2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练：第2题

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2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练：第2题
一、原题
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
【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、叶绿素的组成元素包括C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；
B、叶绿素和类胡萝卜素属于光合色素，存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；
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快，距离滤液细线越远，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。
2、不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b。
二、基础
2．（2023高一下·大庆月考）下图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，层析后得到不同的色素带，能吸收红光的色素带是（　　）
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】图中滤纸条上的四条色素带①②③④分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。在暗室内用红光照射四条色素带，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以能吸收红光的色素带是③④，C正确。
故答案为：C。
【分析】1、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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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、色素的作用：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。
3、图中滤纸条上的四条色素带①②③④分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
3．（2023·丽江模拟）在提取和分离叶绿体色素实验中，有同学按下图所示分离色素，试管中的溶液甲是（　　）
A．蒸馏水 B．层析液 C．生理盐水 D．色取提取液
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】该图为叶绿素的分离过程，溶液甲为层析液，ACD错误，故答案为：B。
【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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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。
4．（2023高一下·砚山月考）阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶色素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中被吸收较多的是（　　）
A．绿光区 B．红光区和绿光区
C．蓝紫光区和绿光区 D．红光区和蓝紫光区
【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，这些色素对不同光质的光吸收不同：叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以该光谱通过叶绿素后，红光、蓝紫光被大量吸收，不能透射而形成黑色条带，即D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】1、阳光通过三棱镜发生色散现象，使其显示出七种颜色的连续光谱；而叶绿素提取液可以吸收白光（阳光）中的除绿色之外的光谱。
2、叶绿体中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两类，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
5．（2022高一上·延庆月考）北方秋季，银杏、黄栌等树种的叶片由绿变黄或变红，低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是（　　）
A．叶黄素 B．花青素 C．叶绿素 D．胡萝卜素
【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】树叶的绿色来自叶绿素，树叶中除含有大量的叶绿素外，还含有叶黄素、花青素等其它色素，北方进入秋季天气渐凉，气温下降，叶绿素的合成受阻，树叶中的叶绿素减少，叶黄素、胡萝卜素和花青素就会表现出来，花青素表现的是红色，叶黄素表现的是黄色，C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
6．（2022高一上·延庆月考）利用纸层析法可分离光合色素。下列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】A、层析液是由2份丙酮和1份苯混合而成，具有一定的毒性，但没有用橡皮塞赛紧瓶口，A错误；
B、层析液容易挥发，没有用橡皮塞赛紧瓶口，另外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；
C、滤纸条上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，且用橡皮塞赛紧瓶口，防止层析液容挥发，C正确；
D、层析液容易挥发，用了橡皮塞赛紧瓶口，但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，实验失败，D错误。
故答案为：C。
【分析】叶绿体色素的提取与分离： （1）提取色素：①研磨：绿叶剪碎加二氧化硅（研磨充分）、碳酸钙（保护叶绿素）、无水乙醇（溶解色素）；②过滤；③收集滤液。 （2）制备滤纸条：一端剪去两角，使扩散均匀。 （3）画滤液细线：直、细、浓（风干后重复数次）。 （4）色素分离：滤纸条插入层析液中，层析液不能没及滤液细线，防止色素溶于层析液中。
7．（2022高一上·延庆月考）在植物工厂中，LED灯等人工光源可以为植物的生长源源不断地提供能量。从光合色素吸收光谱的角度分析，适宜的光源组合为（　　）
A．红光和绿光 B．红光和蓝光 C．黄光和蓝光 D．黄光和绿光
【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】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，故从光合色素吸收光谱的角度分析，适宜的光源组合为红光和蓝光。
故答案为：B。
【分析】叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
8．（2023高一下·焦作期中）下图是绿色植物叶肉细胞中光合色素吸收光谱的示意图，下列分析正确的是（　　）
A．Z表示叶绿素a，在自然光照下呈现黄绿色
B．Y表示叶绿素b，其在层析液中的溶解度最小
C．X、Y和Z主要分布在叶绿体和液泡中
D．蓝细菌细胞中不含图中任意一种光合色素
【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、Z表示叶绿素a，在自然光照下呈现蓝绿色，主要吸收红光和蓝紫光，A错误；
B、Y表示叶绿素b，其在层析液中的溶解度最小，因而在滤纸条的最下部，呈黄绿色，B正确；
C、X、Y和Z分别代表类胡萝卜素、叶绿素b和叶绿素a，它们主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，液泡中不存在，C错误；
D、蓝细菌细胞能进行光合作用，因为其细胞中含有叶绿素和藻蓝素，即蓝细菌细胞中含有图中的Y和Z，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、色素的作用：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。
2、X、Y和Z分别代表类胡萝卜素、叶绿素b和叶绿素a。
