第1课时 光合作用在叶绿体中进行
知识点一 光合作用在叶绿体中进行
1.下列关于光合作用和需氧呼吸分析错误的是（ ）
A.光合作用是细胞呼吸的逆反应
B.细胞呼吸是一个放能反应，光合作用是一个吸能反应
C.小鼠吸入18O2，其尿液中可以检测到O
D.给水稻提供14CO2，其叶肉细胞中可检测到14C6H12O6
2.如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述正确的是（ ）
A.①是全透性的，②是半透性的
B.所有细胞中的色素均分布在③上
C.③和④中都有与光合作用有关的酶
D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用
知识点二 光合色素的提取与分离
3.（2024·浙江宁波镇海中学高一期中）下列关于“光合色素的提取和分离”活动的说法错误的是（ ）
A.叶绿体中的不同色素在层析液中溶解度不同
B.连续画滤液细线3～4次以增加色素含量
C.研磨时加入SiO2达到充分研磨的目的
D.分离色素时滤液细线要高于层析液液面
4.某学习小组在圆形滤纸片圆心处滴加适量色素滤液，进行光合色素的分离，层析后出现2个同心圆，如图所示。导致图示现象出现的原因最可能是（ ）
A.提取色素的材料不合适
B.研磨时未加入碳酸钙
C.研磨前未将叶片烘干
D.层析时加入过多层析液
5.（2024·浙江温州高一月考）下列有关“光合色素的提取与分离”活动的叙述，正确的是（ ）
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠
B.可以用95％的酒精分离光合色素
C.点样的时候可用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀地画出一条细而直的线
D.虽然接触了层析液等化学药品，但是实验结束后可以不用洗手直接进食
6.某同学用无水酒精提取正常光源和强光源下幼苗的叶绿体色素，用层析液进行层析，结果如下图所示（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带）。下列叙述错误的是（ ）
A.若滤液细线触及层析液，色素会溶于层析液导致实验失败
B.Ⅱ、Ⅲ色素带间距最大，说明这两种色素在滤纸条上的扩散速度差异最大
C.正常光源下的色素带Ⅲ最宽，说明叶绿素a含量最多
D.与强光源相比，正常光源下幼苗的叶片绿色较深
7.（2024·浙江春晖中学高一月考）在进行“光合色素的提取与分离”活动时，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，将会得到如图近似同心的四个色素环。下列说法正确的是（ ）
A.④指的色素是胡萝卜素
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
8.（2024·浙江绍兴高一月考）某生物兴趣小组制作彩色“叶片”书签，把滤纸片剪成如图形状（“叶柄”处已剪去两角）来分离绿叶中提取出的色素，实验完成后“叶片书签”自上而下留下4条色素带。下列叙述正确的是（ ）
A.书签上的色素带宽度不同，这些色素只能吸收可见光
B.无需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线，直接用叶柄蘸取滤液
C.因绿叶中色素在酒精中溶解度不同，故不同色素能在书签上扩散分离开
D.一段时间后叶绿素被分解，书签只剩下3、4两条带，分别为橙色、黄色
9.如图表示叶绿体中色素的吸收光谱（颜色深、浅分别表示吸收量多、少），则甲、乙两图分别是（ ）
A.类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱
B.叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱
D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
10.分别在A、B、C三个研钵中加入5 g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，并进行色素分离实验，其中一种溶液色素分离结果如图所示。请回答下列问题：
处理 A B C
二氧化硅（少量） ＋ ＋ ＋
碳酸钙（少量） － ＋ ＋
95％的酒精（10 mL） ＋ － ＋
蒸馏水（10 mL） － ＋ －
（注：“＋”表示添加，“－”表示不加）
（1）图中乙表示 ，该图所表示的实验结果属于 处理得到的溶液。
（2）若利用A处理得到的溶液进行纸层析，得到的实验结果与图示结果 （填“相同”或“不同”），理由是 。
（3）进行色素分离实验中，层析时关键应注意 。
11.（2024·浙江柯桥中学高一月考）科学家日前在《科学》上报告说，他们通过将菠菜的“捕光器”（类囊体膜）与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体。这种人造叶绿体可在细胞外工作、收集阳光，并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子。下列有关叙述错误的是（ ）
A.叶绿体与人造叶绿体都具有能量转换的作用
B.叶绿体含有DNA、RNA，而人造叶绿体不含有DNA、RNA
C.“捕光器”上不含光合作用吸收光能的色素
D.人造叶绿体没有由4层磷脂分子组成的膜结构
12.甲、乙、丙、丁四位同学，利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用纸层析法进行光合色素的提取与分离实验时，由于操作不同，得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是（ ）
A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液
B.乙可能是因为研磨时加入95％的酒精过多
C.丙可能是正确操作得到的理想结果
D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
13.（2024·浙江余杭二中高一月考）下列关于叶绿体的亚显微结构的叙述，错误的是（ ）
A.1具有选择透过性，2不具有选择透过性
B.3为基粒，其上有光合色素和与光合作用有关的多种蛋白质
C.4为基质，为浓稠的液体，许多类囊体悬浮于其中
D.类囊体的空腔内含有与H2O的裂解有关的酶
14.（2024·浙江慈溪中学高一月考）某同学在做“光合色素的提取与分离”实验时，为了确定95％的酒精、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析，错误的是（ ）
A.①可能是未加CaCO3而得到的实验结果
B.②可能是用水取代了95％的酒精而得到的实验结果
C.③可能是未加SiO2而得到的实验结果
D.分离色素时，层析液应该要高于滤液细线
15.高等植物的光合作用需要依赖叶绿体中的光合色素。不同环境条件下，叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b之间可以发生相互转化，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。如图是叶绿体中两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，错误的是（ ）
A.缺少大量元素镁时，①②的合成都会受到影响
B.利用纸层析法分离色素时，②位于滤纸条最下端
C.与①②不同，类胡萝卜素不吸收红光
D.弱光下①的相对含量增高可能有利于对弱光的利用
16.如图1表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的相关实验流程。请分析回答下列问题：
（1）纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示，其中共有的色素带的颜色是 ，据此能得出的结论是 。
（2）将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在 光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2 h，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是 。
