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高中生物人教版新课标必修一5.4 能量之源——光与光合作用（第一课时 捕获光能的色素和结构）同步训练
一、单选题
1．（2020高一上·滨海期末）下列有关色素的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿素a和叶绿素b分布于叶绿体基质中
B．叶绿素比叶黄素更易溶于层析液
C．叶绿体色素主要吸收绿光和蓝紫光
D．叶绿体色素中的胡萝卜素为橙黄色
2．（2019高一下·广东期末）为了促进光合作用，可以增加光源为温室栽培物补光，不适宜的光源是（ ）
A．红光 B．绿光 C．蓝光 D．白光
3．（2019高一下·湘潭期末）如图为用分光光度计测定叶片中两类色素A和B吸收不同光波的曲线图，请判定A和B分别为（ ）
A．叶绿素a、类胡萝卜素 B．类胡萝卜素、叶绿素b
C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b
4．（2019高一下·深圳期末）关于叶绿体和植物色素的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿素分子的合成需要Mg元素 B．蓝藻中不含叶绿体和叶绿素
C．细胞内的色素均存在于叶绿体 D．叶绿素在层析液中溶解度相同
5．（2019高一下·鸡东月考）利用新鲜的菠菜叶进行“提取和分离叶绿体中的色素”实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布顺序是( )
A． B．
C． D．
6．（2020高一下·北京期末）纸层析法可分离光合色素，以下分离装置示意图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中错误的是（ ）
A．研磨时加入CaCO3可防止叶绿素被破坏
B．滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带比较直
C．画滤液细线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量
D．滤纸条上最下端色素带是叶绿素b，呈黄绿色
8．在研磨时加入少许二氧化硅和碳酸钙，其作用分别是（ ）
A．研磨充分，溶解色素 B．防止色素受破坏，溶解色素
C．研磨充分，防止色素被破坏 D．防止色素被破坏，研磨充分
9．（2020高一上·天津期末）“绿叶中色素的提取和分离实验”的主要目的是（ ）
A．检测叶绿体色素在细胞内的分布
B．探究绿叶中含有几种色素
C．准确测定叶绿体色素的含量
D．测量叶绿体色素在滤纸上的扩散速度
10．（2020高一上·安康期末）某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从下至上).则与正常叶片相比，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．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异显著，色素带缺第3条
11．（2020高一上·连云港期末）下图是某同学在做“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验时，得到的光合色素在滤纸条上的分布图。据图分析，叶绿体中含量最多的色素和化学式量最小的色素分别是（ ）
A．叶绿素b 叶黄素 B．叶绿素b 胡萝卜素
C．叶绿素a 胡萝卜素 D．叶绿素a 叶黄素
12．（2019高一下·广州期末）如下图所示，有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲添加品红色光；乙添加绿色光；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B。经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是（ ）
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．丙和丁
13．（2019高一下·葫芦岛期末）人们把大蒜和韭菜在缺乏光照的环境下培育成的蔬菜分别称为蒜黄和韭黄，对二者的形成最好解释是（ ）
A．二者均为遗传信息改变
B．二者缺乏合成叶绿素的基因
C．黑暗中植物不进行光合作用
D．环境因素限制了有关基因的表达
14．（2019高一下·湘潭期末）在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“+”表示使用，“一”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为 （ ）
甲 乙 丙 丁
丙酮 — + + +
水 + — — —
CaCO3 + + — +
SiO2 + + + —
A．①②③④ B．②④①③ C．④②③① D．③②①④
15．（2019高一下·鸡东月考）下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验的改进装置,下列与之有关的叙述中,错误的是( )
A．应向培养皿中倒入层析液
B．应将滤液滴在a处,而不能滴在b处
C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)
D．实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色
二、实验探究题
16．植物的叶一般都是绿色的，因为叶片内含有叶绿素．研究发现叶绿素必须在有光的条件下才能形成，但不确定不同颜色的光对植物体内叶绿素形成的影响是否有差别．根据上述材料，请你完成下列过程，探究红光、绿色光与叶绿素形成的关系．
（1）提出假设： ．
（2）请根据所提供的实验材料和用具，设计一个实验来证明你的假设．
材料和用具：红、绿二种光源、盛有沙土的花盆、大豆种子、清水及其他所需条件．
实验步骤：①
②
（3）结果预测及结论：
①
②
③
17．（2020高一上·南岸期末）下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程，请分析回答：
（1）提取色素和分离色素所用的试剂分别是 。
（2）纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示，其中共有的色素带的颜色是 ，据此能得出的结论是
。
（3）纸层析法分离色素的原理是
