資源簡介

5.4.1捕獲光能的色素和結構學案
一學科核心素養
生命觀念:
1.能說出葉綠體色素的種類、顏色、含量、作用和吸收光譜。
2.能說出葉綠體適于進行光合作用的結構和功能。
科學思維:
1.利用列表比較法掌握葉綠體色素的種類、顏色、含量、作用和吸收光譜。
2.利用實驗的方法，解決問題。
科學探究:
1.通過實驗，拿握提取、分離色素的實驗方法。
2.通過學習經典實驗學習實驗的設計思路。
社會責任:
能夠運用色素與光合作用的原理解釋生產生活中的相關現象。
二學習重難點
重點:能說出葉綠體色素的種類、顏色、含量、作用和吸收光譜;葉綠體適于進行光合作用的結構和功能
難點:提取、分離色素的實驗方法
三課前預習
1．（1）在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗中，鹽酸的兩個作用分別是：①改變細胞膜的通透性，加速____________________________進入細胞；②使染色質中的_____________________分離，有利于______________________。
（2）分子從常態轉變為容易發生反應的______________________所需要的能量稱為活化能。
（3）葉綠素a和葉綠素b主要吸收______________，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收______________。
2．綠葉中色素的提取和分離實驗中，實驗結果出現四條色素帶，從上到下一次是__________素（_______色）；_______素（_______色）；_______素a（_______色）；_______素b（_______色）。
____________色素帶最寬，__________色素帶最窄，說明綠葉中四種色素的含量不同，____________最多，____________最少。
3．色素包括____，類胡蘿卜素主要吸收____，葉綠素主要吸收_____，色素吸收各種波長的光叫做____
4．在色素溶液與陽光之間，放置一塊三棱鏡。陽光是由____________的光組合成的復合光，在穿過三棱鏡時，_____________的光會分散開，形成不同顏色的光帶，稱為 ____________________。_________________，就可以得到色素溶液的吸收光譜。
5．實驗原理：綠葉中的色素能夠溶解在____________________中，可以用_________提取綠葉中的色素。不同的色素溶解度不同。__________的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。這樣，綠葉中的色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分開。
6．葉綠體的結構
（1）形態：一般呈扁平的______形或______形。
（2）結構：______層膜，類囊體堆疊形成______，擴大了膜面積。類囊體薄膜上分布有________________________和_________________________；葉綠體基質中含有少量的______、______ 和______，分布有與光合作用有關的___。
（3）功能：是進行______________的場所。
7．真核細胞的生物膜作為細胞的重要組成結構，在細胞的生命活動中承擔著重要的功能。請回答下列有關生物膜的問題。
結構名稱 核膜 細胞膜 ____________
功能 ____________ 控制物質進出細胞 作為能量轉換的場所
膜的主要成分 ____________
功能舉例 核DNA只分布在細胞核內 葡萄糖等營養物質可以從外界進入細胞，對細胞有害的物質不容易進入____________ |將光能轉化為 ATP中活躍的化學能
四自我檢測
1．在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中得到的色素帶顏色較淺，分析其原因可能是（ ）
①加入的提取液太多　②用體積分數為95%的乙醇加入無水碳酸鈉代替無水乙醇　③研磨時沒有加入碳酸鈣　④研磨時沒有加入二氧化硅　⑤取的葉片葉脈過多，葉肉細胞過少　⑥畫濾液細線的次數少　⑦使用放置數天的菠菜葉
A．①③⑦ B．②④⑤
C．①③④⑤⑥⑦ D．②③④⑤⑥
2．如圖為用分光光度計測定葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖，請判定A和B分別為何種色素（ ）
A．葉綠素、類胡蘿卜素