9．（2023高一下·呼和浩特月考）利用新鲜的菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”的实验，滤液经层析后色素带在滤纸条上的分布情况如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．①和②都属于类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光
B．③的色素带最宽，说明其含量最多
C．④的溶解度最高，扩散速度最慢
D．本实验可以用无水乙醇提取绿叶中的色素
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、①为胡萝卜素，②为叶黄素，都属于类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，A正确；
B、③为叶绿素a，③的色素带最宽.说明其含量最多，B正确；
C、④为叶绿素b，不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越低，扩散速度越慢，叶绿素b溶解度最低，C错误；
D、叶绿素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取绿叶中的色素，D正确。
故答案为：C。
【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色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。溶解速度为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
10．（2023高一下·荆州月考）为研究光照强度对植物光合色素的影响，某同学进行了不同光照条件下菠菜叶片的光合色素提取和分离实验，如图为滤纸层析的结果（I、II、III、IV为色素条带）。有关叙述正确的是（　　）
A．实验结果说明，增加光照能促进光合色素的合成
B．第III条带颜色呈蓝绿色，通常情况下，其中色素含量最多
C．第I条带中的色素在层析液中的溶解度最小
D．为保证层析效果，滤纸条插入层析液中越深越好
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、在强光条件下，第I、II条带变宽，第Ⅲ、Ⅳ条带变窄，说明增加光照能促进类胡萝卜素的合成，但抑制叶绿素的合成，A错误；
B、第Ⅲ条带是叶绿素a，颜色呈蓝绿色，通常情况下，4种色素中叶绿素a占的比例最多，B正确；
C、第Ⅰ条带中的色素在层析液中的溶解度最大，C错误；
D、在将滤纸插入层析液中时，一定不能让层析液没及滤液细线，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、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，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。
2、色素分离原理：叶绿体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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
3、色素分离的结果是观察到四条色素带，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）。
11．（2023高一下·砚山月考）关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，错误的是（　　）
A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．叶绿体中色素能够分离的原因是各种色素在层析液中的溶解度不同
C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理
D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、叶绿体中的色素是脂溶性有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确；
B、叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，扩散速度越快，反之，越慢，B正确；
C、在研钵中需加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇和绿叶，再进行研磨，C错误；
D、滤液细线要画得细而直，这样可避免色素带间的部分重叠，影响观察，D正确。
故答案为：C。
【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。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
12．（2023高一下·大理月考）某同学利用银杏叶片完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列说法错误的是（　　）
A．应将叶片剪碎并充分研磨，然后加入适量二氧化硅、碳酸钙
B．绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中，可用无水乙醇将色素提取出来
C．如果滤纸条上的滤液细线浸没在层析液中，将导致分离色素失败
D．如果使用变黄的银杏叶进行实验，滤纸条上从上到下第三、四条色素带可能颜色变浅
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、将叶片剪碎后，应加入少许二氧化硅（有助于研磨得充分）、少量碳酸钙（防止研磨中色素被破坏）和适量无水乙醇（用于溶解色素），然后再进行研磨，A错误；
B、叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如无水乙醇形成色素液，可用无水乙醇将色素提取出来，B正确；
C、如果滤液细线碰到层析液，细线泡在层析液里了，色素会溶解到烧杯里的层析液中了，不会在纸条上得到色带，C正确；
D、如果使用变黄的银杏叶进行实验，从上到下的排序是：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），银杏叶变黄，叶绿素a和b含量减少，滤纸条上从上到下第三、四条色素带可能颜色变浅，D正确。
故答案为：A。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
13．（2023高三下·广东月考）对菠菜绿叶中光合色素进行提取，并用层析液进行纸层析，然后以色素扩散距离为横坐标，光合色素的含量为纵坐标，绘制的柱状图如图所示，甲、乙、丙、丁代表4种不同色素。下列叙述错误的是（　　）
A．实验结果表明，4种色素在层析液中溶解度不同
B．为使实验结果显著，应在滤纸条上连续不间断地进行点样
C．研磨时若未加入二氧化硅，对4种色素的含量会有影响
D．使用略有变黄的菠菜叶片进行实验，丙、丁含量所占比例会升高
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、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，实验结果表明，4种色素在层析液中溶解度不同，A正确；
B、在滤纸条上点样时，应等上一次滤液干后再进行第二次，并重复几次，B错误；
C、二氧化硅可使研磨充分，研磨时若未加入二氧化硅，对4种色素的含量会有影响，C正确；
D、图中的丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，使用略有变黄的菠菜叶片进行实验，由于其中的类胡萝卜素含量较多，故丙、丁含量所占比例会升高，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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、色素的作用：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。
14．（2023高一下·菏泽开学考）1903年，植物生理学家茨韦特在玻璃管的一端塞上一团棉花，在管中填充碳酸钙粉末，再把溶有菠菜叶色素的提取液倒入玻璃管中(如图甲所示)，并用石油醚自上而下淋洗。结果色素被碳酸钙粉末吸附，形成不同颜色的环状色带(如图乙所示)。下列叙述错误的是（　　）
A．色带1、2、3分别为叶绿素、叶黄素、胡萝卜素
B．色带位置反映色素在提取液中溶解度大小
C．色带2、3中所含的色素主要吸收蓝紫光
D．用无水乙醇作溶剂可提取出图乙色带中的色素组分
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】AB、分离色素原理是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，且由颜色进行区分，色带1、2、3分别为叶绿素、叶黄素、胡萝卜素，色带位置反映色素在层析液中溶解度大小，A正确，B错误；