（4）将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在 光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2h，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是 。
（5）每分子叶绿素含有一个Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等替换。韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加
的颜色相似，呈现黄褐色。实验室常用含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】解：A、叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，A错误；
B、叶绿素和叶黄素都易溶于有机溶剂，叶黄素的溶解度更大，B错误；
C、叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C错误；
D、胡萝卜素为橙黄色，D正确。
故答案为：D。
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
2．【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】光合素对绿光的吸收几乎为0，所以不适宜用绿光作为补充光源。
故答案为：B
【分析】叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上，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，色素几乎不吸收绿光。
3．【答案】A
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】据图分析，色素A吸收波峰为红光和蓝紫光，则色素A表示叶绿素；色素B吸收波峰只有蓝紫光，则色素B代表类胡萝卜素，故答案为：A。
【分析】叶绿体中色素有类胡萝卜素和叶绿素两大类，类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），主要吸收蓝紫光；叶绿素包括叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色），主要吸收红光和蓝紫光。
4．【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、Mg是构成叶绿素分子的重要元素，因此叶绿素分子的合成需要Mg元素，A正确；
B、蓝藻中不含叶绿体，但含有叶绿素，B错误；
C、细胞内的色素不仅存在于叶绿体，也存在于液泡，C错误；
D、叶绿素在层析液中溶解度不相同，叶绿素a的溶解度大于叶绿素b，D错误。
故答案为：A。
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。
5．【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】胡萝卜素在层析液中的溶解度最高，所以移动速度最快，叶绿素a含量最大，所以形成的色素带最宽，以此作答。
故答案为：A
【分析】1、分离叶绿体中的色素主要原理为色素在层析液中的溶解度不同，它们随层析液在滤纸条上扩散速度也不同，溶解度高的色素随滤纸条扩散的快，反之扩散较慢。
2、四种色素溶解度由大到下的顺序依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
6．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】层析液是由2份丙酮和1份苯混合而成，具有一定的毒性，但它容易挥发，因此用橡皮塞塞紧瓶口，A错误；滤液细线触到层析液，则色素溶解在层析液中，滤纸条上得不到色素带，B错误；有滤液细线的一端朝下，并没有触到层析液，则滤纸条上分离出四条色素带，C正确；滤液细线触到层析液，则色素溶解在层析液中，实验失败，D错误。
【分析】分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。注意：不能让滤液细线触到层析液，需用橡皮塞塞住试管口。
7．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、由于碳酸钙能中和液泡中酸性物质，防止色素被破坏，所以研磨绿叶时为防止叶绿素被破坏而加入CaCO3，A正确；
B、剪去滤纸条一角两端，这样可以减小边缘效应，使色素带比较直，便于观察实验结果，B正确；
C、画滤液细线时需要每次画过后吹干，才可再画第二次，C错误；
D、滤纸条上最下端色素带是叶绿素b，呈黄绿色，D正确。
故答案为：C。
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：1．提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。2．分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。3．色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。（2）层析液用于分离色素。（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。4．结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
8．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、溶解色素的是有机溶剂，如无水乙醇或丙酮，A错误；
B、碳酸钙可以可以保护色素，有机溶剂可以溶解色素，B错误；
C、二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏，C正确；
D、防止色素被破坏的是碳酸钙，使研磨充分的是二氧化硅，D错误．
故选：C．
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
9．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：绿叶中色素的提取和分离实验的结果是滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），所以目的是探究绿叶中含有几种色素。
故答案为：B。
