資源簡介

(共71張PPT)
第10講　捕獲光能的色素和結構
必修1　分子與細胞
第二單元　細胞代謝
實驗：提取和分離葉綠體色素。
一、捕獲光能的色素
1．綠葉中色素的種類和顏色
考點1　捕獲光能的色素和結構
色素的種類 色素的顏色
葉綠素 葉綠素a ____色
葉綠素b ____色
類胡蘿卜素 ______ 黃色
________ 橙黃色
藍綠
黃綠
葉黃素
胡蘿卜素
2．綠葉中色素的吸收光譜及其分析
由圖并結合所學知識可以看出：
400 ～760 nm
可見光
紅光和藍紫光
藍紫光
影響葉綠素合成的三大因素
[深化拓展]
1．(人教版必修1 P98正文拓展)春夏季節葉片中的葉綠素含量較多，葉綠素對_______吸收較少，大部分被反射出來，所以葉片會呈現綠色。而到了秋季，氣溫降低導致_______被破壞，而___________比較穩定，故而呈現黃色。深秋時節，楓樹葉變紅，是由________中的花青素的顏色造成的。
提示：綠光　葉綠素　類胡蘿卜素　液泡
二、葉綠體的結構適于進行光合作用
1．葉綠體的結構
光合色素分布于________上。光合作用的酶分布于______________________________。
類囊體膜
葉綠體基質、
基粒(或類囊體膜)
外膜
內膜
類囊體
基質
基粒
2．葉綠體的功能：進行光合作用的場所。
3．葉綠體中色素的功能：____、____、____光能。
4．葉綠體功能的實驗驗證
(1)資料1(人教版必修1 P100)①實驗者：德國科學家________。
②實驗結論
葉綠體能________用于光合作用放__；葉綠體主要吸收_______________。
吸收
傳遞
轉化
恩格爾曼
吸收光能
氧
紅光和藍
紫光
(2)資料2(人教版必修1 P101)：在葉綠體的類囊體膜上和基質中，含有多種進行光合作用所必需的酶。該資料說明光合作用的有關生化反應在______中進行。
(3)總結：在葉綠體內部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的________，在______________________中，還有許多進行光合作用所必需的酶。________是葉綠體捕獲光能、進行光合作用的結構基礎。
葉綠體
色素分子
類囊體膜上和葉綠體基質
色素和酶
2．(人教版必修1 P100－101思考·討論)恩格爾曼實驗設計的巧妙之處
(1)實驗材料用__________________，水綿的葉綠體呈____________分布，便于觀察，用需氧細菌可確定____________的部位。
(2)沒有空氣的黑暗環境排除了____________的干擾。
(3)用極細的光束照射，葉綠體上可分為__________和__________的部位，相當于一組對比實驗。
(4)臨時裝片____________與完全暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結果。
提示：(1)水綿和需氧細菌　螺旋帶狀　釋放氧氣
(2)氧氣和光　(3)有光照　無光照　(4)局部曝光
1．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光。 (　　)
2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 (　　)
提示：葉綠體中色素吸收的光能用于光合作用。
3．葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多。 (　　)
提示：葉片黃化，說明葉綠體中的葉綠素減少，所以吸收紅光減少。
×
√
×
4．光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質中。 (　　)
提示：葉綠體基質中有酶分布，但沒有色素。
5．沒有葉綠體，細胞不能進行光合作用。 (　　)
提示：藍細菌細胞中沒有葉綠體，但含有葉綠素和藻藍素，能進行光合作用。
×
×
1．研究發現溫度和光照都會影響葉綠素的合成，請寫出探究溫度和光照對葉綠素合成影響的實驗思路：
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：選取相同的某種植物葉片平分為四組，分別進行光照和室溫、光照和低溫、黑暗和室溫、黑暗和低溫處理，每隔一段時間檢測葉綠素的含量
2．研究表明，光照會影響韭菜葉綠素的合成，但不會影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分離技術，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設計實驗以驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。
實驗思路：_________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
預期結果：_____________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：將暗處生長的韭菜幼苗平均分成甲、乙兩組，將甲組韭菜幼苗置于光照條件下培養，乙組置于黑暗條件下培養。一段時間后，提取并用紙層析法分離兩組韭菜中的色素并比較濾紙條上的色素帶
甲組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶與乙組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶基本一致；甲組濾紙條上有藍綠色和黃綠色的色素帶，乙組濾紙條上沒有藍綠色和黃綠色的色素帶
考向1　光合色素的種類和作用
1．(鏈接人教版必修1 P99圖5-12)高等植物的光合作用依賴光合色素。不同環境條件下，葉綠素a和葉綠素b之間可以相互轉化，這種轉化稱為“葉綠素循環”。研究發現，在適當遮光條件下，葉綠素a/葉綠素b的值會降低，以適應環境。圖中②③是兩種葉綠素的吸收光譜。下列相關敘述正確的是(　　)
A．圖中②和③主要分布在葉綠體的內膜上
B．光合作用中①主要吸收紅光和藍紫光
C．植物葉片呈現綠色是由于②③主要吸收綠光
D．弱光下②的相對含量增高有利于植物對弱光的利用
√
D　[題圖中②表示葉綠素b、③表示葉綠素a，②③分布在葉綠體的類囊體薄膜上，A錯誤；①表示類胡蘿卜素，主要吸收藍紫光，B錯誤；植物葉片呈現綠色是由于葉片中含有葉綠體，葉綠體中含有葉綠素(②③)，葉綠素吸收綠光很少，反射綠光使得葉片呈綠色，C錯誤；結合題意“在適當遮光條件下，葉綠素a/葉綠素b的值會降低，以適應環境”可知，弱光下②(葉綠素b)的相對含量增高有利于植物對弱光的利用，D正確。]
考向2　葉綠體的結構和功能
2．(鏈接人教版必修1 P100圖5-13)葉綠體中緊密垛疊的類囊體稱為基粒類囊體，而與基粒相連的非垛疊的結構稱為基質類囊體。下列敘述錯誤的是(　　)
A．基粒類囊體膜和基質類囊體膜相互連接形成連續的膜系統
B．垛疊區與非垛疊區的比例會影響葉綠體對光能的捕獲和利用
C．類囊體垛疊形成基粒擴展了受光面積，可提高對光能的利用率
D．基質類囊體中不含光合色素，是光合作用暗反應進行的場所
√
D　[基粒類囊體膜和基質類囊體膜相互連接形成連續的膜系統，類囊體膜上含有光合色素，光合色素與光能的利用和捕獲有關，類囊體垛疊形成基粒擴展了受光面積，可提高對光能的利用率，因此，垛疊區與非垛疊區的比例會影響葉綠體對光能的捕獲和利用，暗反應是在葉綠體基質中進行的，A、B、C正確，D錯誤。]
一、實驗原理
考點2　(探究·實踐)綠葉中色素的提取和分離
有機溶劑無水
無水乙醇
溶解度
高
層析液
溶解度
乙醇
二、實驗步驟
二氧化硅
碳酸鈣
擴散均勻
