第3单元 第5课时 捕获光能的色素和结构-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版多选）

细胞的能量供应和利用 第三单元 第5课时　捕获光能的色素和结构 实验:提取和分离绿叶中的色素。 学习要求 演练感悟 考点二 真题 课时 巩固提高 考点一 内容索引 NEIRONGSUOYIN 绿叶中色素的提取和分离 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能 绿叶中色素的提取和分离 考点一 归纳 必备知识 1.实验原理 有机溶剂（如无水乙醇） 无水乙醇 溶解度 2.实验步骤 防止色素被破坏 研磨充分 扩散均匀 归纳 必备知识 3.实验结果及分析 橙黄色 色素种类 色素含量 溶解度 归纳 必备知识 4.绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 归纳 必备知识 命题 考向突破 1.(2024·广东卷)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(　　) 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 解析:本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,应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,不溶于水,提取液为无水乙醇,B错误;由于滤纸条不会相互影响,层析液成分相同,故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.如图表示以菠菜绿叶为材料,分离光合色素得到的滤纸条上的色素位置分布。若换用其他材料,下列相关说法错误的是(　　) A.若使用黑藻叶片,图中四条色素带均会出现 B.若使用发菜叶片,会出现与图中色素带不重合的新带 C.若使用洋葱鳞片叶,图中所有色素带均不会出现 D.若使用韭黄叶片,只会出现与图中1、2相同的色素带 D 解析:黑藻属于真核生物,含有叶绿体,能进行光合作用,所以图中四条色素带均会出现,A正确;发菜属于原核生物,没有叶绿体,所含色素与绿叶中的不同,会出现与图中色素带不重合的带,B正确;洋葱鳞片叶细胞没有叶绿体,不能进行光合作用,所以图中所有色素带均不会出现,C正确;韭黄在生长过程中没有接受光照,不能合成叶绿素,所以不会出现与图中1(叶绿素b)、2(叶绿素a)相同的色素带,D错误。 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能 考点二 归纳 必备知识 1.捕获光能的色素 (1)叶绿体中色素的种类和颜色 叶绿素 蓝绿 黄绿 类胡萝卜素 叶黄素 (2)叶绿体中色素的吸收光谱 叶绿素b 叶绿素a 归纳 必备知识 400～760 nm 可见光 红光和蓝紫光 蓝紫光 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (必修1 P99图5-12)叶绿素a和叶绿素b在红光区和蓝紫光区吸收光能的差异是叶绿素a在红光区的吸收峰值大于叶绿素b的吸收峰值,在蓝紫光区的吸收峰值小于叶绿素b的吸收峰值。 2.叶绿体的结构适于进行光合作用 (1)叶绿体的结构与功能 外膜 叶绿体基质 暗反应 类囊体 光反应 光合作用 归纳 必备知识 (2)恩格尔曼对叶绿体功能的实验验证 ①第一个实验 + 归纳 必备知识 实验结论:O2是由叶绿体在____条件下释放出来的, ______是光合作用的场所。 ②第二个实验 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____ __________区域。 实验结论 a.叶绿体能吸收光能用于光合作用放___。 b.叶绿体主要吸收_____________。 光照 叶绿体 红光 和蓝紫光 氧 红光和蓝紫光 归纳 必备知识 (3)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_________________________中,还有许多进行光合作用所必需的酶。 _________是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 类囊体膜上和叶绿体基质 色素和酶 归纳 必备知识 1.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。( ) 2.光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。 ( ) 3.叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。 ( ) × × × 错漏诊断 深研 核心问题 1.海南是我国火龙果的主要种植区之一,由于火龙果是长日照植物,冬季日照时间不足会导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光,使火龙果提前开花,提早上市。某团队研究了同一光照强度下,不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响,结果如图。 (1)实验结果表明,三种补光光源中最佳的是__________,该光源的最佳补光时间是___小时/天,判断该光源是最佳补光光源的依据是___________ _____________________________________________。  红光+蓝光 6 不同的补光 时间条件下,红光+蓝光光源 组平均花朵数均最多 深研 核心问题 1.海南是我国火龙果的主要种植区之一,由于火龙果是长日照植物,冬季日照时间不足会导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光,使火龙果提前开花,提早上市。某团队研究了同一光照强度下,不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响,结果如图。 (2)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源,设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)。 提示: 将生长状况相同的火龙果分三组,分别用三种不同光照强度的白色光源对火龙果进行夜间补光6小时,其他条件相同且适宜,一段时间后观察记录每组平均花朵数。 2.如图是验证叶绿体功能实验中恩格尔曼所做的实验示意图,请分析并回答下列问题。 