【分析】1、叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。2、叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，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，所以用层析法来分离四种色素，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
10．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：1、叶绿体色素有四种，经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。2、胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。3、将叶黄素缺失突变体叶片，进行红光照射测定光吸收差异不显著，而色素带缺叶黄素这个条带，自下而上位于第3条。
故答案为：C。
【分析】1、分离色素利用纸层析法，原理是四种色素在层析液中溶解度不同，溶液度高的扩散速度快，结果从上而下分别是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。2、叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
11．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：据图分析，叶绿素a色素带在滤纸条上最宽，色素含量最多，在四种色素中，化学式量最小的是胡萝卜素，C正确，故答案为：C。
【分析】四种光合色素在层析液中溶解度从大到小依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以胡萝卜素随着层析液扩散的最快，而叶绿素b随着层析液扩散的最慢。
12．【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光几乎不吸收。甲在自然光的照射基础上增加品红光，导致光合作用增强，乙增加绿光几乎不起作用，丙添加品红色滤光片导致只有品红光可以通过，减少了色素对光的吸收利用，丁添加绿色滤光片导致只有绿光可以通过，色素几乎不吸收绿光，所以丁的光合效率最差，四者光合效率为甲＞乙＞丙＞丁。
故答案为：B
【分析】叶绿体中色素总结表：
色素种类 颜色 吸收光谱 化学性质
胡萝卜素 橙黄色 蓝紫光 ①色素溶于无水乙醇中；
②叶绿素的合成易受到光照、Mg、温度等的影响
叶黄素 黄色
叶绿素a 蓝绿色 蓝紫光、红光
叶绿素b 黄绿色
13．【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】A、二者的形成是由于黑暗环境的影响，不是遗传信息改变，A错误；
B、二者的遗传物质没有发生改变，仍然含有叶绿素的基因，B错误；
C、黑暗条件不能进行光合作用，与产生蒜黄和韭黄的现象无关，C错误；
D、由于环境因素限制了叶绿素基因的表达，所以叶绿素无法合成，叶片发黄，D正确。
【分析】表现型是基因型和环境条件共同作用的结果，蒜黄和韭黄的出现是由于在缺乏光照的环境下，叶绿素无法合成，从而叶片显现出来叶黄素和胡萝卜素的颜色。
14．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】甲同学没有加入乙醇，因为色素不溶于水，所以得不到色素带，为②；
乙同学操作正确，所以色素带正常，为④；
丙同学没加入CaCO3,研磨使色素被破坏，叶绿素含量减少，为①；
丁同学没加SiO2研磨不充分，所有色素含量都少，为③。
故答案为：B。
【分析】丙酮的作用是提取色素；CaCO3能防止色素被破坏；SiO2使得研磨充分。
色素带的分布：最上端：胡萝卜素（橙黄色），含量最少；其次：叶黄素（黄色），含量较少；次之：叶绿素A（蓝绿色），含量最多；最下端：叶绿素B（黄绿色），含量次之。
15．【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A.层析液应倒入培养皿中，层析液会沿着灯芯移动到定性滤纸上，A不符合题意；
B.应将滤液滴在a处，不能滴在b处，若滴在b处，滤液可能会溶解在层析液中，B不符合题意；
C.叶绿体中含有四种色素，因此实验结果会得到四个不同颜色的同心圆，C不符合题意；
D.实验得到的四个同心圆，最小的一个圆说明该种色素移动距离最短，为叶绿素b，呈黄绿色，D符合题意。
故答案为：D
【分析】本实验的关键为理解该实验装置：层析液倒入培养皿中，灯芯起到传递层析液的作用，把色素滴到a点让其在定性滤纸上扩散，四个圆圈中扩散最快的构成的圆圈最大，扩散最慢的的构成的圆圈最小。
16．【答案】（1）红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的（或：不同的）
（2）将大豆种子各30粒，用清水浸泡后，种入盛有沙土的A、B两个花盆中，并分别放置在只有红光或只有绿光的条件下培养，在每天定时浇适量的水；数天后，统计并记录A、B盆中的大豆幼苗的叶片的情况
（3）A、B盆中的大豆幼苗的叶片全部是绿色的；说明红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的，都能促进叶绿素的形成．；只有A盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明红光能促进叶绿素的形成，而绿光不能．；只有B盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明绿光能促进叶绿素的形成，而红光不能
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】解：（1）由于探究的是不同颜色的光对与叶绿素形成的关系，所以提出的问题是“红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的（或：不同的）”（2）步骤：①将大豆种子各30粒，用清水浸泡后，种入盛有沙土的A、B两个花盆中，并分别放置在只有红光或只有绿光的条件下培养，在每天定时浇适量的水．②数天后，统计并记录A、B盆中的大豆幼苗的叶片的情况．（3）结论：①A、B盆中的大豆幼苗的叶片全部是绿色的；说明红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的，都能促进叶绿素的形成．②只有A盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明红光能促进叶绿素的形成，而绿光不能．③只有B盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明绿光能促进叶绿素的形成，而红光不能．