（3）每分子叶绿素含有一个Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置换。韭菜滤液用5％的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加 的颜色相似，呈现黄褐色。实验室常用含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因是 。
第1课时 光合作用在叶绿体中进行
1.A 光合作用和细胞呼吸发生的场所不同，酶也不同，能量也不可逆。故二者不是可逆反应，A错误。
2.C 叶绿体的两层膜①②均具有选择透过性，A错误；含有液泡的细胞中，色素可以分布在液泡中，B错误；叶绿体的类囊体③和基质④中都含有与光合作用有关的酶，C正确；没有叶绿体的细胞也可以进行光合作用，如蓝细菌，D错误。
3.B 色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散速度越快，A正确；在滤纸条上点样时，每次画线后，需晾干，再重复画线，可进行3～4次，以增加色素含量，B错误；研磨时要加入碳酸钙保护色素，加入二氧化硅使研磨更充分，C正确；纸层析时要注意层析液不能没过滤液线，否则会使色素溶于层析液中，滤液线要画得细、直、齐，D正确。
4.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，而图中只有两条色素带，据图可知，只有胡萝卜素和叶黄素，缺少叶绿素a和叶绿素b，最可能是因为选取的材料不合适，选的是黄色叶片而非绿色叶片，A符合题意。
5.C 叶绿体色素滤液细线浸入层析液，色素会溶解在层析液中，导致色素不能在滤纸条上扩散，滤纸条上得不到色素带，A错误；分离色素使用的是层析液，而不是95％的酒精，B错误；层析液中的苯有毒，实验结束后需要用肥皂洗手，不能直接进食，D错误。
6.B 若滤液细线触及层析液，色素会溶解到层析液中，导致得不到色素带，实验失败，A正确；Ⅰ、Ⅳ色素带间距最大，说明这两种色素在滤纸条上扩散的速度相差最大，B错误；正常光源下的色素带Ⅲ最宽，说明叶绿素a含量最多，C正确；由于强光源下叶绿素含量少于正常光源，所以与强光源相比，正常光源下幼苗的叶片绿色较深，D正确。
7.B 由图示分析可知，④扩散的距离最近，应是叶绿素b，A错误；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；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；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。
8.A 绿叶中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，都只能吸收可见光，且色素带宽度不同，A正确；滤液细线是由毛细吸管吸取少量滤液画成的，通常需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线，B错误；色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同，C错误；色素带从上往下为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素见光分解后剩下1和2条带，分别为橙色、黄色，D错误。
9.B 由题图可知，甲图的吸收光谱主要在蓝紫光区和红光区，应为叶绿素的吸收光谱；乙图的吸收光谱主要在蓝紫光区，应为类胡萝卜素的吸收光谱。
10.（1）叶绿素a C （2）不同 未加碳酸钙，部分叶绿素被破坏，图中甲、乙对应色素含量减少 （3）滤液细线不要触及层析液
解析：（1）根据图示中色素含量以及扩散距离，可知甲为叶绿素b、乙为叶绿素a、丙为叶黄素、丁为胡萝卜素，在色素提取过程中，碳酸钙的作用是保护色素，95％的酒精的作用是提取色素，可知C处理为正确操作。（2）如果在研磨过程中不加碳酸钙，会导致部分叶绿素被破坏，则分离得到的叶绿素会比较少，实验结果与正确操作不同。（3）如果滤液细线触及层析液，那么色素会溶解在层析液中，从而无法实现色素的分离。
11.C 根据题干信息“这种人造叶绿体可在细胞外工作、收集阳光，并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子”可知，叶绿体与人造叶绿体都具有能量转换的作用，即将光能转化为有机物中的化学能，A正确；叶绿体含有DNA、RNA，而人造叶绿体是由“捕光器”（类囊体膜）与9种不同生物体的酶结合起来的，不含有DNA、RNA，B正确；“捕光器”是类囊体膜，其中含有光合作用吸收光能的色素，C错误；人造叶绿体由“捕光器”（类囊体膜）与9种不同生物体的酶结合起来的，没有4层磷脂分子组成的膜结构，D正确。
12.C 叶绿体中的光合色素属于有机物，易溶于脂溶剂，难溶于水，所以不能用水作提取液和层析液，A正确；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是研磨时加入95％的酒精过多，色素浓度太低导致的，B正确；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，正常绿叶中光合色素含量从高到低依次是叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，C错误；丁中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3，破坏了叶绿素，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏，D正确。
13.A 1为叶绿体外膜，2为叶绿体内膜，叶绿体的内、外膜都具有选择透过性，A错误；3为基粒，其上有光合色素和与光合作用有关的多种蛋白质（酶），B正确；4为基质，为浓稠的液体，许多类囊体悬浮于其中，C正确；类囊体是光反应的场所，故类囊体的空腔内含有与H2O的裂解有关的酶，D正确。
14.D 分离色素时，层析液不能没及滤液细线，D错误。
15.B 镁元素是叶绿素的重要组成成分，故缺少镁时，叶绿素b（①）和叶绿素a（②）的合成都会受到影响，A正确；利用纸层析法分离色素时，叶绿素b（①）位于滤纸条最下端，B错误；叶绿素b（①）和叶绿素a（②）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；根据题干信息可知，弱光下叶绿素a通过“叶绿素循环”向叶绿素b转化，以适应弱光环境，增强对光能的利用，D正确。
16.（1）橙色、黄色 叶绿素的形成需要光 （2）红 叶绿素不稳定，在强光下易分解 （3）碳酸钙（或CaCO3） 铜代叶绿素比叶绿素稳定
解析：（1）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，据题图可知，图2中共有的色素带的颜色是橙色、黄色，说明叶绿素的形成需要光。（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，由于韭黄色素滤液中缺少叶绿素，所以它们吸收光谱最明显的差异出现在红光区域。韭菜滤液在强光下曝光1～2 h后，由于叶绿素不稳定，会被分解，所以重复题述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致。（3）在提取色素的过程中通常加入碳酸钙以防止研磨中色素被破坏，及避免叶绿素中的镁被置换，若韭菜滤液用5％的HCl处理一段时间，则叶绿素会被破坏，据此可推测，韭菜滤液用5％的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加碳酸钙（CaCO3）的颜色相似，呈现黄褐色。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测，铜代叶绿素比叶绿素稳定。
5 / 5第1课时 光合作用在叶绿体中进行
导学 聚焦 1.说出叶绿体中色素的种类和作用。 2.说出叶绿体的结构和功能。 3.理解“光合色素的提取与分离”活动的原理，掌握实验步骤和操作方法
知识点（一） 光合作用在叶绿体中进行
1.光合作用的概念
小提醒：光合作用产物O2中的O全部来自反应物中的H2O。
2.光合作用与细胞呼吸的关系
（1）物质方面
①细胞呼吸：将葡萄糖中的碳氧化为 ，游离的O2则被还原为 中的O。
②光合作用：将CO2还原为 ，将H2O中的O氧化为 。
（2）能量方面
①细胞呼吸是一个 反应，它将储存在 中的化学能释放出来，供细胞利用。