色素溶
與層析液中
三、實驗結果
最少
最高
最快
最多
最低
最慢
綠葉中色素的提取和分離實驗異常現象分析
(鏈接人教版必修1 P98探究·實踐)為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法(一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質的濃度成正比)分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是
(　　)
A．葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素
B．分離提取液中的光合色素可采用紙層析法
C．光合色素相對含量不同可使葉色出現差異
D．測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段
√
D　[提取光合色素加入碳酸鈣可以防止色素被破壞，A正確；由于不同色素在層析液中溶解度不同，因此在濾紙條上的擴散速度不同，從而達到分離的效果，這是紙層析法，B正確；不同光合色素顏色不同，因此光合色素相對含量不同可使葉色出現差異，葉綠素多使葉片呈現綠色，而秋季類胡蘿卜素增多使葉片呈黃色，C正確；葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收藍紫光，所以不能用藍紫光波段測定葉綠素含量，D錯誤。]
體驗真題　感悟高考 · 有章可循
√
1．(2023·全國乙卷)植物葉片中的色素對植物的生長發育有重要作用。下列有關葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(　　)
A．氮元素和鎂元素是構成葉綠素分子的重要元素
B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上
C．用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區有吸收峰
D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢
D　[氮元素和鎂元素都是構成葉綠素分子的必需元素，A正確；光合色素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上，B正確；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，C正確；葉綠體中的色素在層析液中溶解度越高，擴散得越快，D錯誤。]
2．(2023·江蘇卷)下列關于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的是(　　)
A．用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞
B．若連續多次重復畫濾液細線可累積更多的色素，但易出現色素帶重疊
C．該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量
D．用紅色莧菜葉進行實驗可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間
√
B　[用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞，A錯誤；畫濾液細線時要間斷畫2～3次，即等上一次干了以后再畫下一次，若連續多次重復畫濾液細線雖可累積更多的色素，但會造成濾液細線過寬，易出現色素帶重疊，B正確；該實驗中分離色素的方法是紙層析法，可根據各種色素在濾紙條上呈現的色素帶的寬窄來比較判斷各色素的含量，但該實驗不能具體測定綠葉中各種色素含量，C錯誤；花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有機溶劑，D錯誤。]
3．(2024·河北卷)高原地區藍光和紫外光較強，常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響，研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，結果如圖、表所示。
覆膜 處理 葉綠素含量(mg/g) 類胡蘿卜素含量
(mg/g)
白膜 1.67 0.71
藍膜 2.20 0.90
綠膜 1.74 0.65
回答下列問題：
(1)如圖所示，三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異，其中______光可被位于葉綠體______________上的光合色素高效吸收后用于光反應，進而使暗反應階段的C3還原轉化為______和__________。與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的__________較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。
藍
類囊體薄膜
C5
糖類
紫外光
(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比，選擇適當波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時，可利用____________作為溶劑。測定葉綠素含量時，應選擇紅光而不能選擇藍紫光，原因是_______________________________________________________________________________________________________。
無水乙醇
葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要
吸收藍紫光，選擇紅光可排除類胡蘿卜素的干擾
(3)研究表明，覆蓋藍膜更有利于藏川楊幼苗在高原環境的生長。根據上述檢測結果，其原因為____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (答出兩點即可)。
覆蓋藍膜紫外光透過率低，藍光透過率高，降低紫外光對幼苗輻射的同時不影響其光合作用；與覆蓋白膜和綠膜比，覆蓋藍膜葉綠素和類胡蘿卜素含量都更高，有利于幼苗進行光合作用
[解析]　(1)葉綠體由雙層膜包被，內部有許多基粒。每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結構堆疊而成，這些囊狀結構稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。其中葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。分析題圖，三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異，其中藍光可被位于葉綠體類囊體薄膜上的光合色素高效吸收后用于光反應。暗反應階段，一些接受能量并被還原的C3，在酶的作用下經過一系列的反應轉化為糖類；另一些接受能量并被還原的C3，經過一系列變化，又形成C5。據圖可知，與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的紫外光較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。
