第三章 第二节 第1课时 光合作用的探究历程与光合色素(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

第二节　光合作用——光能的捕获和转换 知识点(一)　解开光合作用之谜 [教材知识梳理] 1．海尔蒙特的“柳树实验” (1)实验方法：定量研究法。只用收集到的雨水给柳树浇水。 (2)实验结果：柳树苗长成大柳树，土壤质量减少很少。 (3)实验结论：树木只要有水，就能生长发育。 2．英格豪斯实验 (1)实验方法：把带叶的枝条放入水里。 (2)实验结果：绿叶只在阳光下产生气体，在黑暗处不产生气体。 3．萨克斯实验 (1)实验过程：将暗处理过的叶片做部分遮光后放在光下，采用碘蒸气处理叶片。 (2)实验结论：叶片在光下能产生淀粉。 4．鲁宾和卡门实验 (1)探究方法：同位素标记法。 (2)实验过程及结论 5．卡尔文实验 (1)研究方法：同位素标记法，用14C标记CO2。 (2)研究结果：发现CO2被用于合成糖类等有机物的途径——卡尔文循环。 6．恩格尔曼的实验 (1)实验材料：水绵和好氧细菌。 水绵是一种藻类，常生活在淡水中，细胞中有一条或多条螺旋排列的带状叶绿体。 (2)实验过程和结果 (3)实验结论 叶绿体中含有能有效地吸收利用红光和蓝光的物质，这些物质吸收的光与绿叶在光下产生氧气有关。 [核心要点点拨] 1．分析萨克斯的实验 实验过程及现象 实验分析 ①设置了自身对照，自变量为光照，因变量是叶片颜色变化。 ②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。 ③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件 2．分析鲁宾和卡门的实验 实验过程 HO＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2 实验结论 光合作用释放的O2来自水 实验分析 设置了对照实验，自变量是标记物质(HO和C18O2)，因变量是O2中18O的有无 3．总结恩格尔曼的实验巧妙之处 (1)实验材料选得妙：实验材料选择水绵和好氧细菌。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)排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干扰。 (3)设计的观测指标妙：通过观察好氧细菌的分布，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧气的部位。 (4)设计的实验对照妙：进行黑暗环境中局部光照和置于光下的对比实验，明确实验结果完全是光照引起的。还巧妙利用三棱镜，让不同颜色的光投射到水绵的带状叶绿体上，弄清了叶绿体中含有能有效地吸收利用红光和蓝光的物质。 [经典考题探究] [典例]　下列有关光合作用发现史的叙述，错误的是(　 ) A．萨克斯证明了绿色叶片在光下产生了淀粉 B．海尔蒙特的柳树实验证明植物生长的养料主要来自土壤 C．鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水 D．恩格尔曼选用水绵做实验证明叶绿体中含有能有效地吸收利用红光和蓝光的物质 [解析]　萨克斯通过将暗处理过的叶片做遮光和照光的对照实验，证明了绿色叶片在光下产生了淀粉，A正确；海尔蒙特的柳树实验中，土壤质量减少量远小于柳树干物质增加量，证明植物生长的养料主要不是来自土壤，B错误；鲁宾和卡门用18O分别标记水和二氧化碳，进行对比实验，证明光合作用释放的氧气来自水，C正确；恩格尔曼选用水绵和好氧细菌做实验，证明叶绿体中含有能有效地吸收利用红光和蓝光的物质，D正确。 [答案]　B [层级训练评价] (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)光合作用释放的O2都来自水(√) (2)英格豪斯证明了植物在阳光下产生O2(×) (3)萨克斯通过实验证明光照是光合作用的必要条件(√) (4)卡尔文用同位素标记法发现了卡尔文循环(√) (5)恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行实验，证明光合作用的放氧部位与叶绿体中的物质有关(√) (二)落实知能 2．恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内，在黑暗中用极细的光束照射水绵，发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果把装置放在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光部位；用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。下列叙述错误的是(　 ) A．恩格尔曼的实验直接证明叶绿体中的物质能吸收光能用于产生氧气 B．好氧细菌利用水绵释放的氧气，在线粒体内完成有氧呼吸 C．用极细的光束照射叶绿体，分为光照部位和无光照部位，是一组对照实验 D．叶绿体中含有能有效地吸收红光和蓝光的物质 解析：选B　恩格尔曼的实验通过观察好氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体中的物质能吸收光能用于产生氧气，A正确；好氧细菌是原核生物，没有线粒体，B错误；用极细的光束照射水绵的叶绿体，光照部位和无光照部位形成一组对照实验，C正确；用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，说明叶绿体中含有能有效地吸收红光和蓝光的物质，D正确。 3．(多