课时跟踪练(10) 捕获光能的色素和结构（Word练习）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（云南专版）

课时跟踪练(10)　捕获光能的色素和结构 一、选择题 1．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是 (　　) A．叶绿体中的光合色素只能溶解在无水乙醇中 B．研磨叶片时加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏 C．分离色素时，必须确保滤液细线触及层析液 D．分离色素时，扩散速度最快的色素是叶绿素a B　解析：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂中，如丙酮、无水乙醇等，A错误；绿叶细胞被破坏后，液泡中的有机酸释放出来，如果不进行处理，将会破坏叶绿素，碳酸钙可保护叶绿素不被破坏，B正确；分离色素时必须确保滤液细线不触及层析液，防止色素溶解在层析液中，C错误；分离色素时，扩散速度最快的色素是胡萝卜素，D错误。 2．绿叶中色素的提取和分离实验中，为了成功提取色素，需要加石英砂(SiO2)促进研磨。石英砂至少必须磨碎叶肉细胞的下列哪些结构才能实现色素提取的目的 (　　) ①细胞壁　②细胞膜　③叶绿体内外膜 ④细胞核　⑤类囊体膜 A．①② B．①②③ C．①②③④ D．②③⑤ B　解析：叶绿体中的色素位于类囊体膜上，石英砂必须破坏细胞壁、细胞膜、叶绿体内外膜才能让类囊体膜上的色素释放出来，B正确。 3．下列关于叶绿体的叙述，正确的是 (　　) A．叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积 B．叶绿体基质中NADP＋能形成NADPH C．类囊体薄膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光 D．类囊体薄膜上的酶可催化CO2的固定和C3的还原 C　解析：扩大叶绿体受光面积的不是外膜和内膜，而是类囊体薄膜，A错误；NADP＋形成NADPH的场所是类囊体薄膜，B错误；类囊体薄膜上的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，C正确；催化CO2的固定和C3的还原的酶存在于叶绿体的基质中，D错误。 4．大葱埋在土里的部分为白色，而露出地面的部分通常会变成绿色，这可作为下列哪一结论的实例 (　　) A.叶绿体中含有叶绿素 B．叶绿素的形成需要水分 C．叶绿素只有在光下才能形成 D．叶呈绿色是因为含有叶绿素 C　解析：大葱埋在土里的部分为白色，而露出地面的部分通常会变成绿色，说明叶绿素只有在有光的条件下才能形成，C正确。 5．实验发现将叶绿体从叶肉细胞中分离出来，破坏其外膜仍然可以在光下利用二氧化碳生产有机物、放出氧气。以下分析正确的是 (　　) A．叶绿体中的色素被破坏则不能进行光合作用 B．叶绿体内膜具有选择透过性，外膜是全透性的，起保护作用 C．光合作用必须在叶绿体中才能进行 D．光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体内膜和基质中 A　解析：光合作用需要光，而光是由光合色素吸收、传递和转化的，因此叶绿体中的色素被破坏则不能进行光合作用，A正确；叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性，B错误；蓝细菌不含叶绿体，其光合作用不在叶绿体中进行，C错误；光合作用所需的色素只分布在类囊体薄膜上，光合作用所需的酶位于叶绿体基质和类囊体膜上，D错误。 6．叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶促反应，在光照条件下形成的。叶绿素a的分子结构如下图所示，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列叙述错误的是 (　　) A．叶绿素a与催化其合成的酶共有的元素是C、H、O、N B．尾部对于叶绿素a在类囊体膜上的固定起重要作用 C．叶片变黄一定是光照不足导致叶绿素合成减少造成的 D．叶绿素a的元素组成说明无机盐能参与构成复杂的化合物 C　解析：催化叶绿素a合成的酶的化学本质是蛋白质，含有C、H、O、N等元素，叶绿素a也含C、H、O、N元素，A正确；类囊体膜的主要成分是磷脂，叶绿素a的尾部具有亲脂性，有利于其固定在类囊体膜上，B正确；叶片变黄不一定是因为叶绿素合成减少，也有可能是因为叶绿素降解加快或叶黄素等类胡萝卜素合成增加，C错误；叶绿素a含Mg，说明无机盐能参与构成复杂的化合物，D正确。 7．(2025·云南昭通模拟)下图是水稻新鲜绿叶的光合色素在滤纸上分离的情况，下列说法正确的是 (　　) A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发 B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)>(丙＋丁) C．在层析液中，甲色素的溶解度最大 D．