深研 核心问题 (1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上的巧妙之处是_________________ ___________________________________________________________________________。  选择水绵和需氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,便于观察;用需氧细菌可以确定释放氧气多的部位 2.如图是验证叶绿体功能实验中恩格尔曼所做的实验示意图,请分析并回答下列问题。 深研 核心问题 (2)恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是___________ _________________________。  极细光束外的其他光的干扰 排除氧气和 2.如图是验证叶绿体功能实验中恩格尔曼所做的实验示意图,请分析并回答下列问题。 深研 核心问题 (3)在第二个实验中,大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,为什么? 提示: 因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光,在此波长光的照射下,叶绿体释放氧气多,适于需氧细菌在此区域分布。 命题 考向突破 考向1　捕获光能的色素 1.(2025·山东临沂联考)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a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。如图表示①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述,正确的是 (　　) A.图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B.利用纸层析法分离色素时,②应位于滤纸条的最下端 C.植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 D.弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 答案:D 解析:图中①(叶绿素b)、②(叶绿素a)主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上, A错误;利用纸层析法分离色素时,①(叶绿素b)应位于滤纸条的最下端,B错误;植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少,绿光被反射出去,C错误;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,故弱光下①(叶绿素b)的相对含量会增高,有利于植物对弱光的利用,D正确。 2.(2022·湖北卷)某植物的2种黄叶突变体表型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。下列有关叙述正确的是(　　) 植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素 野生型 1 235 519 419 4.19 突变体1 512 75 370 1.59 突变体2 115 20 379 0.35 A.两种突变体的出现增加了物种多样性 B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强 C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致 D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色 答案:D 解析:两种突变体的出现增加了遗传(基因)多样性,未发生生殖隔离,仍为同一物种,没有增加物种多样性,A错误;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,由表中两种突变体的叶绿素、类胡萝卜素的含量可判断,突变体1比突变体2吸收红光的能力更强,B错误;根据题干信息可知,两种黄叶突变体的表型相似,表中两种突变体的光合色素含量有差异,可能是同一基因突变方向不同导致的,不能确定是由不同基因的突变所致,C错误;叶绿素呈绿色,类胡萝卜素呈黄色,叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色,D正确。 考向2　叶绿体的结构及功能 3.(多选)(2025·江苏无锡模拟)图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述不正确的是( 　　) A.图乙所示结构取自图甲中的①或③ B.与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上 C.图乙所示的结构可吸收全部的太阳光 D.叶绿体以图甲③的形式扩大膜的面积 ABC 解析:图乙所示结构含有光合色素,光合色素只分布在叶绿体的类囊体膜上,对应于图甲中的③,A错误;在叶绿体的基质(图甲④)中,也分布有与光合作用有关的酶,B错误;光合色素只吸收太阳光中的可见光,C错误;③是叶绿体的类囊体,叶绿体以图甲③的形式扩大膜的面积,D正确。 真题　演练感悟 2 3 1 1.(2024·贵州卷)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)分别测定各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以使用蓝紫光波段 D 2 3 1 解析:绿叶中色素的提取与分离过程中叶片研磨时加入碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏,A正确;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,它们在滤纸条上扩散的速度也不同,故可以采用纸层析法分离提取液中的色素,B正确;绿叶中不同色素呈现不同颜色,叶绿素a为蓝绿色,叶绿素b为黄绿色,胡萝卜素为橙黄色,叶黄素为黄色,光合色素相对含量不同可使叶色出现差异,如叶绿素含量/类胡萝卜素含量的值高时,叶片呈绿色,该值低时叶片发黄,C正确;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,因此使用蓝紫光波段测定的为叶绿素和类胡萝卜素的总含量,D错误。 2 3 1 2.