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第12讲 捕获光能的色素和结构
【课标要求】 活动：绿叶中色素的提取和分离。
1．绿叶中色素的提取和分离实验
(1)实验原理。
有机溶剂
层析液
(2)实验步骤。
使研磨充分
保护色素
溶解色素
使扩散均匀
滤液细线
橙黄色
蓝绿色
[易错提醒] 胡萝卜素含量最少，其色素带最窄，在层析液中溶解度最大，所以扩散最快；叶绿素a的含量最多，其色素带最宽。
2．叶绿体的结构与功能
(1)叶绿体的结构模式图。
光反应
暗反应
(2)叶绿体的功能。
外膜
叶绿体基质
暗反应
类囊体
色素
光反应
光合作用
光束照射
所有受光
3．叶绿体中色素的吸收光谱分析
由图可以看出：
400～760
可见光
红光和蓝紫光
蓝紫光
[易错提醒] 植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素(叶绿素)对绿光吸收最少，绿光被反射出来。植物的液泡中也含有色素，但其中的色素不参与光合作用。
1．绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
2．塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择
(1)为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各种颜色的光均可被作物吸收(对黄绿色吸收较少)。
(2)阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，宜选择植物吸收利用率最高的“红光或蓝紫光”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄绿光”利用率极低，从节省能源(节电、节省成本)的角度讲，用红灯泡、蓝紫灯泡效率最高。
3．影响叶绿素合成因素的分析
√
考向1 绿叶中色素的提取和分离
1．(2024·贵州选择考)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
解析：叶片研磨时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，A项正确；绿叶中的光合色素不止一种，不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，它们在滤纸条上扩散的速度也不同，故可以采用层析法分离提取液中的光合色素，B项正确；光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，如叶绿素含量/类胡萝卜素含量的值高时，叶片呈绿色，该值低时叶片发黄，C项正确；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，因此使用蓝紫光波段测定的为叶绿素和类胡萝卜素的总含量，D项错误。
√
2．为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均会减小
二氧化硅 颗粒大小/目
0 20 50 100 200
叶绿素种类 叶绿素a/(mg·g－1) 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47
叶绿素b/(mg·g－1) 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12
解析：提取色素的原理是光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，A项正确；据题表可知，与不加二氧化硅(对照组)相比，加入二氧化硅能够增加叶绿素a的含量，减少叶绿素b的含量，所以加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取无益，B项错误；据题表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取得到的叶绿素总量(叶绿素a的量＋叶绿素b的量＝0.70 mg·g－1)最多，C项正确；碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若在研磨过程中未加入碳酸钙，则题表中数据均会减小，D项正确。
√
考向2 叶绿体的结构适于进行光合作用
3．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。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是( )
A．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上
B．利用层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端
C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光
D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
解析：题图中①(叶绿素b)、②(叶绿素a)主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A项错误；利用层析法分离色素时，①(叶绿素b)应位于滤纸条的最下端，B项错误；植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少，绿光被反射出来，C项错误；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，故弱光下①(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D项正确。
4．(2023·高考全国卷甲)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有糖产生。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”)。
差速离心法
类囊体薄膜
蓝紫光
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下在该悬浮液中不能产生糖，原因是________________________________。
(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。
答案：黑暗条件下不能进行光反应，不能生成ATP和NADPH，因此不能还原C3，不能生成糖类
答案：实验思路：将叶绿体用无水乙醇脱色，用适量碘液处理，观察叶绿体的颜色变化。预期结果：叶绿体变蓝色。
√
高考真题体验
1．(2024·广东选择考)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是( )
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
解析：本实验的目的是用层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，应选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A项错误；提取绿叶中的色素时，所用提取液为无水乙醇，研磨时不能用水补充损失的提取液，B项错误；由于滤纸条不会相互影响，且层析液的成分相同，因此两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C项正确；用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D项错误。
√
2．(2022·湖北选择考)某植物的2种黄叶突变体表型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量(单位：μg·g－1)，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是( )
A．2种突变体的出现增加了物种多样性
B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C．2种突变体的光合色素含量差异是由不同基因的突变所致