C、色带2、3中所含的色素为类胡萝卜素，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正确；
D、色素能溶解在有机溶剂中，所以可用石油醚、丙酮、无水酒精等有机溶剂提取色素，D正确。
故答案为：B。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
15．（2023高一上·增城期末）下列关于“光合色素的提取和分离”实验活动的叙述，错误的是（　　）
A．提取色素时加入碳酸钙是为了提高色素的溶解度
B．画滤液细线时常画2—3次，目的是增加色素的量
C．分离绿叶中的色素时不能让滤液细线触及层析液
D．绿叶中的光合色素既能溶于乙醇也能溶于层析液
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、提取色素时加入碳酸钙是为了保护色素，防止研磨过程中被破坏，A错误；
B、增加色素量的简便易行的方法是在同一位置重复画三次，每画一次后，带滤液干后，再画下一次，B正确；
C、叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精）中，故不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的色素被溶解，而不能在滤纸条上扩散，C正确；
D、绿叶中的光合色素能溶于有机溶剂中，故绿叶中的光合色素既能溶于乙醇也能溶于层析液，D正确。
故答案为：A。
【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。
16．（2022高二上·南京月考）下图是对菠菜叶片中叶绿体色素分离的结果示意图，下列相关说法正确的是（　　）
A．a的操作目的是方便层析液的吸附
B．如果c、d带宽减小一定是研磨时忘记添加碳酸钙
C．色素d为黄绿色
D．色素f在层析液中的溶解度最大
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、图中a的操作即剪去滤纸条的两角，其目的是防止层析液在滤纸条两边扩散过快，导致得到的色素带不整齐，A错误；
B、c、d带对应的色素分别为叶绿素b、叶绿素a，二者带宽减小说明滤液中叶绿素含量减少，原因可能是忘记添加碳酸钙，也可能是材料不新鲜，叶绿素含量少，B错误；
C、色素d为叶绿素a，颜色为蓝绿色，C错误；
D、色素f是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，扩散最快，位于滤纸条的最上方，D正确。
故答案为：D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
17．（2022高一上·电白期末）下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离后的统计结果，以下相关说法正确的是（　　）
A．提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解
B．四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大
C．缺镁将直接影响丙丁的合成
D．秋冬落叶中色素含量（甲+乙）﹥（丙+丁）
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、提取色素时需要加入碳酸钙，可以防止研磨中色素被破坏，加入乙醇是为了溶解色素，A错误；
B、分离色素的原理是：四种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条上扩散的快，反之则慢，B正确；
C、色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素，其中只有叶绿素中含有镁元素，根据实验结果，甲乙代表叶绿素a和叶绿素b，丙丁代表叶黄素和胡萝卜素，C错误；
D、秋冬季节，温度降低，叶绿素分解，落叶中（甲+乙）＜（丙+丁），D错误。
故答案为：B。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
18．（2022高三上·开封模拟）科学实验的发展过程离不开技术的支持，下列有关生物学实验的叙述正确的是（　　）
A．黄光转为波长680nm的光时，叶绿体中C3量减少
B．纸层析时色素分子的移动速率因其质量差异而不同
C．制作有丝分裂装片，需用蒸馏水来漂洗已解离的根尖
D．标志物易脱落导致重捕个体中带标记的个体数据偏大
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光，680nm波长的光是红光，黄光转为红光，吸收的光能增多， 光反应阶段变快，造成[H]和ATP增加，C3的还原加快，因此C3的含量会减少，A正确；
B、色素分离的原理：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，B错误；
C、在制作根尖细胞有丝分裂装片过程中，解离后用清水漂洗，清水漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度，没有必要使用蒸馏水，C错误；
D、根据标志重捕法的计算公式：种群中个体数(N)/标记总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数可知，若标志物脱落，则会导致重捕中被标志的个体数偏小，最终导致实验所得到数值比实际数值大，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。叶绿素对绿光吸收量最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。色素只能吸收 可见光 进行光合作用，不能吸收红外光和紫外光。
（2）色素的分离：不同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的快，反之则慢，这样色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法：纸层析法。
（3）标志重捕法：适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。
19．（2022高三上·陕西月考）下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是（　　）
A．甲、乙、丙、丁依次表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b
B．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
C．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是（甲＋乙）<（丙＋丁）
D．提取色素时加入碳酸钙是为了研磨充分
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、甲、乙、丙、丁依次表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，A错误；
B、四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大，B错误；
C、水稻在收获时节，叶绿体含量较低，所以（甲+乙）＜（丙+丁），C正确；
D、提取色素时加入二氧化硅为了研磨充分，加入碳酸钙为了保护色素，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、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，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。
2、分离色素的原理是根据色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸条上扩散速度最快，而色素带的宽窄取决于色素的含量。
3、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）。
三、提高
20．（2023高一下·富锦月考）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(①~④代表叶绿体结构，A~D代表4种色素)，下列相关叙述错误的是（　　）
A．②上与光反应有关的色素对绿光吸收极少
B．利用无水乙醇提取和分离色素的原理是色素溶于无水乙醇
C．若用黄化叶片做色素提取实验，C和D色素带较窄
D．②上形成的NADPH和ATP进入④，为暗反应提供物质和能量
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、②上与光反应有关的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，A正确；
