捕获光能的色素和结构 巩固练 2025年高考生物复习备考

中小学教育资源及组卷应用平台
捕获光能的色素和结构 巩固练
2025年高考生物复习备考
一、单选题
1．下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（　　）
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．采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”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
3．在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到下图近似同心的四个色素环，下列说法正确的是（ ）
A．④的色素在层析液中的溶解度最高
B．提取色素时加入少许CaCO3和SiO2
C．若提取的是缺镁叶片中的色素，则最外侧两圈色素环颜色较淡
D．最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光和红光
4．北方秋季，银杏、黄栌、红枫等树种的叶片由绿变黄或变红，一时间层林尽染，分外妖娆。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
5．某科研团队获得了水稻的叶黄素缺失突变体。对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），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
6．叶绿体是植物细胞中的重要结构，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．散布在细胞质基质中的叶绿体，其形态和分布是静止不动的
B．叶绿体内膜和外膜的成分和结构相似，都具有选择透过性
C．叶绿体基粒由多个类囊体组成，极大地扩展了受光面积和色素附着面积
D．叶绿体基质中存在的少量DNA可通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
7．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是（ ）
①加入的提取液太多　②用体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠代替无水乙醇　③研磨时没有加入碳酸钙　④研磨时没有加入二氧化硅　⑤取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少　⑥画滤液细线的次数少　⑦使用放置数天的菠菜叶
A．①③⑦ B．②④⑤
C．①③④⑤⑥⑦ D．②③④⑤⑥
8．下列有关图示实验的叙述中正确的是（ ）
A．甲图分离叶绿体色素的方法是纸层析法，提取色素用的叶片有可能是秋天的
B．乙图为低倍镜下根尖细胞，换高倍镜可观察到与细胞壁形成有关的高尔基体
C．丙图是验证酵母菌无氧呼吸装置，只能用溴麝香草酚蓝和Ca（OH）2鉴定产物
D．丁图细胞正在质壁分离复原，此时细胞的吸水能力和渗透压都在逐渐增强
9．黄豆种子置于黑暗中萌发，生长的豆芽呈浅黄色，再移至光照条件下，一段时间后，生长的豆芽呈绿色。下列叙述正确的是（ ）
A．豆芽进行了光合作用，变成绿色 B．黑暗中黄色物质合成较多，掩盖了绿色
C．光照引起温度升高，导致豆芽变成绿色 D．光照诱导了叶绿体的形成，导致豆芽变成绿色
10．某研究小组对菠菜绿叶中的色素进行提取，并用纸层析法进行分离，分离结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．甲、乙色素带呈黄绿色，丙、丁色素带呈蓝绿色
B．丁色素带最宽，所含的色素在层析液中扩散速度最快
C．菠菜绿叶的新鲜程度不会影响四种色素带宽窄的比例
D．实验中通过研磨使细胞破裂，有利于有机溶剂提取色素
11．关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
12．如图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，下列相关叙述错误的是（　　）
A．①和②的主要成分是蛋白质和磷脂
B．分布于③上的叶绿素的合成需要Mg
C．在甲、乙中，②上蛋白质的种类和数目相同
D．④中除了含有相关的酶，还含有少量DNA
13．如图横轴表示色素种类，纵轴表示光合色素在滤纸条中的扩散速度，下列说法正确的是（ ）
A．分离色素时滤液细线需浸没在层析液中
B．乙醇是水溶性有机溶剂，四种色素均易溶于乙醇、水或丙酮中
C．四种色素中含量最多的是乙
D．发黄菠菜叶中含量显著减少的是丙和丁