(2)綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，為了排除類胡蘿卜素的干擾，測定葉綠素含量時，應選擇紅光而不能選擇藍紫光。(3)據圖可知，與覆蓋其他色的膜相比，覆蓋藍膜的紫外光透過率低，藍光透過率高，在降低紫外光對幼苗輻射的同時不影響其光合作用；據表中數據分析，與覆蓋白膜和綠膜比，覆蓋藍膜葉綠素和類胡蘿卜素含量都更高，有利于幼苗進行光合作用。
1．(2024·江蘇南京一模)葉綠素a(C55H72O5N4Mg)頭部和尾部分別具有親水性和親脂性。下列相關敘述正確的是(　　)
A．葉綠素a的尾部主要嵌在葉綠體的內膜中
B．鎂元素在植物體內主要以葉綠素a等化合物的形式存在
C．常用無水乙醇作層析液分離出綠葉中的葉綠素a
D．葉綠素a呈藍綠色，合成時需要光照和適宜溫度
課時數智作業(十)　捕獲光能的色素和結構
題號
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√
D　[葉綠素a的尾部具有親脂性特點，而生物膜的基本支架由磷脂雙分子層構成，故葉綠素a的尾部可能嵌在類囊體薄膜中，A錯誤；鎂元素在細胞中主要以離子的形式存在，B錯誤；葉綠素a易溶于有機溶劑，所以可用無水乙醇提取，而不是用無水乙醇作為層析液，C錯誤；葉綠素a呈藍綠色，合成時需要光照和適宜溫度，D正確。]
題號
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2．(2024·廣東廣州一模)樹林中健康的葉片被病蟲害影響會導致葉片枯黃或者脫落，吸收光能的能力就會下降。以這種變化為主要原理，可使用航空遙感監測技術。下列哪種波段的光吸收能力的變化，以了解病蟲害的實際癥狀(　　)
A．綠光　　　　　 B．藍紫光
C．紅外光 D．紫外光
題號
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√
B　[葉綠素主要吸收的是紅光和藍紫光，因此可以通過監測紅光和藍紫光波長的光吸收能力的變化，了解病蟲害的實際癥狀，B正確，A、C、D錯誤。]
題號
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3．(2024·廣東深圳模擬)葉綠體基因編碼的D1蛋白是光合復合體的核心蛋白，位于葉綠體類囊體薄膜上，結構如圖所示。下列相關說法正確的是(　　)
題號
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A．D1蛋白肽鏈氨基端位于細胞質基質
B．D1蛋白的親水部分分布于磷脂雙分子層內
C．D1蛋白參與二氧化碳的固定與還原
D．D1蛋白在葉綠體內的核糖體上合成
題號
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√
D　[分析題圖可知，D1蛋白肽鏈氨基端位于葉綠體基質中，A錯誤；磷脂的尾部疏水，頭部親水，故D1蛋白的親水部分分布于磷脂雙分子層外，B錯誤；分析題圖和題干可知，D1蛋白位于葉綠體類囊體薄膜上，而二氧化碳的固定與還原發生在葉綠體基質中，故D1蛋白不參與二氧化碳的固定與還原，C錯誤；蛋白質的合成場所為核糖體，且D1蛋白是葉綠體基因編碼的，故D1蛋白在葉綠體內的核糖體上合成，D正確。]
題號
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4．(2024·遼寧丹東期末)如圖是綠色植物光合作用過程中葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜圖。據圖分析下列敘述正確的是(　　)
題號
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A．c為類胡蘿卜素，它在紅光區吸收的光能可用于光反應中ATP的合成
B．葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，而不吸收綠光，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色
C．可根據綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同來提取色素
D．胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，葉綠素b在層析液中的溶解度最小
題號
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√
D　[c為類胡蘿卜素，主要吸收藍紫光，幾乎不吸收紅光，所以幾乎不能利用紅光來合成光反應中的ATP，A錯誤；葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，葉綠素和類胡蘿卜素對綠光吸收最少而被反射出來，所以葉片呈現綠色，B錯誤；根據綠葉中的色素可溶解在無水乙醇中來提取，根據色素在層析液中的溶解度不同來分離色素，C錯誤；胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，色素帶位于濾紙條最上端，葉綠素b在層析液中的溶解度最小，色素帶位于濾紙條最下端，D正確。]
題號
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5．(2024·湖北武漢華師大一附中期中)為研究光照強度對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用無水乙醇提取葉綠體色素，用層析液進行紙層析，如圖是濾紙條層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述錯誤的是(　　)
A．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收藍紫光和紅光
B．條帶位置反映色素在層析液中溶解度大小
C．增加類胡蘿卜素有利于該植物抵御強光照
D．推測幼苗葉片中葉綠素的合成不需要光照
題號
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D　[Ⅲ是葉綠素a，Ⅳ是葉綠素b，二者主要吸收可見光中的紅光和藍紫光，A正確；層析的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙條上的擴散速度快(位于濾紙條上方)，反之則慢，故條帶位置反映色素在層析液中溶解度大小，B正確；從條帶結果看，強光照和正常光照相比，明顯葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，可見類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照，C正確；幼苗葉片中葉綠素的合成需要光照，D錯誤。]
題號
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6．(2024·廣東清遠一模)紫蘇葉片是紫蘇合成有機物的主要器官。紫蘇葉片呈紫色與其細胞內含有的花青素有關。花青素易溶于水、乙醇等極性溶劑中。某同學欲提取紫蘇葉片中的色素，下列操作錯誤的是(　　)
A．實驗材料應選取新鮮的紫蘇葉片
B．研磨葉片時添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨葉片時需要添加蒸餾水以溶解葉片中的各種色素
D．研磨液需經單層尼龍布過濾后收集濾液
題號
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√
