1、第1课时捕获光能的色素和结构知识点一捕获光能的色素1下列关于叶绿体中色素的归纳总结，不正确的是()A种类有4种，叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素B叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光C绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同D叶绿素对绿光吸收最多，所以叶子一般呈现绿色答案：D解析：叶绿体中色素有两大类，分别是叶绿素和类胡萝卜素，前者又分为叶绿素a、叶绿素b，后者又分为叶黄素、胡萝卜素，A正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B正确；绿叶的色素中叶绿素含量约占3/4，类胡萝卜素含量约占1/4，故C正确；叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶子一般呈现绿色，
2、D错误。2关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是()A滤纸条上未见色素带，可能的原因是滤液细线触及层析液B依据色素可以溶于有机溶剂中，可以分离色素C研磨过程中需要加入CaCO3，目的是研磨充分D叶绿素b处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高答案：A解析：若滤液细线触及层析液，则色素会溶解到层析液中，导致滤纸条上无色素带，A正确；分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，B错误；研磨过程中需要加入CaCO3，目的是防止色素被破坏，C错误；叶绿素b在层析液中溶解度最小，处于滤纸条最下方，D错误。3下列关于绿色植物叶绿体中色素的描述，正确的是()A叶绿素a呈黄绿色B叶绿素b在红光
3、部分有很高的吸收峰CCa是构成叶绿素分子的必需元素D胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光答案：B解析：叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，A错误；叶绿素b在红光部分有很高的吸收峰，B正确；Mg是构成叶绿素分子的必需元素，C错误；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，D错误。4下列关于“绿叶中色素的提取和分离实验”叙述正确的是()A加入二氧化硅的作用是防止研磨中的色素被破坏B加入碳酸钙的作用是有助于研磨充分C用层析液分离色素时不能让层析液没及滤液细线D可用水提取绿叶中的色素答案：C解析：在该实验中，加入二氧化硅的作用是有助于研磨充分，A错误；加入碳酸钙的作用是防止研磨中的色素被破坏，B错误；用层析液分离色素时
4、不能让层析液没及滤液细线，否则色素溶解在层析液中不能分离，C正确；叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取绿叶中的色素，D错误。5利用新鲜的菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验，滤液经层析后，色素带在滤纸条上的分布顺序是()答案：A解析：叶绿体中色素提取液分离时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不同，溶解度越大则扩散速度越快，反之则越慢，因而能实现色素分离；叶绿体中四种色素在层析液中的溶解度大小顺序是胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b，所以层析结果应该是A。BCD错误。6如图表示新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及其在滤纸上的分离情况。下列分析错误的是()A
5、叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上B四种色素均可吸收蓝紫光C四种色素在层析液中溶解度最大的是D发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是和答案：C解析：依据图中显示的4种色素的相对含量及其与滤液细线的距离，可推知：、分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。叶绿体中的4种色素均分布在类囊体薄膜上，A项正确；叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，B项正确；4种色素在层析液中溶解度最大的是，C项错误；菠菜叶发黄，是因为叶绿素a(呈蓝绿色)和叶绿素b(呈黄绿色)含量减少，使胡萝卜素(呈橙黄色)和叶黄素(呈黄色)的颜色显现出来，因此，发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是
