5.3光合作用的发现、叶绿体与光能捕获学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

解开光合作用之谜、叶绿体与光能的捕获 课时： 使用日期： 序号： 学习目标 核心素养 1．了解部分科学家探究光合作用的实验。(重点、难点) 2．说出叶绿体中色素的种类和作用。(重点) 3．说出叶绿体的结构和功能。 1．通过对科学家的探究实验的学习培养科学探究精神。 2．通过对叶绿体的结构和功能的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。 【自主学习】 1、1864年，德国的萨克斯将 处理过的叶片做部分 处理后放在光下，它得出了光合作用能产生 的结论。 2、1937年，英国的希尔用叶绿体悬液实验证明了光合作用是在 中进行的。 3、1941年，美国的鲁宾和卡门运用 的方法，证明了光合作用产生的O2中的氧来自 。 4、1948年，美国的卡尔文用 标记CO2，追踪了光合作用中碳元素的行踪，称为卡尔文循环。 5、19世纪80年代，恩格尔曼利用 和 进行实验，得出的结论是：光合作用的场所是 ；叶绿体能有效吸收的光谱是 和 。 6、光合色素分布于叶绿体中的 上；光合作用有关的酶分布在叶绿体的 和 中。 7、叶绿体中色素的种类、颜色、功能 种 类 色素颜色 主要吸收的光谱 叶绿素 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 活动一：循科学家之路，解开光合作用之谜 小组研讨如下科研实验，分析相关问题： 科研实验一：1627年，海尔蒙特的“柳树实验”。见教材第83页。 (1) 你是否认同海尔蒙特关于“柳树实验”的设计与结论？ (2) 你认为土壤中减少的物质主要是什么？使柳树增重的物质主要是什么？这些物质是从何处来的？ 科研实验二：1771年，英国科学家普利斯特利利用密闭钟罩做了如下四组实验。 密闭钟罩A里的蜡烛很快熄灭；密闭钟罩B里的老鼠很快死亡；C、D加入植物，一段时间内，蜡烛没熄灭，老鼠仍存活。分析实验结果并得出结论： (1) A和D对照，实验的自变量是____________，因变量是__________________。 (2) B和C对照，实验的自变量是____________，因变量是__________________。 (3) 实验结论：_________________________________。 科研实验三：1864年德国科学家萨克斯做了如下实验： (1) 碘蒸气处理后，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。这个实验现象说明了什么？ (2) 为什么要对叶片先进行一段时间暗处理？ (3) 取下叶片，为什么要用酒精进行脱色处理？ 科研实验四：1941年，美国科学家鲁宾和卡门对光合作用产生的氧来自H2O还是来自CO2进行了探究。如下图所示： 科研实验五：20世纪40年代美国科学家卡尔文等用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪其放射性，光照几分之一秒，发现放射性出现在一种三碳化合物中，光照5秒后发现放射性出现在有机物六碳糖中。 (1) 上述两个实验均利用了什么方法标记化合物？ (2) 根据实验四的图示，可知光合作用产生的氧来自H2O还是来自CO2? (3) 根据实验五写出CO2中的碳在光合作用过程中的转移途径。 (4) 结合上述科研实验，总结光合作用的外界条件、原料、产物。 活动二、叶绿体与光能捕获 下图是恩格尔曼探究叶绿体功能的实验示意图，据图思考： 恩格尔曼实验1的巧妙之处： 1.选材好：水绵有 叶绿体，且 分布在细胞中，便于 和分析； 2.环境奇：将临时装片放在 的环境中，排除了环境中光线和O2的影响； 3.细光线、菌好氧：能够准确地判断出水绵细胞中 的部位； 4.光暗比：水绵放在黑暗（局部照光）和曝光的条件下进行对照实验。 恩格尔曼实验2中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 【自主学习】 1.叶绿体的结构 外表： 层膜（①内膜②外膜） 结构 内 ④ 　（含有少量的DNA和RNA） 部 ③ ：由 堆叠而成，增大了叶绿体内的膜面积。 2.色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于______　　 ， 与光合作用有关的酶分布在__________　　　和________