲、乙、丙、丁4盆長勢均勻的植物置于陽光下，甲添加品紅色光(為紅光和藍紫光混合而成)；乙添加綠色光；丙添加品紅色濾光片A(只能透過品紅色光)；丁添加綠色濾光片B(如下圖)；經(jīng)過一段時間，各盆中長勢最旺的和長勢最差的分別是下列哪一組 A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁 二、非選擇題 6．葉綠體中色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中，因此實驗室中用無水乙醇提取葉綠體中的色素。能否用丙酮作為溶劑替代無水乙醇呢？ 請設(shè)計一個實驗，探究丙酮是否可以作為提取葉綠體中色素的有機溶劑。 材料用具：新鮮的綠色葉片，干燥的定性濾紙，尼龍布，丙酮，無水乙醇，層析液，二氧化硅，碳酸鈣等。 方法步驟： (1)提取綠色葉片中的色素。取2個研缽編號為1、2，分別在2個研缽中加入5 g剪碎的葉片，少許_______________，1號研缽加入_________________，2號研缽加入________________，迅速充分研磨后，進行過濾得濾液。 (2)制備濾紙條。將干燥處理的定性濾紙剪成2個長6 cm，寬1 cm的長條，相應(yīng)編號，一端剪去兩角，并在距該端1 cm處用鉛筆畫線。 (3)__________________。用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻畫一條直的濾液細線，____________________________________________。 (4)分離葉綠體中的色素。 (5)觀察實驗結(jié)果。 結(jié)果預測及分析： ① 2號濾紙條與1號出現(xiàn)一致色素帶，并分離明顯，說明_____________________________ __________________________________________。 ②_______________________________________，說明丙酮作為提取葉綠體中色素的有機溶劑效果不佳。 ③________________________________________________。 第二課時 光合作用的原理和應(yīng)用 【自主學習】 1.光合作用是指綠色植物通過__________，利用__________，把__________和__________轉(zhuǎn)化成儲存著__________的有機物，并且釋放出__________的過程。 2．光合作用的反應(yīng)式 3．光合作用的探究過程 (1)直到18世紀中期，人們一直以為只有土壤中的__________是植物構(gòu)建自身的原料 (2)1771年，普利斯特利的實驗證實： ________可以更新動物呼吸污濁了的空氣 (3)1779年，英格豪斯證明了__________和__________在更新空氣中不可缺少 (4)1864年，薩克斯的實驗證實了光合作用的產(chǎn)物有__________ (5)1939年，美國的魯賓和卡門利用同位素標記法證明了______________ (6)20世紀40年代，美國的卡爾文，利用同位素示蹤技術(shù)最終探明了__________在光合作用中轉(zhuǎn)化成______________的途徑 4.光合作用的過程及反應(yīng)式 根據(jù)是否需呀光可以概括地分為 和 兩個階段。 （1）光反應(yīng)階段：必須 才能進行。 酶 ①水的光解：H2O +〔H〕，〔H〕作為還原劑，參與 階段的化學反應(yīng)。 酶 ②ATP的生成：ADP+Pi+光能 ATP，ATP參與 階段的化學反應(yīng)。 (2)暗反應(yīng)階段：__________都可以進行。 ① CO2的固定_________________________。 酶 ② C3的還原：2C3 〔H〕+ATP C5 5．光合作用原理的應(yīng)用 (1)光合作用強度 ①概念：植物在__________內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。 ②表示方法：測定一定時間內(nèi)__________消耗或__________生成的數(shù)量來定量表示。 ③影響因素：光照強度、__________、H2O含量、溫度等。 (2)應(yīng)用 控制__________和__________的高低，適當增加作物環(huán)境中__________來提高光合作用強度。 6．化能合成作用 (1)實質(zhì)：利用體外環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造__________。 (2)生物種類：少數(shù)種類的細菌，如硝化細菌。 【基礎(chǔ)強化】 一、選擇題 (　　)1．如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列說法錯誤的是 A．結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學能 B．供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲 C．結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進入線粒體中 D．如果突然停止CO2的供應(yīng)，短時間 (　　)2．右圖所示的模擬實驗的有關(guān)敘述中，正確的是 A．甲不產(chǎn)生氣泡，乙產(chǎn)生氣泡 B．甲產(chǎn)生氣泡，乙不產(chǎn)生氣泡 C．甲和乙都產(chǎn)生氣泡，氣泡成分不同 D．甲和乙都產(chǎn)生氣泡，氣泡成分相同 (　　)3．將一棵重約0.2 kg的柳樹栽培在肥沃的土壤中，兩年后連根挖出，稱其干重大約11 kg，增加的這10.8 kg主要來源于 A．土壤中的礦質(zhì)元素　　　B．土壤中的水 C．大氣中的O2 D．大氣中的CO2 (　　)4．在光合作用過程，能正確反映能量流動途徑的 A．光能→ATP→葡萄糖 B．光能→葉綠素→葡萄糖 C．光能→C5化合物→葡萄糖 D．光能→CO2→葡萄糖 (　　)5.欲測定光合作用是否進行，最好是檢測是否有 A.葡萄糖的生成 B.淀粉的生成 C.O2的釋放 D.C02的吸收 (　　)6．