C　[紫蘇葉片呈紫色與其細胞內含有的花青素有關，因此欲提取紫蘇葉片中的色素，應選取新鮮的紫蘇葉片，A正確；研磨葉片時添加二氧化硅，能破壞細胞結構，有助于研磨充分，B正確；花青素易溶于水、乙醇等極性溶劑中，研磨葉片時需要添加蒸餾水以溶解葉片中的花青素，但不能溶解葉片中分布在葉綠體內的光合色素，因為葉綠體中的光合色素不溶于水，C錯誤；將研磨得到的液體迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一塊單層尼龍布)中進行過濾。將濾液收集到試管中，D正確。]
題號
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7．(2024·廣東茂名二模)某小組做了“探究葉齡對葉片中光合色素含量的影響”的實驗，結果如圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．用紙層析法來分離葉片中的光合色素
B．嫩葉與老葉的葉綠體色素總含量相等
C．相同光照強度下嫩葉與老葉光合速率相等
D．不同時期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大
題號
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C　[各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素，所以用紙層析法來分離葉片中的光合色素，A正確；嫩葉中色素含量為6＋2＝8，老葉中色素含量為5＋3＝8，所以嫩葉與老葉的葉綠體色素總含量相等，B正確；嫩葉與老葉的葉綠素和類胡蘿卜素含量都不同，所以相同光照強度下嫩葉與老葉光合速率不一定相等，C錯誤；不同發育階段葉綠素含量的變化為6→12→5，類胡蘿卜素的含量變化為2→4→3，所以不同時期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大，D正確。]
題號
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8．生物學興趣小組為探究在適度補水的條件下某葉片光合色素含量的變化，進行了相關實驗，結果如下表(單位：mg/g)，下列說法不正確的是(　　)
題號
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組別 實驗條件 葉綠素a 葉綠素b 類胡蘿卜素
甲 自然條件 0.37 0.45 0.12
乙 適度補水 1.14 0.53 0.12
A．該實驗為對照實驗，其中甲組是對照組，乙組是實驗組
B．葉綠素主要吸收藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光和紅光
C．光合色素主要存在于綠色植物葉肉細胞，還可存在于其幼嫩的莖和果實的部分細胞
D．據表推測：其余條件相同且適宜，在適度補水的條件下，植物能提高光合作用速率
題號
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B　[由實驗處理情況可知，甲組為自然條件下的結果，乙組進行了適度補水的處理，則甲組為對照組，乙組為實驗組，A正確；葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，B錯誤；光合色素位于葉綠體中，葉綠體主要存在于綠色植物葉肉細胞，還可存在于其幼嫩的莖和果實的部分細胞，C正確；由表格數據可知，在適度補水條件下，葉綠素的含量增加，能提高植物的光合作用速率，D正確。]
題號
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9．(2024·湖北卷)植物甲的花產量、品質(與葉黃素含量呈正相關)與光照長短密切相關。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗，實驗結果如下表所示。下列敘述正確的是(　　)
題號
1
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10
組別 光照 處理 首次開花 時間 莖粗 (mm) 花的葉 黃素含 量(g/kg) 鮮花累計
平均產量
(kg/hm2)
① 光照8 h/ 黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000
題號
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組別 光照 處理 首次開花 時間 莖粗 (mm) 花的葉 黃素含 量(g/kg) 鮮花累計
平均產量
(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組處理有利于誘導植物甲提前開花，且產量最高
B．植物甲花的品質與光照處理中的黑暗時長呈負相關
C．綜合考慮花的產量和品質，應該選擇第②組處理
D．植物甲花的葉黃素含量與花的產量呈正相關
題號
1
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√
C　[由表中數據分析可知，三組中，第①組首次開花時間最早，說明第①組處理有利于誘導植物甲提前開花，但在三組中產量最低，A錯誤；由題干信息可知，植物甲的花品質與葉黃素含量呈正相關，根據表格數據分析，第①組光照處理中的黑暗時長最長，花的葉黃素含量最低，而第③組光照處理中的黑暗時長最短，但花的葉黃素含量卻不是最高的，說明植物甲花的品質與光照處理中的黑暗時長不是呈負相關，B錯誤；由表中信息可知，第②組光照處理，花的
題號
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葉黃素含量最高，植物甲的花品質最好，第③組光照處理，鮮花累計平均產量最高，但與第②組產量相差不大，綜合考慮花的產量和品質，應該選擇第②組處理，C正確；由表中數據分析可知，第②組光照處理，花的葉黃素含量最高，但鮮花累計平均產量卻不是最高，說明植物甲花的葉黃素含量與花的產量不呈正相關，D錯誤。]
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10．(8分)(2024·甘肅卷節選)類胡蘿卜素不僅參與光合作用，還是一些植物激素的合成前體。研究者發現了某作物的一種胎萌突變體，其種子大部分為黃色，少部分呈白色，白色種子未完全成熟即可在母體上萌發。經鑒定，白色種子為某基因的純合突變體。在正常光照下(400 μmol·m-2·s-1)，純合突變體葉片中葉綠體發育異常、類囊體消失。將野生型和純合突變體種子在黑暗中萌發后轉移到正常光和弱光(1 μmol·m-2·s-1)下培養一周，提取并測定葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量，結果如圖所示。回答下列問題：
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(1)提取葉片中葉綠素和類胡蘿卜素常使用的溶劑是_____________，加入少許碳酸鈣可以____________________________。
(2)野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高，其原因是___________________________________________________________。
(3)正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子，因為___________________________________________________________
___________________________________________________________。
防止研磨中色素被破壞(1分)