6、和，D项正确。7如图1所示，培养皿中放入适量层析液，盖上放一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴叶绿体中的色素提取液，色素随层析液扩散得到如图2所示的结果，下列有关说法错误的是()A图中会出现四个色素圈，最外圈是橙黄色的胡萝卜素B最小的色素圈是叶绿素a，主要吸收红光和蓝紫光C两个色素圈之间相距最远的是胡萝卜素和叶绿素bD如果所用的叶子比较老，则最小圈的色素会变少答案：B解析：四种色素会在滤纸上形成四个圈，从里到外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，叶绿素b形成的色素圈最小，B错误。8如图表示竖直放置的水绵与某种好氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，好氧细菌的分布情况
7、最可能是()A集中分布在上下两端B均匀分布在混合液中C集中分布在中央位置D集中分布在溶液下层答案：A解析：白光经三棱镜色散之后，在上部形成红色光带，在下部形成蓝紫光带，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，所以在两端光合作用最强，产生的氧气最多，好氧细菌会集中分布在上下两端，A项正确，B、C、D项错误。9在叶绿体中色素的分离实验中，发现滤纸条上色素带颜色较浅，原因不可能是()A研磨时没有加入二氧化硅B画滤液细线次数太少C提取时无水乙醇加得太少D所用的菠菜叶片可能太嫩答案：C解析：加入二氧化硅的目的是为了研磨充分，提取更多的色素，研磨时没有加入二氧化硅，会导致提取的色素浓度过低，进而导致滤纸条上色素带颜
8、色较浅，A项错误；画滤液细线次数太少，会使滤液细线处积累的色素量太少，进而导致滤纸条上色素带颜色较浅，B项错误；提取时无水乙醇加得太少，会使提取到的色素溶液浓绿，滤纸条上色素带颜色较深，C项正确；所用的菠菜叶片可能太嫩，色素含量太少，有可能使滤纸条上色素带颜色较浅，D项错误。10关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是(双选)()A使用定性滤纸过滤研磨液B准备滤纸条时，需要将滤纸条的一端剪去两个角C在划出一条滤液细线后紧接着立即重复划线23次D研磨叶片时，用无水乙醇溶解色素答案：BD解析：实验中过滤研磨液是用纱布，所以A错误；准备滤纸条时，需要将滤纸条的一端剪去两个角，以便各种色素在滤
9、纸条上的扩散起点相同，使各色素带避免重合，所以B正确；在划出一条滤液细线后吹干后再重复划线23次，所以C错误；研磨叶片时，用无水乙醇能使脂溶性色素溶解，且提取液对实验者没有伤害，所以D正确。11叶绿素是植物细胞内参与光合作用的重要色素，请回答下列相关问题：(1)叶绿素等光合色素分布在叶绿体的_上，与糖类相比，叶绿素分子中特有的元素是_。(2)将绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到明显变暗的区域是_。分离色素所依据的原理是_，使用的方法是_。(3)植物种子在黑暗中萌发形成的幼苗，节间特别长，叶子很小，呈黄色或黄白色，即“黄化现象”。从光合色素形成所需要的环境条件进行分析，“
10、黄化现象”说明了_答案：(1)类囊体(的薄膜)氮(N)、镁(Mg)(2分)(2)红光和蓝紫光(2分)不同的色素在层析液中的溶解度不同(2分)纸层析法(3)叶绿素的形成需要光，类胡萝卜素的形成可以不需要光(2分)解析：(1)叶绿素等光合色素分布在叶绿体的类囊体(的薄膜)上。糖类由C、H、O三种元素组成，叶绿素分子含有C、H、O、N、Mg，因此与糖类相比，叶绿素分子中特有的元素是氮(N)、镁(Mg)。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以将绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到明显变暗的区域是红光和蓝紫光。分离色素所依据的原理是：不同的色素在层析液中的
