人教版高中生物必修一捕获光能的色素和结构课件

这是一份人教版高中生物必修一捕获光能的色素和结构课件，共38页。PPT课件主要包含了考点叶绿体及其色素，◉方法规律，◀诊断·加强▶，◉归纳总结，课堂小结与延伸，叶绿素a和叶绿素b，类囊体，光合作用的场所等内容，欢迎下载使用。

实验7　叶绿体色素的提取和分离
2.“绿叶中色素的提取和分离”实验中异常现象分析
◉ 素 养 点 拨生物材料中某种成分的提取和分离高中生物教材中，提取和分离的技术与手段主要有纸层析技术、离心技术和电泳技术等，请举例说明有哪些具体应用？
提示：（1）纸层析技术：如叶绿体中色素的提取和分离。　（2）离心技术：①差速离心技术分离各种细胞器，定量分析细胞组分；②密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置，证明DNA的复制方式；③赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌的实验中，经短时间培养后进行搅拌、离心处理，检测放射性，证明遗传物质是DNA。需要注意密度梯度离心的物质是密度有一定差异的，而差速离心适用于混合样品中各沉降系数差别较大的组分。　（3）电泳技术：指混悬于溶液中的样品电荷颗粒，在电场影响下向着与自身带相反电荷的电极移动的现象，如将细胞中的特定蛋白质或核酸分子进行分离纯化。
1.（2020·江苏卷）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（　B　）
解析： 研磨时加入CaCO3可以防止色素被破坏。
2.如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是（　D　）
解析： CaCO3可防止色素被破坏，加入过少会导致叶绿素被破坏，A错误；层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，不能使用生理盐水或磷酸盐缓冲液，B错误；为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C错误；滤纸条从上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，蓝细菌第四条色素带缺少，说明蓝细菌没有叶绿素b，D正确。
3.（2022·广州检测）迁移率为色素在滤纸条上移动距离与层析液移动距离的相对比值，是纸层析法分离绿叶中各种色素的重要指标之一。现以菠菜为实验材料进行色素的提取与分离实验并测得各种色素的迁移率，如图。相关叙述正确的是（　A　）
解析：吸取少量滤液，沿铅笔细线均匀画出一道滤液细线，等滤液干燥后，重复一到两次，B错误；纸层析法分离色素时，色素的迁移率与色素在层析液中的溶解度呈正相关，溶解度越高，扩散距离越大，C错误；分析题图可知，菠菜叶肉细胞的叶绿体中色素1和2迁移率较高，说明其溶解度大，但含量不一定多，D错误。
1.与光合作用有关的色素种类和分布（填表）
2.叶绿体色素吸收光谱
（1）色素的功能：叶绿素主要吸收 　红光和蓝紫光　⁠，类胡萝卜素主要吸收 　蓝紫光　⁠。（注意：对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少） 
（2）色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是400～760 nm，一般叶绿体中的色素只吸收 　可见光　⁠，对红外光和紫外光不吸收。 
3.叶绿体的结构适于进行光合作用
（1）叶绿体的结构模式图
恩格尔曼实验中变量的分析
1.判断下列说法的正误：
（1）植物中的色素都分布在叶绿体中。（　×　）
提示：色素不只分布于叶绿体中，液泡中也含有色素，如花青素，但是液泡中的色素不能用于光合作用。
（2）叶绿体是细胞进行光合作用的唯一场所。（　×　）
提示：蓝细菌细胞没有叶绿体，也能进行光合作用。
（3）光合作用需要的色素分布在叶绿体基粒和基质中。（　×　）
（6）（2019·海南卷）红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用。（ 　√　）
（4）类囊体堆叠形成基粒，增大了叶绿体内膜的面积，为光合作用所需的酶提供了广阔的附着点。（　√　）
（5）（2019·海南卷）红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a。
2.链接必修1教材P99“图5－12”。（1）正常绿色植物呈现绿色的原因有：①叶绿素含量 　多　⁠；②叶绿体色素 　吸收绿光很少，反射绿光多　⁠。 （2）研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测：在适当遮光的条件下，叶片（比如同一植物底层叶片）中叶绿素a/b 　降低　⁠，弱光下的吸收能力 　增强　⁠，有利于提高植株的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。 
绿光很少，反射绿光多　
⁠ （2021·广东卷）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图1），造成叶绿体相对受光面积的不同（图2），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。
在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（　D　）
解析： 由图1可见，t1较多的叶绿体分布在叶肉细胞中照光侧，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点，t1比t2具有更低的光补偿点，A、B正确；通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；在一定光照强度下，三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大，但是超过光饱和点后，再增大光照强度，三者光合速率的差异不再变化，D错误。