故答案为：（1）红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的（或：不同的）（2）步骤：①将大豆种子各30粒，用清水浸泡后，种入盛有沙土的A、B两个花盆中，并分别放置在只有红光或只有绿光的条件下培养，在每天定时浇适量的水．②数天后，统计并记录A、B盆中的大豆幼苗的叶片的情况．（3）结论：①A、B盆中的大豆幼苗的叶片全部是绿色的；说明红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的，都能促进叶绿素的形成．②只有A盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明红光能促进叶绿素的形成，而绿光不能．③只有B盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明绿光能促进叶绿素的形成，而红光不能．
【分析】对照实验的设计要遵循变量唯一的原则，设计的变量即为我们所要研究的问题．题中探究的是“研究发现叶绿素必须在有光的条件下才能形成，但不确定不同颜色的光对植物体内叶绿素形成的影响是否有差别．”探究红光、绿色光与叶绿素形成的关系，因而在设置对照实验时，变量应该是光的颜色，其他条件都应该相同．
17．【答案】（1）无水乙醇（丙酮）、层析液
（2）橙黄色、黄色；叶绿素的形成需要光
（3）色素在层析液里的溶解度不同
（4）红；叶绿素不稳定，在强光下易分解
（5）碳酸钙（CaCO3）；铜代叶绿素比叶绿素稳定
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：（1）在提取绿色叶片中的色素时要在研钵中加无水乙醇。色素分离的试剂是层析液。（2）滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），据图可知，图2所示的色素带为胡萝卜素（最窄）、叶黄素，颜色依次是橙黄色、黄色。韭黄是避光生长，不能合成叶绿素，说明叶绿素的形成需要光。 （3）纸层析法分离色素的原理是色素在层析液里的溶解度不同。（4）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，由于韭黄色素滤液中缺少叶绿素，所以它们吸收光谱最明显的差异出现在红光区域。韭菜滤液在强光下曝光1～2h后，由于叶绿素不稳定，在强光下易分解，所以重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致。 （5）由于碳酸钙能防止研磨中色素被破坏，所以韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，色素被破坏，其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似，呈现黄褐色。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测，铜代叶绿素比叶绿素稳定。
【分析】叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
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高中生物人教版新课标必修一5.4 能量之源——光与光合作用（第一课时 捕获光能的色素和结构）同步训练
一、单选题
1．（2020高一上·滨海期末）下列有关色素的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿素a和叶绿素b分布于叶绿体基质中
B．叶绿素比叶黄素更易溶于层析液
C．叶绿体色素主要吸收绿光和蓝紫光
D．叶绿体色素中的胡萝卜素为橙黄色
【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】解：A、叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，A错误；
B、叶绿素和叶黄素都易溶于有机溶剂，叶黄素的溶解度更大，B错误；
C、叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C错误；
D、胡萝卜素为橙黄色，D正确。
故答案为：D。
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
2．（2019高一下·广东期末）为了促进光合作用，可以增加光源为温室栽培物补光，不适宜的光源是（ ）
A．红光 B．绿光 C．蓝光 D．白光
【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】光合素对绿光的吸收几乎为0，所以不适宜用绿光作为补充光源。
故答案为：B
【分析】叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上，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，色素几乎不吸收绿光。
3．（2019高一下·湘潭期末）如图为用分光光度计测定叶片中两类色素A和B吸收不同光波的曲线图，请判定A和B分别为（ ）
A．叶绿素a、类胡萝卜素 B．类胡萝卜素、叶绿素b
C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b
【答案】A
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】据图分析，色素A吸收波峰为红光和蓝紫光，则色素A表示叶绿素；色素B吸收波峰只有蓝紫光，则色素B代表类胡萝卜素，故答案为：A。
【分析】叶绿体中色素有类胡萝卜素和叶绿素两大类，类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），主要吸收蓝紫光；叶绿素包括叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色），主要吸收红光和蓝紫光。
4．（2019高一下·深圳期末）关于叶绿体和植物色素的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿素分子的合成需要Mg元素 B．蓝藻中不含叶绿体和叶绿素
C．细胞内的色素均存在于叶绿体 D．叶绿素在层析液中溶解度相同