無水乙醇(1分)
葉綠素的形成需要光照，正常光下更有利于葉綠素的形成
純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，光合
作用極弱，無法滿足植株生長對有機物的需求
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(4)現已知此突變體與類胡蘿卜素合成有關，本研究中支持此結論的證據有：①純合子種子為白色；②_______________________________________________________________________________。
與野生型相比，純合突變體葉片
中類胡蘿卜素含量極低(幾乎為零)
[解析]　(1)葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素都能溶解在有機溶劑中，所以常使用無水乙醇提取。加入少許碳酸鈣可以防止研磨中色素被破壞。(2)葉綠素的形成需要光照，正常光下更有利于葉綠素的形成，所以野生型植株葉片葉綠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)，純合突變體葉片中葉綠體發育異常、類囊體消失，葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，分別為0.3和0.1，說明純合突變體的光合作用極弱，無法滿足植株生長對有機物的需求，使得植株難以生長，因此正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子。(4)由圖可知：與野生型相比，純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低(幾乎為零)，說明此突變體與類胡蘿卜素合成有關。
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(教師用書獨具)
(2022·遼寧卷節選)滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態災害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關系，進行如下實驗：
光合色素的提取、分離和含量測定
(1)在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發現滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和______________。在細胞中，這些光合色素分布在________________________。
類胡蘿卜素
葉綠體的
類囊體薄膜上
(2)測定三個樣品的葉綠素含量，結果見下表。
樣品 葉綠素a(mg·g-1) 葉綠素b(mg·g-1)
上層 0.199 0.123
中層 0.228 0.123
下層 0.684 0.453
數據表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因為___________________________________________。
下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光
[解析]　(1)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，高等植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b；類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素。在細胞中，這些光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。(2)由于下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光，故取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高。
謝 謝 ！第10講　捕獲光能的色素和結構
實驗：提取和分離葉綠體色素。
考點1　捕獲光能的色素和結構
一、捕獲光能的色素
1．綠葉中色素的種類和顏色
色素的種類 色素的顏色
葉綠素 葉綠素a __________色
葉綠素b __________色
類胡蘿卜素 ____________ 黃色
____________ 橙黃色
2．綠葉中色素的吸收光譜及其分析
由圖并結合所學知識可以看出：
[深化拓展]
影響葉綠素合成的三大因素
1．(人教版必修1 P98正文拓展)春夏季節葉片中的葉綠素含量較多，葉綠素對________吸收較少，大部分被反射出來，所以葉片會呈現綠色。而到了秋季，氣溫降低導致__________被破壞，而______________比較穩定，故而呈現黃色。深秋時節，楓樹葉變紅，是由________中的花青素的顏色造成的。
二、葉綠體的結構適于進行光合作用
1．葉綠體的結構
光合色素分布于____________上。光合作用的酶分布于______________________。
2．葉綠體的功能：進行光合作用的場所。
3．葉綠體中色素的功能：____________、____________、____________光能。
4．葉綠體功能的實驗驗證
(1)資料1(人教版必修1 P100)①實驗者：德國科學家____________。
②實驗結論
葉綠體能__________用于光合作用放________；葉綠體主要吸收____________。
(2)資料2(人教版必修1 P101)：在葉綠體的類囊體膜上和基質中，含有多種進行光合作用所必需的酶。該資料說明光合作用的有關生化反應在____________中進行。
(3)總結：在葉綠體內部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的____________，在________________________中，還有許多進行光合作用所必需的酶。____________是葉綠體捕獲光能、進行光合作用的結構基礎。
2．(人教版必修1 P100－101思考·討論)恩格爾曼實驗設計的巧妙之處
(1)實驗材料用__________________，水綿的葉綠體呈____________分布，便于觀察，用需氧細菌可確定____________的部位。
(2)沒有空氣的黑暗環境排除了____________的干擾。
(3)用極細的光束照射，葉綠體上可分為__________和__________的部位，相當于一組對比實驗。
(4)臨時裝片____________與完全暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結果。
1．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光。 (　　)
2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 (　　)
3．葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多。 (　　)
4．光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質中。 (　　)
5．沒有葉綠體，細胞不能進行光合作用。 (　　)
