江苏高考生物一轮复习：叶绿体与捕获光能的色素（学生卷）

第15讲叶绿体与捕获光能的色素

【课标要求】I.说出叶绿体中色素的作用；2.头验：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

I.实验原理

里能溶解色素

分离色索在层析液中不同，在滤

纸条上扩散的速度不同

2.实验步骤

包曳］H新鲜的绿叶.保证色索含反

、

绿•①：研磨充分

叶

研磨卜②：保护叶绿素

剪

提取绿叶碎I无水乙醉：溶解色素

中的色素过滤单层尼龙布

L——.|加棉塞.防止乙醉

T嫖滤液M③和色索铳化

漉纸预先④处理;

I制备滤纸条

一端剪去两角：使⑤

（画滤液细线卜■（细、齐、直（待干后重复一到两次）：

防止色索

溶于层析

液中

防止⑦

棉塞

条

港纸>

试

管

E细

滤

液

线

液

层

析

分离色素的层析装置）

3.实验结果

色素种类色素色素溶解扩散

颜色含1#度速度

胡萝卜素橙黄色

I

1.

叶黄素黄色较少较高较快

叶绿素a蓝绿色较低较慢

下=叶绿素b黄绿色较多——

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O

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

①研磨不充分；

收集到的

②未加碳酸钙，色素分子被破坏；

滤液绿色

③使用放置数天的菠菜叶，滤液色素［叶绿素）太少；

过浅

④一次加入大量的无水乙醵，提取浓度太低

漉纸条色①滤液细线不直；

素带重叠②滤液细线过粗

滤纸条无①忘记画滤液细线；

色素带②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色索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组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.用红色览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”卷验，下列叙述正确的是（）

A.将菠菜叶片40〜50"C烘干后，再加入SiO2、CaCCh和无水乙静充分研磨，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S?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

__________叶绿素（含主要吸收_________

量约占3/4）中光

胡萝卜素类胡萝卜素（含

。主要吸收光

量约占1/4）

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

③

①基粒由

体

类

②囊

堆

叠

而

成

（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、无机盐却有机物（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在在。（填标号）

（3）类囊体堆叠形成,不仅犷展了受光面积，还增加了膜面积。

2.叶绿体的功能

|进行的场所c其中.光反应的场

;功能——所是类囊体膜（叶绿体基粒），暗反应的

J，I场所是叶绿体基质

极细光束照射水绵：需氧细菌只

集中分布在叶绿体被到

的部位

恩格尔蛀完全曝光：需氧细菌分布在叶绿

体的部位

用透过三棱镜的光照射水绵：大

量的需氧细菌聚集在红光和蓝

紫光区域

思辨小练

i.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

即1（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

K£（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

即2（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”）o

（2）将叶球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O

（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。

课后及时课后小结,学清吃透

盘示请老师布置同学们又快又准确地完成《配套精练》！

配套精练

第15讲叶绿体与捕获光能的色素

一、单项选择题

i.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能

2.（2024•苏州期中）卜图是蒲公英某种细胞器的电镜照片，卜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口I•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（）

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（4/）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17.89*91.9?

实验组28.29•91.59

实验组38.09•9*1.49

平均移动距离/cm8.07.6?90.8

迁移率无0.950.537•0.10

A.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（R/）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（）

HI口口E

A画线处BIIIIIIIV

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（C55H72ONMg）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a

D.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，先置于用石油酷、丙酮和苯配制成的层析液中层

析分离，然后再置于蒸储水中进行层析，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L了以卜.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

II.（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B：双层膜叶绿体C：双层膜叶绿体D：所有膜

叶绿体叶绿体A：双

局部受损，类囊体瓦解，类囊体松散，结构解体破裂成颗

类型层膜结构完整

略有损伤但未断裂粒或片段

实验一：以Fecy为电子

100167.0425.1281.3

受体时放氧量

实验二：以DCIP为电子

100106.7471.1109.6

受体时放氧量

A.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（）

层析柱一

；-层析液

3色素提取液

“色素条带1

♦色素条带2

色素条带3

三色素条带4

Fj-CaCO,

洗出液T

A.层析柱中CaCCh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C02直接还原，使电子传递效

率和CO?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