5.4.1捕获光能的色素和结构-同步练习 （有答案）2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

高中生物必修1
第5章第4节 光合作用与能量转化
课时1：捕获光能的色素和结构
一、单选题
1.关于绿叶中色素的提取和分离实验，叙述正确的是（ ）
A.用洋葱鳞片叶进行实验效果较好
B.无水乙醇只能溶解叶绿素，不能溶解其他色素
C.画滤液细线应做到细、齐、直，并重复画线以增加色素含量
D.可使用圆珠笔在滤纸条上画线，确定色素扩散的起始位置
2.（2024·云南保山、文山州期末）下列关于高等植物细胞内色素的叙述，正确的是（ ）
A.植物细胞中的色素都能捕获光能进行光合作用
B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
C.纸层析法获得的四条色素带中，溶解度最高的色素带呈橙黄色
D.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇分离绿叶中的色素
3.（2024江苏扬州测试改编）某中学学生用菠菜叶做“绿叶中色素的提取和分离”实验，相关叙述正确的是（ ）
A.色素提取时要及时加入，以保护类胡萝卜素
B.为了排除层析液可能带来的颜色影响，可设置空白对照组
C.纸层析法分离色素的原理是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同
D.经纸层析法分离，滤纸条上最终会得到两种色素，且时间不宜过长
4.（2024·贵州六盘水期末）番茄果实在成熟过程中叶绿素快速降解，番茄红素（类胡萝卜素的一种）大量合成，果皮由绿变红。下列叙述错误的是（ ）
A.所有植物细胞中都含有4种光合色素
B.番茄红素主要吸收蓝紫光
C.不同的光合色素在层析液中的溶解度不同
D.叶绿体中捕获光能的色素分布在类囊体薄膜上
5.科研人员发现了一种色素缺失的豌豆变异植株，提取其色素并进行纸层析分离（图中数字代表正常植株的色素带位置）。以下关于该变异植株的叙述正确的是（ ）
A.缺失叶绿素b，植株对蓝紫光、红光的吸收能力减弱
B.缺失胡萝卜素，植株对蓝紫光的吸收能力减弱
C.缺失叶绿素a，植株对红光的吸收能力减弱
D.缺失叶黄素，植株对蓝紫光的吸收能力减弱
6.（辽宁大连2025高一上期末）在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关实验材料的使用情况如表所示（“+”表示使用，“-”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果（如图）依次应为（ ）
甲 乙 丙 丁
无水乙醇 - + + +
+ + - +
+ + + -
A.③④①② B.②④①③
C.③①④② D.②④③①
7.（2025·河南新高中创新联盟调研）某实验小组用如图所示装置分离绿叶中的光合色素（样点处连接棉线，Ⅰ~Ⅳ为分离形成的色素带）。下列叙述错误的是（ ）
A.研磨过程中未加可能会导致图中的色素带颜色变浅
B.图中色素带Ⅳ是叶绿素a，其含量最多
C.图中色素带Ⅰ在层析液中的溶解度最高，主要吸收蓝紫光
D.应在通风良好的条件下分离色素，以减少吸入层析液中有毒的挥发性物质
8.（2024吉林长春东北师大附中月考）为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取光合色素，并用层析液进行层析（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。下列叙述错误的是（ ）
A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色较浅
B.强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成
C.四种色素在层析液中溶解度的大小关系是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
D.如果采用圆形滤纸分离色素，则最外一圈的颜色为黄色
9.（2025·江苏泰州泰兴市期末）基于对叶绿体的结构和功能的理解，下列相关叙述正确的是（ ）
A.叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用
B.叶绿体通过众多基粒可扩展受光的面积以吸收光能
C.缺镁使植物叶片发黄是因为影响了叶绿体吸收绿光
D.菠菜叶下表皮细胞中的叶绿体较上表皮中体积大、数量多
（出处：《生物必修1 5章 5.4.pdf》）
10.（2025·广东深圳龙岗区期末）某兴趣小组以新鲜菠菜为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。下列关于该实验的叙述错误的是（ ）
A.菠菜的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，分布在叶绿体类囊体薄膜上
B.取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与乙组相比甲组提取液会偏黄色
C.分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度及滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液扩散速度不同
D.若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量吸收率可绘制出该色素的吸收光谱，其峰值应出现在红光和绿光区域
二、多选题
11.（山东济宁2025高一上月考）将叶绿体从叶肉细胞中分离出来，破坏其外膜，仍可以进行光合作用。如图是叶绿体的结构模式图，以下分析错误的是（ ）
A.光合作用所需的酶都位于③中
B.光合作用所需的色素主要位于④中
C.叶绿素被破坏则不能进行光合作用
D.叶绿体外膜具有全透性，起支持和保护作用
12.（2025·河南许昌高中调研）为研究城市环境污染与某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量。下列说法正确的是（ ）
A.常用无水乙醇提取光合色素，用层析液分离色素
B.随污染程度的加剧，叶绿素a和叶绿素b含量均降低，且叶绿素b下降比例大于叶绿素a
C.随污染程度的加剧，植物吸收蓝紫光和红光的能力下降，吸收绿光的能力增强