②光合作用是一个 反应，它利用太阳能将二氧化碳转变为糖，并将能量储存在糖分子内。也就是说，光合作用是一个将 转化为 的过程。
3.光合作用的场所——叶绿体
4.判断下列相关表述的正误
（1）光合作用和细胞呼吸都属于氧化还原反应。 （ ）
（2）不具备叶绿体的生物不能进行光合作用。（ ）
（3）叶绿体有内、外两层膜，两层膜之间充满了浓稠的液体，称为基质。（ ）
（4）叶绿体中的色素都分布在类囊体腔内。 （ ）
（5）光合作用的酶分布于叶绿体内膜、外膜和叶绿体基质中。 （ ）
探讨 分析实验现象，理解光合作用在叶绿体中进行
1.1881年，德国科学家恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在无氧的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察，发现需氧细菌只集中在叶绿体受光照部位附近（图a）。如果把上述临时装片完全暴露在光下，需氧细菌则集中在叶绿体所有受光照部位的周围（图b）。
请分析思考下列问题：
（1）恩格尔曼在实验中选用水绵作为实验材料的原因是什么？
（2）需氧细菌在该实验中的作用是什么？
（3）该实验说明光合作用发生在细胞内的什么结构中？
2.阅读教材小资料，回答下列问题：
（1）该实验的自变量是 。
（2）图示中“？”代表的物质：甲组为 ，乙组为 。结论是
。
光合作用与叶绿体
（1）叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
（2）能进行光合作用的生物不一定含有叶绿体，如蓝细菌。
（3）并非所有的植物都含有叶绿体，如菟丝子；绿色植物也并非每一个细胞都含有叶绿体，如根尖细胞。
1.下列有关叶绿体的说法，正确的是（ ）
A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B.叶绿体中的色素不都分布在光合膜上
C.有叶绿体的细胞才能进行光合作用
D.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
2.如图为叶绿体亚显微结构模式图，下列关于其结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A.该结构与植物细胞的能量转换有关
B.①主要由纤维素构成
C.吸收光能的色素主要分布在②上
D.与光合作用有关的酶只位于④中
知识点（二） 光合色素的提取与分离
1.光合色素的提取与分离
（1）实验原理
光合色素是一类 物质，可以利用 将它们从叶绿体中提取出来，并且将它们分离开来，达到观察叶绿体中色素的目的。
（2）实验步骤
①色素的提取实验
小提醒：加入SiO2的目的是使研磨充分；加入CaCO3可以防止叶绿素被破坏；95％的酒精可溶解光合色素。实验的结果是获得多种光合色素的混合溶液。
②色素的分离实验
2.光合色素的含量、种类与作用
3.判断下列相关表述的正误
（1）用层析液提取和分离菠菜绿叶中的光合色素并得到四条色素带。（ ）
（2）在研钵中加入CaCO3可以防止色素被破坏，加入SiO2的目的是充分研磨。（ ）
（3）叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光。（ ）
探讨 分析实验过程和结果，提高实验探究能力
1.请思考并回答光合色素的提取与分离中的相关问题：
（1）过滤时漏斗基部的单层尼龙布 （填“可以”或“不可以”）用滤纸代替，是因为滤纸的吸附性 ，会导致滤液中色素的浓度过低。
（2）制备滤纸条时，剪去滤纸条的两角可以防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快，即使层析液在滤纸条上扩散速度 ，这样有利于得到 的色素带。
（3）画滤液细线的要求是 ；待滤液干后，再画一次，共画3～4次，可以增加滤液细线中色素的 。
（4）分离色素时，为防止 ，不能让滤液细线触及层析液。
（5）滤纸条上有几条色素带？它们是按照什么次序分布的？
（6）滤纸条上色素带的分布情况说明了什么？
（7）如果色素的分离实验装置如图所示，则：
①实验时应将滤液滴在a处还是b处？
②在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆环（如图），则图示a～d依次是哪种色素？黄绿色和橙色是哪两个环？
2.以某种物质对不同波长光的吸收率（可用百分率表示）为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的吸收光谱。下图是叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。
请分析回答下列问题：
（1）图中①②③④分别代表哪种光合色素的吸收光谱？
（2）叶绿体中的主要色素是叶绿素，其呈绿色的原因是什么？
（3）叶黄素和β-胡萝卜素分别呈什么颜色？主要吸收什么颜色的光？
（4）4种光合色素均吸收蓝紫光，但吸收峰各不相同，有何意义？
（5）阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色（选“蓝紫光或红光”或“白光”）的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？
1.色素提取与分离的注意事项
2.色素提取与分离实验的误差分析
1.在“光合色素的提取和分离”活动中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是（ ）
①未加二氧化硅，研磨不充分 ②一次加入大量的95％的酒精提取 ③分次加入少量95％的酒精提取 ④使用放置数天的菠菜叶
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
2.（2024·浙江台州高一月考）如图为叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析，以下说法中正确的是（ ）
A.土壤中缺乏镁时，420～470 nm波长的光的利用量显著减少
B.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体光合作用强度减弱
C.用450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度
D.叶绿素吸收的蓝紫光转化为化学能的效率高于红光
（1）叶绿体结构上有哪些方面与光合作用的功能相适应？
（2）秋天叶片变黄的原因是 。
（3）温室内自然光照射的情况下，给植物人工补充红光、蓝紫光对增产有利的原因是什么？
1.下列关于叶绿体中类囊体的叙述，正确的是（ ）
A.叶绿体中的一个个基粒就是一个个类囊体
B.全部光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C.组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D.基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积
2.（2024·浙江丽水高一月考）用95％的酒精提取新鲜菠菜绿叶中的色素，经层析液分离后，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.色素带1为胡萝卜素
B.色素带2为蓝绿色
C.色素带3最宽，对应色素含量最高
D.色素带4中的色素在滤纸上的移动距离最近
3.（2024·浙江诸暨中学高一月考）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.红光和蓝紫光
C.黄光和蓝紫光 D.黄光和绿光
4.如图是“光合色素的提取与分离”活动的部分材料和用具。请据图回答下列问题：
（1）图中步骤①加入研钵内的物质为：A 2～3 mL，作用是 ；B 少许，作用是使研磨充分；C 少许，作用是 。
（2）图中步骤②将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有 。
（3）图中步骤④中加盖的目的是 ；色素带最宽的是 ，扩散速度最快的是 。
第1课时 光合作用在叶绿体中进行
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1. 绿色植物 蓝细菌 二氧化碳和水 化学能
自养生物
2.（1）①CO2 H2O ②糖 O2 （2）①放能 葡萄糖 ②吸能 光能 化学能