B．類胡蘿卜素、葉綠素
C．葉黃素、葉綠素a
D．葉綠素a、葉綠素b
3．下列關于“葉綠體中色素的提取和分離實驗”的敘述，錯誤的是（ ）
A．色素帶顏色淺的原因可能是一次加入大量無水乙醇
B．將濾液收集到試管中，應及時用棉塞將試管口塞緊
C．若菜葉剪碎不夠充分，則提取的色素種類將減少
D．濾紙條上不同色素帶的寬度一般可以表示色素的含量
4．下列關于綠葉中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是（ ）
A．使用干燥的定性濾紙過濾后收集濾液
B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析
C．在畫出一條濾液細線后緊接著重復畫線2～3次
D．研磨葉片時，用體積分數為70%的乙醇溶解色素
5．在進行光合色素的提取和分離實驗時，取一圓形濾紙，在濾紙中央滴一滴色素提取液，再滴一滴層析液，將會得到下圖近似同心的四個色素環，下列說法正確的是（ ）
A．④的色素在層析液中的溶解度最高
B．提取色素時加入少許CaCO3和SiO2
C．若提取的是缺鎂葉片中的色素，則最外側兩圈色素環顏色較淡
D．最外側兩圈色素環的色素主要吸收藍紫光和紅光
6．研究人員發現，從蔬菜葉中可提取大量的各種天然色素，這為目前市場上天然色素“供不應求”的狀況提供了一條解決的途徑。在進行“提取和分離葉綠體中的光合色素”實驗時，如果在研缽中研磨綠葉時沒有加入碳酸鈣，最可能會出現的結果是（ ）
A．研磨不充分，提取的色素少
B．層析后濾紙條上位于下邊的兩條色素帶變窄
C．層析時各種色素不能相互分離，造成色素帶的重疊
D．層析后濾紙條上只剩兩條色素帶
7．隨著光照強度的變化，葉綠體在細胞中的分布和位置也會發生相應改變，該過程稱為葉綠體定位。CHUP1蛋白能與葉綠體移動有關的肌動蛋白（構成細胞骨架中微絲蛋白的重要成分）相結合，用野生型擬南芥和CHUP1蛋白缺失型擬南芥進行實驗，觀察到在不同光照強度下葉肉細胞中葉綠體的分布情況如圖。下列敘述錯誤的是（ ）
A．葉綠體隨光照強弱發生的定位改變，有利于葉肉細胞更充分地吸收光能
B．若破壞細胞微絲蛋白后葉綠體定位異常，可推測葉綠體是沿著微絲蛋白移動的
C．實驗表明，CHUP1蛋白和光強在葉綠體與肌動蛋白結合及其移動定位中起重要作用
D．推測CHUP1蛋白位于葉綠體的外膜上，該蛋白錨定在微絲蛋白上完成葉綠體的移動
8．關于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是
A．使用定性濾紙過濾研磨液
B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析
C．在劃出一條濾液細線后緊接著重復劃線2~3次
D．研磨葉片時，用體積分數為70%的乙醇溶解色素
9．如圖為葉綠體結構示意圖，下列敘述不正確的是
A．1具有選擇透過性
B．吸收光能的色素分布在2上
C．與光合作用有關的酶只分布在3中
D．葉綠體具有雙層膜
10．如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是
A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素
B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液
C．在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作
D．實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b
參考答案：
三課前預習
1． 染色劑 DNA與蛋白質分離 DNA與染色劑結合 活躍狀態 藍紫光和紅光 藍紫光
2． 胡蘿卜素（橙黃色） 葉黃素（黃色） 葉綠素a（藍綠色） 葉綠素b（黃綠色） 葉綠素a 胡蘿卜素 葉綠素a 胡蘿卜素
3． 類胡蘿卜素和葉綠素 藍紫光 紅光和藍紫光 吸收光譜
4． 不同波長 不同波長 光譜 分別讓不同顏色的光照射色素溶液
5． 有機溶劑無水乙醇 無水乙醇 溶解度高
6． 橢球 球 雙 基粒 吸收光能的色素 與光合作用有關的酶 DNA RNA 核糖體 酶 光合作用
7． 類囊體薄膜 將核內物質與細胞質分開 蛋白質和脂質 抗體、激素等物質可分泌到細胞外，但細胞內核酸等重要物質不會流失到細胞外
四自我檢測
1．C
2．A
3．C
4．B
5．B
6．B
7．A
8．B
9．C
10．D
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