河北省迁安一中高二生物 实验班光合作用学案 新人教版.docx
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河北省迁安一中高二生物实验班光合作用学案新人教版
河北省迁安一中高二生物实验班光合作用学案新人教版
【课堂互动】
一、绿叶中色素的提取和分离
例一、植物的光合作用离不开光能,光能的捕获离不开色素。
下面列出了绿叶中色素的提取和分离实验的主要步骤,结合该图进行探究:
1.实验原理
(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可以用提取叶绿体中的色素。
(2)不同色素在中的溶解度不同,溶解度高的随在滤纸上扩散的,反之则慢,因而色素会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开
2.实验步骤分析
(1)提取色素时,加入研钵内的物质:
A少许,作用是使研磨得充分;B少许,作用是防止色素被破坏;C10mL,作用是 。
(2)过滤时,要将糨糊状的研磨液倒入漏斗中,漏斗底部放有。
(3)制备滤纸条时,要剪去两角的作用是 ,画滤液细线的要求是。
还要重复画几次。
(4)色素分离时,加盖的目的是防止;关键应注意层析液不要没及滤液细线;否则
。
3.实验结果
合作探究:
1.如果得到的色素提取液颜色过浅,可能的原因有哪些?
2.色素分离后色素带颜色浅的原因?
二、叶绿体的结构和功能
1.叶绿体具有双层膜结构,内含由堆叠而成的 ,增大了膜面积,增加了反应面积; 的薄膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的色素;叶绿体以及的薄膜上含有与光合作用有关的酶;叶绿体中还含有少量的DNA和RNA。
2.叶绿素对光和光的吸收量大,类胡萝卜素对光的吸收量大。
针对练习:
下面有关叶绿体的叙述,正确的是( )
A.叶绿体色素都分布在类囊体薄膜上
B.叶绿体的色素分布在外膜和内膜上
C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
【检测练习】
1.下列有关“绿叶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.用无水乙醇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
.某同学在做完“绿叶中色素的提取和分离”实验后,画出了四种色素在滤纸条上分布的模式图,以此表示色素的含量及间隔距离的大小,其中比较能显示真实情况的是( )
3..分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中加2g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、几乎无色。
处理
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
SiO2(少量)
+
+
+
CaCO3(少量)
-
+
+
95%乙醇(10mL)
+
-
+
蒸馏水(10mL)
-
+
-
注:
“+”表示加,“-”表示不加。
则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中的溶液颜色分别是( )
A.几乎无色、黄绿色、深绿色
B.深绿色、几乎无色、黄绿色
C.黄绿色、深绿色、几乎无色
D.黄绿色、几乎无色、深绿色
4.将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内,如下图所示,若干天后,与丙盆相比,甲、乙两盆麦苗的长势是( )
A.甲、乙、丙三盆麦苗长势相近
B.甲与丙长势相近,乙比丙长势差
C.乙与丙长势相近,甲比丙长势差
D.甲、乙长势都比丙好
5.
如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验时的改进装置,下列与之有关的叙述中,错误的是( )
A.应向培养皿中倒入层析液
B.应将滤液滴在a处,而不能滴在b处
C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)
D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色
6.下列关于叶绿体基粒的说法中,正确的一组是( )
①每个叶绿体基粒含有几个到几十个类囊体 ②类囊体的薄膜上有进行光合作用的色素 ③基粒附着在内膜的突起——嵴上 ④光合作用有关的酶全都分布在基粒上
A.①②B.③④C.①③D.②④
7.下列关于叶绿体的叙述中,正确的是( )
A.植物细胞均含有叶绿体
B.叶绿体基质、线粒体基质和细胞质基质的功能和所含化合物均相同
C.叶绿体中所含色素分布在叶绿体类囊体薄膜上和基质中
D.叶绿体中含有少量DNA和RNA
8.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。
光能的吸收发生在叶绿体的( )
A.内膜上B.基质中
C.类囊体的薄膜上D.各部位上
9.某同学得到叶绿体色素溶液后,取一圆
形滤纸,在滤纸中央滴一滴色素提取液,
再滴一滴层析液,色素随层析液扩散得到
如图结果,则1、2、3、4四条带依次表示( )
A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
B.叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b
C.叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
D.叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素
10.为验证叶绿素合成所需的条件,有人设计了如下实验:
实验步骤:
①配制培养基:
1号(含蔗糖、水、植物必需的各种矿质元素等),2号(不含Mg,其他成分与1号相同)。
②小麦种子用清水浸泡后消毒,在无菌条件下,将种子的胚剥离,去掉胚乳。
③在无菌条件下,将胚接种在培养基上。
培养两周后,观察幼苗的颜色。
如下表所示:
甲
乙
丙
丁
培养基
1号
2号
1号
1号
培养基数目
5
5
5
5
每个培养基接
种胚的数目
10
10
10
10
培养条件
光照16h/d、
25℃
?