14．叶绿体在细胞中的分布和位置受到动态调控称为叶绿体定位。光照强度稳定时，叶绿体的分布和位置不呈现明显的变化。化学处理破坏细胞内的微丝后，叶绿体定位出现异常。野生型拟南芥（WT）呈深绿色，对叶片的一部分（整体遮光，中间留出一条窄缝）强光照射1h后，被照射的窄缝处变成浅绿色，过程如下图。下列表述错误的是（ ）
A．光学显微镜下可见到呈椭球形、球形的叶绿体
B．强光下浅绿色叶片条带的出现，是因叶绿体的位置和分布发生了变化
C．叶绿体的运动和位置的维持，可能需要借助微丝的作用
D．强光下叶绿体移到两侧，有利于叶肉细胞更充分地吸收光能
15．柑橘黄龙病病原体是专性寄生在韧皮部的细菌，其亚洲种（Las）的致病机理是Las将相关的致病因子（属于分泌蛋白）分泌到柑橘韧皮部细胞中，并靶向作用于细胞质或细胞器上（如叶绿体、液泡、线粒体或内质网）的受体蛋白，抑制柑橘的防御反应，或调控柑橘生长发育以利于病原菌更好地寄生和扩散，从而引起疾病症状。下列说法正确的是（　　）
A．Las细胞分泌致病因子需要内质网和高尔基体参与
B．Las细胞形成核糖体时离不开其核区内的核仁结构
C．柑橘细胞液泡内含有参与光合作用的各种色素和酶
D．柑橘线粒体的内膜向内形成嵴可为酶提供附着位点
二、非选择题
16．叶绿体色素吸收特定波长光的能量后，从基态跃迁至激发态，但激发态不稳定，通过发射荧光回到基态，这些荧光组成的光谱称为发射光谱。类胡萝卜素分子吸收的光能可传递给叶绿素分子，导致类胡萝卜素的发射光遭强度减弱，能量传递效率与色素分子间的距离有关。图中A-D是叶绿素，类胡萝卜素及分子同能量传递的光谱学分析的实验结果。
回答下列问题：
（1）比较图A与图B，图A中曲线b是 （填“叶绿素”或“类胡萝卜素”）的 （填“发射”或“吸收”）光谱。
（2）图C是以454nm的激发光分别诱导1×10-4mol/L类胡萝卜素的苯溶液、5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液、1×10-4mol/L类胡萝卜素+5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液产生的发射光谱。图中曲线g对应 （填“类胡萝卜素”“叶绿素”或“类胡萝卜素+叶绿素”）的发射光谱：曲线g与e、f有差异，原因是 。
（3）图C实验的叶绿素+类胡萝卜素的混合液中，保持类胡萝卜素的浓度为1×10-4mol/L，依次增加叶绿素浓度，以454nm的光对混合液进行激发，分别检测叶绿素和类胡萝卜素的发射光谱，得到图D中的曲线j（叶绿素）和曲线k（类胡萝卜素），据此可知色素间能量传递效率与分子间距离的关系是 。
17．石榴的营养价值比较高，其中含有丰富的维生素、有机酸、糖类、蛋白质、脂肪及钙、磷、钾等多种矿物质元素。如图分别表示石榴果实中三类生物大分子的部分结构模式图，据图回答下列问题：
(1)石榴体内含有的这三类大分子物质的单体都是以 为骨架，它们共同含有的元素是 。
(2)进一步分析物质C，确定其为脱氧核苷酸链，做出此判断的理由可能是 。
(3)不可以用 （填图中字母）来鉴别石榴和其他物种亲缘关系的远近，原因是 。
(4)在培养石榴幼苗过程中，科学家发现长期盐胁迫（150天左右）会降低叶绿素含量，进而影响石榴的生长发育。请用石榴幼苗作为材料，利用纸层析法设计实验验证上述结论（简要叙述实验思路）
实验思路： 。
参考答案：
1．B
A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误；
B、画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B正确；
C、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，C错误；
D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D错误。
2．B
A、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确；
B、研磨时需要加入碳酸钙（CaCO3），可防止研磨时色素被破坏，B错误；
C、研磨时加入少许石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C正确；
D、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利于色素均匀地分离，D正确。
3．B
A、由分析可知，①扩散的最快，其溶解度最高，A错误；
B、提取色素时加入少许SiO2可使研磨更充分，加少许CaCO3可保护色素，B正确；
C、镁是合成叶绿素的原料，若叶片缺镁，则叶绿素含量少，会使最内侧的两圈色素环颜色较淡，C错误；
D、最外侧两圈色素是胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光，D错误。