11、溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。分离色素的方法是纸层析法。(3)依题意，在黑暗中萌发形成的幼苗，叶片中缺乏叶绿素，但有胡萝卜素，即出现“黄化现象”，说明叶绿素的形成需要光，类胡萝卜素的形成可以不需要光。12分别往A、B、C三个研钵中加2g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(或褐色)、几乎无色。试回答：处理ABCSiO2(少量)CaCO3(少量)95%乙醇(10mL)蒸馏水(10mL)注：“”表示“加”，“”表示“不加”。(1)A处理得到的溶液颜色是_，原因是_。(2)B处理得到的溶液颜色是_，原因是_。(3
12、)C处理得到的溶液颜色是_，原因是_。答案：(1)黄绿色；部分叶绿素受到破坏。(2)几乎无色；叶绿素等色素不溶于水。(3)深绿色；叶绿素等色素溶解于有机溶剂乙醇中。解析：A、B、C 3个研钵中所加不同成分的作用分别是：加入少量CaCO3可以防止研磨中色素受到破坏；95%乙醇能溶解色素；蒸馏水作对照(色素不溶于水)。(1)通过比较可知，A中未加CaCO3，使其中的部分叶绿素受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。(2)B中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素不能溶于蒸馏水中，故溶液几乎无色。(3)C中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的色素能溶解于有机溶剂乙醇中，故溶液为深绿色。知识点二叶绿
13、体的结构13叶绿体是光合作用的主要场所，下列关于叶绿体的叙述，正确的是()A没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用B吸收光能的四种色素分布在基质中C叶绿体内膜为光合作用的酶提供了附着位点D叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积答案：D解析：蓝藻没有叶绿体，但可以进行光合作用。叶绿体内膜上没有光合作用的酶。吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上。叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积，D正确。14叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所，下列关于叶绿体结构的叙述，正确的是()A在光学显微镜下，可以观察到叶绿体的类囊体B叶绿体具有双层膜，即外膜和内膜，其中内膜上附着有与光合作用有关的酶C叶绿体的形
14、态和分布不会发生改变D叶绿体的类囊体增大了膜面积，有利于光合作用的进行答案：D解析：光学显微镜下可以观察到叶绿体，但不能观察到类囊体，A错误；叶绿体具有内外两层膜，光合作用有关的酶分布于叶绿体基质和类囊体膜上，B错误；叶绿体会随着细胞质的流动而变换位置，C错误；叶绿体类囊体增大了膜面积，有利于光合作用的进行，D正确。15下列关于叶绿体结构与功能的叙述错误的是()A叶绿素等光合作用的色素分布在基粒上B叶绿体中的生物膜包括叶绿体的外膜、内膜和类囊体薄膜C叶绿体的基质中有少量DNA，能够携带遗传信息D叶绿体是光合作用唯一的场所答案：D解析：蓝藻细胞等原核细胞中没有叶绿体，也能进行光合作用。课后作业时
15、间：30分钟满分100分一、选择题(每小题5分，共60分)1某研究组获得了水稻的叶黄素缺失变异植株，给叶片红光照射，测定叶片的光吸收状态和进行叶片色素层析条带分析(从上到下)，与正常叶片相比，实验结果是()A光吸收差异显著，色素带缺第2条B光吸收差异不显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条D光吸收差异不显著，色素带缺第3条答案：B解析：叶黄素主要吸收蓝紫光，对红光吸收极少，所以给叶片红光照射时，光吸收差异不显著。叶片色素层析条带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以如果叶黄素缺失，则色素带缺第2条，故B项正确，A、C、D项错误。2.如图是新鲜菠菜叶中的光合色素纸
16、层析的结果，下列描述中正确的是()A能转换光能的色素位于色素带中B寒冷时，色素带较色素带更易被破坏C色素带的扩散速度小于D色素带和属于类胡萝卜素答案：D解析：少数叶绿素a能够转化光能，图中滤纸条上的色素带为叶绿素a，故A错误；寒冷时，叶绿素比类胡萝卜素易被破坏，故B错误；滤纸条上的色素带越靠上，扩散速率越大，故C错误；色素带和分别为胡萝卜素和叶黄素，都属于类胡萝卜素，故D正确。3如图表示四种光合色素在滤纸条上分离的情况，以下说法不正确的是()A四种色素都能溶解在层析液中，其中丁的溶解度最大B四种色素中，丙和丁主要吸收红光C研磨时若未加入SiO2，会造成提取液中四种色素的含量下降D四种色素均分布