黑暗、
25℃
光照16h/d、
10℃
实验结果
(幼苗颜色)
绿色
黄色
黄色
黄绿色
请分析回答下列问题:
(1)在该实验设计中,为什么每组用5个培养基,且每个培养基中接种10粒种子的胚?
________________________________________________________________________。
(2)实验中为何不采用完整的种子,而是去掉胚乳,只将胚接种到培养基上萌发?
________________________________________________________________________。
(3)乙组的培养条件很可能是____________________________________。
(4)甲组起________作用,通过实验可得出结论:
叶绿素的合成需要____________________________________。
3、光合作用的过程
(1)写出各种物质的名称或者符号
①;②;③;④;⑤;
⑥;⑦。
(2)写出反应过程的名称
Ⅰ:
;Ⅱ:
;Ⅲ:
;
Ⅳ:
;Ⅴ:
。
教学内容
光合作用的过程
上课序号
编写人
刘宏
课时
1
班级
使用时间
审核人
李立芹
学习目标
1.了解光合作用的发现历程2.理解并阐述光合作用的概念和过程。
3.理解光合作用过程中物质变化与能量变化的关系。
重点
理解并阐述光合作用的概念和过程
难点
理解光合作用过程中物质变化与能量变化的关系。
教学方法
合作探究讲练结合
课堂类型
复习课
【温故知新】如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是()
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁)
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光
【要点突破】
一、光合作用的发现
例一、下图表示德国科学家萨克斯的实验,叶片光照24h后,经脱色并用碘液处理,结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色,而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。
本实验证明( )
①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光
③光合作用需要叶绿素④光合作用放出氧气
⑤光合作用产生淀粉
A.①②B.③⑤C.②⑤D.①③
变式练习1:
如图为水绵结构模式图。
恩格尔曼进行光
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。
此实验证明了( )
A.氧气是由水分解来的B.叶绿体是光合作用的场所
C.光合作用能产生淀粉D.光合作用需以二氧化碳作原料
合作探究:
恩格尔曼实验方法有哪些巧妙之处?
二、光合作用的概念和过程
例二、右图是光合作用过程的图解回答:
(1)写出图中所示物质的名称:
①_______;②_______;③_______;
④_______;⑤_______;
(2)C和D的化学过程的名称分别
是_______、_______。
变式练习2:
光合作用是植物体内的重要的生理
过程,请回答下列有关问题:
图一为叶绿体结构
与功能示意图(a、b表示结构,①、②表示物质)
,请据图回答(C3为三磷酸甘油酸):
(1)图中物质①是。
(2)结构a上发生的反应阶段称,
生成的物质除了图中已注明外还有。
(3)若将光照撤离,在起初的时间里,RuBP的含量将如何变化?
(增加、减小、不变)
归纳总结:
光合作用的光反应和暗反应的区别和联系
光反应
暗反应
场所
条件
光、、酶等
酶等
物质变化
①2H2O
②ADP+Pi
①C5+CO2
②2C3+[H]
能量变化
_____→__________________→__________________
联系
光反应为暗反应提供,暗反应为光反应提供ADP和Pi
【检测练习】
1.下图表示在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
2.下列描述中,正确的是( )
A.黑暗情况下叶肉细胞内无ATP产生
B.叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧
呼吸产生的
D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2分子合成1个C3
3.下图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( )
A.该反应的场所是叶绿体的类囊体
B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
光合作用1课时作业
1、在叶绿体中,[H]和ADP的运动方向是()
A、[H]和ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动B、[H]和ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动
C、[H]由类囊体膜向叶绿体基质运动,ADP的运动方向正好相反
D、ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动,[H]的运动方向正好相反
2、在光合作用的发现过程中,几位科学家做了几个著名的实验,关于这些实验设计在逻辑上的严密性和意义,不正确的是()
A、普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,小鼠不会死亡——证明了绿色植物在光照条件下吸收CO2,放出O2,从而更新了空气。
B、萨克斯把绿色叶片曝光,遮光部分作对照——证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
C、恩吉尔曼用水绵和好氧细菌以极细光速照射,曝光是作为对照处理——证明了氧气由叶绿体释放出来,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