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、Mg是构成叶绿素分子的重要元素，因此叶绿素分子的合成需要Mg元素，A正确；
B、蓝藻中不含叶绿体，但含有叶绿素，B错误；
C、细胞内的色素不仅存在于叶绿体，也存在于液泡，C错误；
D、叶绿素在层析液中溶解度不相同，叶绿素a的溶解度大于叶绿素b，D错误。
故答案为：A。
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。
5．（2019高一下·鸡东月考）利用新鲜的菠菜叶进行“提取和分离叶绿体中的色素”实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布顺序是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】胡萝卜素在层析液中的溶解度最高，所以移动速度最快，叶绿素a含量最大，所以形成的色素带最宽，以此作答。
故答案为：A
【分析】1、分离叶绿体中的色素主要原理为色素在层析液中的溶解度不同，它们随层析液在滤纸条上扩散速度也不同，溶解度高的色素随滤纸条扩散的快，反之扩散较慢。
2、四种色素溶解度由大到下的顺序依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
6．（2020高一下·北京期末）纸层析法可分离光合色素，以下分离装置示意图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】层析液是由2份丙酮和1份苯混合而成，具有一定的毒性，但它容易挥发，因此用橡皮塞塞紧瓶口，A错误；滤液细线触到层析液，则色素溶解在层析液中，滤纸条上得不到色素带，B错误；有滤液细线的一端朝下，并没有触到层析液，则滤纸条上分离出四条色素带，C正确；滤液细线触到层析液，则色素溶解在层析液中，实验失败，D错误。
【分析】分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。注意：不能让滤液细线触到层析液，需用橡皮塞塞住试管口。
7．下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中错误的是（ ）
A．研磨时加入CaCO3可防止叶绿素被破坏
B．滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带比较直
C．画滤液细线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量
D．滤纸条上最下端色素带是叶绿素b，呈黄绿色
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、由于碳酸钙能中和液泡中酸性物质，防止色素被破坏，所以研磨绿叶时为防止叶绿素被破坏而加入CaCO3，A正确；
B、剪去滤纸条一角两端，这样可以减小边缘效应，使色素带比较直，便于观察实验结果，B正确；
C、画滤液细线时需要每次画过后吹干，才可再画第二次，C错误；
D、滤纸条上最下端色素带是叶绿素b，呈黄绿色，D正确。
故答案为：C。
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：1．提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。2．分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。3．色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。（2）层析液用于分离色素。（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。4．结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
8．在研磨时加入少许二氧化硅和碳酸钙，其作用分别是（ ）
A．研磨充分，溶解色素 B．防止色素受破坏，溶解色素
C．研磨充分，防止色素被破坏 D．防止色素被破坏，研磨充分
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、溶解色素的是有机溶剂，如无水乙醇或丙酮，A错误；
B、碳酸钙可以可以保护色素，有机溶剂可以溶解色素，B错误；
C、二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏，C正确；
D、防止色素被破坏的是碳酸钙，使研磨充分的是二氧化硅，D错误．
故选：C．
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
9．（2020高一上·天津期末）“绿叶中色素的提取和分离实验”的主要目的是（ ）
A．检测叶绿体色素在细胞内的分布
B．探究绿叶中含有几种色素
C．准确测定叶绿体色素的含量
D．测量叶绿体色素在滤纸上的扩散速度
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：绿叶中色素的提取和分离实验的结果是滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），所以目的是探究绿叶中含有几种色素。
故答案为：B。
【分析】1、叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。2、叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，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，所以用层析法来分离四种色素，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
10．（2020高一上·安康期末）某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从下至上).则与正常叶片相比，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．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异显著，色素带缺第3条