3.基粒 叶绿素 蛋白质
4.（1）√
（2）× 提示：蓝细菌没有叶绿体，但也可以进行光合作用。
（3）×
（4）× 提示：叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜上。
（5）× 提示：光合作用的酶分布于叶绿体类囊体膜和叶绿体基质中。
互动探究
1.（1）提示：水绵具有螺旋带状叶绿体，便于对因变量进行观测。
（2）提示：通过观察需氧细菌的分布，推测光合作用发生的场所。
（3）提示：叶绿体。
2.（1）氧同位素18O标记的物质 O2 18O2 光合作用释放的O2来自H2O中的O
学以致用
1.D 叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒，增大了细胞内的膜面积，线粒体内膜向内凹陷形成嵴，增大了内膜的面积，A错误；叶绿体中的色素都分布在光合膜上，B错误；没有叶绿体的细胞也可以进行光合作用，如蓝细菌，C错误；线粒体产生的CO2被同一细胞的叶绿体利用时穿过的膜层数最少，只需穿过2层线粒体膜和2层叶绿体膜，共4层磷脂双分子层，D正确。
2.A 叶绿体能将光能转化为化学能，A正确；①是叶绿体外膜，主要由磷脂和蛋白质组成，B错误；吸收光能的色素主要分布在③类囊体膜上，C错误；与光合作用有关的酶位于③和④中，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.（1）脂溶性 脂溶剂
2. 不同 季节 镁 碳氢链 可见光 化学
有机物的合成
3.（1）× 提示：提取光合色素应用95％的酒精而非层析液。
（2）√
（3）× 提示：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。
互动探究
1.（1）不可以 强
（2）均衡 清晰整齐
（3）细、直、齐 含量
（4）滤液细线上的色素溶解到层析液中
（5）提示：共有四条色素带，由上往下依次为胡萝卜素（橙色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
（6）提示：滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不同；不同色素带的宽窄不同，说明绿叶中4种色素的含量不同，同时由于4种色素的颜色不同，也说明不同色素吸收了不同波长的光。
（7）①提示：a处。
②提示：a——胡萝卜素，b——叶黄素，c——叶绿素a，d——叶绿素b；其中最里面的d环呈黄绿色，而最外面的a环为橙色。
2.（1）提示：叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和β-胡萝卜素。
（2）提示：叶绿素吸收蓝紫光和红光而几乎不吸收绿光。
（3）提示：黄色和橙色；主要吸收蓝紫光。
（4）提示：可以更加充分地利用光能。
（5）提示：应选择蓝紫光或红光的照明灯。因为在照明灯功率相同的情况下，用发蓝紫光或红光的照明灯，植物利用光能的效率更高。
学以致用
1.D 叶绿体色素的滤液绿色过浅的原因，包括外因和内因两部分。内因如植物种类不同、叶片衰老程度或叶片久置未见光等；外因如研磨不充分，叶绿素没有释放出来，或加入的提取液太多，过度稀释了滤液等。
2.A 叶绿素吸收420～470 nm波长的光较多。当缺镁时，叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420～470 nm波长的光变少，则植物对420～470 nm波长的光的利用量显著减少，A正确；由图可知，由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体吸收利用的光能增多，叶绿体光合作用强度增强，B错误；白光中450 nm左右波长的光只是植物进行光合作用所吸收光中的一部分，所以只用该波长的光，光合作用强度并没有白光好，C错误；叶绿素吸收的蓝紫光和红光转化为化学能的效率与波长有关，不是所有波长叶绿素吸收的蓝紫光转化为化学能的效率均高于红光，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：①类囊体的膜增大了膜面积，利于光合作用的进行；②光合膜上分布着许多与光合作用有关的色素和多种蛋白质，在类囊体空腔内含有多种酶，其与H2O的裂解有关；③叶绿体基质中含有与碳反应有关的酶。
（2）提示：低温破坏了叶绿素，叶片呈现出类胡萝卜素的颜色
（3）提示：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。
课堂演练
1.D 叶绿体中的类囊体堆叠形成基粒，A错误；全部光合色素都分布在类囊体的单层薄膜上，B错误；组成各基粒的类囊体之间具有结构上的联系，C错误；基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积，D正确。
2.B 色素带1扩散速度最快，为胡萝卜素，A正确；色素带2为黄色的叶黄素，B错误；色素带3为叶绿素a，其宽度最宽，代表对应色素含量最高，C正确；色素带4为叶绿素b，扩散距离最近，D正确。
3.B 由于叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，因此为了提高光合作用强度，适宜的光源组合为红光和蓝紫光。
4.（1）95％的酒精 溶解色素 二氧化硅 碳酸钙 防止叶绿素被破坏 （2）单层尼龙布 （3）防止层析液挥发 叶绿素a 胡萝卜素
解析：（1）在“光合色素的提取与分离”活动中，研磨时需要加入3种物质：2～3 mL 95％的酒精，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使细胞和叶绿体破碎以便充分研磨；细胞研磨破碎后，会溢出有机酸，为防止叶绿素被破坏，研磨时需要加入少许碳酸钙来中和有机酸。（2）过滤研磨液时，漏斗基部通常放一块单层尼龙布。（3）由于层析液有毒，且易挥发，所以要加盖。色素带的宽度不同是各种色素含量不同造成的，且色素的含量越多，色素带越宽。一般植物叶片中叶绿素a的含量最多，所以叶绿素a的色素带最宽。距离滤液细线最远的色素带为胡萝卜素，扩散速度最快。
8 / 8(共90张PPT)
第1课时 光合作用在叶绿体中进行
导
学 聚
焦 1.说出叶绿体中色素的种类和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能。
3.理解“光合色素的提取与分离”活动的原理，掌握实验步骤和
操作方法
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
目录
CONTENTS
课时训练·提素能
03
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 光合作用在叶绿体中进行
1. 光合作用的概念
小提醒：光合作用产物O2中的O全部来自反应物中的H2O。
2. 光合作用与细胞呼吸的关系
（1）物质方面
①细胞呼吸：将葡萄糖中的碳氧化为 ，游离的O2则
被还原为 中的O。
CO2
H2O
②光合作用：将CO2还原为 ，将H2O中的O氧化
为 。
（2）能量方面
①细胞呼吸是一个 反应，它将储存在 中
的化学能释放出来，供细胞利用。
②光合作用是一个 反应，它利用太阳能将二氧化碳
转变为糖，并将能量储存在糖分子内。也就是说，光合作用
是一个将 转化为 的过程。
糖
O2
放能
葡萄糖
吸能
光能
化学能
3. 光合作用的场所——叶绿体
4. 判断下列相关表述的正误
（1）光合作用和细胞呼吸都属于氧化还原反应。 （ √ ）
（2）不具备叶绿体的生物不能进行光合作用。 （ × ）
提示：蓝细菌没有叶绿体，但也可以进行光合作用。
（3）叶绿体有内、外两层膜，两层膜之间充满了浓稠的液体，称
为基质。 （ × ）
（4）叶绿体中的色素都分布在类囊体腔内。 （ × ）
提示：叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜上。
√
×
×
×
（5）光合作用的酶分布于叶绿体内膜、外膜和叶绿体基质中。
（ × ）
提示：光合作用的酶分布于叶绿体类囊体膜和叶绿体基质中。
×
探讨 分析实验现象，理解光合作用在叶绿体中进行
1. 1881年，德国科学家恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放
在无氧的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观
