放射性同位素标记法.ppt

学习目标学习目标 说出对光合作用的认识过程；说出对光合作用的认识过程；掌握光合作用的概念和总反应式；掌握光合作用的概念和总反应式；了解放射性同位素标记法；了解放射性同位素标记法；体会科学研究过程的艰辛。体会科学研究过程的艰辛。思考：思考：古时候，人们一直以为小小的种子之所以能够长古时候，人们一直以为小小的种子之所以能够长成参天大树，它那粗壮的树干和繁茂的树枝完全成参天大树，它那粗壮的树干和繁茂的树枝完全是由是由“土壤汁土壤汁”变化而来的，事情果然是这样吗？变化而来的，事情果然是这样吗？亚里士多德亚里士多德 1、海尔蒙特海尔蒙特(V.Helment)的实验的实验 结论：结论：1648 比利时比利时,范范海尔蒙特海尔蒙特 五年后五年后 柳树增重柳树增重74.5kg74.5kg 干土减重干土减重0.06kg0.06kg 柳苗重柳苗重2kg2kg 干土重干土重90kg90kg 植物生长所需要的养料主要来自于植物生长所需要的养料主要来自于水水，而不是土壤。，而不是土壤。？海尔蒙特海尔蒙特 思考：思考：海尔蒙特的实验忽视了什么对于有机物形成海尔蒙特的实验忽视了什么对于有机物形成所起的作用？所起的作用？土壤中损失的少量重量是什么？土壤中损失的少量重量是什么？空气和阳光空气和阳光 无机盐无机盐 2、普利斯特莱普利斯特莱(J.Priestley)的实验的实验 1771 英国英国,普利斯特莱普利斯特莱 1648 普利斯特莱普利斯特莱 结论：植物可以更新空气。但他并不知道结论：植物可以更新空气。但他并不知道植物更新了空气中的那种成分。植物更新了空气中的那种成分。思考：思考：如何设计实验证明之？如何设计实验证明之？人们重复普利斯特莱的实验，但有的人成功人们重复普利斯特莱的实验，但有的人成功了，而有的人失败了，你能找到原因吗？了，而有的人失败了，你能找到原因吗？光照光照 以以“光照与否光照与否”作为单一变量设计对照试验作为单一变量设计对照试验 3、英根豪斯英根豪斯(J.Ingenhousz)的实验的实验 1648 1771 1779 荷兰荷兰,扬扬英根豪斯英根豪斯 结论：结论：植物需要植物需要阳光阳光才能制造出才能制造出O O2 2。英根豪斯英根豪斯 思考：思考：植物在阳光下只产生氧气吗？植物在阳光下只产生氧气吗？4、萨克斯萨克斯(J.von Sachs)的实验的实验 1648 1771 1779 1864 德国德国,萨克斯萨克斯 结论：结论：植物叶片在植物叶片在阳光阳光下可以产生下可以产生淀粉。淀粉。1 1、把绿色叶片放在暗处几小时进行、把绿色叶片放在暗处几小时进行 饥饿处理。饥饿处理。2 2、然后把这个叶片一半曝光，另一、然后把这个叶片一半曝光，另一 半遮光，放置一段时间。半遮光，放置一段时间。3 3、然后，放入酒精中隔水加热，再、然后，放入酒精中隔水加热，再 用碘蒸气处理叶片。用碘蒸气处理叶片。实验过程：实验过程：实验目的：实验目的：证明绿色植物在光下能制造淀粉。证明绿色植物在光下能制造淀粉。萨克斯萨克斯 思考：思考：光合作用的反应场所是什么？如何实验证明？光合作用的反应场所是什么？如何实验证明？5、恩吉尔曼恩吉尔曼(C.Engelmann)的实验的实验 结论：结论：叶绿体叶绿体是光合作用的场所。是光合作用的场所。1648 1771 1779 1864 1880 德国德国,恩吉尔曼恩吉尔曼 恩吉尔曼恩吉尔曼 思考：思考：H H2 2O O和和COCO2 2都含有氧元素，你知道光合作用产都含有氧元素，你知道光合作用产 生的生的O O2 2中的氧元素来自于中的氧元素来自于H H2 2O O还是还是COCO2 2吗？吗？如果让你证明之，你有何思路？如果让你证明之，你有何思路？小常识：放射性同位素标记法小常识：放射性同位素标记法 同位素同位素：两个原子质子数相同，但中子数不同，具有相同的原子序，在周期表上是同一位置的元素，称为同位素。放射性同位素放射性同位素：放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出某种可以检测到的射线，直至变成另一种稳定的同位素。放射性同位素标记法：放射性同位素标记法：放射性同位素与这种元素的其它同位素具有相同的化学性质。利用放射性同位素代替非放射性的同位素参与生物化学反应，用仪器对其进行跟踪观测，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做放射性同放射性同位素标记法位素标记法。