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：1、叶绿体色素有四种，经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。2、胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。3、将叶黄素缺失突变体叶片，进行红光照射测定光吸收差异不显著，而色素带缺叶黄素这个条带，自下而上位于第3条。
故答案为：C。
【分析】1、分离色素利用纸层析法，原理是四种色素在层析液中溶解度不同，溶液度高的扩散速度快，结果从上而下分别是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。2、叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
11．（2020高一上·连云港期末）下图是某同学在做“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验时，得到的光合色素在滤纸条上的分布图。据图分析，叶绿体中含量最多的色素和化学式量最小的色素分别是（ ）
A．叶绿素b 叶黄素 B．叶绿素b 胡萝卜素
C．叶绿素a 胡萝卜素 D．叶绿素a 叶黄素
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：据图分析，叶绿素a色素带在滤纸条上最宽，色素含量最多，在四种色素中，化学式量最小的是胡萝卜素，C正确，故答案为：C。
【分析】四种光合色素在层析液中溶解度从大到小依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以胡萝卜素随着层析液扩散的最快，而叶绿素b随着层析液扩散的最慢。
12．（2019高一下·广州期末）如下图所示，有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲添加品红色光；乙添加绿色光；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B。经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是（ ）
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．丙和丁
【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光几乎不吸收。甲在自然光的照射基础上增加品红光，导致光合作用增强，乙增加绿光几乎不起作用，丙添加品红色滤光片导致只有品红光可以通过，减少了色素对光的吸收利用，丁添加绿色滤光片导致只有绿光可以通过，色素几乎不吸收绿光，所以丁的光合效率最差，四者光合效率为甲＞乙＞丙＞丁。
故答案为：B
【分析】叶绿体中色素总结表：
色素种类 颜色 吸收光谱 化学性质
胡萝卜素 橙黄色 蓝紫光 ①色素溶于无水乙醇中；
②叶绿素的合成易受到光照、Mg、温度等的影响
叶黄素 黄色
叶绿素a 蓝绿色 蓝紫光、红光
叶绿素b 黄绿色
13．（2019高一下·葫芦岛期末）人们把大蒜和韭菜在缺乏光照的环境下培育成的蔬菜分别称为蒜黄和韭黄，对二者的形成最好解释是（ ）
A．二者均为遗传信息改变
B．二者缺乏合成叶绿素的基因
C．黑暗中植物不进行光合作用
D．环境因素限制了有关基因的表达
【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】A、二者的形成是由于黑暗环境的影响，不是遗传信息改变，A错误；
B、二者的遗传物质没有发生改变，仍然含有叶绿素的基因，B错误；
C、黑暗条件不能进行光合作用，与产生蒜黄和韭黄的现象无关，C错误；
D、由于环境因素限制了叶绿素基因的表达，所以叶绿素无法合成，叶片发黄，D正确。
【分析】表现型是基因型和环境条件共同作用的结果，蒜黄和韭黄的出现是由于在缺乏光照的环境下，叶绿素无法合成，从而叶片显现出来叶黄素和胡萝卜素的颜色。
14．（2019高一下·湘潭期末）在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“+”表示使用，“一”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为 （ ）
甲 乙 丙 丁
丙酮 — + + +
水 + — — —
CaCO3 + + — +
SiO2 + + + —
A．①②③④ B．②④①③ C．④②③① D．③②①④
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】甲同学没有加入乙醇，因为色素不溶于水，所以得不到色素带，为②；
乙同学操作正确，所以色素带正常，为④；
丙同学没加入CaCO3,研磨使色素被破坏，叶绿素含量减少，为①；
丁同学没加SiO2研磨不充分，所有色素含量都少，为③。
故答案为：B。
【分析】丙酮的作用是提取色素；CaCO3能防止色素被破坏；SiO2使得研磨充分。
色素带的分布：最上端：胡萝卜素（橙黄色），含量最少；其次：叶黄素（黄色），含量较少；次之：叶绿素A（蓝绿色），含量最多；最下端：叶绿素B（黄绿色），含量次之。
15．（2019高一下·鸡东月考）下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验的改进装置,下列与之有关的叙述中,错误的是( )
A．应向培养皿中倒入层析液
B．应将滤液滴在a处,而不能滴在b处
C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)
D．实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A.层析液应倒入培养皿中，层析液会沿着灯芯移动到定性滤纸上，A不符合题意；
B.应将滤液滴在a处，不能滴在b处，若滴在b处，滤液可能会溶解在层析液中，B不符合题意；
C.叶绿体中含有四种色素，因此实验结果会得到四个不同颜色的同心圆，C不符合题意；
D.实验得到的四个同心圆，最小的一个圆说明该种色素移动距离最短，为叶绿素b，呈黄绿色，D符合题意。
故答案为：D
【分析】本实验的关键为理解该实验装置：层析液倒入培养皿中，灯芯起到传递层析液的作用，把色素滴到a点让其在定性滤纸上扩散，四个圆圈中扩散最快的构成的圆圈最大，扩散最慢的的构成的圆圈最小。
二、实验探究题
16．植物的叶一般都是绿色的，因为叶片内含有叶绿素．研究发现叶绿素必须在有光的条件下才能形成，但不确定不同颜色的光对植物体内叶绿素形成的影响是否有差别．根据上述材料，请你完成下列过程，探究红光、绿色光与叶绿素形成的关系．
（1）提出假设： ．
（2）请根据所提供的实验材料和用具，设计一个实验来证明你的假设．
材料和用具：红、绿二种光源、盛有沙土的花盆、大豆种子、清水及其他所需条件．
