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第10讲 捕获光能的色素和结构
必修1 分子与细胞
第二单元 细胞代谢
实验：提取和分离叶绿体色素。
一、捕获光能的色素
1．绿叶中色素的种类和颜色
考点1 捕获光能的色素和结构
色素的种类 色素的颜色
叶绿素 叶绿素a ____色
叶绿素b ____色
类胡萝卜素 ______ 黄色
________ 橙黄色
蓝绿
黄绿
叶黄素
胡萝卜素
2．绿叶中色素的吸收光谱及其分析
由图并结合所学知识可以看出：
400 ～760 nm
可见光
红光和蓝紫光
蓝紫光
影响叶绿素合成的三大因素
[深化拓展]
1．(人教版必修1 P98正文拓展)春夏季节叶片中的叶绿素含量较多，叶绿素对_______吸收较少，大部分被反射出来，所以叶片会呈现绿色。而到了秋季，气温降低导致_______被破坏，而___________比较稳定，故而呈现黄色。深秋时节，枫树叶变红，是由________中的花青素的颜色造成的。
提示：绿光 叶绿素 类胡萝卜素 液泡
二、叶绿体的结构适于进行光合作用
1．叶绿体的结构
光合色素分布于________上。光合作用的酶分布于______________________________。
类囊体膜
叶绿体基质、
基粒(或类囊体膜)
外膜
内膜
类囊体
基质
基粒
2．叶绿体的功能：进行光合作用的场所。
3．叶绿体中色素的功能：____、____、____光能。
4．叶绿体功能的实验验证
(1)资料1(人教版必修1 P100)①实验者：德国科学家________。
②实验结论
叶绿体能________用于光合作用放__；叶绿体主要吸收_______________。
吸收
传递
转化
恩格尔曼
吸收光能
氧
红光和蓝
紫光
(2)资料2(人教版必修1 P101)：在叶绿体的类囊体膜上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。该资料说明光合作用的有关生化反应在______中进行。
(3)总结：在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的________，在______________________中，还有许多进行光合作用所必需的酶。________是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
叶绿体
色素分子
类囊体膜上和叶绿体基质
色素和酶
2．(人教版必修1 P100－101思考·讨论)恩格尔曼实验设计的巧妙之处
(1)实验材料用__________________，水绵的叶绿体呈____________分布，便于观察，用需氧细菌可确定____________的部位。
(2)没有空气的黑暗环境排除了____________的干扰。
(3)用极细的光束照射，叶绿体上可分为__________和__________的部位，相当于一组对比实验。
(4)临时装片____________与完全暴露在光下的实验再一次验证实验结果。
提示：(1)水绵和需氧细菌 螺旋带状 释放氧气
(2)氧气和光 (3)有光照 无光照 (4)局部曝光
1．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光。 ( )
2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 ( )
提示：叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。
3．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。 ( )
提示：叶片黄化，说明叶绿体中的叶绿素减少，所以吸收红光减少。
×
√
×
4．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。 ( )
提示：叶绿体基质中有酶分布，但没有色素。
5．没有叶绿体，细胞不能进行光合作用。 ( )
提示：蓝细菌细胞中没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。
×
×
1．研究发现温度和光照都会影响叶绿素的合成，请写出探究温度和光照对叶绿素合成影响的实验思路：
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：选取相同的某种植物叶片平分为四组，分别进行光照和室温、光照和低温、黑暗和室温、黑暗和低温处理，每隔一段时间检测叶绿素的含量
2．研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：_________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
预期结果：_____________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：将暗处生长的韭菜幼苗平均分成甲、乙两组，将甲组韭菜幼苗置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养。一段时间后，提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素并比较滤纸条上的色素带
甲组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致；甲组滤纸条上有蓝绿色和黄绿色的色素带，乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带
考向1 光合色素的种类和作用
1．(链接人教版必修1 P99图5-12)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列相关叙述正确的是( )
A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
B．光合作用中①主要吸收红光和蓝紫光
C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收绿光
D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
√
D [题图中②表示叶绿素b、③表示叶绿素a，②③分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，B错误；植物叶片呈现绿色是由于叶片中含有叶绿体，叶绿体中含有叶绿素(②③)，叶绿素吸收绿光很少，反射绿光使得叶片呈绿色，C错误；结合题意“在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境”可知，弱光下②(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。]
考向2 叶绿体的结构和功能
2．(链接人教版必修1 P100图5-13)叶绿体中紧密垛叠的类囊体称为基粒类囊体，而与基粒相连的非垛叠的结构称为基质类囊体。下列叙述错误的是( )
A．基粒类囊体膜和基质类囊体膜相互连接形成连续的膜系统
B．垛叠区与非垛叠区的比例会影响叶绿体对光能的捕获和利用
C．类囊体垛叠形成基粒扩展了受光面积，可提高对光能的利用率
D．基质类囊体中不含光合色素，是光合作用暗反应进行的场所
√
D [基粒类囊体膜和基质类囊体膜相互连接形成连续的膜系统，类囊体膜上含有光合色素，光合色素与光能的利用和捕获有关，类囊体垛叠形成基粒扩展了受光面积，可提高对光能的利用率，因此，垛叠区与非垛叠区的比例会影响叶绿体对光能的捕获和利用，暗反应是在叶绿体基质中进行的，A、B、C正确，D错误。]
一、实验原理
考点2 (探究·实践)绿叶中色素的提取和分离
有机溶剂无水
无水乙醇
溶解度
高
层析液
溶解度
乙醇
二、实验步骤
二氧化硅
碳酸钙
扩散均匀
色素溶
与层析液中
三、实验结果
最少
最高
最快
最多
最低
最慢
绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
(链接人教版必修1 P98探究·实践)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是
( )
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
√