1．研究發現溫度和光照都會影響葉綠素的合成，請寫出探究溫度和光照對葉綠素合成影響的實驗思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2．研究表明，光照會影響韭菜葉綠素的合成，但不會影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分離技術，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設計實驗以驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。
實驗思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
預期結果：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
光合色素的種類和作用
1．(鏈接人教版必修1 P99圖5 12)高等植物的光合作用依賴光合色素。不同環境條件下，葉綠素a和葉綠素b之間可以相互轉化，這種轉化稱為“葉綠素循環”。研究發現，在適當遮光條件下，葉綠素a/葉綠素b的值會降低，以適應環境。圖中②③是兩種葉綠素的吸收光譜。下列相關敘述正確的是(　　)
A．圖中②和③主要分布在葉綠體的內膜上
B．光合作用中①主要吸收紅光和藍紫光
C．植物葉片呈現綠色是由于②③主要吸收綠光
D．弱光下②的相對含量增高有利于植物對弱光的利用
葉綠體的結構和功能
2．(鏈接人教版必修1 P100圖5 13)葉綠體中緊密垛疊的類囊體稱為基粒類囊體，而與基粒相連的非垛疊的結構稱為基質類囊體。下列敘述錯誤的是(　　)
A．基粒類囊體膜和基質類囊體膜相互連接形成連續的膜系統
B．垛疊區與非垛疊區的比例會影響葉綠體對光能的捕獲和利用
C．類囊體垛疊形成基粒擴展了受光面積，可提高對光能的利用率
D．基質類囊體中不含光合色素，是光合作用暗反應進行的場所
考點2　(探究·實踐)綠葉中色素的提取和分離
一、實驗原理
二、實驗步驟
三、實驗結果
綠葉中色素的提取和分離實驗異常現象分析
(鏈接人教版必修1 P98探究·實踐)為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法(一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質的濃度成正比)分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是(　　)
A．葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素
B．分離提取液中的光合色素可采用紙層析法
C．光合色素相對含量不同可使葉色出現差異
D．測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段
1．(2023·全國乙卷)植物葉片中的色素對植物的生長發育有重要作用。下列有關葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(　　)
A．氮元素和鎂元素是構成葉綠素分子的重要元素
B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上
C．用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區有吸收峰
D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢
2．(2023·江蘇卷)下列關于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的是(　　)
A．用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞
B．若連續多次重復畫濾液細線可累積更多的色素，但易出現色素帶重疊
C．該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量
D．用紅色莧菜葉進行實驗可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間
3．(2024·河北卷)高原地區藍光和紫外光較強，常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響，研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，結果如圖、表所示。
覆膜處理 葉綠素含(mg/g) 類胡蘿卜素含量(mg/g)
白膜 1．67 0．71
藍膜 2．20 0．90
綠膜 1．74 0．65
回答下列問題：
(1)如圖所示，三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異，其中______光可被位于葉綠體______________上的光合色素高效吸收后用于光反應，進而使暗反應階段的C3還原轉化為______和________。與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的__________較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。
(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比，選擇適當波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時，可利用____________作為溶劑。測定葉綠素含量時，應選擇紅光而不能選擇藍紫光，原因是____________________________________。
(3)研究表明，覆蓋藍膜更有利于藏川楊幼苗在高原環境的生長。根據上述檢測結果，其原因為________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_______________________________________________________(答出兩點即可)。
[夯實必備知識]自主診斷
考點1
一、1．藍綠　黃綠　葉黃素　胡蘿卜素　2．400～760 nm　可見光　紅光和藍紫光　藍紫光
二、1．外膜　內膜　類囊體　基質　基粒　類囊體膜　葉綠體基質、基粒(或類囊體膜)　3．吸收　傳遞　轉化　4．(1)恩格爾曼　吸收光能　氧　紅光和藍紫光　(2)葉綠體　(3)色素分子　類囊體膜上和葉綠體基質　色素和酶
[落實實驗基礎]自主診斷
考點2
一、有機溶劑無水乙醇　無水乙醇　溶解度　溶解度高　層析液
二、二氧化硅　碳酸鈣　擴散均勻　色素溶于層析液中
三、最少　最高　最快　最多　最低　最慢
第10講　捕獲光能的色素和結構
考點1
教材隱性知識
1．提示：綠光　葉綠素　類胡蘿卜素　液泡
2．提示：(1)水綿和需氧細菌　螺旋帶狀　釋放氧氣
(2)氧氣和光　(3)有光照　無光照　(4)局部曝光
澄清概念
1．√
2．×提示：葉綠體中色素吸收的光能用于光合作用。
3．×提示：葉片黃化，說明葉綠體中的葉綠素減少，所以吸收紅光減少。
4．×提示：葉綠體基質中有酶分布，但沒有色素。
5．×提示：藍細菌細胞中沒有葉綠體，但含有葉綠素和藻藍素，能進行光合作用。
達成學科素養
1．提示：選取相同的某種植物葉片平分為四組，分別進行光照和室溫、光照和低溫、黑暗和室溫、黑暗和低溫處理，每隔一段時間檢測葉綠素的含量
2．提示：將暗處生長的韭菜幼苗平均分成甲、乙兩組，將甲組韭菜幼苗置于光照條件下培養，乙組置于黑暗條件下培養。一段時間后，提取并用紙層析法分離兩組韭菜中的色素并比較濾紙條上的色素帶