察，发现需氧细菌只集中在叶绿体受光照部位附近（图a）。如果
把上述临时装片完全暴露在光下，需
氧细菌则集中在叶绿体所有受光照
部位的周围（图b）。
请分析思考下列问题：
（1）恩格尔曼在实验中选用水绵作为实验材料的原因是什么？
提示：水绵具有螺旋带状叶绿体，便于对因变量进行观测。
（2）需氧细菌在该实验中的作用是什么？
提示：通过观察需氧细菌的分布，推测光合作用发生的场
所。
（3）该实验说明光合作用发生在细胞内的什么结构中？
提示：叶绿体。
2. 阅读教材小资料，回答下列问题：
（1）该实验的自变量是 。
（2）图示中“？”代表的物质：甲组为 ，乙组
为 。结论是 。
氧同位素18O标记的物质
O2
18O2
光合作用释放的O2来自H2O中的O
光合作用与叶绿体
（1）叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
（2）能进行光合作用的生物不一定含有叶绿体，如蓝细菌。
（3）并非所有的植物都含有叶绿体，如菟丝子；绿色植物也并非每
一个细胞都含有叶绿体，如根尖细胞。
1. 下列有关叶绿体的说法，正确的是（ ）
A. 叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B. 叶绿体中的色素不都分布在光合膜上
C. 有叶绿体的细胞才能进行光合作用
D. 线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
解析： 叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒，增大了细胞内的膜面
积，线粒体内膜向内凹陷形成嵴，增大了内膜的面积，A错误；叶
绿体中的色素都分布在光合膜上，B错误；没有叶绿体的细胞也可
以进行光合作用，如蓝细菌，C错误；线粒体产生的CO2被同一细
胞的叶绿体利用时穿过的膜层数最少，只需穿过2层线粒体膜和2层
叶绿体膜，共4层磷脂双分子层，D正确。
2. 如图为叶绿体亚显微结构模式图，下列关于其结构与功能的叙述，
正确的是（ ）
A. 该结构与植物细胞的能量转换有关
B. ①主要由纤维素构成
C. 吸收光能的色素主要分布在②上
D. 与光合作用有关的酶只位于④中
解析： 叶绿体能将光能转化为化学能，A正确；①是叶绿体外
膜，主要由磷脂和蛋白质组成，B错误；吸收光能的色素主要分布
在③类囊体膜上，C错误；与光合作用有关的酶位于③和④中，D
错误。
知识点（二） 光合色素的提取与分离
1. 光合色素的提取与分离
（1）实验原理
光合色素是一类 物质，可以利用 将它
们从叶绿体中提取出来，并且将它们分离开来，达到观察叶
绿体中色素的目的。
脂溶性
脂溶剂
（2）实验步骤
①色素的提取实验
小提醒：加入SiO2的目的是使研磨充分；加入CaCO3可以防
止叶绿素被破坏；95％的酒精可溶解光合色素。实验的结果
是获得多种光合色素的混合溶液。
②色素的分离实验
2. 光合色素的含量、种类与作用
3. 判断下列相关表述的正误
（1）用层析液提取和分离菠菜绿叶中的光合色素并得到四条色素
带。 （ × ）
提示：提取光合色素应用95％的酒精而非层析液。
（2）在研钵中加入CaCO3可以防止色素被破坏，加入SiO2的目的
是充分研磨。 （ √ ）
（3）叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光。 （ × ）
提示：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。
×
√
×
探讨 分析实验过程和结果，提高实验探究能力
1. 请思考并回答光合色素的提取与分离中的相关问题：
（1）过滤时漏斗基部的单层尼龙布 （填“可以”或
“不可以”）用滤纸代替，是因为滤纸的吸附性 ，会
导致滤液中色素的浓度过低。
不可以
强
（2）制备滤纸条时，剪去滤纸条的两角可以防止层析液在滤纸条
的边缘处扩散过快，即使层析液在滤纸条上扩散速度
，这样有利于得到 的色素带。
（3）画滤液细线的要求是 ；待滤液干后，再画一
次，共画3～4次，可以增加滤液细线中色素的 。
（4）分离色素时，为防止
，不能让滤液细线触及层析液。
均
衡
清晰整齐
细、直、齐
含量
滤液细线上的色素溶解到层析液
中
（5）滤纸条上有几条色素带？它们是按照什么次序分布的？
提示：共有四条色素带，由上往下依次为胡萝卜素（橙色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
（6）滤纸条上色素带的分布情况说明了什么？
提示：滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有4种，它们在
层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不
同；不同色素带的宽窄不同，说明绿叶中4种色素的含量不
同，同时由于4种色素的颜色不同，也说明不同色素吸收了不
同波长的光。
（7）如果色素的分离实验装置如图所示，则：
①实验时应将滤液滴在a处还是b处？
提示：a处。
②在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆环（如图），则
图示a～d依次是哪种色素？黄绿色和橙色是哪两个环？
提示：a——胡萝卜素，b——叶黄素，c——叶绿素a，
d——叶绿素b；其中最里面的d环呈黄绿色，而最外面的a
环为橙色。
2. 以某种物质对不同波长光的吸收率（可用百分率表示）为纵坐标，
以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的吸收光谱。下图是
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。
请分析回答下列问题：
（1）图中①②③④分别代表哪种光合色素的吸收光谱？
提示：叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和β-胡萝卜素。
（2）叶绿体中的主要色素是叶绿素，其呈绿色的原因是什么？
提示：叶绿素吸收蓝紫光和红光而几乎不吸收绿光。
（3）叶黄素和β-胡萝卜素分别呈什么颜色？主要吸收什么颜色
的光？
提示：黄色和橙色；主要吸收蓝紫光。
（4）4种光合色素均吸收蓝紫光，但吸收峰各不相同，有何意义？
提示：可以更加充分地利用光能。
（5）阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应该
选择什么颜色（选“蓝紫光或红光”或“白光”）的照明灯
为蔬菜补充光源？为什么？
提示：应选择蓝紫光或红光的照明灯。因为在照明灯功率相
同的情况下，用发蓝紫光或红光的照明灯，植物利用光能的
效率更高。
1. 色素提取与分离的注意事项
2. 色素提取与分离实验的误差分析
1. 在“光合色素的提取和分离”活动中，收集到的滤液绿色过浅，其
原因可能是（ ）
①未加二氧化硅，研磨不充分 ②一次加入大量的95％的酒精提取
③分次加入少量95％的酒精提取 ④使用放置数天的菠菜叶
A. ①②③ B. ②③④
C. ①③④ D. ①②④
解析： 叶绿体色素的滤液绿色过浅的原因，包括外因和内因两
部分。内因如植物种类不同、叶片衰老程度或叶片久置未见光等；
外因如研磨不充分，叶绿素没有释放出来，或加入的提取液太多，
过度稀释了滤液等。
2. （2024·浙江台州高一月考）如图为叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析，以下说法中正确的是（ ）
A. 土壤中缺乏镁时，420～470 nm波长的光的利用量显著减少
B. 由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体光合作用强度
减弱
C. 用450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度
D. 叶绿素吸收的蓝紫光转化为化学能的效率高于红光
解析： 叶绿素吸收420～470 nm波长的光较多。当缺镁时，叶
绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420～470 nm波长的光变少，则
植物对420～470 nm波长的光的利用量显著减少，A正确；由图可
知，由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体吸收利用的