17、在叶绿体类囊体薄膜上答案：B解析：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度不同，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，A正确；丙是叶黄素，丁是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，B错误；加入SiO2可使研磨更充分，提取到更多的色素，C正确；四种色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，D正确。4关于叶绿素提取的叙述，错误的是()A菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分答案：C解析：菠菜绿叶富含叶绿素可以作用叶绿素提取的材料，故A正确。加入碳酸钙可以防
18、止色素被破坏，故B正确。胡萝卜素是叶绿体中色素的一种，用无水乙醇提取的色素中含有胡萝卜素，故C错误。研磨时加入二氧化硅可以使研磨更充分，故D正确。5“叶绿体中色素的提取与分离”实验主要证明了()A色素分布在叶绿体中片层结构薄膜上B叶绿素含量是类胡萝卜素的4倍C四种色素在滤纸条上的扩散速度不同D叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色答案：D解析：“叶绿体中色素的提取与分离”实验的滤纸条上出现4条色素带，从上至下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，D项正确。6叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于层析滤纸的最下端，主要原因是()A分子量最小B分子量最大C在层析液中的溶解度最低D在层析液中的溶解度最高
19、答案：C解析：叶绿素b在层析液中溶解度最低，所以在滤纸条上随层析液扩散得最慢，位于最下端，C正确。7下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是()A光是叶绿素合成的必要条件B低温抑制叶绿素的合成C矿质元素影响叶绿素的合成D提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2，可进行光合作用答案：D解析：叶绿素的合成需要光照，低温能抑制叶绿素的合成，矿质元素如Mg等影响叶绿素的合成，A、B、C正确；植物体进行光合作用不仅需要叶绿素吸收转换光能，而且需要适宜的温度、光照和CO2、酶等，只给予适宜的温度、光照和CO2不能进行光合作用，D错误。8如图为叶绿体的结构模式图，捕获光能的色素位于()A B C D答
20、案：C解析：图中是叶绿体外膜，是叶绿体内膜，是类囊体，是叶绿体基质；捕获光能的色素位于类囊体膜上，选C。9如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是()A由图可知，类胡萝卜素主要吸收400nm500nm波长的光B用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加D土壤中缺乏镁时，植物对420nm470nm波长的光的利用量显著减少答案：C解析：从图中可以看出，类胡萝卜素主要吸收400nm500nm波长的光，故A正确；叶绿体中的色素在450nm波长的光处吸收情况远大于600nm的波长处吸收情况，
21、故B正确；由550nm波长的光转到670nm波长的光时，吸收增多，光反应阶段速率加快，C3的还原增多，C3的含量减少，故C错误；镁是叶绿素的组成元素，土壤缺镁，造成植物体内叶绿素含量下降，那么对420nm470nm波长的光的利用量显著减少，故D正确。10.将培养有水绵的培养皿置于黑暗中一段时间，并阻止氧气进入，此时只有严格厌氧菌生长，当水绵被通过分光镜获得的单色光光束照射时(见右图)，藻类上细菌聚集最多的部位是()A1,3B1,4C3,4D2,3答案：D解析：由于叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，因此单色光照射水绵后红光和蓝紫光照射的部位释放氧气较多；叶绿体色素吸收绿光最少，绿光照射处释放氧气最
22、少，厌氧细菌主要聚集在绿光照射部位。D正确。11下列关于光合膜与光合色素的说法，正确的是()A原核生物细胞中没有光合膜，因此不能进行光合作用B含有光合色素的生物膜有类囊体膜、质膜和液泡膜CMg是组成光合色素的必需元素D叶绿体中含有多种黄色、橙色和红色的色素，合称类胡萝卜素答案：D解析：原核生物也能进行光合作用，如蓝藻，A错误；液泡膜没有光合色素，B错误；类胡萝卜素也是光合色素，没有Mg元素，C错误；叶绿体中含有多种黄色、橙色和红色的色素，合称类胡萝卜素，D正确。12利用乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素后，并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、
