13 必修1 第2单元 第10讲 捕获光能的色素和结构-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习教师用书word（不定项版）

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第10讲 捕获光能的色素和结构 )课标要求》 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 夯实必备知识 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a 蓝绿色 叶绿素 叶绿素b 黄绿色 叶黄素 黄色 类胡萝卜素 胡萝卜素 橙黄色 2.绿叶中色素的吸收光谱及其分析 类胡萝卜索 50 叶绿素b 叶绿素到 图 0400450500550600650700波长hmm 由图并结合所学知识可以看出： 吸收 可见光的波长是400-760m 范围 一般绿叶中的色素只吸收可见光。 对红外光和紫外光不吸收 色素 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 功能 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 ●深化拓展] 影响叶绿素合成的三大因素 1/18 ◆独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 光照 光照是形响叶绿素合成的主要因素，一般植 物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄 温度 温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性。 进而影响叶绿素的合成 必需 叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg 元素将导致叶绿素无法合成，叶片变黄 [教材隐性知识] 1.(人教版必修1Ps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 a外膜 h.内膜 一c类囊体 d基质 e基粒 光合色素分布于类囊体膜上。光合作用的酶分布于叶绿体基质、基粒（或类囊体 膜。 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：吸收、传递、转化光能。 4.叶绿体功能的实验验证 (1)资料1（人教版必修1P1m)①实验者：德国科学家恩格尔曼。 ②实验结论 叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧；叶绿体主要吸收红光和蓝紫光。 (2)资料2（人教版必修1P1):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叶绿体中进行。 ()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色素分子，在 2/18 *独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。色素和酶是叶 绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 [教材隐性知识] 2.(人教版必修1P1w-11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。 )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：()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 C>澄清概念 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。 (X) 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。 (X) 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。 (X) 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.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、 3/18 独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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：将暗处生长的韭莱幼苗平均分成甲、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 韭莱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 D考向1光合色素的种类和作用 1.(链接人教版必修1Pg图512)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/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() 50 0400450500550600650700波长/mm A.图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上 4/18 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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/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1P1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() 基质 基粒 类囊体 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，美囊体膜上含有 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（探究·实践）绿叶中色素的提取和分离 落实实验基础 一、实验原理 5/18 ·独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙 提取色素 醇中，而不溶于水，可用无水乙醇提取绿 叶中的色素 各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度 分离色素一高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则 慢，从而使各种色素相互分离 二、实验步骤 绿 二氧化硅：研磨充分 研磨 碳酸钙：保护色素 色素 过滤 碎 无水乙醇：溶解色素 提取 收集滤液 制备滤纸条 端剪去两角：使扩散均匀 色素 分离 画滤液细线细、齐、直（待干后重复一到两次） 分离绿叶 滤纸条插入层析液中】 防止色素溶 中的色素 滤液细线不能触及层 于层析液中 析液 三、实验结果 色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 叶绿素b黄绿色 较多 最低 最慢 点拨实验关键 绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 未加二氧化硅，研磨不充分 色 使用放置数天的绿叶，滤液色素 收集的滤液 (叶绿素)太少 提 色素过浅 次加人大量的无水乙醇，提取 液浓度太低（正确做法：分次加入 少量无水乙醇提取色素) 未加碳酸钙或加人过少，色索分 子被破坏 未经干燥处理 滤纸条色 色 素带重叠 滤液细线没有达到细、齐，直的 分离 要求，使色素扩散不一致 -忘记画滤液细线 滤纸条未 出现色素带滤液细线接触到层析液且时间较 长，色素全部溶解到层析液中 评价迁移应用 1.(链接人教版必修1Ps探究·实践)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄 后极具观赏价值。某同学用纸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( 6/18 ,独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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 C【本实验的目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度 不同的叶片分开研磨，A错误：光合色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光 合色素不溶于水，B错误：由于滤纸条不会相互影响，层析液成分相同，两组滤 纸条可以置于同一个烧杯中层析，C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错误。】 2.(链接人教版必修1P%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]I感悟高考·有章可循12 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 7/18 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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.(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。 口白膜 40 口蓝膜 30 口绿膜 0 紫外光 蓝光 绿光 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。 (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 8/18 ◆独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 结果，其原因为 (答出两点即可。 [解析()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。 [答案！（①）蓝类囊体薄膜Cs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 (教师用书独具) (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 9/18 ◆独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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2一3次，即等上一次千了以后再画下一次，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。】 课时分层作业（十） 捕获光能的色素和结构 A立足主干知识注重基础和综合 1.(2024·江苏南京一模)叶绿素a(CssH2 OsN.Mg)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 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：叶绿素呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜 温度，D正确。】 2.(2024·东北育才中学调研)下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的说法， 正确的是() A.根据绿叶中色素在无水乙醇中溶解度不同，可对色素进行分离 B.分离色素时，蓝绿色的色素带距离滤液细线最远 C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素 D.绿叶中色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散得就越慢 C[根据绿叶中色素在层析液中溶解度不同，可对色素进行分离，A错误：分 10/18 ·独家授权侵权必究。