D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
植株
类型 叶绿
素a 叶绿
素b 类胡萝
卜素 叶绿素/类
胡萝卜素
野生型 1 235 519 419 4.19
突变体1 512 75 370 1.59
突变体2 115 20 379 0.36
解析：2种突变体与野生型是同一物种，所以突变体出现并没有增加物种多样性，而是因为基因的不同，增加了遗传(基因)多样性，A项错误；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，题表中数据显示，突变体1的叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)含量明显高于突变体2，故突变体1比突变体2吸收红光的能力强，B项错误；2种突变体的光合色素含量存在差异，其光合色素含量均低于野生型，且2种突变体的表型相似，因此二者可能是由相同基因发生不同方向的突变所致，C项错误；分析题表数据可知，与野生型相比，黄叶突变体的叶绿素/类胡萝卜素的值都大幅度下降，叶绿素呈绿色，类胡萝卜素大多呈黄色，由此可推断，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅度下降可导致突变体的叶片呈黄色，D项正确。
3．(2023·海南选择考)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是________；用层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第________条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是____________，该光源的最佳补光时间是________小时·天－1，判断该光源是最佳补光光源的依据是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
叶绿素
1、2
红光＋蓝光
6
在不同的补光时间内，补光光源为红光＋蓝光的组获得的平均花朵数均最多，有利于促进火龙果成花
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)。
答案：将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高的为最适光照强度。第12讲 捕获光能的色素和结构
【课标要求】 活动：绿叶中色素的提取和分离。
INCLUDEPICTURE "核心知识CSJ.TIF"
1．绿叶中色素的提取和分离实验
(1)实验原理。
(2)实验步骤。
[易错提醒] 胡萝卜素含量最少，其色素带最窄，在层析液中溶解度最大，所以扩散最快；叶绿素a的含量最多，其色素带最宽。
2．叶绿体的结构与功能
(1)叶绿体的结构模式图。
(2)叶绿体的功能。
3．叶绿体中色素的吸收光谱分析
由图可以看出：
[易错提醒] 植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素(叶绿素)对绿光吸收最少，绿光被反射出来。植物的液泡中也含有色素，但其中的色素不参与光合作用。
INCLUDEPICTURE "重难突破CSJ.TIF"
1．绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
2．塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择
(1)为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各种颜色的光均可被作物吸收(对黄绿色吸收较少)。
(2)阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，宜选择植物吸收利用率最高的“红光或蓝紫光”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄绿光”利用率极低，从节省能源(节电、节省成本)的角度讲，用红灯泡、蓝紫灯泡效率最高。
3．影响叶绿素合成因素的分析
INCLUDEPICTURE "考向探究CSJ.TIF"
考向1 绿叶中色素的提取和分离
1．(2024·贵州选择考)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( D )
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
解析：叶片研磨时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，A项正确；绿叶中的光合色素不止一种，不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，它们在滤纸条上扩散的速度也不同，故可以采用层析法分离提取液中的光合色素，B项正确；光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，如叶绿素含量/类胡萝卜素含量的值高时，叶片呈绿色，该值低时叶片发黄，C项正确；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，因此使用蓝紫光波段测定的为叶绿素和类胡萝卜素的总含量，D项错误。
2．为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表所示。下列有关叙述错误的是( B )
二氧化硅 颗粒大小/目
0 20 50 100 200
叶绿素种类 叶绿素a/(mg·g－1) 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47
叶绿素b/(mg·g－1) 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12
A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均会减小
解析：提取色素的原理是光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，A项正确；据题表可知，与不加二氧化硅(对照组)相比，加入二氧化硅能够增加叶绿素a的含量，减少叶绿素b的含量，所以加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取无益，B项错误；据题表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取得到的叶绿素总量(叶绿素a的量＋叶绿素b的量＝0.70 mg·g－1)最多，C项正确；碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若在研磨过程中未加入碳酸钙，则题表中数据均会减小，D项正确。
考向2 叶绿体的结构适于进行光合作用
3．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。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是( D )
A．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上
B．利用层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端
C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光
D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
解析：题图中①(叶绿素b)、②(叶绿素a)主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A项错误；利用层析法
分离色素时，①(叶绿素b)应位于滤纸条的最下端，B项错误；植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少，绿光被反射出来，C项错误；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，故弱光下①(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D项正确。