D [提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸条上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。]
体验真题 感悟高考 · 有章可循
√
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
D [氮元素和镁元素都是构成叶绿素分子的必需元素，A正确；光合色素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；叶绿体中的色素在层析液中溶解度越高，扩散得越快，D错误。]
2．(2023·江苏卷)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
√
B [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；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；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；花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，D错误。]
3．(2024·河北卷)高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。
覆膜 处理 叶绿素含量(mg/g) 类胡萝卜素含量
(mg/g)
白膜 1.67 0.71
蓝膜 2.20 0.90
绿膜 1.74 0.65
回答下列问题：
(1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中______光可被位于叶绿体______________上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的C3还原转化为______和__________。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的__________较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。
蓝
类囊体薄膜
C5
糖类
紫外光
(2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用____________作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是_______________________________________________________________________________________________________。
无水乙醇
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，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰
(3)研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (答出两点即可)。
覆盖蓝膜紫外光透过率低，蓝光透过率高，降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响其光合作用；与覆盖白膜和绿膜比，覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利于幼苗进行光合作用
[解析] (1)叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。其中叶绿素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。分析题图，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中蓝光可被位于叶绿体类囊体薄膜上的光合色素高效吸收后用于光反应。暗反应阶段，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。据图可知，与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的紫外光较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。
(2)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。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，为了排除类胡萝卜素的干扰，测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光。(3)据图可知，与覆盖其他色的膜相比，覆盖蓝膜的紫外光透过率低，蓝光透过率高，在降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响其光合作用；据表中数据分析，与覆盖白膜和绿膜比，覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利于幼苗进行光合作用。
1．(2024·江苏南京一模)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a
D．叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度
课时数智作业(十) 捕获光能的色素和结构
题号
1
3
5
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7
9
10
√
D [叶绿素a的尾部具有亲脂性特点，而生物膜的基本支架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部可能嵌在类囊体薄膜中，A错误；镁元素在细胞中主要以离子的形式存在，B错误；叶绿素a易溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇提取，而不是用无水乙醇作为层析液，C错误；叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度，D正确。]
题号
1
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2．(2024·广东广州一模)树林中健康的叶片被病虫害影响会导致叶片枯黄或者脱落，吸收光能的能力就会下降。以这种变化为主要原理，可使用航空遥感监测技术。下列哪种波段的光吸收能力的变化，以了解病虫害的实际症状( )
A．绿光 B．蓝紫光
C．红外光 D．紫外光
题号
1
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√
B [叶绿素主要吸收的是红光和蓝紫光，因此可以通过监测红光和蓝紫光波长的光吸收能力的变化，了解病虫害的实际症状，B正确，A、C、D错误。]
题号
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3．(2024·广东深圳模拟)叶绿体基因编码的D1蛋白是光合复合体的核心蛋白，位于叶绿体类囊体薄膜上，结构如图所示。下列相关说法正确的是( )
题号
1
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A．D1蛋白肽链氨基端位于细胞质基质
B．D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层内
C．D1蛋白参与二氧化碳的固定与还原
D．D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成
题号
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√
D [分析题图可知，D1蛋白肽链氨基端位于叶绿体基质中，A错误；磷脂的尾部疏水，头部亲水，故D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层外，B错误；分析题图和题干可知，D1蛋白位于叶绿体类囊体薄膜上，而二氧化碳的固定与还原发生在叶绿体基质中，故D1蛋白不参与二氧化碳的固定与还原，C错误；蛋白质的合成场所为核糖体，且D1蛋白是叶绿体基因编码的，故D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成，D正确。]