光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列屬于暗反應(yīng)階段必須的物質(zhì)是 A．H2O、CO2、ADP B．CO2、[H]、ATP C．H2O、CO2、ATP D．[H]、H2O、ADP (　　)7.大棚中的綠色蔬菜進行光合作用，下列有關(guān)這方面的敘述中正確的是 A.大棚中綠色蔬菜生命活動中ADP轉(zhuǎn)變成ATP所需的能量都來自光合作用 B.若用含14C的CO2來追蹤光合作用中C原子，其轉(zhuǎn)移途徑是14CO2 ―→14C3―→（14CH2O） c.大棚中人工補充光照越強，蔬菜產(chǎn)量越高 D.過低溫度會抑制葉綠素的合成 (　　)8．下列變化中，可以在葉綠體基質(zhì)中完成的是 ①H2O―→[H]＋O2 ②ATP―→ADP＋Pi＋能量 ③C3―→C6H12O6＋C5＋H2O ④CO2＋C5―→C3 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ (　　)9．如圖所示，某植物上的綠葉經(jīng)陽光照射24小時后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆蓋部位不呈藍色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色。本實驗證明 ①光合作用需要二氧化碳?、诠夂献饔眯枰狻、酃夂献饔眯枰~綠素?、芄夂献饔梅懦鲅鯕狻、莨夂献饔弥圃斓矸? A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③ (　　)10.給含NH3較多的土壤經(jīng)常松土,有利于提高土壤肥力,其原因是 A改善土壤通氣有利于根呼吸 B增加土壤中NO22- NO3-的含量 C改善土壤通氣,硝化細菌繁殖慢,有利于土壤中硝酸鹽的增加 D促進氨的擴散 二、非選擇題 11.連線題 科學家 實驗結(jié)論或觀點 ①普利斯特利 a只有在陽光下，植物才更新空氣 ②英格豪斯 b 植物可以更新空氣 ③梅耶 c 光合作用的產(chǎn)物除O2外，還有淀粉 ④薩克斯 d光合作用釋放的O2來自于水 ⑤魯賓和卡門 e光合作用把光能轉(zhuǎn)換成化學能 ⑥卡爾文 f暗反應(yīng)14C的轉(zhuǎn)移途徑（卡爾文循環(huán)） 11．下圖是光合作用過程的圖解，請對圖仔細分析后回答下列問題： (1)圖中A代表________，其功能是________。 (2)圖中B是________，在光合作用過程中來自于________。 (3)圖中C是________，它被傳遞到葉綠體的________部位，用于________。 (4)圖中D是________，在葉綠體中合成D所需的能量來自________。 (5)圖中E是________，請寫出其分子簡式________。 (6)圖中F是___________________，它是由CO2和______________________結(jié)合后形成。 (7)圖中H是________，此階段是在葉綠體的____________上進行的；I是________，此階段是在葉綠體的________中進行的。 12．綠色植物的光合作用與細胞呼吸之間有密切的聯(lián)系。下圖中甲圖表示了兩者之間的關(guān)系，請分析回答： (1)甲圖①～⑤的過程中，既沒有消耗氧氣，也沒有產(chǎn)生氧氣的過程是________(寫標號)，能使ADP含量增多的過程主要是________(寫標號)。 (2)將一盆在陽光下正常生長的植物迅速移入暗室，X物質(zhì)含量發(fā)生的變化，可用乙圖中的________曲線表示，與此同時在①～⑤的過程中，會明顯減弱的過程有________(寫標號)。 (3)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，我們可以采用________________________________(至少答出兩點)等方法。在探究環(huán)境因素對大棚農(nóng)作物產(chǎn)量高低的影響時，有的同學認為應(yīng)該提高環(huán)境溫度，有的同學認為應(yīng)該降低環(huán)境溫度，你認為正確的做法是 ________________________________________________。 【能力提升】 一、選擇題 (　　)1．硝化細菌通過化能合成作用形成有機物，需要下列哪種環(huán)境條件 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 (　　)2．在光合作用的暗反應(yīng)中，沒有消耗的物質(zhì)是(　　) A．[H]和ATP B. [H]和CO2 C. 五碳化合物和酶 D. 五碳化合物和三碳化合物 (　　)3．光照強度和CO2濃度是影響光合作用的兩個主要外界因素，下圖是北方夏季一天中棉花葉片光合作用強度的變化曲線，請指出正確的圖解是 (　　)4．右圖是某陽生植物光合作用強度(以CO2的吸收或放出量表示)與光照強度之間的關(guān)系。能正確反映a點時該植物生理過程及量變關(guān)系的示意圖是 (　　)5．以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 A．光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等 B．光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多 C．溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少 D．兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等 二、非選擇題 6．將農(nóng)田一晝夜的溫度變化Ⅰ、光照變化Ⅱ和植物有機物積累Ⅲ數(shù)據(jù)繪成曲線如圖所示，請據(jù)圖完成下列問題： (1)植物在________段內(nèi)制造有機物。 (2)植物在________段內(nèi)積累有機物。 (3)d處凹陷，原因是溫度太高，葉片氣孔關(guān)閉，________吸收量減少，影響光合作用________反應(yīng)的效率。 (4)a處凸起，原因是下半夜溫度偏低，細胞呼吸________。 (5)曲線Ⅲ與時間直線圍成一塊正面積和一塊負面積，植物在一晝夜中對有機物的有效積累的多少，取決于這兩塊面積的________。