缺Mg会使甲和乙色素带的宽度变窄 D　解析：分析题图可知，甲为叶绿素b，乙为叶绿素a，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏，A错误；水稻在秋季收获，此时叶片变黄，叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，故叶片中色素量的变化是(甲＋乙)<(丙＋丁)，B错误；四种色素都能溶解在层析液中，其中丁的溶解度最大，扩散距离最远，C错误；Mg是参与合成叶绿素的元素，缺Mg会使甲和乙色素带的宽度变窄，D正确。 8．为了探究pH对叶绿素稳定性的影响，某研究小组选取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 ℃)下进行实验，部分处理和结果见下表。下列有关说法错误的是 (　　) 实验组号 叶绿素溶液/mL 调pH至 处理时间/min 溶液颜色 ① 3.0 Y 10 绿色 ② 3.0 7.0 10 绿色 ③ 3.0 6.0 10 黄绿色 ④ 3.0 5.0 10 黄褐色 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。 A.实验中需要设置一系列pH梯度，pH属于自变量，处理时间属于无关变量 B.在pH为6.0的酸性条件下叶绿素可能会分解 C.实验中叶绿素粗产品可以用无水乙醇或丙酮酸进行提取 D.可以用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素 C　解析：本实验的目的是探究pH对叶绿素稳定性的影响，pH属于自变量，叶绿素溶液浓度、温度、处理时间等都属于无关变量，A正确；叶绿素溶液在pH为7.0时颜色为绿色，在pH为6.0时颜色变为黄绿色，可能是叶绿素分解造成的，B正确；光合色素易溶于有机溶剂，提取光合色素可使用无水乙醇、丙酮等有机溶剂，不能使用丙酮酸，C错误；利用不同色素在层析液中的溶解度不同，不同色素随层析液在滤纸条上的扩散速率不同，可将不同种类的色素进行分离，从而确定是否含有其他色素，D正确。 9．(2025·江西南昌模拟)在进行光合色素的提取和分离实验时，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，将会得到近似同心的四个色素环，如下图。下列说法错误的是 (　　) A.通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素的高 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 C　解析：镁是合成叶绿素的原料，若叶片缺镁，则叶绿素含量少，最内侧的两圈色素环颜色较淡，C错误。 10．(2025·云南玉溪模拟)韭菜具有补肾、健胃、提神之功效，韭黄是韭菜在避光条件下培养出来的，具有更佳的口感。某学习小组成员分别利用韭菜和韭黄进行叶绿体色素提取和分离实验，获得的结果如下图所示。下列相关叙述错误的是 (　　) A.研磨叶片时，需加入少许SiO2，有助于叶片研磨得更充分 B.将滤纸条一端剪去两角有利于层析时形成平整的色素带 C.实验结果表明：色素④叶绿素a在层析液中的溶解度最低 D.实验结果表明：避光条件对类胡萝卜素的合成基本无影响 C　解析：研磨叶片时加入少许SiO2，有助于叶片研磨得更充分，A正确；将滤纸条一端剪去两角有利于层析时形成平整的色素带，B正确；色素④叶绿素b在层析液中的溶解度最低，扩散距离最近，位于滤纸条的最下端，C错误；根据两种叶片色素的分离结果可看出，类胡萝卜素色素带的宽度基本相似，说明避光条件对类胡萝卜素的合成基本无影响，D正确。 11．随光照强度的变化，叶绿体在细胞中的分布和位置也会发生相应改变，该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合，用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验，观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如下图。下列叙述不正确的是 (　　) A.叶绿体随光照强弱发生的定位改变，有利于叶肉细胞更充分地吸收光能 B.若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常，可推测叶绿体是沿着微丝蛋白移动的 C.实验表明，CHUP1蛋白和光照强度在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用 D.推测CHUP1蛋白位于叶绿体的外膜上，该蛋白锚定在微丝蛋白上完成叶绿体的移动 A　解析：据图1可知，弱光条件下，叶绿体会汇集到细胞顶面，能最大限度地吸收光能，保证高效率的光合作用，而强光条件下，叶绿体移动到细胞两侧，以避免强光的伤害，A错误；破坏微丝蛋白后，叶绿体定位异常，可知叶绿体的定位与微丝蛋白有关，因此可推测叶绿体的移动是沿着微丝蛋白进行的，B正确；正常叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体分布不同，CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体分布和野生型不同，说明CHUP1蛋白和光照强度在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用，C正确；CHUP1蛋白位于叶绿体外膜上，通过与肌动蛋白结合锚定在微丝蛋白上完成叶绿体的移动，D正确。 