甲組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶與乙組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶基本一致；甲組濾紙條上有藍綠色和黃綠色的色素帶，乙組濾紙條上沒有藍綠色和黃綠色的色素帶
評價遷移應用
1．D　[題圖中②表示葉綠素b、③表示葉綠素a，②③分布在葉綠體的類囊體薄膜上，A錯誤；①表示類胡蘿卜素，主要吸收藍紫光，B錯誤；植物葉片呈現綠色是由于葉片中含有葉綠體，葉綠體中含有葉綠素(②③)，葉綠素吸收綠光很少，反射綠光使得葉片呈綠色，C錯誤；結合題意“在適當遮光條件下，葉綠素a/葉綠素b的值會降低，以適應環境”可知，弱光下②(葉綠素b)的相對含量增高有利于植物對弱光的利用，D正確。]
2．D　[基粒類囊體膜和基質類囊體膜相互連接形成連續的膜系統，類囊體膜上含有光合色素，光合色素與光能的利用和捕獲有關，類囊體垛疊形成基粒擴展了受光面積，可提高對光能的利用率，因此，垛疊區與非垛疊區的比例會影響葉綠體對光能的捕獲和利用，暗反應是在葉綠體基質中進行的，A、B、C正確，D錯誤。]
考點2
評價遷移應用
　D　[提取光合色素加入碳酸鈣可以防止色素被破壞，A正確；由于不同色素在層析液中溶解度不同，因此在濾紙條上的擴散速度不同，從而達到分離的效果，這是紙層析法，B正確；不同光合色素顏色不同，因此光合色素相對含量不同可使葉色出現差異，葉綠素多使葉片呈現綠色，而秋季類胡蘿卜素增多使葉片呈黃色，C正確；葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收藍紫光，所以不能用藍紫光波段測定葉綠素含量，D錯誤。]
體驗真題
1．D　[氮元素和鎂元素都是構成葉綠素分子的必需元素，A正確；光合色素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上，B正確；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，C正確；葉綠體中的色素在層析液中溶解度越高，擴散得越快，D錯誤。]
2．B　[用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞，A錯誤；畫濾液細線時要間斷畫2～3次，即等上一次干了以后再畫下一次，若連續多次重復畫濾液細線雖可累積更多的色素，但會造成濾液細線過寬，易出現色素帶重疊，B正確；該實驗中分離色素的方法是紙層析法，可根據各種色素在濾紙條上呈現的色素帶的寬窄來比較判斷各色素的含量，但該實驗不能具體測定綠葉中各種色素含量，C錯誤；花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有機溶劑，D錯誤。]
3．(1)藍　類囊體薄膜　C5　糖類　紫外光　(2)無水乙醇　葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，選擇紅光可排除類胡蘿卜素的干擾　(3)覆蓋藍膜紫外光透過率低，藍光透過率高，降低紫外光對幼苗輻射的同時不影響其光合作用；與覆蓋白膜和綠膜比，覆蓋藍膜葉綠素和類胡蘿卜素含量都更高，有利于幼苗進行光合作用
8 / 8課時數智作業(十)　捕獲光能的色素和結構
1．(2024·江蘇南京一模)葉綠素a(C55H72O5N4Mg)頭部和尾部分別具有親水性和親脂性。下列相關敘述正確的是(　　)
A．葉綠素a的尾部主要嵌在葉綠體的內膜中
B．鎂元素在植物體內主要以葉綠素a等化合物的形式存在
C．常用無水乙醇作層析液分離出綠葉中的葉綠素a
D．葉綠素a呈藍綠色，合成時需要光照和適宜溫度
2．(2024·廣東廣州一模)樹林中健康的葉片被病蟲害影響會導致葉片枯黃或者脫落，吸收光能的能力就會下降。以這種變化為主要原理，可使用航空遙感監測技術。下列哪種波段的光吸收能力的變化，以了解病蟲害的實際癥狀(　　)
A．綠光 B．藍紫光
C．紅外光 D．紫外光
3．(2024·廣東深圳模擬)葉綠體基因編碼的D1蛋白是光合復合體的核心蛋白，位于葉綠體類囊體薄膜上，結構如圖所示。下列相關說法正確的是(　　)
A．D1蛋白肽鏈氨基端位于細胞質基質
B．D1蛋白的親水部分分布于磷脂雙分子層內
C．D1蛋白參與二氧化碳的固定與還原
D．D1蛋白在葉綠體內的核糖體上合成
4．(2024·遼寧丹東期末)如圖是綠色植物光合作用過程中葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜圖。據圖分析下列敘述正確的是(　　)
A．c為類胡蘿卜素，它在紅光區吸收的光能可用于光反應中ATP的合成
B．葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，而不吸收綠光，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色
C．可根據綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同來提取色素
D．胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，葉綠素b在層析液中的溶解度最小
5．(2024·湖北武漢華師大一附中期中)為研究光照強度對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用無水乙醇提取葉綠體色素，用層析液進行紙層析，如圖是濾紙條層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述錯誤的是(　　)
A．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收藍紫光和紅光
B．條帶位置反映色素在層析液中溶解度大小
C．增加類胡蘿卜素有利于該植物抵御強光照
D．推測幼苗葉片中葉綠素的合成不需要光照
6．(2024·廣東清遠一模)紫蘇葉片是紫蘇合成有機物的主要器官。紫蘇葉片呈紫色與其細胞內含有的花青素有關。花青素易溶于水、乙醇等極性溶劑中。某同學欲提取紫蘇葉片中的色素，下列操作錯誤的是(　　)
A．實驗材料應選取新鮮的紫蘇葉片
B．研磨葉片時添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨葉片時需要添加蒸餾水以溶解葉片中的各種色素
D．研磨液需經單層尼龍布過濾后收集濾液
7．(2024·廣東茂名二模)某小組做了“探究葉齡對葉片中光合色素含量的影響”的實驗，結果如圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．用紙層析法來分離葉片中的光合色素
B．嫩葉與老葉的葉綠體色素總含量相等
C．相同光照強度下嫩葉與老葉光合速率相等
D．不同時期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大
8．生物學興趣小組為探究在適度補水的條件下某葉片光合色素含量的變化，進行了相關實驗，結果如下表(單位：mg/g)，下列說法不正確的是(　　)
組別 實驗條件 葉綠素a 葉綠素b 類胡蘿卜素
甲 自然條件 0.37 0.45 0.12
乙 適度補水 1.14 0.53 0.12
A．該實驗為對照實驗，其中甲組是對照組，乙組是實驗組
B．葉綠素主要吸收藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光和紅光
C．光合色素主要存在于綠色植物葉肉細胞，還可存在于其幼嫩的莖和果實的部分細胞
D．據表推測：其余條件相同且適宜，在適度補水的條件下，植物能提高光合作用速率