B、色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素，因色素在层析液中的溶解度不同，故分离色素用的是层析液，B错误；
C、黄化叶片中叶绿素含量较少，故若用黄化叶片做提取色素实验，C和D色素带颜色较浅，C正确；
D、在叶绿体类囊体薄膜（②）上进行的光反应可产生NADPH和ATP，进入叶绿体基质（④）参与暗反应过程，为其提供物质和能量，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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、色素的作用：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。
3、图甲中，①②③④分别表示叶绿体的内膜、类囊体薄膜、外膜和基质；
图乙中，A、B、C、D分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
21．（2023高一下·河南月考）某校学生选取秋日某些叶片作为实验材料，进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。下列相关叙述正确的是（　　）
A．使用无水乙醇或95%乙醇加碳酸钙提取色素
B．在层析液中溶解度最大的色素中含有镁元素
C．离滤液细线最远的色素是橙黄色的胡萝卜素
D．若只出现两条带，主要是因为未加二氧化硅
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、叶绿体中色素可溶解在有机溶剂中，可使用无水乙醇或 95%乙醇加无水碳酸钠提取色素，碳酸钙是防止破坏叶绿素的，A错误；
B、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，在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素，组成元素中无镁，镁是叶绿素的组成元素，B错误；
C、距离滤液细线最远的为溶解度最大的色素，是橙黄色的胡萝卜素，C正确；
D、由于学生选用秋日叶片，故出现两条色素带可能是由于选用黄叶，其中叶绿素含量极少，若使用绿色叶片且二氧化硅未添加，则研磨不充分，色素提取液含量少，四条色素带都较浅(窄)，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，所以不同色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。
2、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。
22．（2023高一下·荆州月考）菠菜叶片是重要的实验材料，下列相关说法正确的是（　　）
A．光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，提取光合色素可加入CaCO3以加快研磨速率
B．叶肉细胞没有有色的中央大液泡，所以不能作为观察植物细胞吸水和失水的实验材料
C．将一个菠菜叶肉细胞的生物膜提取后制成单分子层铺在水面上，会发现其面积大于细胞膜面积的2倍
D．将一片菠菜叶片一半遮光，一半曝光，可探究光合色素对植物光合作用的影响
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、提取光合色素加入CaCO3可以保护色素而不是加快研磨速率，A错误；
B、叶肉细胞没有有色的中央大液泡，但它是成熟的植物细胞，能作为观察植物细胞吸水和失水的实验材料，B错误；
C、菠菜叶肉细胞还包括细胞器膜和核膜等，将一个菠菜叶肉细胞的生物膜提取后制成单分子层铺在水面上，会发现其面积远大于细胞膜面积的2倍，C正确；
D、将一片菠菜叶片一半遮光，一半曝光，自变量是光照的有无，可探究光照的有无对植物光合作用的影响，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、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色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。溶解速度为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
2、影响光合作用的因素： （1）光照强度：主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 （2）CO2的浓度：影响暗反应阶段C3的生成。 （3）温度：通过影响酶的活性来影响光合作用。
23．（2023高一下·安徽开学考）多花黄精是一种生于阴湿的山地灌木丛及林边草丛中的药用多年生草本植物。某研究团队研究了不同程度的遮阴对盆栽多花黄精果熟期叶片光合作用特性的影响。结果如表，其中气孔导度反映气孔开放程度，气孔导度越大，说明气孔开放程度越大。下列有关说法正确的是（　　）
遮光度 叶绿素a/mg g﹣1 叶绿素b/mg g﹣1 类胡萝卜素/mg g﹣1 净光合速率/μmol m﹣2 s﹣1 气孔导度/mol m﹣2 s﹣1 胞间CO2浓度/μmol mol﹣1
0%遮光 1.104 0.437 0.363 5.376 0.164 312.76
35%遮光 1.387 0.577 0.268 8.855 0.208 283.55
60%遮光 1.321 0.542 0.291 9.637 0.221 268.64
80%遮光 1.276 0.516 0.346 7.001 0.183 298.31
A．不同色素对不同波长的光的吸收有差异，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
B．衡量光合作用强弱的重要指标是净光合速率，从表中数据可知该指标在35%遮光条件下最大
C．与对照组相比，35%遮光组气孔导度较大，细胞间CO2浓度最小
D．从表中数据分析，适当遮光条件下叶片通过增加叶绿素含量和增大气孔导度来提高光合作用速率
【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、不同色素对不同波长的光的吸收有差异，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；
B、衡量光合作用强弱的重要指标是净光合速率，从表中数据可知该指标在60%遮光条件下最大，B错误；
C、与对照组相比，35%遮光组气孔导度较大但胞间CO2浓度在60%遮光条件下最小，C错误；
D、从表中数据分析，适当遮光条件下叶片通过增加叶绿素含量和增大气孔导度来提高光合作用速率，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、提高农作物的光能的利用率的方法有：
（1）延长光合作用的时间；
（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；
（3）光照强弱的控制；
（4）必需矿质元素的供应；
（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
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。
24．（2023高一上·荆州期末）科研人员为探究红光对植物色素含量的影响中B蛋白的作用，用B蛋白缺失的突变体b和野生型植株作为实验材料，用不同强度的红光处理，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．该实验不能证明植物叶绿体中的色素只吸收红光
B．由图中实验结果可推断，B蛋白可能会导致光合速率增强
C．该实验的自变量是植株B蛋白的有无，因变量是光合色素的相对含量
D．B蛋白可能是一种酶，通过催化色素的合成从而影响色素的含量
【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、该实验只能证明植物叶绿体中的色素吸收红光，但无法证明其他色素是否吸收，A正确；
B、由图中实验结果可推断，B蛋白缺失的突变体b色素含量低于野生型，故可推测B蛋白可能会导致光合速率增强，B正确；
C、该实验有两个自变量，一是横坐标的红光光照强度，二是B蛋白的有无，C错误；
D、B蛋白可能与色素的合成有关，故B蛋白可能是一种酶，通过催化色素的合成从而影响色素的含量，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、光不仅是光合作用的必要条件，也可以作为信号对种子萌发、开花等多种生理过程起调节作用。
2、由图可知，突变体b的光合色素含量低于野生型并且随红光强度增大而降低。
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2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练：第2题
一、原题
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
