江苏高考生物一轮复习第15讲　叶绿体与捕获光能的色素学生用

第15讲叶绿体与捕获光能的色素【课标要求】1.说出叶绿体中色素的作用；2.实验：绿叶中色素的提取和分离。实验7绿叶中色素的提取和分离实验回归1.实验原理2．实验步骤,附：分离色素的层析装置)3．实验结果结果分析：色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量。色素带最宽的是，最窄的是。解疑释惑绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象分析异常现象原因分析收集到的滤液绿色过浅①研磨不充分；②未加碳酸钙，色素分子被破坏；③使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少；④一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低滤纸条色素带重叠①滤液细线不直；②滤液细线过粗滤纸条无色素带①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中题组运用1.(2023·江苏卷)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验的叙述，合理的是()A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间2.(2024·南京、盐城期末)关于“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列叙述正确的是()A.将菠菜叶片40～50℃烘干后，再加入SiO2、CaCO3和无水乙醇充分研磨，效果可能更佳B.把新鲜滤液放在光源和分光镜之间，观察到最强吸光区是红外光和蓝紫光C.溶解度大的色素与滤纸结合能力更强D.分离色素时需充分层析30min后，方可取出滤纸条观察色素带3.(2020·江苏卷)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体中色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是()A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C．研磨时添加石英砂有助于色素提取D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散考点叶绿体及其色素考点透析知识1叶绿体中的色素1.分布：叶绿体上。2.作用：吸收、传递和光能。3.种类及吸收的光谱eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(,))eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(叶绿素（含,量约占3/4）))⇨eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(主要吸收,光))eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(胡萝卜素,))eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(类胡萝卜素（含,量约占1/4）))⇨eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(主要吸收光))一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。叶绿素和类胡萝卜素对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少(见下图)。知识2叶绿体的结构和功能1.叶绿体的结构适于进行光合作用(1)图示叶绿体的结构，图中标号①②分别表示外膜、内膜，③④⑤依次为、、。叶绿体基质中含有水分、无机盐和有机物(如糖类、ATP、蛋白质、核酸等)。(2)吸收光能的色素分布于，与光合作用有关的酶分布在。(填标号)(3)类囊体堆叠形成，不仅扩展了受光面积，还增加了膜面积。2.叶绿体的功能思辨小练1.判断下列说法的正误：(1)能进行光合作用的生物一定含叶绿体。()(2)小麦光合作用需要的色素和酶均分布在叶绿体基粒中。()(3)叶绿体内膜的面积远远大于外膜面积。()2.植物工厂采用补光形式增加光合作用效率，但为什么不用发绿光的光源？典题说法考向1叶绿体中的色素(2023·全国乙卷)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是()A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢(2024·姜堰中学)韭菜是一种多年生宿根蔬菜，属于百合科。它具有特殊的强烈气味，根茎横卧，鳞茎狭圆锥形，簇生。如图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是()A.色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同B.在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域D.若在缺镁条件下完成该实验，两组实验的结果①和结果②差异不大考向2叶绿体的结构与功能(2023·全国甲卷)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题：(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在上，其中类胡萝卜素主要吸收(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。配套精练第15讲叶绿体与捕获光能的色素一、单项选择题1.下列事实或依据中，不能支持叶绿体是光合作用的场所这一结论的是()A．叶绿体有双层膜，对物质具有很强的选择透过性B．许多类囊体堆叠形成基粒，增大叶绿体的膜面积C．类囊体的薄膜上分布着许多吸收光能的色素分子D．类囊体薄膜和叶绿体基质中含有与光合作用有关的酶2.(2024·苏州期中)下图是蒲公英某种细胞器的电镜照片，下列有关叙述正确的是()A．结构①有两层生物膜，内膜面积比外膜面积大B．该细胞器与光合作用有关，是植物细胞的“养料制造车间”C．结构③中含少量的DNA，能与某些蛋白质相结合形成染色质D．在蒲公英的叶表皮细胞和叶肉细胞都存在该种细胞器3.图甲是叶绿体结构示意图，图乙是叶绿体中色素的分离结果(①②代表叶绿体结构，A～D代表4种色素)，下列相关叙述正确的是()甲乙A．