1、第22课时捕获光能的色素和结构目标导航1.说出叶绿体中色素的种类和作用。2.说出叶绿体的结构和功能。一、实验：绿叶中色素的提取和分离1实验原理(1)提取：叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，这两类色素都溶于有机溶剂，所以可以用_等有机溶剂提取。(2)分离：这些色素在层析液中的_不同，它们随层析液在滤纸条上的_也不同，溶解度_的随层析液在滤纸上扩散得_；反之则慢。这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。2实验步骤3实验结果滤纸条上出现的四条不同颜色的色素带，如图所示：二、叶绿体的结构与功能1分布：主要分布在植物的_细胞内。2形态：扁平的_或_。3结构4功能：绿色植物进行光合作用的场所。5叶绿
2、体功能的验证实验(1)实验过程及现象(2)实验结论 _是进行光合作用的场所。O2是由_释放的。知识点一绿叶中色素的提取和分离1下图表示“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图作答。(1)图放入研钵内的物质：A._10 mL，作用是_；B._少许，作用是研磨得更充分；C._少许，作用是_。(2)将糨糊状研磨液迅速倒入玻璃漏斗中过滤，漏斗基部放一块_。(3)剪去两角的目的是_，画滤液细线的要求是_。(4)层析操作过程应注意_；层析的原理是_；加盖的目的是_；色素带最宽的是_，扩散速度最快的是_。知识点二叶绿体的结构和功能2为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实
3、验，装片需要给予一定的条件，这些条件是 ()A光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液3叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是()A叶绿体普遍分布在植物细胞中B叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色C同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积D叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用基础落实1在日光下，植物叶片中的叶绿素 ()A大量吸收绿光B等量吸收不同波长的光C主要吸收蓝紫光和绿光D主要吸
4、收蓝紫光和红光2叶绿体中不含有的成分是 ()ADNA和RNAB与光合作用有关的酶C色素D与呼吸作用有关的酶3将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅的叶片所在的试管是 ()注：“”表示具有该条件。ABCD4在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是()未加石英砂，研磨不充分一次加入大量的无水乙醇提取 分次加入少量无水乙醇提取使用放置数天的菠菜叶ABCD5下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述正确的是 ()A加入碳酸钙防止滤液挥发B用NaCl溶液提取叶片中的色素C用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素D加入二氧化硅(石英砂)有利
5、于充分研磨6某同学在做完“绿叶中色素的提取和分离”实验后，画出了四种色素在滤纸条上分布的模式图，以此表示色素的含量及间隔距离的大小，其中比较能显示真实情况的是 ()能力提升7分别在、三个研钵中加2 g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。处理SiO2(少量)CaCO3(少量)95%乙醇(10 mL)蒸馏水(10 mL)注：“”表示加，“”表示不加。则、三个研钵中的溶液颜色分别是 ()A几乎无色、黄绿色、深绿色B深绿色、几乎无色、黄绿色C黄绿色、深绿色、几乎无色D黄绿色、几乎无色、深绿色8将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如
6、下图所示，若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗的长势是 ()A甲、乙、丙三盆麦苗长势相近B甲与丙长势相近，乙比丙长势差C乙与丙长势相近，甲比丙长势差D甲、乙长势都比丙好9.如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验时的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是 ()A应向培养皿中倒入层析液B应将滤液滴在a处，而不能滴在b处 C实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色10下列关于叶绿体基粒的说法中，正确的一组是 ()每个叶绿体基粒含有几个到几十个类囊体类囊体的薄膜上有进行光合作用的色素基粒附着在内膜的突起嵴上光合作用有关的酶全都分布在基粒
7、上ABCD11下列关于叶绿体的叙述中，正确的是 ()A植物细胞均含有叶绿体B叶绿体基质、线粒体基质和细胞质基质的功能和所含化合物均相同C叶绿体中所含色素分布在叶绿体类囊体薄膜上和基质中D叶绿体中含有少量DNA和RNA题号1234567891011答案综合拓展12为验证叶绿素合成所需的条件，有人设计了如下实验：实验步骤：配制培养基：1号(含蔗糖、水、植物必需的各种矿质元素等)，2号(不含Mg，其他成分与1号相同)。小麦种子用清水浸泡后消毒，在无菌条件下，将种子的胚剥离，去掉胚乳。在无菌条件下，将胚接种在培养基上。培养两周后，观察幼苗的颜色。如下表所示：甲乙丙丁培养基1号2号1号1号培养基数目55
8、55每个培养基接种胚的数目10101010培养条件光照16 h/d、25？黑暗、25光照16 h/d、10实验结果(幼苗颜色)绿色黄色黄色黄绿色请分析回答下列问题：(1)在该实验设计中，为什么每组用5个培养基，且每个培养基中接种10粒种子的胚？_。(2)实验中为何不采用完整的种子，而是去掉胚乳，只将胚接种到培养基上萌发？_。(3)乙组的培养条件很可能是_。(4)甲组起_作用，通过实验可得出结论：叶绿素的合成需要_。答案 知识清单一、1.(1)无水乙醇(2)溶解度扩散速度高快 2二氧化硅碳酸钙无水乙醇棉塞两角剪去风干后带有色素滤液细线3.橙黄色叶黄素蓝紫光叶绿素a黄绿色红光蓝紫二、1.叶肉2.椭
9、球形球形3.外膜内膜类囊体叶绿体基质5.(1)叶绿体(2)叶绿体叶绿体对点训练1(1)无水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏(2)单层尼龙布(3)防止两边的色素层析时扩散过快细、齐、直(4)层析液不要触及滤液细线四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同防止层析液挥发叶绿素a胡萝卜素解析(1)中加入无水乙醇(A)的作用是将绿叶中的色素溶解在其中，提取色素。加入二氧化硅(B)可使叶绿体和细胞容易破碎。加入碳酸钙(C)中和细胞破碎溢出的有机酸，可防止叶绿素中的镁被氢取代，形成去镁叶绿素。(2)过滤研磨液时，漏斗基部放一块单层尼龙布，不用滤纸过滤，目的是防止色素吸附到滤纸上。(3)滤纸