光能增多，叶绿体光合作用强度增强，B错误；白光中450 nm左右
波长的光只是植物进行光合作用所吸收光中的一部分，所以只用该
波长的光，光合作用强度并没有白光好，C错误；叶绿素吸收的蓝
紫光和红光转化为化学能的效率与波长有关，不是所有波长叶绿素
吸收的蓝紫光转化为化学能的效率均高于红光，D错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）叶绿体结构上有哪些方面与光合作用的功能相适应？
提示：①类囊体的膜增大了膜面积，利于光合作用的进行；②
光合膜上分布着许多与光合作用有关的色素和多种蛋白质，在
类囊体空腔内含有多种酶，其与H2O的裂解有关；③叶绿体基质
中含有与碳反应有关的酶。
（2）秋天叶片变黄的原因是 。
提示：低温破坏了叶绿素，叶片呈现出类胡萝卜素的颜色
（3）温室内自然光照射的情况下，给植物人工补充红光、蓝紫光对
增产有利的原因是什么？
提示：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。
1. 下列关于叶绿体中类囊体的叙述，正确的是（ ）
A. 叶绿体中的一个个基粒就是一个个类囊体
B. 全部光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C. 组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D. 基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积
解析： 叶绿体中的类囊体堆叠形成基粒，A错误；全部光合色
素都分布在类囊体的单层薄膜上，B错误；组成各基粒的类囊体之
间具有结构上的联系，C错误；基粒和类囊体极大地扩大了光合作
用的反应面积，D正确。
2. （2024·浙江丽水高一月考）用95％的酒精提取新鲜菠菜绿叶中的
色素，经层析液分离后，结果如图所示。下列叙述错误的是
（ ）
A. 色素带1为胡萝卜素
B. 色素带2为蓝绿色
C. 色素带3最宽，对应色素含量最高
D. 色素带4中的色素在滤纸上的移动距离最近
解析： 色素带1扩散速度最快，为胡萝卜素，A正确；色素带2
为黄色的叶黄素，B错误；色素带3为叶绿素a，其宽度最宽，代表
对应色素含量最高，C正确；色素带4为叶绿素b，扩散距离最近，
D正确。
3. （2024·浙江诸暨中学高一月考）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. 红光和蓝紫光
C. 黄光和蓝紫光 D. 黄光和绿光
解析： 由于叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，因此为了
提高光合作用强度，适宜的光源组合为红光和蓝紫光。
4. 如图是“光合色素的提取与分离”活动的部分材料和用具。请据图
回答下列问题：
（1）图中步骤①加入研钵内的物质为：A 2～3 mL，
作用是 ；B 少许，作用是使研磨充分；C
少许，作用是 。
95％的酒精
溶解色素
二氧化硅
碳酸钙
防止叶绿素被破坏
解析：在“光合色素的提取与分离”活动中，研磨时需要加入3种物质：2～3 mL 95％的酒精，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使细胞和叶绿体破碎以便充分研磨；细胞研磨破碎后，会溢出有机酸，为防止叶绿素被破坏，研磨时需要加入少许碳酸钙来中和有机酸。
（2）图中步骤②将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有
。
解析：过滤研磨液时，漏斗基部通常放一块单层尼龙布。
单层尼龙
布
（3）图中步骤④中加盖的目的是 ；色素带最宽
的是 ，扩散速度最快的是 。
解析：由于层析液有毒，且易挥发，所以要加盖。色素带的宽度不同是各种色素含量不同造成的，且色素的含量越多，色素带越宽。一般植物叶片中叶绿素a的含量最多，所以叶绿素a的色素带最宽。距离滤液细线最远的色素带为胡萝卜素，扩散速度最快。
防止层析液挥发
叶绿素a
胡萝卜素
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 光合作用在叶绿体中进行
1. 下列关于光合作用和需氧呼吸分析错误的是（ ）
A. 光合作用是细胞呼吸的逆反应
B. 细胞呼吸是一个放能反应，光合作用是一个吸能反应
C. 小鼠吸入18O2，其尿液中可以检测到 O
D. 给水稻提供14CO2，其叶肉细胞中可检测到14C6H12O6
解析： 光合作用和细胞呼吸发生的场所不同，酶也不同，能量
也不可逆。故二者不是可逆反应，A错误。
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2. 如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述正确
的是（ ）
A. ①是全透性的，②是半透性的
B. 所有细胞中的色素均分布在③上
C. ③和④中都有与光合作用有关的酶
D. 有叶绿体的细胞才能进行光合作用
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解析： 叶绿体的两层膜①②均具有选择透过性，A错误；含有
液泡的细胞中，色素可以分布在液泡中，B错误；叶绿体的类囊体
③和基质④中都含有与光合作用有关的酶，C正确；没有叶绿体的
细胞也可以进行光合作用，如蓝细菌，D错误。
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知识点二 光合色素的提取与分离
3. （2024·浙江宁波镇海中学高一期中）下列关于“光合色素的提取
和分离”活动的说法错误的是（ ）
A. 叶绿体中的不同色素在层析液中溶解度不同
B. 连续画滤液细线3～4次以增加色素含量
C. 研磨时加入SiO2达到充分研磨的目的
D. 分离色素时滤液细线要高于层析液液面
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解析： 色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，
色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散速度越快，A正确；
在滤纸条上点样时，每次画线后，需晾干，再重复画线，可进行
3～4次，以增加色素含量，B错误；研磨时要加入碳酸钙保护色
素，加入二氧化硅使研磨更充分，C正确；纸层析时要注意层析液
不能没过滤液线，否则会使色素溶于层析液中，滤液线要画得细、
直、齐，D正确。
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4. 某学习小组在圆形滤纸片圆心处滴加适量色素滤液，进行光合色素
的分离，层析后出现2个同心圆，如图所示。导致图示现象出现的
原因最可能是（ ）
A. 提取色素的材料不合适
B. 研磨时未加入碳酸钙
C. 研磨前未将叶片烘干
D. 层析时加入过多层析液
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解析： 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，而图中只有两条色素带，据图可知，只有胡萝卜素和叶黄
素，缺少叶绿素a和叶绿素b，最可能是因为选取的材料不合适，选
的是黄色叶片而非绿色叶片，A符合题意。
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5. （2024·浙江温州高一月考）下列有关“光合色素的提取与分离”
活动的叙述，正确的是（ ）
A. 叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠
B. 可以用95％的酒精分离光合色素
C. 点样的时候可用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀地
画出一条细而直的线
D. 虽然接触了层析液等化学药品，但是实验结束后可以不用洗手直
接进食
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解析： 叶绿体色素滤液细线浸入层析液，色素会溶解在层析
液中，导致色素不能在滤纸条上扩散，滤纸条上得不到色素
带，A错误；分离色素使用的是层析液，而不是95％的酒精，B