题号
1
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10
4．(2024·辽宁丹东期末)如图是绿色植物光合作用过程中叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱图。据图分析下列叙述正确的是( )
题号
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A．c为类胡萝卜素，它在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，而不吸收绿光，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色
C．可根据绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同来提取色素
D．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，叶绿素b在层析液中的溶解度最小
题号
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10
√
D [c为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，几乎不吸收红光，所以几乎不能利用红光来合成光反应中的ATP，A错误；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，叶绿素和类胡萝卜素对绿光吸收最少而被反射出来，所以叶片呈现绿色，B错误；根据绿叶中的色素可溶解在无水乙醇中来提取，根据色素在层析液中的溶解度不同来分离色素，C错误；胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，色素带位于滤纸条最上端，叶绿素b在层析液中的溶解度最小，色素带位于滤纸条最下端，D正确。]
题号
1
3
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10
5．(2024·湖北武汉华师大一附中期中)为研究光照强度对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素，用层析液进行纸层析，如图是滤纸条层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是( )
A．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收蓝紫光和红光
B．条带位置反映色素在层析液中溶解度大小
C．增加类胡萝卜素有利于该植物抵御强光照
D．推测幼苗叶片中叶绿素的合成不需要光照
题号
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√
D [Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，二者主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，A正确；层析的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸条上的扩散速度快(位于滤纸条上方)，反之则慢，故条带位置反映色素在层析液中溶解度大小，B正确；从条带结果看，强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照，C正确；幼苗叶片中叶绿素的合成需要光照，D错误。]
题号
1
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10
6．(2024·广东清远一模)紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是( )
A．实验材料应选取新鲜的紫苏叶片
B．研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素
D．研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液
题号
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√
C [紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关，因此欲提取紫苏叶片中的色素，应选取新鲜的紫苏叶片，A正确；研磨叶片时添加二氧化硅，能破坏细胞结构，有助于研磨充分，B正确；花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中，研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的花青素，但不能溶解叶片中分布在叶绿体内的光合色素，因为叶绿体中的光合色素不溶于水，C错误；将研磨得到的液体迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤。将滤液收集到试管中，D正确。]
题号
1
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7．(2024·广东茂名二模)某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验，结果如图，下列叙述错误的是( )
A．用纸层析法来分离叶片中的光合色素
B．嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等
C．相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等
D．不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大
题号
1
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√
C [各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，所以用纸层析法来分离叶片中的光合色素，A正确；嫩叶中色素含量为6＋2＝8，老叶中色素含量为5＋3＝8，所以嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等，B正确；嫩叶与老叶的叶绿素和类胡萝卜素含量都不同，所以相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率不一定相等，C错误；不同发育阶段叶绿素含量的变化为6→12→5，类胡萝卜素的含量变化为2→4→3，所以不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大，D正确。]
题号
1
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10
8．生物学兴趣小组为探究在适度补水的条件下某叶片光合色素含量的变化，进行了相关实验，结果如下表(单位：mg/g)，下列说法不正确的是( )
题号
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组别 实验条件 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素
甲 自然条件 0.37 0.45 0.12
乙 适度补水 1.14 0.53 0.12
A．该实验为对照实验，其中甲组是对照组，乙组是实验组
B．叶绿素主要吸收蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
C．光合色素主要存在于绿色植物叶肉细胞，还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞
D．据表推测：其余条件相同且适宜，在适度补水的条件下，植物能提高光合作用速率
题号
1