23、4、5位置(如左图所示)，当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确位置应为答案：B解析：在层析液中，胡萝卜素扩散速度最快，其次是叶黄色，再次是叶绿素a，最慢的是叶绿素b，所以选B。二、非选择题(共40分)13(12分)如图是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图回答下列问题：(1)图中步骤加入研钵内的物质：A_10mL，作用是溶解色素；B_少许，作用是研磨得充分；C_少许，作用是防止色素被破坏。(2)图中步骤将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有_。(3)图中步骤剪去两角的作用是_，画滤液细线的要求是_。(4)图中步骤中关键应注意_；加盖的目的是_；色素带最宽的是_，扩散速度
24、最快的是_。(5)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量80%的_分解，从而显示出_的颜色。答案：(1)无水乙醇二氧化硅碳酸钙(2)尼龙布(3)防止色素带不整齐细、齐、直(4)层析液不要没及滤液细线防止层析液挥发叶绿素a胡萝卜素(5)叶绿素a和叶绿素b胡萝卜素和叶黄素14(14分)下列是关于“色素的提取和分离实验”的相关问题，请回答：(1)提取色素所用的溶剂是_，原理是_。(2)选择正确的实验材料是成功的关键，实验中最好选取_的叶子提取色素。研磨过程中需要加入_。(3)分离色素时，需要特别注意_，否则滤纸条上就没有色素。(4)滤纸条上色素带的颜色从上到下依次是_。如果所用叶片较老，
25、则滤纸条上从上到下第_条色素带会变得不明显。答案：(1)无水乙醇(丙酮)色素是有机物，易溶于有机溶剂中(2)新鲜嫩绿SiO2、CaCO3和无水乙醇(3)不能让滤液细线触及层析液(4)橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色三和四解析：(1)色素是有机物，易溶于有机溶剂中，所以常用无水乙醇或丙酮来提取色素。(2)实验中最好选取新鲜嫩绿的叶子提取色素。研磨过程中需要加入SiO2、CaCO3和无水乙醇，否则将得不到色素或色素较少。(3)分离色素时，不能让滤液细线触及层析液，否则色素就会溶解在层析液中。(4)老叶片中叶绿素含量降低。15(14分)下图1表示叶绿素分子以其侧链插入到生物膜结构中，图2表示用分光光度计
26、测定的叶绿素a分子对不同光的吸收值。请回答下列问题。(1)图1所示的生物膜为_。(2)叶绿素a主要吸收_光。(3)有同学认为仅根据吸收光谱图并不能判断哪些波长的光对光合作用最有效(由在不同波长光的作用下的光合效率绘制成的图象称为作用光谱)。请用以下实验材料用具进行探究。实验材料及用具：水绵、好氧并可以游动的细菌、三棱镜、白色光源、显微镜等。实验原理：水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气。_。实验步骤：取一些好氧并可以游动的细菌放在一条水绵的溶液中，制成临时装片。将临时装片置于_的环境中。将_的光投射到一段水绵上。观察水绵不同部位聚集的好氧细菌的多少。实验结果及分析：根据上述实验结果，某同学
27、画出了水绵的作用光谱与叶绿素a吸收光谱曲线如图3所示，两者是否完全吻合？_，其原因可能是_。答案：(1)类囊体薄膜(2)红橙光和蓝紫(3)实验原理：好氧细菌会聚集在氧气含量高的部位，可以根据其聚集程度判断氧气释放速率即光合效率。实验步骤：黑暗无空气通过三棱镜实验结果及分析：不完全吻合参与光合作用的色素除叶绿素a外，还有叶绿素b等其他色素，作用光谱反映的是这些光合作用色素共同作用的结果。解析：(1)图1上面有色素应是类囊体薄膜。(2)由图可知叶绿素主要吸收400500nm的蓝紫光和650700nm红橙光。(3)实验原理中因为水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气，而好氧细菌会聚集在氧气含量高的部位，可以根据其聚集程度判断氧气释放速率即光合效率。实验步骤：临时装片应放置在黑暗且无空气环境中，然后将光照即通过三棱镜的光照射到一段水绵上，观察水绵的聚集部位。由实验结果可知两者不是完全相同，因为在叶绿体中参与光合作用的色素除叶绿素a外，还有叶绿素b等其他色素，作用光谱反映的是这些光合作用色素共同作用的结果。