10、剪去两角的目的是防止两边色素扩散过快，画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)层析时注意层析液不要没及滤液细线。层析原理是毛细现象使层析液迅速沿滤纸条上升，四种色素溶于层析液中，因分子结构等差异，造成色素在滤纸条上的扩散速度不同，有的快一些，有的慢一些，从而达到分离的目的。加培养皿盖的目的是防止层析液挥发。色素带最宽的是叶绿素a(含量最多)，扩散速度最快的是胡萝卜素(含量最少)。实验链接实验成功的关键(1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。(3)滤液细线不仅要求细、直、齐，而且要求含有较
11、多的色素，所以要求待滤液干后再画一两次。(4)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。2B解析本题主要考查了叶绿体功能验证的相关实验设置，具体分析如下：实验链接恩格尔曼实验设计巧妙之处(1)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)没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。(3)用极细的光束点状投射：叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验：明确实验结果完全是由光照引起的。3B不是所有的植物细胞都有叶绿体，一般地讲，叶绿体分布在绿色植物的绿色部
12、分，主要存在于叶肉细胞中。叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素，其中，叶绿素又包括蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b；类胡萝卜素包括橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。叶绿体的内膜光滑，其内部的基粒和类囊体一方面扩大了膜面积，供色素和酶分布；另一方面极大地扩展了受光面积。而线粒体的内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶；叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，并非不吸收其他颜色的光，只不过吸收量较少。思路导引主要考查叶绿体的结构及其色素的种类和功能。解题思路是根据结构决定功能的特点，识记能进行光合作用的叶绿体的相关结构知识。方法点拨(1)选择大棚薄膜或温室玻璃的颜色时，应根据色素对不同光的吸收量及生
13、产需要进行选择，一般选用无色薄膜或玻璃。(2)叶绿体是进行光合作用的基本单位，具备进行光合作用的条件，注意不同部位发生的反应过程有所不同。课后作业1D叶片中的色素对可见光中不同波长的光吸收量不同，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收量最低。2D在叶绿体基质中含有少量的DNA和RNA，基粒类囊体薄膜上含有光合色素，与光合作用有关的酶存在于基粒类囊体薄膜上和基质中，因此叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体不能进行呼吸作用，也就是说叶绿体内不含有与呼吸作用有关的酶。3D叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收较少，所以叶片呈现绿色。在其他条件相同的情况下，用白光、蓝光、红光、绿光照射绿叶，绿光照射时光
14、合速率最低，产生的淀粉最少，遇碘着色最浅。4D本题考查绿叶中色素的提取和分离实验中应注意的问题。叶绿体色素的滤液绿色过浅的原因包括外因和内因两部分。内因如植物种类不同、叶片衰老程度不同或叶片久置未见光等；外因如研磨不充分，叶绿素没有释放出来，或加入的提取液太多，过度稀释了滤液等。5D加入碳酸钙的目的是防止色素被破坏，用无水乙醇或丙酮提取色素而不是分离滤液中的色素。6A叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。这样，几分钟之后，叶绿体中的色素就在扩散过程中分离开来。在滤纸上，从下往上依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。7
15、D由题干信息可知研钵中未加入CaCO3和蒸馏水，研钵中未加入95%乙醇，研钵中未加入蒸馏水。解答此题的关键是要知道SiO2、CaCO3和95%乙醇在色素提取中的作用，以及缺少后可能出现的现象，再将三个研钵中可能出现的颜色与题干信息提供的三种颜色对应。色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素等色素免受破坏，95%乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸馏水。研钵中因未加CaCO3，部分叶绿素被破坏，因此提取液应呈黄绿色；研钵中未加入95%乙醇，色素不能被溶解，因而溶液几乎无色；研钵中能得到正常的提取液，溶液呈深绿色。8C甲盆麦苗得到的主要是绿光；同样，乙罩的麦苗得到的主要是红光和蓝紫光；丙
16、盆的透明罩能透过各种波长的光，即麦苗能得到各种波长的光，显然丙盆是该实验中的对照组。由于麦苗进行光合作用主要利用的是可见光中的红光和蓝紫光，所以，乙盆与丙盆的麦苗长势相近，而甲盆中的麦苗缺少可利用的光能，长势较差。9D如图所示是一个绿叶中色素分离的实验装置，所以应把层析液倒入培养皿中，灯芯起到传递层析液的目的，把色素滴到a点让其在定性滤纸上扩散，四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最小的，它应该是呈黄绿色的叶绿素b。10A叶绿体中的基粒是由几十个类囊体堆叠形成的结构；光合作用有关的酶不仅分布在基粒上，而且还分布在叶绿体基质中。11D叶绿体主要分布在植物的绿色叶片等见光的部位，不是植物所有细胞均含有叶绿体，如根尖细胞就不含叶绿体。不同的基质中所含化合物的成分不同，功能也不同。叶绿体中具有吸收光能作用的四种色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，在叶绿体的基质中不含有色素。植物细胞中具有遗传作用的DNA存在于细胞核、叶绿体和线粒体中。12(1)如果样本数量太少，会因为偶然误差而影响实验结果(2)因为种子的胚乳中可能含有Mg，去掉胚乳后，采用不同的培养基为胚的萌发提供营养，以排除这一干扰(3)光照16 h/d、25(4)对照Mg、光照和适宜的温度