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10
√
B [由实验处理情况可知，甲组为自然条件下的结果，乙组进行了适度补水的处理，则甲组为对照组，乙组为实验组，A正确；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，B错误；光合色素位于叶绿体中，叶绿体主要存在于绿色植物叶肉细胞，还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞，C正确；由表格数据可知，在适度补水条件下，叶绿素的含量增加，能提高植物的光合作用速率，D正确。]
题号
1
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10
9．(2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
题号
1
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10
组别 光照 处理 首次开花 时间 茎粗 (mm) 花的叶 黄素含 量(g/kg) 鲜花累计
平均产量
(kg/hm2)
① 光照8 h/ 黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000
题号
1
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9
10
组别 光照 处理 首次开花 时间 茎粗 (mm) 花的叶 黄素含 量(g/kg) 鲜花累计
平均产量
(kg/hm2)
② 光照12 h/ 黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800
③ 光照16 h/ 黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500
A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
题号
1
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√
C [由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；由表中信息可知，第②组光照处理，花的
题号
1
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10
叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，但与第②组产量相差不大，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的叶黄素含量与花的产量不呈正相关，D错误。]
题号
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10．(8分)(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，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下(400 μmol·m-2·s-1)，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光(1 μmol·m-2·s-1)下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题：
题号
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(1)提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是_____________，加入少许碳酸钙可以____________________________。
(2)野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是___________________________________________________________。
(3)正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为___________________________________________________________
___________________________________________________________。
防止研磨中色素被破坏(1分)
无水乙醇(1分)
叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成
纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，光合
作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需求
题号
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(4)现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合子种子为白色；②_______________________________________________________________________________。
与野生型相比，纯合突变体叶片
中类胡萝卜素含量极低(几乎为零)
[解析] (1)叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂中，所以常使用无水乙醇提取。加入少许碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。(2)叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成，所以野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高。(3)在正常光照下(400 μmol·m-2·s-1)，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失，叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，分别为0.3和0.1，说明纯合突变体的光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需求，使得植株难以生长，因此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子。(4)由图可知：与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低(几乎为零)，说明此突变体与类胡萝卜素合成有关。
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(教师用书独具)
(2022·辽宁卷节选)浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：
光合色素的提取、分离和含量测定
(1)在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和______________。在细胞中，这些光合色素分布在________________________。
类胡萝卜素
叶绿体的
类囊体薄膜上
(2)测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。
样品 叶绿素a(mg·g-1) 叶绿素b(mg·g-1)
上层 0.199 0.123
中层 0.228 0.123
下层 0.684 0.453
数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为___________________________________________。
下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光