(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 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 2 3 1 解析:叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素,A正确;叶绿素和类胡萝卜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,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,C正确;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快,D错误。 2 3 1 3.(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。 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 2 3 1 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,可以更好地减弱幼苗受到的辐射。  蓝 类囊体薄膜 C5 糖类 紫外光 2 3 1 解析:吸收光能的4种色素分布在叶绿体类囊体的薄膜上,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。这4种色素吸收的光波长有差别,但是都可以用于光反应,光反应产生的NADPH和ATP参与暗反应中C3的还原过程,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。据题图可知,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 3 1 (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______________ _________________________________________________________________________________________。  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 无水乙醇 2 3 1 解析: 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。 2 3 1 (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。根据上述检测结果,其原因是__________________________________________ _____________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ (答出2点即可)。 覆盖蓝膜紫外光透过率低,蓝光透过率高,在降低紫外光对幼苗的辐射伤害的同时不影响其光合作用;与覆盖白膜和绿膜比,覆盖蓝膜的幼苗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 2 3 1 解析: 据题图可知,与覆盖白膜与绿膜相比,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的辐射伤害的同时不影响其光合作用;据表中数据分析,与覆盖白膜和绿膜相比,覆盖蓝膜的幼苗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。 课时 巩固提高 48 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 一、单项选择题 1.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,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.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 C.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 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 C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: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;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,B错误;画滤液细线时要间断画2~3次,但需待上一次画线干燥后再画下一次,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,C正确;花青素存在于液泡中,溶于水不易溶于有机溶剂,用红色苋菜叶进行此实验不会得到5条色素带,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 2.(2025·湖南长沙模拟)龟背竹叶形奇特,色浓且富有光泽,观赏性好,且可以净化室内空气,是一种理想的室内植物。下列叙述正确的是(　　) A.可以用无水乙醇分离龟背竹叶片中的各种色素 B.连续降温使龟背竹叶片变黄是因为所有光合色素都被破坏 C.若分离色素时滤液细线触及层析液,滤纸条上能看到淡色素带 D.叶肉细胞中的光合色素在叶绿体基质中不存在 D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:可以用无水乙醇提取龟背竹叶片中的光合色素,用层析液分离光合色素,A错误;连续降温使龟背竹叶片变黄是因为叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量相对增多,B错误;若分离色素时,滤液细线触及层析液,滤液细线上的色素会溶解在层析液中,不能分离得到色素带,C错误;叶肉细胞中的光合色素存在于叶绿体类囊体薄膜上,叶绿体基质中不存在,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 3.从一种海藻中提取到一种红色色素,下列哪个现象最能够支持该色素与光合作用有关的假说?(　　) A.该红色色素的吸收光谱与叶绿素的相似 B.该红色色素也在陆生植物中被发现 C.该红色色素的吸收光谱与该海藻光合作用吸收光谱相似 D.该红色色素含有镁元素 C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:该红色色素的吸收光谱与叶绿素不相似,因为该红色色素不吸收红光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,A错误;该红色色素也在陆生植物中被发现,不能支持该红色色素与光合作用有关,B错误;该红色色素的吸收光谱与该海藻的光合作用吸收光谱相似,可推测该红色色素吸收的光可能用于光合作用,C正确;该红色色素含有镁元素,不能支持该红色色素与光合作用有关,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 4.