二、基础
2．（2023高一下·大庆月考）下图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，层析后得到不同的色素带，能吸收红光的色素带是（　　）
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3．（2023·丽江模拟）在提取和分离叶绿体色素实验中，有同学按下图所示分离色素，试管中的溶液甲是（　　）
A．蒸馏水 B．层析液 C．生理盐水 D．色取提取液
4．（2023高一下·砚山月考）阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶色素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中被吸收较多的是（　　）
A．绿光区 B．红光区和绿光区
C．蓝紫光区和绿光区 D．红光区和蓝紫光区
5．（2022高一上·延庆月考）北方秋季，银杏、黄栌等树种的叶片由绿变黄或变红，低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是（　　）
A．叶黄素 B．花青素 C．叶绿素 D．胡萝卜素
6．（2022高一上·延庆月考）利用纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．（2022高一上·延庆月考）在植物工厂中，LED灯等人工光源可以为植物的生长源源不断地提供能量。从光合色素吸收光谱的角度分析，适宜的光源组合为（　　）
A．红光和绿光 B．红光和蓝光 C．黄光和蓝光 D．黄光和绿光
8．（2023高一下·焦作期中）下图是绿色植物叶肉细胞中光合色素吸收光谱的示意图，下列分析正确的是（　　）
A．Z表示叶绿素a，在自然光照下呈现黄绿色
B．Y表示叶绿素b，其在层析液中的溶解度最小
C．X、Y和Z主要分布在叶绿体和液泡中
D．蓝细菌细胞中不含图中任意一种光合色素
9．（2023高一下·呼和浩特月考）利用新鲜的菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”的实验，滤液经层析后色素带在滤纸条上的分布情况如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．①和②都属于类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光
B．③的色素带最宽，说明其含量最多
C．④的溶解度最高，扩散速度最慢
D．本实验可以用无水乙醇提取绿叶中的色素
10．（2023高一下·荆州月考）为研究光照强度对植物光合色素的影响，某同学进行了不同光照条件下菠菜叶片的光合色素提取和分离实验，如图为滤纸层析的结果（I、II、III、IV为色素条带）。有关叙述正确的是（　　）
A．实验结果说明，增加光照能促进光合色素的合成
B．第III条带颜色呈蓝绿色，通常情况下，其中色素含量最多
C．第I条带中的色素在层析液中的溶解度最小
D．为保证层析效果，滤纸条插入层析液中越深越好
11．（2023高一下·砚山月考）关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，错误的是（　　）
A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．叶绿体中色素能够分离的原因是各种色素在层析液中的溶解度不同
C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理
D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
12．（2023高一下·大理月考）某同学利用银杏叶片完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列说法错误的是（　　）
A．应将叶片剪碎并充分研磨，然后加入适量二氧化硅、碳酸钙
B．绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中，可用无水乙醇将色素提取出来
C．如果滤纸条上的滤液细线浸没在层析液中，将导致分离色素失败
D．如果使用变黄的银杏叶进行实验，滤纸条上从上到下第三、四条色素带可能颜色变浅
13．（2023高三下·广东月考）对菠菜绿叶中光合色素进行提取，并用层析液进行纸层析，然后以色素扩散距离为横坐标，光合色素的含量为纵坐标，绘制的柱状图如图所示，甲、乙、丙、丁代表4种不同色素。下列叙述错误的是（　　）
A．实验结果表明，4种色素在层析液中溶解度不同
B．为使实验结果显著，应在滤纸条上连续不间断地进行点样
C．研磨时若未加入二氧化硅，对4种色素的含量会有影响
D．使用略有变黄的菠菜叶片进行实验，丙、丁含量所占比例会升高
14．（2023高一下·菏泽开学考）1903年，植物生理学家茨韦特在玻璃管的一端塞上一团棉花，在管中填充碳酸钙粉末，再把溶有菠菜叶色素的提取液倒入玻璃管中(如图甲所示)，并用石油醚自上而下淋洗。结果色素被碳酸钙粉末吸附，形成不同颜色的环状色带(如图乙所示)。下列叙述错误的是（　　）
A．色带1、2、3分别为叶绿素、叶黄素、胡萝卜素
B．色带位置反映色素在提取液中溶解度大小
C．色带2、3中所含的色素主要吸收蓝紫光
D．用无水乙醇作溶剂可提取出图乙色带中的色素组分
15．（2023高一上·增城期末）下列关于“光合色素的提取和分离”实验活动的叙述，错误的是（　　）
A．提取色素时加入碳酸钙是为了提高色素的溶解度
B．画滤液细线时常画2—3次，目的是增加色素的量
C．分离绿叶中的色素时不能让滤液细线触及层析液
D．绿叶中的光合色素既能溶于乙醇也能溶于层析液
16．（2022高二上·南京月考）下图是对菠菜叶片中叶绿体色素分离的结果示意图，下列相关说法正确的是（　　）
A．a的操作目的是方便层析液的吸附
B．如果c、d带宽减小一定是研磨时忘记添加碳酸钙
C．色素d为黄绿色
D．色素f在层析液中的溶解度最大
17．（2022高一上·电白期末）下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离后的统计结果，以下相关说法正确的是（　　）
A．提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解
B．四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大
C．缺镁将直接影响丙丁的合成
D．秋冬落叶中色素含量（甲+乙）﹥（丙+丁）
18．（2022高三上·开封模拟）科学实验的发展过程离不开技术的支持，下列有关生物学实验的叙述正确的是（　　）
A．黄光转为波长680nm的光时，叶绿体中C3量减少
B．纸层析时色素分子的移动速率因其质量差异而不同
C．制作有丝分裂装片，需用蒸馏水来漂洗已解离的根尖
D．标志物易脱落导致重捕个体中带标记的个体数据偏大
19．（2022高三上·陕西月考）下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是（　　）
A．甲、乙、丙、丁依次表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b
B．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
C．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是（甲＋乙）<（丙＋丁）
D．提取色素时加入碳酸钙是为了研磨充分
三、提高
20．（2023高一下·富锦月考）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(①~④代表叶绿体结构，A~D代表4种色素)，下列相关叙述错误的是（　　）
A．②上与光反应有关的色素对绿光吸收极少
B．利用无水乙醇提取和分离色素的原理是色素溶于无水乙醇
C．若用黄化叶片做色素提取实验，C和D色素带较窄
D．②上形成的NADPH和ATP进入④，为暗反应提供物质和能量
21．（2023高一下·河南月考）某校学生选取秋日某些叶片作为实验材料，进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。下列相关叙述正确的是（　　）
A．使用无水乙醇或95%乙醇加碳酸钙提取色素
B．在层析液中溶解度最大的色素中含有镁元素
C．离滤液细线最远的色素是橙黄色的胡萝卜素
D．若只出现两条带，主要是因为未加二氧化硅
22．（2023高一下·荆州月考）菠菜叶片是重要的实验材料，下列相关说法正确的是（　　）
A．光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，提取光合色素可加入CaCO3以加快研磨速率
B．叶肉细胞没有有色的中央大液泡，所以不能作为观察植物细胞吸水和失水的实验材料
C．将一个菠菜叶肉细胞的生物膜提取后制成单分子层铺在水面上，会发现其面积大于细胞膜面积的2倍
D．将一片菠菜叶片一半遮光，一半曝光，可探究光合色素对植物光合作用的影响