有关生物大分子的结构与功能的研究，几乎都要借助于该方法。6、鲁宾鲁宾(S.Ruben)和卡门和卡门(M.Kamen)的实验的实验 1648 1771 1940 美国美国,鲁宾、卡门鲁宾、卡门 1779 1864 结论：结论：植物光合作用释放的植物光合作用释放的氧气氧气来自于来自于水。水。1880 C18O2 H218O CO2 H2O 18O2 O2 光照射下的光照射下的小球藻悬液小球藻悬液 鲁宾鲁宾 卡门卡门 7、卡尔文卡尔文(M.Calvin)的实验的实验 贡献：贡献：COCO2 2被用于合成糖类等有机物的复杂过程。被用于合成糖类等有机物的复杂过程。1948 美国美国,卡尔文卡尔文 1648 1771 1940 1779 1864 1880 卡尔文卡尔文 经过经过众多科学家众多科学家长达长达300300年年的不懈努力，人的不懈努力，人类逐渐了解了光合作用的基本知识，但如今类逐渐了解了光合作用的基本知识，但如今关于光合作用的未解之谜还有很多，科学家关于光合作用的未解之谜还有很多，科学家还还需要继续探究需要继续探究 关于光合作用的科学研究结束了吗？关于光合作用的科学研究结束了吗？1648 1771 1940 1779 1864 1880 1948 现在及未来现在及未来 海尔蒙特海尔蒙特 普利斯特莱普利斯特莱 英根豪斯英根豪斯 萨克斯萨克斯 恩吉尔曼恩吉尔曼 鲁宾和卡门鲁宾和卡门 卡尔文卡尔文？科学家的实验设计思想及方法，对你有何启发？科学家的实验设计思想及方法，对你有何启发？（3 3）恰当地选材恰当地选材（如恩吉尔曼的实验材料：水绵和好（如恩吉尔曼的实验材料：水绵和好 氧细菌氧细菌)（1 1）设置对照实验设置对照实验（如萨克斯的暴光和遮光实验、（如萨克斯的暴光和遮光实验、英根豪斯将枝条放在光下和暗处英根豪斯将枝条放在光下和暗处)（2 2）控制单一变量控制单一变量（鲁宾和卡门标记（鲁宾和卡门标记H H2 2O O和和COCO2 2中中 的的O)O)1 1、选一盆天竺葵预先放在黑暗中、选一盆天竺葵预先放在黑暗中48h48h，再将整个叶片左侧用黑纸夹，再将整个叶片左侧用黑纸夹住，在阳光下照住，在阳光下照4h4h，剪下此叶片，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片的不同部位用打孔器分别在该叶片的不同部位取下取下A A、B B两个圆片两个圆片(如右图如右图)，放在，放在酒精中加热脱色，再用清水漂洗，酒精中加热脱色，再用清水漂洗，取出后加碘液，请据此回答取出后加碘液，请据此回答:(1)(1)将植株在黑暗中放将植株在黑暗中放48h48h的目的是的目的是 。(2)A(2)A、B B两个圆片中两个圆片中,变蓝的是变蓝的是 ，说明该处进行光合作，说明该处进行光合作 用产生了用产生了 。(3)(3)比较比较A A和和B,B,说明说明 。B B 淀粉淀粉 光合作用需要光光合作用需要光 课堂评价课堂评价 使植物体内原有淀粉全使植物体内原有淀粉全 部消耗掉部消耗掉 课堂评价课堂评价 2 2、右图是利用小、右图是利用小球藻进行光合作球藻进行光合作用的实验图，图用的实验图，图中中A A物质和物质和B B物质物质的相对分子质量的相对分子质量之比是：之比是：()()A.1:2 B.8:9 C.2:1 D.9:8A.1:2 B.8:9 C.2:1 D.9:8 B B C18O2 H218O CO2 H2O 3 3、海尔蒙特用桶盛着称好重量的土壤，插入称好重量、海尔蒙特用桶盛着称好重量的土壤，插入称好重量 的柳条，浇以雨水，并精确地收集全部落叶等脱落的柳条，浇以雨水，并精确地收集全部落叶等脱落 物。物。5 5年后，柳树共增重年后，柳树共增重74.5kg74.5kg，而土壤的全部损，而土壤的全部损 失还不到失还不到60g60g。于是他得出结论，柳条获得的。于是他得出结论，柳条获得的74.574.5 kgkg的物质只来源于水。请据此回答：的物质只来源于水。请据此回答：（1 1）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的 结论是否确切结论是否确切?为什么为什么?（2 2）土壤中损失的少量物质是）土壤中损失的少量物质是 。无机盐无机盐 不确切。因为他没有考虑空气对有机物形成所起的作用。不确切。因为他没有考虑空气对有机物形成所起的作用。课堂评价课堂评价