D.提取色素时加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏，加入二氧化硅可使研磨更充分
三、非选择题
13.（江苏南通2024高一上统考）进行探究实验是获得生物学知识的有效方法。某中学几个生物兴趣小组进行了“绿叶中色素的提取和分离”实验，图1中①~④表示用新鲜菠菜叶进行实验的几个主要操作步骤。请回答下列问题：
（1）图1中实验操作步骤的先后顺序是______（用序号表示）；②中加入的物质有______。
（2）试剂a（层析液）的颜色是______。图1操作①中，为了增加色素量，可以______。
（3）步骤③中，滤纸条上出现四条色素带，其中最宽的一条色素带中的色素是______。
（4）当改变层析液的组成成分进行分离时，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带，用乙醚溶解色素带中的色素，浓缩后用分析仪检测，可以通过分析色素溶液的______来判断色素的种类。
（5）若将实验中的滤纸条换成圆形滤纸，层析结果会得到近似同心环的四个色素圈，排列在最外侧的色素圈的颜色是______，主要吸收的光是______。
（6）由于各小组操作不同，出现了图2四种不同的层析结果。正确操作得到的理想结果应是______（填“甲” “乙” “丙” “丁”）。
（7）如果想探究菠菜生长过程中色素含量和种类的变化，实验设计的主要思路是______。
14.（2024广东东莞期中）为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素的种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片的色素提取液在滤纸上进行点样，先置于层析液中层析分离，再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示（图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素）。请回答下列问题：
（1）用层析液分离后，色素3的条带颜色为______。
（2）色素1、2主要吸收______光；色素5可能存在于植物的______（填细胞器名称）中。
（3）提取色素时仅加入无水乙醇是否可行？ ，理由是 。
（4）对比层析液和蒸馏水的分离结果，可推测色素1、2、3、4与色素5在______方面存在差异。
（5）若要进一步鉴定色素3的种类，可通过______（答出1种方法）实现。
15.（2025·广东湛江期末）“白灼菜心”是一道广东传统名菜，颜色翠绿还好吃。某学校生物兴趣小组对蔬菜烹饪过程中的“保绿”方法进行了科学的验证和分析。首先将青菜用清水洗净，选用不新鲜的青菜100g（提前室温下放置48h）作为对照组，编为1号。挑选绿度相近的菜叶分成6份，每份净重100g，依次编号为2、3、4……7号。处理过程为：将1L水烧至100℃，按照表中加入相应的物质后，加入相应的食材，焯水1min后立即捞出，放入冷水待用。焯水后以相同的加热挡位、翻炒方式和翻炒时间对全部食材进行处理。样品的预处理条件和炒菜条件汇总及平均G值如下表：
组号 蔬菜 是否 新鲜 焯水 炒制 是否 敞开 锅盖 平均G值
是否 加油 （5g） 是否 加盐 （2g） 菠菜 油菜
0a × - - - 78.2 72.1
0a √ - - - 87.5 98.0
1 × × × × 23.0 35.4
2 √ × × × 46.8 55.2
3 √ √ × × 48.2 53.0
4 √ × √ × 54.4 67.4
5 √ √ √ × 66.4 76.6
6 √ × × √ 56.0 63.0
7 √ √ √ √ 73.2 84.0
（注：“√”表示是，“×”表示否，“-”表示末处理；“a”表示末经任何处理的叶片空白组；G是一种颜色标准，G值越接近255，表示颜色越接近亮绿）
请回答下列问题：
（1）菠菜叶肉细胞中的光合色素分布在叶绿体的______上，可以用______提取菠菜叶中的色素。若将菠菜叶片放在清水中，水的颜色无明显变化；若对其进行加热，随着水温升高，水的颜色逐渐变成绿色，原因是______。
（2）从色素含量分析，炒青菜褪绿变黄褐色的主要原因之一是高温使叶绿素降解导致含量减少，类胡萝卜素的占比增加，请设计实验加以证明（写出简要的实验思路）：______。
（3）从表中实验结果可以看出，蔬菜烹饪过程中的“保绿”方法是______；请结合实验结果说明判断依据：______。
（4）若要进一步探究“焯水时间对青菜保绿效果的影响”，请补充实验设计思路：______。
一、单选题
1.C
2.C
3.B
4.A
5.A
6.A
7.B
8.D
9.B
10.D
二、多选题
11.ABD
12.ABD
三、非选择题
13.（1）②①③；无水乙醇、SiO 、CaCO
（2）无色；重复画滤液细线（待滤液干后再画1~2次）
（3）叶绿素a
（4）吸收光谱
（5）橙黄色；蓝紫光
（6）甲
（7）在菠菜生长的不同时期（如幼苗期、成熟期、衰老期），分别取相同部位的叶片，进行色素的提取和分离实验，比较不同时期叶片中色素的种类和每条色素带的宽度（或相对含量）
14.（1）蓝绿色
（2）蓝紫；液泡
（3）不可行；仅加入无水乙醇无法充分提取色素，还需加入SiO 使研磨更充分、加入CaCO 防止叶绿素被破坏
（4）在层析液和蒸馏水中的溶解度（或“极性”）
（5）测定该色素的吸收光谱（或“与已知叶绿素a的吸收光谱对比”）
15.（1）类囊体薄膜；无水乙醇（或“丙酮”）；高温破坏了青菜细胞的细胞膜和叶绿体膜，使细胞内的光合色素释放到水中
（2）取焯水前后的青菜叶片各适量，分别研磨后用无水乙醇提取色素，再用纸层析法分离色素，比较两组滤纸条上叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）带与类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）带的宽度比例
（3）选用新鲜蔬菜、焯水时加入油和盐、炒制时敞开锅盖；组7（新鲜蔬菜+焯水加油+焯水加盐+炒制敞开锅盖）的菠菜和油菜平均G值均最高，颜色最接近亮绿
（4）选取绿度相近的新鲜青菜，均分为4~5组，每组100g；每组均用1L煮沸的水（加入5g油和2g盐）处理，分别焯水不同时间（如0.5min、1min、1.5min、2min），焯水后立即捞出放入冷水；随后按相同加热挡位、翻炒方式和时间炒制，测定每组青菜的平均G值，分析焯水时间对保绿效果的影响