[解析] (1)浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，高等植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。在细胞中，这些光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)由于下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，故取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高。
谢 谢 ！第10讲 捕获光能的色素和结构
实验：提取和分离叶绿体色素。
考点1 捕获光能的色素和结构
一、捕获光能的色素
1．绿叶中色素的种类和颜色
色素的种类 色素的颜色
叶绿素 叶绿素a __________色
叶绿素b __________色
类胡萝卜素 ____________ 黄色
____________ 橙黄色
2．绿叶中色素的吸收光谱及其分析
由图并结合所学知识可以看出：
[深化拓展]
影响叶绿素合成的三大因素
1．(人教版必修1 P98正文拓展)春夏季节叶片中的叶绿素含量较多，叶绿素对________吸收较少，大部分被反射出来，所以叶片会呈现绿色。而到了秋季，气温降低导致__________被破坏，而______________比较稳定，故而呈现黄色。深秋时节，枫树叶变红，是由________中的花青素的颜色造成的。
二、叶绿体的结构适于进行光合作用
1．叶绿体的结构
光合色素分布于____________上。光合作用的酶分布于______________________。
2．叶绿体的功能：进行光合作用的场所。
3．叶绿体中色素的功能：____________、____________、____________光能。
4．叶绿体功能的实验验证
(1)资料1(人教版必修1 P100)①实验者：德国科学家____________。
②实验结论
叶绿体能__________用于光合作用放________；叶绿体主要吸收____________。
(2)资料2(人教版必修1 P101)：在叶绿体的类囊体膜上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。该资料说明光合作用的有关生化反应在____________中进行。
(3)总结：在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的____________，在________________________中，还有许多进行光合作用所必需的酶。____________是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
2．(人教版必修1 P100－101思考·讨论)恩格尔曼实验设计的巧妙之处
(1)实验材料用__________________，水绵的叶绿体呈____________分布，便于观察，用需氧细菌可确定____________的部位。
(2)没有空气的黑暗环境排除了____________的干扰。
(3)用极细的光束照射，叶绿体上可分为__________和__________的部位，相当于一组对比实验。
(4)临时装片____________与完全暴露在光下的实验再一次验证实验结果。
1．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光。 ( )
2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 ( )
3．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。 ( )
4．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。 ( )
5．没有叶绿体，细胞不能进行光合作用。 ( )
1．研究发现温度和光照都会影响叶绿素的合成，请写出探究温度和光照对叶绿素合成影响的实验思路：
。
2．研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：
。
预期结果：
。
光合色素的种类和作用
1．(链接人教版必修1 P99图5 12)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列相关叙述正确的是( )
A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
B．光合作用中①主要吸收红光和蓝紫光
C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收绿光
D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
叶绿体的结构和功能
2．(链接人教版必修1 P100图5 13)叶绿体中紧密垛叠的类囊体称为基粒类囊体，而与基粒相连的非垛叠的结构称为基质类囊体。下列叙述错误的是( )
A．基粒类囊体膜和基质类囊体膜相互连接形成连续的膜系统
B．垛叠区与非垛叠区的比例会影响叶绿体对光能的捕获和利用
C．类囊体垛叠形成基粒扩展了受光面积，可提高对光能的利用率
D．基质类囊体中不含光合色素，是光合作用暗反应进行的场所
考点2 (探究·实践)绿叶中色素的提取和分离
一、实验原理
二、实验步骤
三、实验结果
绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
(链接人教版必修1 P98探究·实践)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是( )
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
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
2．(2023·江苏卷)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
3．(2024·河北卷)高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。
覆膜处理 叶绿素含(mg/g) 类胡萝卜素含量(mg/g)
白膜 1．67 0．71
蓝膜 2．20 0．90
绿膜 1．74 0．65
回答下列问题：
(1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中______光可被位于叶绿体______________上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的C3还原转化为______和________。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的__________较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。
(2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用____________作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是____________________________________。
(3)研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_______________________________________________________(答出两点即可)。
[夯实必备知识]自主诊断
考点1
一、1．蓝绿 黄绿 叶黄素 胡萝卜素 2．400～760 nm 可见光 红光和蓝紫光 蓝紫光
二、1．外膜 内膜 类囊体 基质 基粒 类囊体膜 叶绿体基质、基粒(或类囊体膜) 3．吸收 传递 转化 4．(1)恩格尔曼 吸收光能 氧 红光和蓝紫光 (2)叶绿体 (3)色素分子 类囊体膜上和叶绿体基质 色素和酶
[落实实验基础]自主诊断
考点2
一、有机溶剂无水乙醇 无水乙醇 溶解度 溶解度高 层析液
二、二氧化硅 碳酸钙 扩散均匀 色素溶于层析液中
三、最少 最高 最快 最多 最低 最慢
第10讲 捕获光能的色素和结构
考点1
教材隐性知识
1．提示：绿光 叶绿素 类胡萝卜素 液泡
2．提示：(1)水绵和需氧细菌 螺旋带状 释放氧气