4．(2023·高考全国卷甲)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有糖产生。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”)。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下在该悬浮液中不能产生糖，原因是______________________________________________。
(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。
答案：(1)差速离心法 类囊体薄膜 蓝紫光
(2)黑暗条件下不能进行光反应，不能生成ATP和NADPH，因此不能还原C3，不能生成糖类
(3)实验思路：将叶绿体用无水乙醇脱色，用适量碘液处理，观察叶绿体的颜色变化。预期结果：叶绿体变蓝色。
高考真题体验
1．(2024·广东选择考)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是( C )
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
解析：本实验的目的是用层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，应选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A项错误；提取绿叶中的色素时，所用提取液为无水乙醇，研磨时不能用水补充损失的提取液，B项错误；由于滤纸条不会相互影响，且层析液的成分相同，因此两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C项正确；用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D项错误。
2．(2022·湖北选择考)某植物的2种黄叶突变体表型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量(单位：μg·g－1)，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是( D )
植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素
野生型 1 235 519 419 4.19
突变体1 512 75 370 1.59
突变体2 115 20 379 0.36
A．2种突变体的出现增加了物种多样性
B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C．2种突变体的光合色素含量差异是由不同基因的突变所致
D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
解析：2种突变体与野生型是同一物种，所以突变体出现并没有增加物种多样性，而是因为基因的不同，增加了遗传(基因)多样性，A项错误；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，题表中数据显示，突变体1的叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)含量明显高于突变体2，故突变体1比突变体2吸收红光的能力强，B项错误；2种突变体的光合色素含量存在差异，其光合色素含量均低于野生型，且2种突变体的表型相似，因此二者可能是由相同基因发生不同方向的突变所致，C项错误；分析题表数据可知，与野生型相比，黄叶突变体的叶绿素/类胡萝卜素的值都大幅度下降，叶绿素呈绿色，类胡萝卜素大多呈黄色，由此可推断，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅度下降可导致突变体的叶片呈黄色，D项正确。
3．(2023·海南选择考)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是________；用层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第________条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是____________，该光源的最佳补光时间是________小时·天－1，判断该光源是最佳补光光源的依据是_________________________________________________
______________________________________________________。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)。
答案：(1)叶绿素 1、2 (2)红光＋蓝光 6 在不同的补光时间内，补光光源为红光＋蓝光的组获得的平均花朵数均最多，有利于促进火龙果成花 (3)将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高的为最适光照强度。
课时跟踪练12
1．(2025·清远部分学校模拟)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。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是( C )
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
解析：欲提取紫苏叶片中的色素，应选取新鲜的紫苏叶片，A项正确；研磨叶片时添加二氧化硅，能破坏细胞结构，有助于研磨得充分，B项正确；花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂，研磨叶片时添加蒸馏水可以溶解叶片中的花青素，但不能溶解叶片中的光合色素，因为叶绿体中的光合色素不溶于水，C项错误；将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一块单层尼龙布)进行过滤，将滤液收集到试管中，D项正确。
2.某同学用绿色菠菜叶和黄化菠菜叶进行了光合色素的提取和分离实验，实验操作过程相同，分别得到滤纸条甲和乙，如右图所示。下列叙述正确的是( B )
A．分离色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理
B．滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失
C．滤液细线若没入层析液的液面将得到宽度变窄的色素带
D．滤纸条乙缺少2条色素带的原因是未加碳酸钙
解析：分离色素利用了光合色素随层析液在滤纸条上扩散速度不同的原理，A项错误；滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失，B项正确；层析液是有机溶剂，滤液细线若没入层析液的液面将导致色素溶解在层析液中，因此将得到颜色较浅的色素带或得不到色素带，C项错误；滤纸条乙缺少2条色素带的原因是黄化菠菜叶不含叶绿素，D项错误。
3．(2025·深圳高三调研)某兴趣小组合作完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，主要步骤包括：色素的提取→制备滤纸条→画滤液细线→色素的分离。下列叙述正确的是( D )
A．色素的提取：用无水乙醇和层析液进行色素提取
B．制备滤纸条：滤纸条一端剪去两角并在另一端底部画细线
C．画滤液细线：为防止滤液细线过粗一般只画一次
D．色素的分离：离滤液细线最远的是橙黄色的条带
解析：光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中，常用无水乙醇提取光合色素，A项错误；制备滤纸条时，将干燥的定性滤纸一端剪去两角，并在距此端底部1 cm处用铅笔画一条细横线，B项错误；画滤液细线时，应用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画一条直的滤液细线，待滤液干后，再重画一到两次，C项错误；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，距离滤液细线最远的为溶解度最大的色素，即橙黄色的胡萝卜素，D项正确。