错误；层析液中的苯有毒，实验结束后需要用肥皂洗手，不能
直接进食，D错误。
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6. 某同学用无水酒精提取正常光源和强光源下幼苗的叶绿体色素，用层析液进行层析，结果如下图所示（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带）。下列叙述错误的是（ ）
A. 若滤液细线触及层析液，色素会溶于层析液导致实验失败
B. Ⅱ、Ⅲ色素带间距最大，说明这两种色素在滤纸条上的扩散速度差
异最大
C. 正常光源下的色素带Ⅲ最宽，说明叶绿素a含量最多
D. 与强光源相比，正常光源下幼苗的叶片绿色较深
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解析： 若滤液细线触及层析液，色素会溶解到层析液中，导致
得不到色素带，实验失败，A正确；Ⅰ、Ⅳ色素带间距最大，说明这
两种色素在滤纸条上扩散的速度相差最大，B错误；正常光源下的
色素带Ⅲ最宽，说明叶绿素a含量最多，C正确；由于强光源下叶绿
素含量少于正常光源，所以与强光源相比，正常光源下幼苗的叶片
绿色较深，D正确。
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7. （2024·浙江春晖中学高一月考）在进行“光合色素的提取与分
离”活动时，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，将会得到如图近似同心的四个色素环。下列说法正确
的是（ ）
A. ④指的色素是胡萝卜素
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
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解析： 由图示分析可知，④扩散的距离最近，应是叶绿素b，A
错误；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；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；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。
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8. （2024·浙江绍兴高一月考）某生物兴趣小组制作彩色“叶片”书
签，把滤纸片剪成如图形状（“叶柄”处已剪去两角）来分离绿叶
中提取出的色素，实验完成后“叶片书签”自上而下留下4条色素
带。下列叙述正确的是（ ）
A. 书签上的色素带宽度不同，这些色素只能吸收可见光
B. 无需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线，直接用叶
柄蘸取滤液
C. 因绿叶中色素在酒精中溶解度不同，故不同色素能在书
签上扩散分离开
D. 一段时间后叶绿素被分解，书签只剩下3、4两条带，分
别为橙色、黄色
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解析： 绿叶中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄
素，都只能吸收可见光，且色素带宽度不同，A正确；滤液细线是
由毛细吸管吸取少量滤液画成的，通常需用铅笔在“叶柄”处画一
条细直的横线，B错误；色素分离的原理是色素在层析液中的溶解
度不同，C错误；色素带从上往下为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、
叶绿素b，叶绿素见光分解后剩下1和2条带，分别为橙色、黄色，
D错误。
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9. 如图表示叶绿体中色素的吸收光谱（颜色深、浅分别表示吸收量
多、少），则甲、乙两图分别是（ ）
A. 类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱
B. 叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C. 叶黄素、叶绿素的吸收光谱
D. 叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
解析： 由题图可知，甲图的吸收光谱主要在蓝紫光区和红光
区，应为叶绿素的吸收光谱；乙图的吸收光谱主要在蓝紫光区，应
为类胡萝卜素的吸收光谱。
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10. 分别在A、B、C三个研钵中加入5 g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下
表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，并进
行色素分离实验，其中一种溶液色素分离结果如图所示。请回答
下列问题：
处理 A B C
二氧化硅（少量） ＋ ＋ ＋
碳酸钙（少量） － ＋ ＋
95％的酒精（10 mL） ＋ － ＋
蒸馏水（10 mL） － ＋ －
（注：“＋”表示添加，“－”表示不加）
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（1）图中乙表示 ，该图所表示的实验结果属于 处
理得到的溶液。
解析：根据图示中色素含量以及扩散距离，可知甲为叶绿素b、乙为叶绿素a、丙为叶黄素、丁为胡萝卜素，在色素提取过程中，碳酸钙的作用是保护色素，95％的酒精的作用是提取色素，可知C处理为正确操作。
叶绿素a
C
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（2）若利用A处理得到的溶液进行纸层析，得到的实验结果与图
示结果 （填“相同”或“不同”），理由是
。
解析：如果在研磨过程中不加碳酸钙，会导致部分叶绿素被破坏，则分离得到的叶绿素会比较少，实验结果与正确操作不同。
不同
未加碳酸
钙，部分叶绿素被破坏，图中甲、乙对应色素含量减少
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（3）进行色素分离实验中，层析时关键应注意
。
解析：如果滤液细线触及层析液，那么色素会溶解在层析液中，从而无法实现色素的分离。
滤液细线不要触
及层析液
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11. （2024·浙江柯桥中学高一月考）科学家日前在《科学》上报告
说，他们通过将菠菜的“捕光器”（类囊体膜）与9种不同生物体
的酶结合起来，制造了人造叶绿体。这种人造叶绿体可在细胞外
工作、收集阳光，并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含
能量的分子。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 叶绿体与人造叶绿体都具有能量转换的作用
B. 叶绿体含有DNA、RNA，而人造叶绿体不含有DNA、RNA
C. “捕光器”上不含光合作用吸收光能的色素
D. 人造叶绿体没有由4层磷脂分子组成的膜结构
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解析： 根据题干信息“这种人造叶绿体可在细胞外工作、收
集阳光，并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分
子”可知，叶绿体与人造叶绿体都具有能量转换的作用，即将光
能转化为有机物中的化学能，A正确；叶绿体含有DNA、RNA，
而人造叶绿体是由“捕光器”（类囊体膜）与9种不同生物体的酶
结合起来的，不含有DNA、RNA，B正确；“捕光器”是类囊体
膜，其中含有光合作用吸收光能的色素，C错误；人造叶绿体由
“捕光器”（类囊体膜）与9种不同生物体的酶结合起来的，没有
4层磷脂分子组成的膜结构，D正确。
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12. 甲、乙、丙、丁四位同学，利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用