(2)氧气和光 (3)有光照 无光照 (4)局部曝光
澄清概念
1．√
2．×提示：叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。
3．×提示：叶片黄化，说明叶绿体中的叶绿素减少，所以吸收红光减少。
4．×提示：叶绿体基质中有酶分布，但没有色素。
5．×提示：蓝细菌细胞中没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。
达成学科素养
1．提示：选取相同的某种植物叶片平分为四组，分别进行光照和室温、光照和低温、黑暗和室温、黑暗和低温处理，每隔一段时间检测叶绿素的含量
2．提示：将暗处生长的韭菜幼苗平均分成甲、乙两组，将甲组韭菜幼苗置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养。一段时间后，提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素并比较滤纸条上的色素带
甲组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致；甲组滤纸条上有蓝绿色和黄绿色的色素带，乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带
评价迁移应用
1．D [题图中②表示叶绿素b、③表示叶绿素a，②③分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，B错误；植物叶片呈现绿色是由于叶片中含有叶绿体，叶绿体中含有叶绿素(②③)，叶绿素吸收绿光很少，反射绿光使得叶片呈绿色，C错误；结合题意“在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境”可知，弱光下②(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。]
2．D [基粒类囊体膜和基质类囊体膜相互连接形成连续的膜系统，类囊体膜上含有光合色素，光合色素与光能的利用和捕获有关，类囊体垛叠形成基粒扩展了受光面积，可提高对光能的利用率，因此，垛叠区与非垛叠区的比例会影响叶绿体对光能的捕获和利用，暗反应是在叶绿体基质中进行的，A、B、C正确，D错误。]
考点2
评价迁移应用
D [提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸条上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。]
体验真题
1．D [氮元素和镁元素都是构成叶绿素分子的必需元素，A正确；光合色素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；叶绿体中的色素在层析液中溶解度越高，扩散得越快，D错误。]
2．B [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；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；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；花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，D错误。]
3．(1)蓝 类囊体薄膜 C5 糖类 紫外光 (2)无水乙醇 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，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰 (3)覆盖蓝膜紫外光透过率低，蓝光透过率高，降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响其光合作用；与覆盖白膜和绿膜比，覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利于幼苗进行光合作用
8 / 8课时数智作业(十) 捕获光能的色素和结构
1．(2024·江苏南京一模)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a
D．叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度
2．(2024·广东广州一模)树林中健康的叶片被病虫害影响会导致叶片枯黄或者脱落，吸收光能的能力就会下降。以这种变化为主要原理，可使用航空遥感监测技术。下列哪种波段的光吸收能力的变化，以了解病虫害的实际症状( )
A．绿光 B．蓝紫光
C．红外光 D．紫外光
3．(2024·广东深圳模拟)叶绿体基因编码的D1蛋白是光合复合体的核心蛋白，位于叶绿体类囊体薄膜上，结构如图所示。下列相关说法正确的是( )
A．D1蛋白肽链氨基端位于细胞质基质
B．D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层内
C．D1蛋白参与二氧化碳的固定与还原
D．D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成
4．(2024·辽宁丹东期末)如图是绿色植物光合作用过程中叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱图。据图分析下列叙述正确的是( )
A．c为类胡萝卜素，它在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，而不吸收绿光，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色
C．可根据绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同来提取色素
D．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，叶绿素b在层析液中的溶解度最小
5．(2024·湖北武汉华师大一附中期中)为研究光照强度对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素，用层析液进行纸层析，如图是滤纸条层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是( )
A．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收蓝紫光和红光
B．条带位置反映色素在层析液中溶解度大小
C．增加类胡萝卜素有利于该植物抵御强光照
D．推测幼苗叶片中叶绿素的合成不需要光照
6．(2024·广东清远一模)紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是( )
A．实验材料应选取新鲜的紫苏叶片
B．研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素
D．研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液
7．(2024·广东茂名二模)某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验，结果如图，下列叙述错误的是( )
A．用纸层析法来分离叶片中的光合色素
B．嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等
C．相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等
D．不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大
8．生物学兴趣小组为探究在适度补水的条件下某叶片光合色素含量的变化，进行了相关实验，结果如下表(单位：mg/g)，下列说法不正确的是( )
组别 实验条件 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素
甲 自然条件 0.37 0.45 0.12
乙 适度补水 1.14 0.53 0.12
A．该实验为对照实验，其中甲组是对照组，乙组是实验组
B．叶绿素主要吸收蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