4．C
树叶的绿色来自叶绿素，树叶中除了含有大量的叶绿素之外，还含有叶黄素、花青素等其他色素，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、胡卜素、花青素的颜色就会表现出来。花青素表现出来就是非常鲜艳的红色，叶黄素表现出来的就是黄色，所以秋天树叶的色彩有红色和黄色深浅不一，非常绚丽，C正确，ABD错误。
5．D
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，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。所以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，从下到上位于第3条，ABC错误，D正确。
6．A
A、叶绿体的形态和分布不是静止的，可随光照强度和光线方向的变化而变化，A错误；
B、叶绿体的外膜、内膜均属于生物膜，都具有选择透过性，B正确；
C、叶绿体基粒由多个类囊体组成，通过类囊体膜极大地扩展了受光面积和色素附着面积，C正确；
D、叶绿体基质中含有少量DNA，可通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，决定某些生物性状，D正确。
7．C
①加入的提取液太多，色素的比例小，则色素带颜色较浅，①正确；
②体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠可以代替无水乙醇，不会导致色素带颜色较浅，②错误；
③研磨时没有加入CaCO3，使部分色素被破坏，③正确；
④研磨时没有加入SiO2，导致研磨不充分，色素没有充分提取，④正确；
⑤取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少，绿叶中所含色素少，⑤正确；
⑥在画滤液细线时，应等滤液干燥后再重画一到两次，画滤液细线次数太少，会使滤纸上的色素量少，也会导致滤纸条上色素带颜色较浅，⑥正确；
⑦使用放置数天的菠菜叶，使部分色素被破坏，叶中所含色素少，⑦正确。
8．A
A、分离叶绿体色素的方法是纸层析法，利用不同色素在层析液中溶解度不同，所以在滤纸条上扩散速度不同，从而分离，从图甲看出，③④条带较窄，说明叶绿素含量减少，因此该叶片可能是秋天的，叶绿素减少，叶片呈黄色，A正确；
B、高尔基体不能在高倍显微镜下观察到，只能在电子显微镜下观察到，B错误；
C、可以在酸性条件下，用重铬酸钾检验酵母菌无氧呼吸的产物，酒精，C错误；
D、如果丁图细胞正在质壁分离复原，则正在吸收水分，细胞液浓度变小，所以渗透压和吸水能力都减弱，D错误。
9．D
叶绿素的形成需要光照条件。黄豆种子置于黑暗中萌发，生长的豆芽呈浅黄色，再移至光照条件下，一段时间后，生长的豆芽呈绿色的原因：在光照条件下，能诱导前质体发育成叶绿体，叶绿体中的叶绿素含量较高，从而使豆芽变绿。综上所述，D正确，ABC错误。
10．D
A、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，丁为胡萝卜素(橙黄色)，丙为叶黄素(黄色)，乙为叶绿素a(蓝绿色)，甲为叶绿素b(黄绿色)，A错误；
B、光合色素乙（叶绿素a）的含量最多，滤纸条上色素带最宽的是乙，B错误；
C、菠菜绿叶的新鲜程度会影响四种色素在滤纸条上色素含量，新鲜的叶片光合色素含量丰富，否则色素可能分解，影响实验结果，C错误；
D、色素易溶于有机溶剂，实验中通过研磨使细胞破裂，有利于有机溶剂提取色素，D正确。
11．B
一般用一到二层纱布过滤研磨液，得到含色素的滤液，如果用定性滤纸，会有很多色素吸附在滤纸上，A错误；分离色素的方法是纸层析法，B正确；划一次滤液细线后要等干燥后再重复画，C错误；应用无水乙醇溶解色素，D错误。
12．C
A、①是线粒体和叶绿体的外膜，②是线粒体和叶绿体的内膜，生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，A正确；
B、图中③表示叶绿体的类囊体薄膜，其上的叶绿素的合成需要Mg，B正确；
C、线粒体的内膜上有与氧呼吸第三阶段有关的酶，线粒体和叶绿体内膜上蛋白质的种类和数量不同，C错误；
D、④表示线粒体和叶绿体的基质，在线粒体基质中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶，叶绿体基质中含有与光合作用暗反应有关的酶，并且两基质中均含有少量DNA，D正确。
13．D
A、色素能溶于层析液，所以分离色素时滤液细线不能浸没在层析液中，A错误；
B、色素能溶有机溶剂而不能溶于水，B错误；
C、4种色素中叶绿素a含量最大，即丙最多，C错误；
D、发黄菠菜叶中含量显著减少的是丙叶绿素a和丁叶绿素b，D正确。