23．（2023高一下·安徽开学考）多花黄精是一种生于阴湿的山地灌木丛及林边草丛中的药用多年生草本植物。某研究团队研究了不同程度的遮阴对盆栽多花黄精果熟期叶片光合作用特性的影响。结果如表，其中气孔导度反映气孔开放程度，气孔导度越大，说明气孔开放程度越大。下列有关说法正确的是（　　）
遮光度 叶绿素a/mg g﹣1 叶绿素b/mg g﹣1 类胡萝卜素/mg g﹣1 净光合速率/μmol m﹣2 s﹣1 气孔导度/mol m﹣2 s﹣1 胞间CO2浓度/μmol mol﹣1
0%遮光 1.104 0.437 0.363 5.376 0.164 312.76
35%遮光 1.387 0.577 0.268 8.855 0.208 283.55
60%遮光 1.321 0.542 0.291 9.637 0.221 268.64
80%遮光 1.276 0.516 0.346 7.001 0.183 298.31
A．不同色素对不同波长的光的吸收有差异，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
B．衡量光合作用强弱的重要指标是净光合速率，从表中数据可知该指标在35%遮光条件下最大
C．与对照组相比，35%遮光组气孔导度较大，细胞间CO2浓度最小
D．从表中数据分析，适当遮光条件下叶片通过增加叶绿素含量和增大气孔导度来提高光合作用速率
24．（2023高一上·荆州期末）科研人员为探究红光对植物色素含量的影响中B蛋白的作用，用B蛋白缺失的突变体b和野生型植株作为实验材料，用不同强度的红光处理，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．该实验不能证明植物叶绿体中的色素只吸收红光
B．由图中实验结果可推断，B蛋白可能会导致光合速率增强
C．该实验的自变量是植株B蛋白的有无，因变量是光合色素的相对含量
D．B蛋白可能是一种酶，通过催化色素的合成从而影响色素的含量
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；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、叶绿素的组成元素包括C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；
B、叶绿素和类胡萝卜素属于光合色素，存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；
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快，距离滤液细线越远，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。
2、不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b。
2．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】图中滤纸条上的四条色素带①②③④分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。在暗室内用红光照射四条色素带，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以能吸收红光的色素带是③④，C正确。
故答案为：C。
【分析】1、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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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、色素的作用：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。
3、图中滤纸条上的四条色素带①②③④分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
3．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】该图为叶绿素的分离过程，溶液甲为层析液，ACD错误，故答案为：B。
【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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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。
4．【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，这些色素对不同光质的光吸收不同：叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以该光谱通过叶绿素后，红光、蓝紫光被大量吸收，不能透射而形成黑色条带，即D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】1、阳光通过三棱镜发生色散现象，使其显示出七种颜色的连续光谱；而叶绿素提取液可以吸收白光（阳光）中的除绿色之外的光谱。
2、叶绿体中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两类，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
5．【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】树叶的绿色来自叶绿素，树叶中除含有大量的叶绿素外，还含有叶黄素、花青素等其它色素，北方进入秋季天气渐凉，气温下降，叶绿素的合成受阻，树叶中的叶绿素减少，叶黄素、胡萝卜素和花青素就会表现出来，花青素表现的是红色，叶黄素表现的是黄色，C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
6．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、层析液是由2份丙酮和1份苯混合而成，具有一定的毒性，但没有用橡皮塞赛紧瓶口，A错误；
B、层析液容易挥发，没有用橡皮塞赛紧瓶口，另外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；
C、滤纸条上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，且用橡皮塞赛紧瓶口，防止层析液容挥发，C正确；
D、层析液容易挥发，用了橡皮塞赛紧瓶口，但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，实验失败，D错误。
故答案为：C。
【分析】叶绿体色素的提取与分离： （1）提取色素：①研磨：绿叶剪碎加二氧化硅（研磨充分）、碳酸钙（保护叶绿素）、无水乙醇（溶解色素）；②过滤；③收集滤液。 （2）制备滤纸条：一端剪去两角，使扩散均匀。 （3）画滤液细线：直、细、浓（风干后重复数次）。 （4）色素分离：滤纸条插入层析液中，层析液不能没及滤液细线，防止色素溶于层析液中。
7．【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】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，故从光合色素吸收光谱的角度分析，适宜的光源组合为红光和蓝光。
故答案为：B。
【分析】叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
8．【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、Z表示叶绿素a，在自然光照下呈现蓝绿色，主要吸收红光和蓝紫光，A错误；
B、Y表示叶绿素b，其在层析液中的溶解度最小，因而在滤纸条的最下部，呈黄绿色，B正确；
C、X、Y和Z分别代表类胡萝卜素、叶绿素b和叶绿素a，它们主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，液泡中不存在，C错误；
D、蓝细菌细胞能进行光合作用，因为其细胞中含有叶绿素和藻蓝素，即蓝细菌细胞中含有图中的Y和Z，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、色素的作用：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。
2、X、Y和Z分别代表类胡萝卜素、叶绿素b和叶绿素a。
9．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、①为胡萝卜素，②为叶黄素，都属于类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，A正确；