9．(2024·湖北卷)植物甲的花產量、品質(與葉黃素含量呈正相關)與光照長短密切相關。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗，實驗結果如下表所示。下列敘述正確的是(　　)
組別 光照 處理 首次開花 時間 莖粗 (mm) 花的葉 黃素含 量(g/kg) 鮮花累計 平均產量 (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組處理有利于誘導植物甲提前開花，且產量最高
B．植物甲花的品質與光照處理中的黑暗時長呈負相關
C．綜合考慮花的產量和品質，應該選擇第②組處理
D．植物甲花的葉黃素含量與花的產量呈正相關
10．(8分)(2024·甘肅卷節選)類胡蘿卜素不僅參與光合作用，還是一些植物激素的合成前體。研究者發現了某作物的一種胎萌突變體，其種子大部分為黃色，少部分呈白色，白色種子未完全成熟即可在母體上萌發。經鑒定，白色種子為某基因的純合突變體。在正常光照下(400 μmol·m-2·s-1)，純合突變體葉片中葉綠體發育異常、類囊體消失。將野生型和純合突變體種子在黑暗中萌發后轉移到正常光和弱光(1 μmol·m-2·s-1)下培養一周，提取并測定葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量，結果如圖所示。回答下列問題：
(1)提取葉片中葉綠素和類胡蘿卜素常使用的溶劑是____________，加入少許碳酸鈣可以________________________。
(2)野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高，其原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子，因為__________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)現已知此突變體與類胡蘿卜素合成有關，本研究中支持此結論的證據有：①純合子種子為白色；②______________________________________________。
課時數智作業(十)
1．D　[葉綠素a的尾部具有親脂性特點，而生物膜的基本支架由磷脂雙分子層構成，故葉綠素a的尾部可能嵌在類囊體薄膜中，A錯誤；鎂元素在細胞中主要以離子的形式存在，B錯誤；葉綠素a易溶于有機溶劑，所以可用無水乙醇提取，而不是用無水乙醇作為層析液，C錯誤；葉綠素a呈藍綠色，合成時需要光照和適宜溫度，D正確。]
2．B　[葉綠素主要吸收的是紅光和藍紫光，因此可以通過監測紅光和藍紫光波長的光吸收能力的變化，了解病蟲害的實際癥狀，B正確，A、C、D錯誤。]
3．D　[分析題圖可知，D1蛋白肽鏈氨基端位于葉綠體基質中，A錯誤；磷脂的尾部疏水，頭部親水，故D1蛋白的親水部分分布于磷脂雙分子層外，B錯誤；分析題圖和題干可知，D1蛋白位于葉綠體類囊體薄膜上，而二氧化碳的固定與還原發生在葉綠體基質中，故D1蛋白不參與二氧化碳的固定與還原，C錯誤；蛋白質的合成場所為核糖體，且D1蛋白是葉綠體基因編碼的，故D1蛋白在葉綠體內的核糖體上合成，D正確。]
4．D　[c為類胡蘿卜素，主要吸收藍紫光，幾乎不吸收紅光，所以幾乎不能利用紅光來合成光反應中的ATP，A錯誤；葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，葉綠素和類胡蘿卜素對綠光吸收最少而被反射出來，所以葉片呈現綠色，B錯誤；根據綠葉中的色素可溶解在無水乙醇中來提取，根據色素在層析液中的溶解度不同來分離色素，C錯誤；胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，色素帶位于濾紙條最上端，葉綠素b在層析液中的溶解度最小，色素帶位于濾紙條最下端，D正確。]
5．D　[Ⅲ是葉綠素a，Ⅳ是葉綠素b，二者主要吸收可見光中的紅光和藍紫光，A正確；層析的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙條上的擴散速度快(位于濾紙條上方)，反之則慢，故條帶位置反映色素在層析液中溶解度大小，B正確；從條帶結果看，強光照和正常光照相比，明顯葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，可見類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照，C正確；幼苗葉片中葉綠素的合成需要光照，D錯誤。]
6．C　[紫蘇葉片呈紫色與其細胞內含有的花青素有關，因此欲提取紫蘇葉片中的色素，應選取新鮮的紫蘇葉片，A正確；研磨葉片時添加二氧化硅，能破壞細胞結構，有助于研磨充分，B正確；花青素易溶于水、乙醇等極性溶劑中，研磨葉片時需要添加蒸餾水以溶解葉片中的花青素，但不能溶解葉片中分布在葉綠體內的光合色素，因為葉綠體中的光合色素不溶于水，C錯誤；將研磨得到的液體迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一塊單層尼龍布)中進行過濾。將濾液收集到試管中，D正確。]
7．C　[各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素，所以用紙層析法來分離葉片中的光合色素，A正確；嫩葉中色素含量為6＋2＝8，老葉中色素含量為5＋3＝8，所以嫩葉與老葉的葉綠體色素總含量相等，B正確；嫩葉與老葉的葉綠素和類胡蘿卜素含量都不同，所以相同光照強度下嫩葉與老葉光合速率不一定相等，C錯誤；不同發育階段葉綠素含量的變化為6→12→5，類胡蘿卜素的含量變化為2→4→3，所以不同時期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大，D正確。]
8．B　[由實驗處理情況可知，甲組為自然條件下的結果，乙組進行了適度補水的處理，則甲組為對照組，乙組為實驗組，A正確；葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，B錯誤；光合色素位于葉綠體中，葉綠體主要存在于綠色植物葉肉細胞，還可存在于其幼嫩的莖和果實的部分細胞，C正確；由表格數據可知，在適度補水條件下，葉綠素的含量增加，能提高植物的光合作用速率，D正確。]
9．C　[由表中數據分析可知，三組中，第①組首次開花時間最早，說明第①組處理有利于誘導植物甲提前開花，但在三組中產量最低，A錯誤；由題干信息可知，植物甲的花品質與葉黃素含量呈正相關，根據表格數據分析，第①組光照處理中的黑暗時長最長，花的葉黃素含量最低，而第③組光照處理中的黑暗時長最短，但花的葉黃素含量卻不是最高的，說明植物甲花的品質與光照處理中的黑暗時長不是呈負相關，B錯誤；由表中信息可知，第②組光照處理，花的葉黃素含量最高，植物甲的花品質最好，第③組光照處理，鮮花累計平均產量最高，但與第②組產量相差不大，綜合考慮花的產量和品質，應該選擇第②組處理，C正確；由表中數據分析可知，第②組光照處理，花的葉黃素含量最高，但鮮花累計平均產量卻不是最高，說明植物甲花的葉黃素含量與花的產量不呈正相關，D錯誤。]
10．(除標注外，每空2分，共8分)(1)無水乙醇(1分)　防止研磨中色素被破壞(1分)　(2)葉綠素的形成需要光照，正常光下更有利于葉綠素的形成　(3)純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，光合作用極弱，無法滿足植株生長對有機物的需求　(4)與野生型相比，純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低(幾乎為零)
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