D、鲁宾和卡门用同位素分别标记CO2和H2O,供绿色植物利用,分析各自放出的氧——证明光合作用释放的氧气全部来自H2O。
3.下列有关色素和光合作用的说法正确的是( )
A.叶绿体类囊体膜上含有光合作用所需的各种酶和色素D层析法得到的色素带最上层的是叶黄素
B.光
合作用过程中,[H]可产生于叶肉细胞和根尖分生区细胞
C.若给予阳生植物充足的光照和保证CO2供应,则可提高其光合作用效率
4.光反应为暗反应提供的物质是( )A.[H]和H2OB.[H]和ATPC.ATP和CO2D.H2O和CO2
5、下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是()
A、增大O2浓度B、增大CO2浓度C、增强光照浓度D、调整室温
6、离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短暂时间内叶绿体叶C3化合物与C5化合物相对含量的变化是()
A、C3化合物增多、C5化合物减少B、C3化合物增多、C5化合物增多
D、C3化合物减少、C5化合物增多D、C3化合物减少、C5化合物减少
7、欲测定植物是否进行光反应,可以检测是否有()
A、葡萄糖的生成B、淀粉的生成C、O2的释放D、CO2的吸收
8、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。
在封闭的温室内栽种农作物,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
9、下列对光反应的描述中,有错误的是( )
A.在囊状结构上进行B.始于水分解放氧C.使光能转换成化学能D.为暗反应提供ATP和[H]
10.光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自()
A.呼吸作用产生的ATP和光能B.都是呼吸作用产生的ATP
C.光能和光反应产生的ATPD.都是光反应产生的ATP
11.在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是( )A.O2浓度过低B.O2浓度过高C.CO2浓度过低D.CO2浓度过高
12.现在园艺师们往往将李子、杏等果树修整成主干突出,侧枝层次分明、呈螺旋状均匀着生在主干上的树形。
“有空就有枝,有枝就有果”,是对该树形的最佳描述。
由此我们可以想到该树形丰产的主要原因是( )
A.提高了对光的利用效率B.提高了对CO2的利用效率
C.增强了果树的抗病能力D.增强了果树的呼吸作用
13.下图所示为叶绿体中的某种结构,及其上发生的物质和能量变化,下面叙述不正确的是( )
A.图中的①是植物吸收的水分子B.光合作用的色素都分布在结构②上
C.光能转变为[H]和ATP中的化学能D.[H]、O2和ATP都能用于暗反应
14.下列关于光合作用的叙述中,正确的是( )
A.酶的特异性决定了暗反应在叶绿体类囊体薄膜上进行
B.在暗反应过程中酶的数量和C5的含量均不会因为消耗而减少
C.在较强光照下,光合作用强度随着二氧化碳浓度的提高而加强
D.水在光下的分解速率和二氧化碳的固定速率基本不受温度的影响
15.下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是
A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反应
16.如图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是( )
A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C.结构A释放的O2可进入线粒体中
D.如果突然停止CO2的供应,短时间内C3的含量将会增加
17.右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则右图②所示结
果最有可能来自( )
A.水培的洋葱叶B.生长的柳树幼叶C.培养的衣藻D.秋冬的银杏落叶
下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解,其中图1是叶肉细胞的光合作用过
程图解;图2表示某18.光照强度和适宜温度下,光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。
请回答下列问题。
(1)由图1可知,甲、乙分别代表的物质是________、________,要想使叶绿体内C3的含量快速下降,可以改变的环境条件是________________,光反应中O2的生成发生在类囊体膜内,产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过________层生物膜。
(2)图2中在________点光合作用速率达到最大,此时限制光合作用速率的主要环境因素是________________,C点和D点相比,叶绿体中[H]的含量________(较低、相等、较高)。
(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平均分成若干份,然后,置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上浮至液面所需时间,其记录结果绘成曲线如图3。
请据此回答:
①该实验的目的是________________________。
②从图解分析,b点比a点细胞内的C5含量____________,bc段曲线平缓的限制因素可能是________________,而c点以后曲线上行,其原因应该是________________。
教学内容
影响光合作用的因素
上课序号
编写人
刘宏
课时
1
班级
使用时间
审核人
李立芹
学习目标
1、理解光合作用原理和在实际生产中的应用2、掌握影响光合作用的因素
重点
理解光合作用原理和在实际生产中的应用、掌握影响光合作用的因素
难点
学会分析各种曲线的方法
教学方法
合作探究讲练结合
课堂类型
复习课
【自主学习检测】影响光合作用的因素有哪些?