B、③为叶绿素a，③的色素带最宽.说明其含量最多，B正确；
C、④为叶绿素b，不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越低，扩散速度越慢，叶绿素b溶解度最低，C错误；
D、叶绿素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取绿叶中的色素，D正确。
故答案为：C。
【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色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。溶解速度为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
10．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、在强光条件下，第I、II条带变宽，第Ⅲ、Ⅳ条带变窄，说明增加光照能促进类胡萝卜素的合成，但抑制叶绿素的合成，A错误；
B、第Ⅲ条带是叶绿素a，颜色呈蓝绿色，通常情况下，4种色素中叶绿素a占的比例最多，B正确；
C、第Ⅰ条带中的色素在层析液中的溶解度最大，C错误；
D、在将滤纸插入层析液中时，一定不能让层析液没及滤液细线，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、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，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。
2、色素分离原理：叶绿体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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
3、色素分离的结果是观察到四条色素带，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）。
11．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、叶绿体中的色素是脂溶性有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确；
B、叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，扩散速度越快，反之，越慢，B正确；
C、在研钵中需加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇和绿叶，再进行研磨，C错误；
D、滤液细线要画得细而直，这样可避免色素带间的部分重叠，影响观察，D正确。
故答案为：C。
【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。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
12．【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、将叶片剪碎后，应加入少许二氧化硅（有助于研磨得充分）、少量碳酸钙（防止研磨中色素被破坏）和适量无水乙醇（用于溶解色素），然后再进行研磨，A错误；
B、叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如无水乙醇形成色素液，可用无水乙醇将色素提取出来，B正确；
C、如果滤液细线碰到层析液，细线泡在层析液里了，色素会溶解到烧杯里的层析液中了，不会在纸条上得到色带，C正确；
D、如果使用变黄的银杏叶进行实验，从上到下的排序是：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），银杏叶变黄，叶绿素a和b含量减少，滤纸条上从上到下第三、四条色素带可能颜色变浅，D正确。
故答案为：A。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
13．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、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，实验结果表明，4种色素在层析液中溶解度不同，A正确；
B、在滤纸条上点样时，应等上一次滤液干后再进行第二次，并重复几次，B错误；
C、二氧化硅可使研磨充分，研磨时若未加入二氧化硅，对4种色素的含量会有影响，C正确；
D、图中的丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，使用略有变黄的菠菜叶片进行实验，由于其中的类胡萝卜素含量较多，故丙、丁含量所占比例会升高，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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、色素的作用：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。
14．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】AB、分离色素原理是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，且由颜色进行区分，色带1、2、3分别为叶绿素、叶黄素、胡萝卜素，色带位置反映色素在层析液中溶解度大小，A正确，B错误；
C、色带2、3中所含的色素为类胡萝卜素，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正确；
D、色素能溶解在有机溶剂中，所以可用石油醚、丙酮、无水酒精等有机溶剂提取色素，D正确。
故答案为：B。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
15．【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、提取色素时加入碳酸钙是为了保护色素，防止研磨过程中被破坏，A错误；
B、增加色素量的简便易行的方法是在同一位置重复画三次，每画一次后，带滤液干后，再画下一次，B正确；
C、叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精）中，故不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的色素被溶解，而不能在滤纸条上扩散，C正确；
D、绿叶中的光合色素能溶于有机溶剂中，故绿叶中的光合色素既能溶于乙醇也能溶于层析液，D正确。
故答案为：A。
【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。
16．【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、图中a的操作即剪去滤纸条的两角，其目的是防止层析液在滤纸条两边扩散过快，导致得到的色素带不整齐，A错误；
B、c、d带对应的色素分别为叶绿素b、叶绿素a，二者带宽减小说明滤液中叶绿素含量减少，原因可能是忘记添加碳酸钙，也可能是材料不新鲜，叶绿素含量少，B错误；
C、色素d为叶绿素a，颜色为蓝绿色，C错误；
D、色素f是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，扩散最快，位于滤纸条的最上方，D正确。
故答案为：D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
17．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、提取色素时需要加入碳酸钙，可以防止研磨中色素被破坏，加入乙醇是为了溶解色素，A错误；
B、分离色素的原理是：四种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条上扩散的快，反之则慢，B正确；
C、色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素，其中只有叶绿素中含有镁元素，根据实验结果，甲乙代表叶绿素a和叶绿素b，丙丁代表叶黄素和胡萝卜素，C错误；
D、秋冬季节，温度降低，叶绿素分解，落叶中（甲+乙）＜（丙+丁），D错误。
故答案为：B。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
18．【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光，680nm波长的光是红光，黄光转为红光，吸收的光能增多， 光反应阶段变快，造成[H]和ATP增加，C3的还原加快，因此C3的含量会减少，A正确；