4．下图为正常绿叶的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率)。由图中信息分析，下列叙述错误的是( D )
A．色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制
B．总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素
C．总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用
D．总吸收光谱与作用光谱在450～500 nm波长处出现较大差异，说明在此波长范围内其他色素对能量的转换效率比叶绿素对能量的转换效率高
5．在适宜条件下对黄瓜施以不同氮含量的肥料，测定不同生育期叶片中叶绿素含量，结果如下表所示。由数据可知，下列推测或叙述错误的是( C )
氮含量/(kg·hm－2) 叶绿素含量/(mg·g－1)
苗期 开花坐果期 盛果期 末果期
100 3.38 7.30 9.52 7.12
180 3.38 7.53 11.37 7.88
360 3.48 8.06 12.31 8.34
540 3.54 7.23 11.48 9.62
A．叶片中叶绿素含量常用来表示作物的生长状况
B．盛果期叶绿素含量较高可能与有机物在果实中积累有关
C．肥料中氮和镁的含量越高，越有利于黄瓜叶片中叶绿素的形成
D．叶绿素含量与光照有关，随着生育期的推进呈现先增加后减少的趋势
6．某研究小组用四种不同的方法对欧李叶片中的光合色素进行提取，实验结果如下图所示。下列分析错误的是( C )
A．研磨法提取时使用碳酸钙可以防止色素被破坏
B．不同提取剂的提取效果会受到提取方法的影响
C．丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果最佳
D．四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏
解析：碳酸钙可以中和有机酸，防止色素被破坏，A项正确；不同提取剂在使用不同的提取方法时，对光合色素的提取量不同，所以提取效果会受到提取方法的影响，B项正确；据题图分析可知，在干样浸提法中丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的量较少，所以其效果不算最佳，C项错误；色素位于细胞内，想提取色素必须先破坏细胞膜结构，D项正确。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时跟踪练12
1．(2025·清远部分学校模拟)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。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是( C )
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
解析：欲提取紫苏叶片中的色素，应选取新鲜的紫苏叶片，A项正确；研磨叶片时添加二氧化硅，能破坏细胞结构，有助于研磨得充分，B项正确；花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂，研磨叶片时添加蒸馏水可以溶解叶片中的花青素，但不能溶解叶片中的光合色素，因为叶绿体中的光合色素不溶于水，C项错误；将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一块单层尼龙布)进行过滤，将滤液收集到试管中，D项正确。
2.某同学用绿色菠菜叶和黄化菠菜叶进行了光合色素的提取和分离实验，实验操作过程相同，分别得到滤纸条甲和乙，如右图所示。下列叙述正确的是( B )
A．分离色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理
B．滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失
C．滤液细线若没入层析液的液面将得到宽度变窄的色素带
D．滤纸条乙缺少2条色素带的原因是未加碳酸钙
解析：分离色素利用了光合色素随层析液在滤纸条上扩散速度不同的原理，A项错误；滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失，B项正确；层析液是有机溶剂，滤液细线若没入层析液的液面将导致色素溶解在层析液中，因此将得到颜色较浅的色素带或得不到色素带，C项错误；滤纸条乙缺少2条色素带的原因是黄化菠菜叶不含叶绿素，D项错误。
3．(2025·深圳高三调研)某兴趣小组合作完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，主要步骤包括：色素的提取→制备滤纸条→画滤液细线→色素的分离。下列叙述正确的是( D )
A．色素的提取：用无水乙醇和层析液进行色素提取
B．制备滤纸条：滤纸条一端剪去两角并在另一端底部画细线
C．画滤液细线：为防止滤液细线过粗一般只画一次
D．色素的分离：离滤液细线最远的是橙黄色的条带
解析：光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中，常用无水乙醇提取光合色素，A项错误；制备滤纸条时，将干燥的定性滤纸一端剪去两角，并在距此端底部1 cm处用铅笔画一条细横线，B项错误；画滤液细线时，应用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画一条直的滤液细线，待滤液干后，再重画一到两次，C项错误；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，距离滤液细线最远的为溶解度最大的色素，即橙黄色的胡萝卜素，D项正确。
4．下图为正常绿叶的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率)。由图中信息分析，下列叙述错误的是( D )
A．色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制
B．总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素
C．总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用
D．总吸收光谱与作用光谱在450～500 nm波长处出现较大差异，说明在此波长范围内其他色素对能量的转换效率比叶绿素对能量的转换效率高
5．在适宜条件下对黄瓜施以不同氮含量的肥料，测定不同生育期叶片中叶绿素含量，结果如下表所示。由数据可知，下列推测或叙述错误的是( C )
氮含量/(kg·hm－2) 叶绿素含量/(mg·g－1)
苗期 开花坐果期 盛果期 末果期
100 3.38 7.30 9.52 7.12
180 3.38 7.53 11.37 7.88
360 3.48 8.06 12.31 8.34
540 3.54 7.23 11.48 9.62
A．叶片中叶绿素含量常用来表示作物的生长状况
B．盛果期叶绿素含量较高可能与有机物在果实中积累有关
C．肥料中氮和镁的含量越高，越有利于黄瓜叶片中叶绿素的形成
D．叶绿素含量与光照有关，随着生育期的推进呈现先增加后减少的趋势
6．某研究小组用四种不同的方法对欧李叶片中的光合色素进行提取，实验结果如下图所示。下列分析错误的是( C )
A．研磨法提取时使用碳酸钙可以防止色素被破坏
B．不同提取剂的提取效果会受到提取方法的影响
C．丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果最佳
D．四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏
解析：碳酸钙可以中和有机酸，防止色素被破坏，A项正确；不同提取剂在使用不同的提取方法时，对光合色素的提取量不同，所以提取效果会受到提取方法的影响，B项正确；据题图分析可知，在干样浸提法中丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的量较少，所以其效果不算最佳，C项错误；色素位于细胞内，想提取色素必须先破坏细胞膜结构，D项正确。
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