14．D
A、叶绿体形态各异，有椭球形、球形等形状，在光学显微镜下可见，A正确；
B、当光照强度很高时，叶绿体移动到细胞侧面，减少光照，故强光下浅绿色叶片条带的出现，是因叶绿体的位置和分布发生了变化，B正确；
C、由题目可知“化学处理破坏细胞内的微丝后，叶绿体定位出现异常”，所以可推知叶绿体的移动和位置的保持需要借助微丝的作用，C正确；
D、当光照较弱时，叶绿体汇集到细胞顶面，以接收更多的光照，当光照强度很高时，叶绿体移动到细胞侧面，减少光照，D错误。
15．D
A、Las是原核生物，其细胞内没有内质网和高尔基体，A错误；
B、原核细胞中没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关，B错误；
C、与光合作用有关的色素和酶分布在叶绿体中，液泡中的色素与光合作用无关，C错误；
D、柑橘细胞线粒体的内膜向内折叠形成嵴，扩大膜面积，可为酶提供附着位点，D正确。
16． 叶绿素 发射 类胡萝卜素+叶绿素 因为类胡萝卜素分子吸收的光能可以传递给叶绿素分子，但叶绿素的能量不能传给类胡萝卜素，导致类胡萝卜素的发射光谱强度减弱，叶绿素分子的发射光谱强度增强，所以图中发射光谱e为类胡萝卜素的、f为叶绿素的、g为类胡萝卜素+叶绿素的 分子间距离越小，色素间能量传递效率越高
（1）类胡萝卜素不吸收红光，b曲线吸光度大于d曲线，所以图A中曲线b是叶绿素的发射光谱。
（2）图C是以454nm的激发光分别诱导1×10-4mol/L类胡萝卜素的苯溶液、5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液、1×10-4mol/L类胡萝卜素+5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液产生的发射光谱，因类胡萝卜素分子吸收的光能可以传递给叶绿素分子，导致类胡萝卜素的发射光谱强度减弱，叶绿素分子的发射光谱强度增强，所以图中发射光谱e为叶绿素的、f为类胡萝卜素的、g为类胡萝卜素+叶绿素的。曲线g与e、f有差异，原因是因为类胡萝卜素分子吸收的光能可以传递给叶绿素分子，但叶绿素的能量不能传给类胡萝卜素，导致类胡萝卜素的发射光谱强度减弱，叶绿素分子的发射光谱强度增强，所以图中发射光谱e为类胡萝卜素的、f为叶绿素的、g为类胡萝卜素+叶绿素的 。
（3） 图C实验的叶绿素+类胡萝卜素的混合液中，保持类胡萝卜素的浓度为1×10-4moL/L，依次增加叶绿素浓度，以454nm的光对混合液进行激发，分别检测叶绿素和类胡萝 卜素的发射光谱，得到图D中的曲线j (叶绿素) 和曲线k (类胡萝卜素)，由横坐标为叶绿素的浓度，叶绿素浓度越大，叶绿素分子和类胡萝卜素分子的距离越小，叶绿素的吸光度越大，说明分子间距离越小，色素间能量传递效率越高。
17．(1) 碳链 C、H、O
(2)分子C中的五碳糖为脱氧核糖、分子C中含有碱基T（胸腺嘧啶）
(3) A A（多糖）分子不具有物种特异性
(4)实验思路：将大小、生理状况等相同的石榴幼苗平均分成甲、乙两组；甲组用盐胁迫处理，乙组正常处理，两组栽培150天左右；从两组中分别取等量的叶片进行色素的提取并用纸层析法进行分离；观察比较叶绿素条带的宽度。
（1）组成生物大分子的基本单位称为单体。石榴体内含有的图中所示的这三类大分子物质分别为纤维素、蛋白质、核酸，组成它们的单体分别为葡萄糖、氨基酸、核苷酸，这些单体都是以碳链为骨架，它们共同含有的元素是C、H、O。
（2）核酸包括DNA和RNA。DNA由两条脱氧核苷酸链组成，含有的五碳糖是脱氧核糖、特有的碱基是T（胸腺嘧啶）；RNA通常由一条核糖核苷酸链组成，含有的五碳糖是核糖、特有的碱基是U（尿嘧啶）。综上分析可知，若确定物质C为脱氧核苷酸链，则做出此判断的理由可能是：分子C中的五碳糖为脱氧核糖，而且含有碱基T（胸腺嘧啶）。
（3）图中的A、B、C分别表示纤维素、蛋白质、核酸。纤维素属于多糖，多糖不具有物种特异性；蛋白质与核酸都具有物种特异性。可见，不能用图中的A来鉴别石榴和其他物种亲缘关系的远近。
（4）如果利用纸层析法设计实验验证在培养石榴幼苗的过程中，长期盐胁迫（150天左右）会降低叶绿素含量，进而影响石榴的生长发育，则自变量为是否对石榴幼苗进行盐胁迫处理，因变量是叶绿素含量，而其他对实验结果有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此依据实验设计应遵循的对照原则、等量性原则和单一变量原则可知，本实验思路为：将大小、生理状况等相同的石榴幼苗平均分成甲、乙两组；甲组用盐胁迫处理，乙组正常处理，两组栽培150天左右；从两组中分别取等量的叶片进行色素的提取并用纸层析法进行分离；观察比较叶绿素条带的宽度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)