B、色素分离的原理：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，B错误；
C、在制作根尖细胞有丝分裂装片过程中，解离后用清水漂洗，清水漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度，没有必要使用蒸馏水，C错误；
D、根据标志重捕法的计算公式：种群中个体数(N)/标记总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数可知，若标志物脱落，则会导致重捕中被标志的个体数偏小，最终导致实验所得到数值比实际数值大，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。叶绿素对绿光吸收量最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。色素只能吸收 可见光 进行光合作用，不能吸收红外光和紫外光。
（2）色素的分离：不同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的快，反之则慢，这样色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法：纸层析法。
（3）标志重捕法：适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。
19．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、甲、乙、丙、丁依次表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，A错误；
B、四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大，B错误；
C、水稻在收获时节，叶绿体含量较低，所以（甲+乙）＜（丙+丁），C正确；
D、提取色素时加入二氧化硅为了研磨充分，加入碳酸钙为了保护色素，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、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，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。
2、分离色素的原理是根据色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸条上扩散速度最快，而色素带的宽窄取决于色素的含量。
3、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）。
20．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、②上与光反应有关的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，A正确；
B、色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素，因色素在层析液中的溶解度不同，故分离色素用的是层析液，B错误；
C、黄化叶片中叶绿素含量较少，故若用黄化叶片做提取色素实验，C和D色素带颜色较浅，C正确；
D、在叶绿体类囊体薄膜（②）上进行的光反应可产生NADPH和ATP，进入叶绿体基质（④）参与暗反应过程，为其提供物质和能量，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、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，所以可用无水乙醇等提取色素。
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、色素的作用：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。
3、图甲中，①②③④分别表示叶绿体的内膜、类囊体薄膜、外膜和基质；
图乙中，A、B、C、D分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
21．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、叶绿体中色素可溶解在有机溶剂中，可使用无水乙醇或 95%乙醇加无水碳酸钠提取色素，碳酸钙是防止破坏叶绿素的，A错误；
B、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，在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素，组成元素中无镁，镁是叶绿素的组成元素，B错误；
C、距离滤液细线最远的为溶解度最大的色素，是橙黄色的胡萝卜素，C正确；
D、由于学生选用秋日叶片，故出现两条色素带可能是由于选用黄叶，其中叶绿素含量极少，若使用绿色叶片且二氧化硅未添加，则研磨不充分，色素提取液含量少，四条色素带都较浅(窄)，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，所以不同色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。
2、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。
22．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、提取光合色素加入CaCO3可以保护色素而不是加快研磨速率，A错误；
B、叶肉细胞没有有色的中央大液泡，但它是成熟的植物细胞，能作为观察植物细胞吸水和失水的实验材料，B错误；
C、菠菜叶肉细胞还包括细胞器膜和核膜等，将一个菠菜叶肉细胞的生物膜提取后制成单分子层铺在水面上，会发现其面积远大于细胞膜面积的2倍，C正确；
D、将一片菠菜叶片一半遮光，一半曝光，自变量是光照的有无，可探究光照的有无对植物光合作用的影响，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、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色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。溶解速度为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
2、影响光合作用的因素： （1）光照强度：主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 （2）CO2的浓度：影响暗反应阶段C3的生成。 （3）温度：通过影响酶的活性来影响光合作用。
23．【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、不同色素对不同波长的光的吸收有差异，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；
B、衡量光合作用强弱的重要指标是净光合速率，从表中数据可知该指标在60%遮光条件下最大，B错误；
C、与对照组相比，35%遮光组气孔导度较大但胞间CO2浓度在60%遮光条件下最小，C错误；
D、从表中数据分析，适当遮光条件下叶片通过增加叶绿素含量和增大气孔导度来提高光合作用速率，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、提高农作物的光能的利用率的方法有：
（1）延长光合作用的时间；
（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；
（3）光照强弱的控制；
（4）必需矿质元素的供应；
（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
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。
24．【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、该实验只能证明植物叶绿体中的色素吸收红光，但无法证明其他色素是否吸收，A正确；
B、由图中实验结果可推断，B蛋白缺失的突变体b色素含量低于野生型，故可推测B蛋白可能会导致光合速率增强，B正确；
C、该实验有两个自变量，一是横坐标的红光光照强度，二是B蛋白的有无，C错误；
D、B蛋白可能与色素的合成有关，故B蛋白可能是一种酶，通过催化色素的合成从而影响色素的含量，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、光不仅是光合作用的必要条件，也可以作为信号对种子萌发、开花等多种生理过程起调节作用。
2、由图可知，突变体b的光合色素含量低于野生型并且随红光强度增大而降低。
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