实验步骤：①
②
（3）结果预测及结论：
①
②
③
【答案】（1）红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的（或：不同的）
（2）将大豆种子各30粒，用清水浸泡后，种入盛有沙土的A、B两个花盆中，并分别放置在只有红光或只有绿光的条件下培养，在每天定时浇适量的水；数天后，统计并记录A、B盆中的大豆幼苗的叶片的情况
（3）A、B盆中的大豆幼苗的叶片全部是绿色的；说明红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的，都能促进叶绿素的形成．；只有A盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明红光能促进叶绿素的形成，而绿光不能．；只有B盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明绿光能促进叶绿素的形成，而红光不能
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】解：（1）由于探究的是不同颜色的光对与叶绿素形成的关系，所以提出的问题是“红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的（或：不同的）”（2）步骤：①将大豆种子各30粒，用清水浸泡后，种入盛有沙土的A、B两个花盆中，并分别放置在只有红光或只有绿光的条件下培养，在每天定时浇适量的水．②数天后，统计并记录A、B盆中的大豆幼苗的叶片的情况．（3）结论：①A、B盆中的大豆幼苗的叶片全部是绿色的；说明红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的，都能促进叶绿素的形成．②只有A盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明红光能促进叶绿素的形成，而绿光不能．③只有B盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明绿光能促进叶绿素的形成，而红光不能．
故答案为：（1）红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的（或：不同的）（2）步骤：①将大豆种子各30粒，用清水浸泡后，种入盛有沙土的A、B两个花盆中，并分别放置在只有红光或只有绿光的条件下培养，在每天定时浇适量的水．②数天后，统计并记录A、B盆中的大豆幼苗的叶片的情况．（3）结论：①A、B盆中的大豆幼苗的叶片全部是绿色的；说明红、绿色光对植物叶绿素形成的影响是相同的，都能促进叶绿素的形成．②只有A盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明红光能促进叶绿素的形成，而绿光不能．③只有B盆中的大豆幼苗的叶片是绿色的；说明绿光能促进叶绿素的形成，而红光不能．
【分析】对照实验的设计要遵循变量唯一的原则，设计的变量即为我们所要研究的问题．题中探究的是“研究发现叶绿素必须在有光的条件下才能形成，但不确定不同颜色的光对植物体内叶绿素形成的影响是否有差别．”探究红光、绿色光与叶绿素形成的关系，因而在设置对照实验时，变量应该是光的颜色，其他条件都应该相同．
17．（2020高一上·南岸期末）下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程，请分析回答：
（1）提取色素和分离色素所用的试剂分别是 。
（2）纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示，其中共有的色素带的颜色是 ，据此能得出的结论是
。
（3）纸层析法分离色素的原理是
（4）将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在 光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2h，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是 。
（5）每分子叶绿素含有一个Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等替换。韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加
的颜色相似，呈现黄褐色。实验室常用含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因是 。
【答案】（1）无水乙醇（丙酮）、层析液
（2）橙黄色、黄色；叶绿素的形成需要光
（3）色素在层析液里的溶解度不同
（4）红；叶绿素不稳定，在强光下易分解
（5）碳酸钙（CaCO3）；铜代叶绿素比叶绿素稳定
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：（1）在提取绿色叶片中的色素时要在研钵中加无水乙醇。色素分离的试剂是层析液。（2）滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），据图可知，图2所示的色素带为胡萝卜素（最窄）、叶黄素，颜色依次是橙黄色、黄色。韭黄是避光生长，不能合成叶绿素，说明叶绿素的形成需要光。 （3）纸层析法分离色素的原理是色素在层析液里的溶解度不同。（4）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，由于韭黄色素滤液中缺少叶绿素，所以它们吸收光谱最明显的差异出现在红光区域。韭菜滤液在强光下曝光1～2h后，由于叶绿素不稳定，在强光下易分解，所以重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致。 （5）由于碳酸钙能防止研磨中色素被破坏，所以韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，色素被破坏，其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似，呈现黄褐色。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测，铜代叶绿素比叶绿素稳定。
【分析】叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
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