纸层析法进行光合色素的提取与分离实验时，由于操作不同，得
到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是（ ）
A. 甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液
B. 乙可能是因为研磨时加入95％的酒精过多
C. 丙可能是正确操作得到的理想结果
D. 丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
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解析： 叶绿体中的光合色素属于有机物，易溶于脂溶剂，难
溶于水，所以不能用水作提取液和层析液，A正确；乙中每种色
素都有，但含量很少，可能是研磨时加入95％的酒精过多，色素
浓度太低导致的，B正确；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和
叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，正常绿叶中光合
色素含量从高到低依次是叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜
素，C错误；丁中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加
入CaCO3，破坏了叶绿素，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易
受到破坏，D正确。
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13. （2024·浙江余杭二中高一月考）下列关于叶绿体的亚显微结构的
叙述，错误的是（ ）
A. 1具有选择透过性，2不具有选择透过性
B. 3为基粒，其上有光合色素和与光合作用有关的多种蛋白质
C. 4为基质，为浓稠的液体，许多类囊体悬浮于其中
D. 类囊体的空腔内含有与H2O的裂解有关的酶
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解析： 1为叶绿体外膜，2为叶绿体内膜，叶绿体的内、外膜
都具有选择透过性，A错误；3为基粒，其上有光合色素和与光合
作用有关的多种蛋白质（酶），B正确；4为基质，为浓稠的液
体，许多类囊体悬浮于其中，C正确；类囊体是光反应的场所，
故类囊体的空腔内含有与H2O的裂解有关的酶，D正确。
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14. （2024·浙江慈溪中学高一月考）某同学在做“光合色素的提取与
分离”实验时，为了确定95％的酒精、CaCO3和SiO2的作用，进
行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正
确操作的对照组。下列针对实验结果的相关
分析，错误的是（ ）
A. ①可能是未加CaCO3而得到的实验结果
B. ②可能是用水取代了95％的酒精而得到的实验结果
C. ③可能是未加SiO2而得到的实验结果
D. 分离色素时，层析液应该要高于滤液细线
解析： 分离色素时，层析液不能没及滤液细线，D错误。
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15. 高等植物的光合作用需要依赖叶绿体中的光合色素。不同环境条
件下，叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b之间可以发生相互转化，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。
如图是叶绿体中两种叶绿素的吸收
光谱。下列关于叶绿素的叙述，错
误的是（ ）
A. 缺少大量元素镁时，①②的合成都会受到影响
B. 利用纸层析法分离色素时，②位于滤纸条最下端
C. 与①②不同，类胡萝卜素不吸收红光
D. 弱光下①的相对含量增高可能有利于对弱光的利用
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解析： 镁元素是叶绿素的重要组成成分，故缺少镁时，叶绿
素b（①）和叶绿素a（②）的合成都会受到影响，A正确；利用
纸层析法分离色素时，叶绿素b（①）位于滤纸条最下端，B错
误；叶绿素b（①）和叶绿素a（②）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；根据题干信息可知，弱光下
叶绿素a通过“叶绿素循环”向叶绿素b转化，以适应弱光环境，
增强对光能的利用，D正确。
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16. 如图1表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的相关实验流程。请
分析回答下列问题：
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（1）纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示，其中共有的色
素带的颜色是 ，据此能得出的结论是
。
解析：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，据题图可知，图2中共有的色素带的颜色是橙色、黄色，说明叶绿素的形成需要光。
橙色、黄色
叶绿素的
形成需要光
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（2）将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之
间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在 光区域。
将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2 h，再重复上述实验，
其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是
。
红
叶绿素
不稳定，在强光下易分解
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解析：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，由于韭黄色素滤液中缺少叶绿素，所以它们吸收光谱最明显的差异出现在红光区域。韭菜滤液在强光下曝光1～2 h后，由于叶绿素不稳定，会被分解，所以重复题述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致。
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（3）每分子叶绿素含有一个Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置换。韭菜
滤液用5％的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加
的颜色相似，呈现黄褐色。实验室常用
含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保
持叶片标本的绿色，其原因是 。
碳
酸钙（或CaCO3）
铜代叶绿素比叶绿素稳定
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解析：在提取色素的过程中通常加入碳酸钙以防止研磨中色素被破坏，及避免叶绿素中的镁被置换，若韭菜滤液用5％的HCl处理一段时间，则叶绿素会被破坏，据此可推测，韭菜滤液用5％的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加碳酸钙（CaCO3）的颜色相似，呈现黄褐色。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测，铜代叶绿素比叶绿素稳定。
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