1、 Http:/ 凤凰出版 传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室 联系电话： 025-83657815 Mail： 第 11 课时 能量之源 光与光合作用 一 、 捕获光能的色素和结构 议一议 (1)海洋中藻类有分层现象，与植物中的色素吸收光的颜色有什么关系？ (2)温室内自然光照射的情况下，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？ 二 、 光合作用的探索历程 连一连 想一想 和 中科学家用什么样的技术手段得出实验结论？该技术手段有何 用途？ 三 、 光合作用的反应式及过程 1 反应式 ： _ 2 过程 (1)区别 Http:/ 凤凰出版 传媒集团 版权所有 网站
2、地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室 联系电话： 025-83657815 Mail： (2)联系 ： 光反应为暗反应提供 _； 暗反应为光反应提供 _。 判一判 1 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 ( ) 2 光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中 ( ) 3 叶绿体是光合 作用的主要场所 ( ) 四 、 影响光合作用的因素和化能合成作用 1 影响光合作用的因素有原料 (包括 _和土壤中的水分 )， 光照条件 (包括 _、 光照时间和光的成分 )， 影响酶活性的 _等 。 2 光合作用和化能合成作用的比较 光合作用 化能合成作用 本质 都能将 CO2和 H2O 等无机物合成有机
3、物 区 别 能量 光能 氧化无机物放出的 _ 代表生物 绿色植物 硝化细菌等微生物 名师点拨 以上两类生物代谢类型都是自养型，在生态系统中的成分都是生 产者。 硝化细菌生存的气体环境条件有 NH3和 O2(两种气体 )。 农业中松土可使硝化细菌在 O2充足条件下将更多的 NH3转化成 NO3或 NO2，提高肥效。 1 教材 97 页 问题探讨 温室补充光源用何种单色光最有效 ？ 为什么不用绿色薄膜或绿色光源 ？ 提示 补充红光和蓝紫光 ， 因为色素主要吸收上述两种单色光 ， 最不吸收的是绿光 。 2 仔细阅读教材 99 页图 5 10， 并回答教材 100 页 资料分析 及教材 100 页练习
4、一中的 3题 。 3 根据教材 101 102 页 “ 光合作用的探究历程 ” ， 列举生物学史涉及到的科学家及实验思想 (对照原则 )和成就 。 4 了解教材 102 页 同位素标记法 及教材 103 页 相关信息 中 H的含义 。 5 课后经典题 ： 教材 100 页二中 2 题 ； 教材 106 页二中 1 题 ； 教材 108 页一中判断题和画概念图及三中 1 题 。 Http:/ 凤凰出版 传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室 联系电话： 025-83657815 Mail： 考点 32 提升结构模式图和过程流程图有机结合的解读能力 光合作用过程
5、1 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 排雷 (1)光合作用中能量转变为光能 电能 活跃化学能 稳定化 学能。 (2)通过元素的去路掌握光合反应的实质。 (3)有光合作用就有呼吸作用，但反过来不一定，如根中的细胞只存在呼吸作用。 (4)分析光合作用物质动态变化要整体把握光合作用从光反应到暗反应的过程。 1 光合作用过程图解 Http:/ 凤凰出版
6、传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室 联系电话： 025-83657815 Mail： 2 光反应和暗反应的关系 3 反应式及元素去向 反应式 ： CO2 H2O 光能叶绿体 CH2O O2 氧元素 H2O O2CO2 CH2O 碳元素 ： CO2 C3 (CH2O) 氢元素 ： H2O H (CH2O) 1 光反应为暗反应提供两种重要物质： H和 ATP， H既可作还原剂又可提供能量；暗反应为光反应也提供两种物质： ADP 和 Pi，注意产生位置和移动方向。 2 没有光反应，暗反应无法进行，所以晚上植物只进行呼吸作 用，不进行光合作用；没有暗反应，有机物无
7、法合成，生命活动也就不能持续进行。 3 色素只存在于光反应部位 叶绿体类囊体薄膜上，但光反应和暗反应都需要酶参与，所以与光合作用有关的酶存在于两个部位 叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中，但暗反应中酶的种类和数量多。 4 若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用 甲：一直光照 10 分钟；乙：光照 5 秒，黑暗 5 秒，持续 20 分钟，则光合作用制造的有机物：甲 Z2Z1)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 考点 34 实验技能提升 绿叶中色素的提取与分离 3 (2011江苏卷， 4)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体 。 将其叶片进
8、行了红光照射光Http:/ 凤凰出版 传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室 联系电话： 025-83657815 Mail： 吸收测定和色素层析条带分析 (从上至下 )， 与正常叶片相比 ， 实验结果是 ( ) A 光吸收差异显著 ， 色素带缺第 2 条 B 光吸收差异不显著 ， 色素带缺第 2 条 C 光吸收差异显著 ， 色素带缺第 3 条 D 光吸收差异不显著 ， 色素带缺第 3 条 排雷 (1)明确叶黄素吸收光的种类 吸收蓝紫光不吸收红光。 (2)明确叶黄素在滤纸条上的位置 从上至下为第 2 条；从下至上为第 3 条，注意审题。 1 实验过程 2 注意
