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5.4.1捕获光能的色素和结构学案
一学科核心素养
生命观念:
1.能说出叶绿体色素的种类、颜色、含量、作用和吸收光谱。
2.能说出叶绿体适于进行光合作用的结构和功能。
科学思维:
1.利用列表比较法掌握叶绿体色素的种类、颜色、含量、作用和吸收光谱。
2.利用实验的方法，解决问题。
科学探究:
1.通过实验，拿握提取、分离色素的实验方法。
2.通过学习经典实验学习实验的设计思路。
社会责任:
能够运用色素与光合作用的原理解释生产生活中的相关现象。
二学习重难点
重点:能说出叶绿体色素的种类、颜色、含量、作用和吸收光谱;叶绿体适于进行光合作用的结构和功能
难点:提取、分离色素的实验方法
三课前预习
1．（1）在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，盐酸的两个作用分别是：①改变细胞膜的通透性，加速____________________________进入细胞；②使染色质中的_____________________分离，有利于______________________。
（2）分子从常态转变为容易发生反应的______________________所需要的能量称为活化能。
（3）叶绿素a和叶绿素b主要吸收______________，胡萝卜素和叶黄素主要吸收______________。
2．绿叶中色素的提取和分离实验中，实验结果出现四条色素带，从上到下一次是__________素（_______色）；_______素（_______色）；_______素a（_______色）；_______素b（_______色）。
____________色素带最宽，__________色素带最窄，说明绿叶中四种色素的含量不同，____________最多，____________最少。
3．色素包括____，类胡萝卜素主要吸收____，叶绿素主要吸收_____，色素吸收各种波长的光叫做____
4．在色素溶液与阳光之间，放置一块三棱镜。阳光是由____________的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，_____________的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为 ____________________。_________________，就可以得到色素溶液的吸收光谱。
5．实验原理：绿叶中的色素能够溶解在____________________中，可以用_________提取绿叶中的色素。不同的色素溶解度不同。__________的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
6．叶绿体的结构
（1）形态：一般呈扁平的______形或______形。
（2）结构：______层膜，类囊体堆叠形成______，扩大了膜面积。类囊体薄膜上分布有________________________和_________________________；叶绿体基质中含有少量的______、______ 和______，分布有与光合作用有关的___。
（3）功能：是进行______________的场所。
7．真核细胞的生物膜作为细胞的重要组成结构，在细胞的生命活动中承担着重要的功能。请回答下列有关生物膜的问题。
结构名称 核膜 细胞膜 ____________
功能 ____________ 控制物质进出细胞 作为能量转换的场所
膜的主要成分 ____________
功能举例 核DNA只分布在细胞核内 葡萄糖等营养物质可以从外界进入细胞，对细胞有害的物质不容易进入____________ |将光能转化为 ATP中活跃的化学能
四自我检测
1．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是（ ）
①加入的提取液太多　②用体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠代替无水乙醇　③研磨时没有加入碳酸钙　④研磨时没有加入二氧化硅　⑤取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少　⑥画滤液细线的次数少　⑦使用放置数天的菠菜叶
A．①③⑦ B．②④⑤
C．①③④⑤⑥⑦ D．②③④⑤⑥
2．如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素（ ）
A．叶绿素、类胡萝卜素
B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a
D．叶绿素a、叶绿素b
3．下列关于“叶绿体中色素的提取和分离实验”的叙述，错误的是（ ）
A．色素带颜色浅的原因可能是一次加入大量无水乙醇
B．将滤液收集到试管中，应及时用棉塞将试管口塞紧
C．若菜叶剪碎不够充分，则提取的色素种类将减少
D．滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量
4．下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（ ）
A．使用干燥的定性滤纸过滤后收集滤液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
5．在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到下图近似同心的四个色素环，下列说法正确的是（ ）
A．④的色素在层析液中的溶解度最高
B．提取色素时加入少许CaCO3和SiO2
C．若提取的是缺镁叶片中的色素，则最外侧两圈色素环颜色较淡
D．最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光和红光
6．研究人员发现，从蔬菜叶中可提取大量的各种天然色素，这为目前市场上天然色素“供不应求”的状况提供了一条解决的途径。在进行“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验时，如果在研钵中研磨绿叶时没有加入碳酸钙，最可能会出现的结果是（ ）
A．研磨不充分，提取的色素少
B．层析后滤纸条上位于下边的两条色素带变窄
C．层析时各种色素不能相互分离，造成色素带的重叠
D．层析后滤纸条上只剩两条色素带
7．随着光照强度的变化，叶绿体在细胞中的分布和位置也会发生相应改变，该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白（构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分）相结合，用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验，观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是（ ）
A．叶绿体随光照强弱发生的定位改变，有利于叶肉细胞更充分地吸收光能
B．若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常，可推测叶绿体是沿着微丝蛋白移动的
C．实验表明，CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用
D．推测CHUP1蛋白位于叶绿体的外膜上，该蛋白锚定在微丝蛋白上完成叶绿体的移动
8．关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
9．如图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是
A．1具有选择透过性
B．吸收光能的色素分布在2上
C．与光合作用有关的酶只分布在3中
D．叶绿体具有双层膜
10．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藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
参考答案：
三课前预习
1． 染色剂 DNA与蛋白质分离 DNA与染色剂结合 活跃状态 蓝紫光和红光 蓝紫光
2． 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 叶绿素a 胡萝卜素 叶绿素a 胡萝卜素
3． 类胡萝卜素和叶绿素 蓝紫光 红光和蓝紫光 吸收光谱
4． 不同波长 不同波长 光谱 分别让不同颜色的光照射色素溶液
5． 有机溶剂无水乙醇 无水乙醇 溶解度高
6． 椭球 球 双 基粒 吸收光能的色素 与光合作用有关的酶 DNA RNA 核糖体 酶 光合作用
7． 类囊体薄膜 将核内物质与细胞质分开 蛋白质和脂质 抗体、激素等物质可分泌到细胞外，但细胞内核酸等重要物质不会流失到细胞外
四自我检测
1．C
2．A
3．C
4．B
5．B
6．B
7．A
8．B
9．C
10．D
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