二、非选择题 12．为了探究低温对云南小粒咖啡和大粒咖啡两种作物光合速率的影响，科研人员连续三天对这两种咖啡幼苗进行夜间4 ℃低温处理，原地恢复4天后，测量两种咖啡的光合速率的变化，得到的实验结果如下图所示。请回答下列问题： (1)云南小粒咖啡细胞中含有色素的细胞器有________________。与正常植株相比，缺失叶黄素的植株在给予________(填“蓝紫光”或“红光”)照射时，光吸收差异不显著。 (2)经夜间低温处理后的幼苗，其叶片会转黄，由此分析，夜间低温处理能降低植物光合速率的原因最可能是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 由图中数据可知，夜间低温处理对________咖啡的生长影响较大。 (3)某实验员提取到云南大粒咖啡叶绿体中的色素后，用纸层析法对叶绿体中的色素进行分离，分离色素的原理是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验结果是在滤纸上由下至上依次可出现________、________、黄色、橙黄色的色素带。 答案：(1)叶绿体、液泡　红光 (2)低温会影响叶绿素的合成，使叶绿素含量降低　大粒 (3)绿叶中不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢　黄绿色　蓝绿色 解析：(1)云南小粒咖啡细胞中含有色素的细胞器有叶绿体和液泡。由于叶黄素主要吸收蓝紫光，故与正常植株相比，缺失叶黄素的植株在给予红光照射时，光吸收差异不显著。(2)经夜间低温处理后的幼苗，其叶片会转黄，由此分析，夜间低温处理能降低植物光合速率的原因最可能是低温会影响叶绿素的合成，使叶绿素含量降低。由图中数据可知，夜间低温处理大粒咖啡光合速率相对小粒咖啡下降得更多，且原地恢复4天后不能恢复到低温处理前状态，可见夜间低温对大粒咖啡的生长影响较大。(3)绿叶中的色素不止一种，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，这样绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上扩散而分开。在滤纸条上的色素带由下而上分别是叶绿素b(黄绿色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶黄素(黄色)、胡萝卜素(橙黄色)。 13．1881年，恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。他发现细菌只向叶绿体被光束照射的部位集中；如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在所有受光的部位。请回答下列问题： (1)用水绵作为实验材料是因为水绵有螺旋式带状分布的________，便于观察。 (2)本实验的自变量是________________，因变量为需氧细菌所集中的位置。根据单一变量原则，曝光环境中的一组实验也应该是在____________的环境中。 (3)在研究不同光质与光合作用的关系时，恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。某同学对需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域有如下两种解释：①需氧细菌趋氧引起的；②需氧细菌趋红光和蓝紫光引起的。请你补充实验排除解释②。要求简要写出实验思路和预期结果。 实验思路：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 预期结果：_________________________________________________________________。 答案：(1)叶绿体 (2)光照的有无　没有空气 (3)把载有死水绵和需氧细菌的临时装片放在密闭且透明的小室中暗处理一段时间，然后用透过三棱镜的光照射临时装片。一段时间后观察装片中需氧细菌分布情况　需氧细菌均匀地分布在水绵表面 解析：(1)用水绵作为实验材料是因为水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察。(2)本实验的自变量是有无光照，因变量为需氧细菌所集中的位置，空气属于无关变量，根据单一变量原则，曝光环境中的一组实验也应该是在没有空气的环境中。(3)要验证需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域不是需氧细菌趋红光和蓝紫光引起的，可设置如下实验：把载有死水绵和需氧细菌的临时装片放在密闭且透明的小室中暗处理一段时间，然后用透过三棱镜的光照射临时装片。一段时间后观察装片中需氧细菌分布情况。预期结果：需氧细菌均匀地分布在水绵表面。 学科网（北京）股份有限公司 $$