9、问题 (1)关键词与试剂对应关系不能颠倒 。 提取色素 无水乙醇 分离色素 层析液 (2)用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素 ， 但丙酮有毒 ， 研磨时需采取措施防止挥发 ； 也可用汽油代替层析液进行层析 ； 可用其他绿色叶片代替菠菜 ， 但不能用大白菜等不含叶绿素的材料 。 (3)色素提取液呈淡绿色的原因分析 研磨不充分 ， 色素未能充分提取出来 。 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多 ， 色素浓度小 。 未加碳酸钙或加入过少 ， 色素分子部分被破坏 。 (4)叶片绿色 ： 叶绿素 类胡萝卜素 3 1； 最不吸收 绿光 ， 反射回来 ； 叶片变黄 ：低温破坏了叶绿素 ， 呈现出了类胡萝卜素
10、的颜色 ； 叶片变红 ： 低温破坏了叶绿素 ， 呈现出液泡中花青素的颜色 。 Http:/ 凤凰出版 传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室 联系电话： 025-83657815 Mail： 3 如图表示某同学做 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 实验的 改进装置 ， 下列叙述错误的是 ( ) 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 考点 35 关注生物学史 光合作用的探究历程 4 1880 年美国生物学家恩格尔曼
11、设计了一个实验研究光合作用的光谱 。 他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上 ， 并在水绵悬液中放入好氧细菌 ， 观察细菌的聚集情况 (如图 )。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强 。 这个实验的思路是 ( ) A 细菌对不同的光反应不一样 ， 细菌聚集多的地方 ， 细菌光合作用强 B 好氧细菌聚集多的地方 ， O2浓度高 ， 水绵光合作用强 C 好氧细菌聚集多的地方 ， 产生的有机物多 ， 水绵光合作用 强 D 好氧细菌大量消耗 O2， 使水绵光合作用速度快 ， 则该种光有利于光合作用 排雷 实施者 实验过程及现象 实验结论 普利斯特利 点燃的蜡烛与绿色植物，密闭 蜡烛不易熄灭 小鼠与绿色植物
12、，密闭 小鼠不易窒息 植物能更新空气 (提醒：更新何种气体当时不知道 ) 萨克斯 绿叶 黑暗12 h 曝光 碘蒸气 深蓝色遮光 碘蒸气 无颜色变化绿叶光合作用产生淀粉 恩格尔曼 O2是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所 鲁宾和卡门 光合作用释放的氧全部来自水 Http:/ 凤凰出版 传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路 1 号 B 座 808 室 联系电话： 025-83657815 Mail： 1 实验常考易错点 (1)萨克斯实验中黑暗处理的目的 ： 消耗掉叶片中原有的淀粉 。 曝光与遮光形成对照 ， 检验试剂为碘蒸气 。 (2)恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处 ： 叶绿体大且
13、呈带状 ， 便于观察 ， 所用细菌异化作用类型为需氧型 。 (3)鲁宾 、 卡门用的实验方法为同位素标记法 。 (4)卡尔文选用小球藻做实验 ， 用同位素标记法揭示了暗反应过程 。 2 上述实验中对照实验设置 在光合作用的发现中 ， 科学家们利用了对照实验 ， 使结果和结论更加科学 、 准确 。 (1)萨克斯 ： 自身对照 ， 自变量为是否照光 (一半曝光与另一半遮光 )， 因变量为叶片是否制造出淀粉 。 (2)鲁宾和卡门 ： 相互对照 ， 自变量为标记物质 (H182 O 与 C18O2)， 因变量为 O2的放射性 。 (3)普利斯特利 ： 密闭的玻璃罩是否加植物为自变量 ， 蜡烛燃烧时间或
14、小鼠存活时间为因变量 。 3 恩格尔曼实验方法的巧妙之处 (1)实验材料选得妙 ： 用水绵作为实验材料 。 水绵不仅具有细而长的带状叶绿体 ， 而且叶绿体螺旋状地分布在细 胞中 ， 便于观察和分析研究 。 (2)排除干扰的方法妙 ： 实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量 ， 恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中 ， 排除了环境中光线和氧的影响 ， 从而确保实验能够正常进行 。 (3)观测指标设计得妙 ： 通过好氧细菌的分布进行检测 ， 从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位 。 (4)实验对照设计得妙 ： 进行黑暗 (局部光照 )和曝光的对比实验 ， 从而明确实验结果完全是由光照引起的 。 4 德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时 “ 饥饿 ” 处理 (消耗掉叶片中的淀粉 )后 ，再把叶片的一部分遮光 ， 其他部分曝光 。 一段时间后 ， 将该叶片经脱色 、 漂洗再用碘液处理 ， 结果遮光部分不变蓝 ， 曝光部分变蓝 。 下列有关本实验的分析及结论合理的是 ( ) 本实验未设对照组 有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 实验开始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 实验证明叶绿体利用光照将 CO2转变成了淀粉 A B C D 光合作用曲线中点的含义和移动规律 及如何确定变量