(2025·山东枣庄模拟)如图表示光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的提取液。下列叙述正确的是(　　) A.在研磨后立即加入CaCO3防止色素被破坏,但CaCO3过量会破坏色素 B.实验操作中用于分离色素的层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C.若菜叶剪碎不够充分,很可能提取不出4种光合作用色素 D.若实验操作没有问题,则该实验结果可说明该种蓝细菌没有叶黄素和叶绿素b D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:CaCO3可防止有机酸破坏色素,所以可在研磨前加入少许CaCO3,加入CaCO3过量不会破坏色素,但会影响色素提取液的纯度,A错误;实验中层析液由石油醚、丙酮和苯混合而成,B错误;即使菜叶剪碎不够充分,也不明显影响研磨,且色素含量并没有减少,所以仍可提取出4种光合作用色素,C错误;色素的分离实验中,滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,比较题图所示分离结果可知,该种蓝细菌没有叶黄素和叶绿素b,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 5.叶黄素是一种存在于人眼视网膜上的类胡萝卜素,具有抗氧化活性和减少可见光损伤视网膜的功能。下列相关叙述正确的是(　　) A.叶黄素可减少光损伤视网膜与其主要吸收红光有关 B.绿色植物叶肉细胞中的叶黄素主要分布在液泡中 C.在层析液中,叶黄素的溶解度大于叶绿素的溶解度 D.秋季叶片变黄主要与叶片不能合成叶绿素有关 C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:叶黄素是一种类胡萝卜素,主要吸收可见光中的蓝紫光,A错误;绿色植物叶肉细胞中的叶黄素主要分布在类囊体薄膜上,B错误;叶黄素在滤纸条上的扩散速度比叶绿素快,说明叶黄素在层析液中的溶解度大于叶绿素,C正确;秋季叶片变黄主要与叶绿素的分解增多有关,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 6.(2025·河南洛阳模拟)如图表示叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。在遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。下列叙述错误的是(　　) A.可以使用无水乙醇提取绿叶中的色素 B.①表示类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光 C.②表示叶绿素a,遮光条件下部分叶绿素a转化成叶绿素b D.③表示叶绿素a,强光条件下部分叶绿素b转化成叶绿素a C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:绿叶中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇,可以使用无水乙醇提取绿叶中的色素,A正确;根据吸收光谱,①只吸收蓝紫光,属于类胡萝卜素,B正确;根据吸收光谱,曲线③表示叶绿素a,②表示叶绿素b,遮光条件下叶绿素a/叶绿素b的值会降低,可能是部分叶绿素a转化成叶绿素b,强光条件下部分叶绿素b转化成叶绿素a,C错误,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 7.(2025·江苏宿迁模拟)如图为某真核细胞内两种具有双层膜的结构(部分)示意图,有关分析错误的是(　　) A.图a表示线粒体,其内膜向内腔折叠,增大了膜面积 B.图b表示叶绿体,其内具有少量的DNA和RNA C.图a、b中内、外膜化学成分无明显差异 D.图a、b代表的细胞器均与能量转化有关 C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:图a表示线粒体,内膜向内折叠形成嵴,增大了膜面积,可以附着与有氧呼吸有关的酶,A正确。图b表示叶绿体,属于半自主性细胞器,其内具有少量的DNA和RNA,B正确。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,含有与有氧呼吸有关的酶,与线粒体外膜的成分有明显差异;叶绿体的内外膜成分相似,C错误。a表示线粒体,b表示叶绿体,图a、b代表的细胞器均与能量转化有关,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 8.(2025·广东茂名模拟)某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验,结果如图,下列叙述错误的是 (　　) A.用纸层析法来分离叶片中的光合色素 B.嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等 C.相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等 D.不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大 C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而分离色素,故可用纸层析法来分离叶片中的光合色素,A正确;嫩叶中色素含量为6+2=8,老叶中色素含量为5+3=8,所以嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等,B正确;嫩叶与老叶的叶绿素和类胡萝卜素含量都不同,所以相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率不一定相等,C错误;不同发育阶段叶绿素含量的变化为6→12→5,类胡萝卜素的含量变化为2→4→3,即不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 二、多项选择题 9.恩格尔曼利用需氧细菌和水绵为材料,探究叶绿体的功能。下列有关恩格尔曼实验的叙述,错误的是(　　) A.水绵具有螺旋带状叶绿体,便于实验观察 B.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧 C.将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内进行实验 D.