⁠ （2022·辽宁卷节选）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：光合色素的提取、分离和含量测定。
　（1）在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和 　类胡萝卜素　⁠。在细胞中，这些光合色素分布在 　叶绿体的类囊体薄膜/类囊体薄膜　⁠。 
叶绿体的类囊体薄膜/类囊体薄膜　
（2）测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。
数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为 　下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光　⁠。 
规范长难句——解释此空原因时，要写出影响叶绿素合成的环境因素——阳光与叶绿素含量的关系，答题时要构建起“阳光”与“叶绿素”的因果桥梁。
要大量叶绿素来捕获少量的阳光　
考向1　捕获光能的色素及吸收光谱
1.（2018·全国Ⅱ卷）下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（　C　）
解析： 叶绿体中的色素是有机物，可溶于无水乙醇中，A正确；Mg2＋是构成叶绿素的成分，可由植物的根从土壤中吸收，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；叶绿素的合成需要光照，黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是叶绿素合成受阻引起的，D正确。
影响叶绿素合成因素的分析
考向2　叶绿体的结构和功能
2.（2022·深圳二模）如图是叶绿体局部结构模式图，下列叙述错误的是（　C　）
解析：①为类囊体薄膜，其上分布着色素和有关酶，是光反应的场所，其中可发生水的光解并产生氧气，A、B正确；②为叶绿体基质，是暗反应的场所，其中不能进行ATP的合成，而且还要消耗ATP，C错误，D正确。
⁠链接必修1教材 P98“探究·实践”。
（1）提取色素的原理是 　绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中　⁠，分离色素的原理是 　色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散的速度越快　⁠。 
⁠链接必修1教材P99。
（2）叶绿体中4种色素对光的吸收差别在于：
 　叶绿素a、b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光　⁠。 
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中　
色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散
叶绿素a、b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光　
⁠链接必修1教材P99旁栏思考题。
（3）植物工厂里不用发绿光的光源，原因是 　这种波长的光很少被光合色素吸收，因此不能驱动合成有机物　⁠。 
⁠链接必修1教材P101。
（4）恩格尔曼的实验直接证明了 　叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧　⁠。 
这种波长的光很少被光合色素吸收，
因此不能驱动合成有机物　
叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧　
⁠链接必修1教材P98～99“探究·实践”。
（1）滤液细线要细、直、匀，是为了使各色素扩散的起点相同，分离出的 　色素带平整不重叠　⁠。干燥后重复画一到两次是为了 　增加色素总量　⁠，使分离出的色素带清晰分明。 
（2）绿叶中色素分离实验结果中，从滤纸条上色素带的位置可知，各种色素在层析液中溶解度的高低依次为： 　胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b　⁠（用“＞”连接）。从色素带的宽度可知，各种色素的含量大小一般情况下为： 　叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素　⁠（用“＞”连接）。 
胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b　
绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素　
⁠链接必修1教材P100～101“思考·讨论”。
（3）分析教材恩格尔曼的实验，会发现该实验方法的巧妙之处有：①巧选实验材料：水绵的叶绿体呈 　螺旋式带状　⁠，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；②巧妙排除了干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了 　氧气和光　⁠的干扰；③巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为 　光照多和光照少　⁠的部位，相当于一组对比实验（照光处理与不照光形成对照）；通过临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果（黑暗与完全曝光形成对照），等等。 
（4）恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，这一实验说明叶绿体主要吸收 　红光和蓝紫光　⁠用于光合作用，放出 　氧气　⁠。