【课堂互动】影响光合作用的外界因素
1.光照强度对光合作用强度的影响
例一、如图表示20度某植物光合作用强度与光照强度的关系。
对于曲线的下列各项叙述正确的是
A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
B.如果是阴生植物,c点将右移
C.ac段的限制因子是光照强度
D.其他条件不变,随着环境温度不断升高,c、d点位置上移
合作探究1:
分析左图植物光合作用曲线各点及各段的生理
状态,在右图中标出CO2、O2的移动方向及各图表示的点及
过程;
合作探究2:
上图中虚线可代表哪类植物
光合作用的曲线?
2.CO2浓度对光合作用的影响
例二、图中A、B两曲线分别表示一种C3植物和一种C4植物的光合作用速率与环境中CO2浓度的关系(其它条件相同)。
下列相关叙述中不正确的是()
A.B植物在较低CO2浓度时比A植物具有生长优势
B.A植物的光合作用速率将随CO2浓度的升高而不断地提高
C.CO2浓度为n时,A、B两植物光合作用速率相等
D.若能改善光照条件,两植物m点的光合速率还可提高
合作探究3:
农业生产上可以通过“正其行、通其风”和施用农家肥来提高作物产量,原理是什么?
3.温度对光合作用的影响
合作探究4:
结合所学试分析温度是如何影响光合作用的?
试着画出坐标曲线?
来自新疆的西瓜往往要比我们当地的要甜,这是为什么?
4.元素对光合作用的影响
例三、下图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系,对于曲线的下列说法中,最恰当的是A.b点的位置与玉米的遗传特性和生长发育状况有关,不会随环境温度的改变而发生移动
B.a点叶肉中C5的含量较高,而C3的含量较低
C.当土壤中缺少N或Mg时,b点将右移
D.c点叶片脱色后。
用碘液染色,凡含有叶绿体的细胞都将被染成蓝色
小结:
影响光合作用的常见元素有哪些?
分别起到什么作用?
【检测练习】
1.光合速率通常是指单位时间内、单位面
积叶片吸收CO2的毫克数,它是植物光合作用的重要指标。
一般用实验方法测得的光合速率并不是植物真实的光合速率(简称真光合速率),而是真实光合速率与呼吸速率的差值(简称净光合速率)。
在相同且适宜条件下,图中曲线1和2分别表示( )
A.同一植物的真光合速率和净光合速率
B.同一植物的净光合速率和真光合速率
C.不同植物的真光合速率
D.不同植物的净光合速率
2.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是( )
A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B.b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,
如图表示该植物处于25℃环境中,则将温度提高到30℃时,a
点上移,b点左移,d点下移
D.当植物缺镁时,b点将向右移
3.图一是八月份某一晴天,一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线;图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。
请分别指出图一中表示时间的字母与图二中
(1)、
(2)、(3)、(4)所发生的生理活动相对应的选项是( )
A.d、e、f、gB.d、c、b、aC.e、g、a、hD.f、c、b、d
1.下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。
在下列各选项中,不正确的是
A.①图中的X因素可表示CO2浓度,植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低
B.③图中,阴生植物的b点值一般比阳生植物的低
C.④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度,当光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度
D.②图中Y因素最有可能代表光照强度
2.右图曲线I表示黄豆在适宜温度、C02浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。
在y点时改变某条件,结果发生了如曲线II的变化。
下列分析合理的是()
A.与y点相比较,x点时叶绿体中C3化合物含量低
B.在y点时,适当升高温度可导致曲线由I变为II
C.制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D.制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度
3.将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养。
假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同,用CO2测定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度变化情况,绘制成如下图的曲线,下列有关说法正确的是()
A.BC段较AB段CO2增加减慢,是因为BC段温度较低,植物呼吸作用减弱的缘故
B.CO2下降从D点开始,说明植物进行光合作用是从D点开始的
C.FG段CO2下降不明显,是因为光照减弱,光合作用减弱的缘故
D.H点CO2浓度最低,说明此时植物体内有机物含量最少
3.在叶绿体内与光合作用有关的酶,其活性受到pH及镁离子浓度的影响如图所示。
据右图分析,推测与夜晚相比,叶绿体内的pH及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化
A.pH不变,镁离子浓度不变
B.pH下降,镁离子浓度下降
C.pH下降,镁离子浓度上升D.pH上升,镁离子浓度上升
4.夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b-c段和d-e段下降的原因相同
D.两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
5、如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示因素外,其他因素均控制在最适范围内。
下列分析错误的是
A.甲图中a点的限制因
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