图乙中的色素位于图甲的结构②上B．图乙的A、B所示色素主要吸收红光C．分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同D．镁元素缺乏不会影响C、D两种色素的含量4.(2024·泰州期末)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，常用作实验材料。下列有关叙述正确的是()A．黑藻是具有中心体的多年生沉水草本植物B．黑藻叶可直接制成装片观察叶绿体的形态C．宜用无水乙醇作层析液从黑藻叶片中提取色素D．不同的黑藻细胞胞质环流方向、速率保持一致5.(2024·泰州期末)纸层析法分离叶绿体色素时，可用迁移率(Rf)来鉴定色素的种类，迁移率＝色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中色素层析结果(部分数据)。相关叙述正确的是()溶剂色素1色素2色素3色素4实验组17.8？？1.9？实验组28.2？？1.5？实验组38.0？？1.4？平均移动距离/cm8.07.6？？0.8迁移率/Rf无0.950.53？0.10A．该实验所用的层析液中包含苯、丙酮、无水乙醇等成分B．色素3的迁移率(Rf)为0.2，若植物体缺镁，该色素含量会减少C．色素1和2主要吸收红光和蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光D．根尖细胞中不含叶绿素及相关基因，不能作为提取色素的材料6.某实验小组用新鲜菠菜为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，得到的实验结果如图所示(A、B是滤纸条上的标记)。下列叙述正确的是()A．第Ⅱ条色素带表示的色素呈蓝绿色，其含量最多B．第Ⅳ条色素带表示的色素在层析液中的溶解度最低C．若植物缺失第Ⅲ条色素带，则对红光的吸收明显减少D．将滤纸条放入层析液时，层析液的液面应该没过B处7.(2024·南京、盐城一模)叶绿素a(C55H72O5N4Mg)头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列相关叙述正确的是()A．叶绿素a的尾部主要嵌在叶绿体的内膜中B．镁元素在植物体内主要以叶绿素a等化合物的形式存在C．常用无水乙醇作层析液分离出绿叶中的叶绿素aD．叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度8.(2024·高邮开学考)为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是()A．色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水B．色素1、2、3、4可能分布在叶绿体中，色素5可能存在于液泡中C．色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光D．色素1在层析液中的溶解度最小，色素4在层析液中溶解度最大9.(2024·南通二调)南通某中学利用层析柱进行色素的分离、收集实验。各种色素在层析柱填充物硅胶上的吸附力不同，当使用层析液分离时，吸附力强的组分在层析柱中移动速度慢，反之则快。相关叙述错误的是()A．层析液应该从层析柱的上端滴入，从下端流出B．叶黄素的吸附力最强，在层析柱中移动的速度最慢C．色素从上到下依次是叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素D．本实验的主要原理是色素在层析液中的溶解度不同10.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和需氧细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，错误的是()A．在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱B．临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C．需氧细菌起指示作用D．水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验二、多项选择题11.(2024·海安期初监测)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP＋作为电子受体，测定相对放氧量，实验结果如下表所示(Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性)。相关叙述正确的有()叶绿体类型叶绿体A：双层膜结构完整叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散，但未断裂叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段实验一：以Fecy为电子受体时放氧量100167.0425.1281.3实验二：以DCIP为电子受体时放氧量100106.7471.1109.6A．叶绿体完整的双层膜对以Fecy为电子受体时的相对放氧量有明显阻碍作用B．叶绿体C表明在无双层膜阻碍、类囊体松散条件下，更有利于光合色素吸收光能C．以DCIP为电子受体进行实验，叶绿体A～D的ATP产生效率先增后减D．叶绿体内产生的ATP不仅可用于CO2固定，还用于DNA复制和基因表达等过程12.(2024·镇江期末)植物学家茨维特将植物色素提取液装入含有碳酸钙粉末的层析柱中，并用层析液自上而下淋洗，出现如图所示的实验结果。下列叙述错误的有()A．层析柱中CaCO3可固定并保护色素B．条带1中的色素主要吸收蓝紫光C．条带2和3中色素的颜色是黄色和蓝绿色D．条带4中的色素在层析液中溶解度最大13.光敏蛋白(PSP)是我国科学家设计的感光物质，在光照条件下能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。研究人员利用PSP模拟光合系统的部分过程已获得成功。下列叙述错误的是()A．光合色素主要分布在类囊体薄膜上，而光敏色素分布在植物的各个部位B．光合色素和PSP均是可用无水乙醇提取的蛋白质C．PSP的功能与自然光合系统中光合色素、NADPH相似D．光敏色素和光合色素主要吸收红光和蓝紫光三、非选择题14.(2024·甘肃卷节选)类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现了某作物的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色，白色种子未完全成熟即可在母体上萌发。经鉴定，白