用透过三棱镜的光照射临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在绿光区域 CD 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:水绵具有螺旋带状叶绿体,用极细的光束可将叶绿体分为实验组和对照组,便于实验观察,A正确;用极细的光束照射水绵的叶绿体,发现需氧细菌集中分布在照光部位,所以恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧,B正确;为排除空气中氧气的干扰,将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在无空气的小室内进行实验,C错误;用透过三棱镜的光照射临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 10.叶绿素是绿色植物进行光合作用需要的重要色素。为研究二氧化硅颗粒大小对叶绿素提取量的影响,某生物兴趣小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验,实验结果如表。下列叙述正确的是 (　　) 叶绿素种类 二氧化硅颗粒大小/目 0 20 50 100 200 叶绿素a(mg/g) 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47 叶绿素b(mg/g) 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12 注:目值越大颗粒越细小。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 A.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,不吸收绿光 B.叶绿素a、b位于菠菜叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上 C.二氧化硅可以提高叶绿素b在无水乙醇中的溶解度 D.实验数据中,50目的二氧化硅最有利于叶绿素的提取 答案:BD 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对绿光吸收很少，不是不吸收，A错误；叶绿素a、b位于菠菜叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上，B正确；二氧化硅的作用是使研磨更充分，从而提高叶绿素的提取量，而不是提高叶绿素b在无水乙醇中的溶解度，C错误；从实验数据来看，50目的二氧化硅对应的叶绿素a和叶绿素b的提取量相对较高，所以50目的二氧化硅最有利于叶绿素的提取，D正确 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 三、非选择题 11.(2025·广东阳江模拟)不同光质会影响植物的代谢过程。研究人员以某种植物叶片为实验材料,研究了不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图1、图2。请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 (1)植物叶肉细胞中的光合色素除图中所测两种外,还有主要吸收______　　　　光的_______________________________ 。  蓝紫 叶黄素和胡萝卜素(或类胡萝卜素) 解析:除图中显示的叶绿素a、叶绿素b外,光合色素还有叶黄素和胡萝卜素,主要吸收蓝紫光。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 (2)图1结果显示,单色光中______处理组叶绿素含量最高,推测其原因可能是__________________________________________________________ _______________________________________。  若每天光照10 h,有机物积累最多的是_____处理组。该处理组每天至少需要光照_____h(保留小数点后1位)才可生长。  绿光 叶绿素对绿光吸收利用率很低,在绿光条件下细胞内叶绿素合成 增多,有利于吸收更多光能,以满足植物需要 蓝光 2.1 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: 图1结果显示,单色光中绿光处理组叶绿素含量最高,原因可能是叶绿素对绿光吸收利用率很低,绿光条件下合成叶绿素增多,有利于吸收利用更多光能,满足植物需要。若每天光照10 h,有机物每天的积累量=总光合速率×10-呼吸速率×24,利用图中数据及该公式计算可知,有机物积累最多的是蓝光处理组。假设蓝光条件下该植物生长所需的最少光照时间为n,计算公式为总光合速率×n>呼吸速率×24,因此每天至少需要光照2.1 h。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 (3)图2中气孔导度越大表示气孔开放程度越大。蓝光处理组较红光处理组气孔导度大,但胞间CO2浓度却较低,分析其原因是________________ ________________。  蓝光下,光合速率 大,消耗的CO2多 解析: 蓝光处理组较红光处理组气孔导度大,但胞间CO2浓度却较低,其原因是蓝光处理组虽然气孔导度大吸收CO2多,但光合速率大,消耗的CO2也多,导致最终胞间积累CO2浓度较低。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 (4)若要进一步探究蓝光强度对该植物光合速率的影响,实验思路为________________________________________________________________________________。  预期实验结果为________________________________________________ ______________________________________________。  设置一系列不同光照强度梯度的蓝光处理组,光照一段时间后,测定各组植物的光合速率 在一定范围内,随蓝光强度增大,植物光合速率增大,蓝光强度增大到一定程度后,植物光合速率不再增大 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: 若要进一步探究蓝光强度对该植物光合速率的影响,实验思路为设置一系列不同光照强度梯度的蓝光处理组,测定各组植物的光合速率。预期实验结果为在一定范围内,随蓝光强度的增大,植物光合速率不断增大,蓝光强度增大到一定程度后,植物光合速率不再增大。 $$