第三节 光合作用（A）

第三节 光合作用（A）,标签：高中生物教案,http://www.xuehuiba.com

　　我们请生物课外活动小组的同学给大家接介绍他们重做的“绿叶在光下制造淀粉的实验”。

　　[答：演示幻灯片。我们重做了德国科学家萨克斯在1864年做的实验：我们将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜，然后让一个叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，把这个叶片放入盛有酒精的小烧杯里，隔水加热，除去叶片含有的叶绿素，再滴加碘酒，发现遮光部分无颜色变化，暴光一半则呈深蓝色，大家请看┈（展示试验结果。）]

　　提问：很好，同学们思考三个问题：1．为什么对天竺葵先进行暗处理？ 2．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？ 3．这个实验的说明什么问题？

　　（答。1．暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。2．部分遮光部分曝光，是为了进行对照。3．碘遇淀粉变蓝，结果证明绿叶在光下制造了淀粉。）

　　讲述：这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。1880年，德国的又一位科学家恩吉尔曼也进行了一个光和作用的实验。他选用的实验材料是水绵。水绵是常见的淡水藻I类，每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。同学们请看（幻灯演示该实验过程。）我们先将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且黑暗的环境里，先用极细光束来照射水绵在显微镜下观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到部分附近。如果将上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位周围。

　　提问：同学们分析一下，好氧细菌集中于叶绿体所有受光部位的周围，这说明了什么问题呢？

　　（答：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。）

　　在这个实验中，同学们注意以下几个问题：

　　1．为什么选用水绵做为实验材料？2．为什么选用黑暗并且没有空气的环境？3．为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？

　　（引导学生讨论回答：1．选用水绵作为实验材料，是因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究。2．先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。3．先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。）

　　讲述：恩吉尔曼的实验巧妙地证明了光合作用的场所是叶绿体。

　　由此可见，从1771年到1886年，随着科技手段的进步，人们对光合作用的认识也越来越深刻，到20世纪30年代，随着物理学和化学的发展，一些先进的科学技术手段被广泛采用，如用同位素标记法来研究光合作用的问题，这使人们对光合作用的认识更深入了一步。那么，什么是同位素标记法呢？请同学们阅读课本中的小资料。

　　（学生阅读）

　　20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门，利用同位素标记去成功地进行了另一个光合作用的实验。（用幻灯演示。）这个实险的目的是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？同学们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实验呢？

　　（引导学生讨论，与学生共同完成实验设计，同时演示幻灯片。幻灯片显示：用氧的同位素¹⁸O分别标记 H₂O和CO₂，使它分别成为H₂¹⁸O和C¹⁸O₂，然后进行两组光合作用的实验：第一组向绿色植物提供H₂¹⁸O和CO₂；第二组向同种绿色植物提供H₂O和 C¹⁸O₂。在相同的条件下，对两组光合作用实验释放出的氧进行分析，结果表明，第一组释放的氧全部是¹⁸O₂，第二组释效的氧全部是O₂。）

　　这个实验证明了光合作用中释放的氧全部来自水。

　　由此可以看到。几代科学家历经二百多年，才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。可见，科学的发展道路是很艰难，这里不仅包含着科学家们的艰辛劳动与智慧，还与社会科学技术的进步与发展密切相关。

　　过渡：前面我们已经了解了光合作用的发现过程，那么，在绿叶这个“绿色工厂”中，光合作用这一生理过程，到底是怎样进厅的呢？

　　在学习这个问题以前，我们还是先来认识一下它的“厂房”——叶绿体。

　　提问：我们在前面已经学习过叶绿体的有关知识，同学们回忆一下，叶绿体存在于植物的哪一个部位？它有什么功能？

　　（答：主要存在于绿色植物的叶肉细胞中，是进行光合作用的细胞器。）”

　　我们曾经学习过叶绿体的结构，哪位同学能说一下叶绿体的结构是怎样的？教师出示叶绿体结构解剖挂图或投影片，引导同学复习。

　　（答：光镜下，叶绿体呈扁平的棉球形或球形。电镜下观察有双层膜，使叶绿体与细胞基质隔开，叶绿体的膜还可以控制物质的进出。叶绿体内部充满了基质和绿色的基粒。）

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　　我们在电子显微镜下观察叶绿体的超薄切片，看到的叶绿体的基粒，是不是一个单纯的圆柱体呢？

　　（答：不是，是由一层一层的结构重叠而成的。）

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