C．光合色素主要存在于绿色植物叶肉细胞，还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞
D．据表推测：其余条件相同且适宜，在适度补水的条件下，植物能提高光合作用速率
9．(2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别 光照 处理 首次开花 时间 茎粗 (mm) 花的叶 黄素含 量(g/kg) 鲜花累计 平均产量 (kg/hm2)
① 光照8 h/ 黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000
② 光照12 h/ 黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800
③ 光照16 h/ 黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500
A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
10．(8分)(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，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下(400 μmol·m-2·s-1)，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光(1 μmol·m-2·s-1)下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题：
(1)提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是____________，加入少许碳酸钙可以________________________。
(2)野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为__________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合子种子为白色；②______________________________________________。
课时数智作业(十)
1．D [叶绿素a的尾部具有亲脂性特点，而生物膜的基本支架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部可能嵌在类囊体薄膜中，A错误；镁元素在细胞中主要以离子的形式存在，B错误；叶绿素a易溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇提取，而不是用无水乙醇作为层析液，C错误；叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度，D正确。]
2．B [叶绿素主要吸收的是红光和蓝紫光，因此可以通过监测红光和蓝紫光波长的光吸收能力的变化，了解病虫害的实际症状，B正确，A、C、D错误。]
3．D [分析题图可知，D1蛋白肽链氨基端位于叶绿体基质中，A错误；磷脂的尾部疏水，头部亲水，故D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层外，B错误；分析题图和题干可知，D1蛋白位于叶绿体类囊体薄膜上，而二氧化碳的固定与还原发生在叶绿体基质中，故D1蛋白不参与二氧化碳的固定与还原，C错误；蛋白质的合成场所为核糖体，且D1蛋白是叶绿体基因编码的，故D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成，D正确。]
4．D [c为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，几乎不吸收红光，所以几乎不能利用红光来合成光反应中的ATP，A错误；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，叶绿素和类胡萝卜素对绿光吸收最少而被反射出来，所以叶片呈现绿色，B错误；根据绿叶中的色素可溶解在无水乙醇中来提取，根据色素在层析液中的溶解度不同来分离色素，C错误；胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，色素带位于滤纸条最上端，叶绿素b在层析液中的溶解度最小，色素带位于滤纸条最下端，D正确。]
5．D [Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，二者主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，A正确；层析的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸条上的扩散速度快(位于滤纸条上方)，反之则慢，故条带位置反映色素在层析液中溶解度大小，B正确；从条带结果看，强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照，C正确；幼苗叶片中叶绿素的合成需要光照，D错误。]
6．C [紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关，因此欲提取紫苏叶片中的色素，应选取新鲜的紫苏叶片，A正确；研磨叶片时添加二氧化硅，能破坏细胞结构，有助于研磨充分，B正确；花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中，研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的花青素，但不能溶解叶片中分布在叶绿体内的光合色素，因为叶绿体中的光合色素不溶于水，C错误；将研磨得到的液体迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤。将滤液收集到试管中，D正确。]
7．C [各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，所以用纸层析法来分离叶片中的光合色素，A正确；嫩叶中色素含量为6＋2＝8，老叶中色素含量为5＋3＝8，所以嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等，B正确；嫩叶与老叶的叶绿素和类胡萝卜素含量都不同，所以相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率不一定相等，C错误；不同发育阶段叶绿素含量的变化为6→12→5，类胡萝卜素的含量变化为2→4→3，所以不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大，D正确。]
8．B [由实验处理情况可知，甲组为自然条件下的结果，乙组进行了适度补水的处理，则甲组为对照组，乙组为实验组，A正确；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，B错误；光合色素位于叶绿体中，叶绿体主要存在于绿色植物叶肉细胞，还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞，C正确；由表格数据可知，在适度补水条件下，叶绿素的含量增加，能提高植物的光合作用速率，D正确。]
9．C [由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，但与第②组产量相差不大，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的叶黄素含量与花的产量不呈正相关，D错误。]
10．(除标注外，每空2分，共8分)(1)无水乙醇(1分) 防止研磨中色素被破坏(1分) (2)叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成 (3)纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需求 (4)与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低(几乎为零)
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