课后分层练(二十) 捕获光能的色素和结构-【正禾一本通】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套练习（人教版，单选）

课后分层练(二十)　捕获光能的色素和结构 (选择题每题5分，非选择题每题15分) 【基础巩固练】 考点一　捕获光能的色素 1．分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中加2 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，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。 处理 Ⅰ Ⅱ Ⅲ SiO2(少量) ＋ ＋ ＋ CaCO3(少量) － ＋ ＋ 无水乙醇(10 mL) ＋ － ＋ 蒸馏水(10 mL) － ＋ － 注：“＋”表示加，“－”表示不加。 则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中的溶液颜色分别是(　　) A．几乎无色、黄绿色、深绿色 B．深绿色、几乎无色、黄绿色 C．黄绿色、深绿色、几乎无色 D．黄绿色、几乎无色、深绿色 解析：选D。由表格内容可知，研钵Ⅰ中未加入CaCO3和蒸馏水，CaCO3可保护色素免受破坏，研钵Ⅰ因缺少CaCO3而导致部分色素被破坏，因而提取液呈黄绿色。研钵Ⅱ中未加入无水乙醇，无水乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸馏水，因而溶液几乎无色。研钵Ⅲ中未加入蒸馏水，可得到正常的提取液，故溶液呈深绿色。 2．为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图所示为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。下列叙述正确的是(　　) A．画滤液细线时，滤液在点样线上只能画一次 B．色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度大于色素Ⅰ、Ⅱ C．强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增加 D．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收蓝紫光 解析：选C。在分离色素实验中，画滤液细线时，需要重复画线，增加色素量，但操作应在前一次画线晾干后再进行，A错误；色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度小于色素Ⅰ、Ⅱ，所以扩散速度慢，B错误；强光照和正常光照相比，叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，说明强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增加，C正确；色素Ⅲ是叶绿素a、色素Ⅳ是叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，D错误。 3．为探究土鸡蛋蛋黄颜色一般比饲料鸡蛋蛋黄深的原因，有人做了绿叶和两种蛋黄中色素提取与分离的实验，另外还比较了两种蛋黄中色素提取物质的吸收光谱，结果如图所示。据此可知土鸡蛋与饲料鸡蛋蛋黄中所含有的色素种类及含量的关系是(　　) A．色素种类不同，但总的含量相同 B．色素种类相同，但总的含量不同 C．色素种类和含量均不相同 D．色素种类和含量均相同 解析：选B。图甲中色素带由下到上依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，图乙、丙中色素带均对应图甲中叶黄素的位置，但色素带的宽度不一样，结合图丁、戊可知两种鸡蛋蛋黄中所含色素的种类相同，但总的含量不同，B正确。 考点二　叶绿体的结构和功能 4．如图为叶绿体结构的示意图，下列叙述不正确的是(　　) A．①具有选择透过性 B．吸收光能的色素分布在②上 C．与光合作用有关的酶只分布在③中 D．叶绿体具有双层膜 解析：选C。叶绿体由双层膜构成，①表示叶绿体外膜，具有选择透过性，A、D正确；吸收光能的色素分布在②(类囊体薄膜)上，B正确；与光合作用有关的酶分布在②(类囊体薄膜)上和③(叶绿体基质)中，C错误。 5．为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与需氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是(　　) A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液 B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液 C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液 D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液 解析：选B。本题主要考查了叶绿体功能验证的相关实验设置，具体分析如图： 6．叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的。叶绿素a的分子结构如图所示，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列分析错误的是(　　) A．尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用 B．叶绿素a的元素组成说明无机盐能构成复杂的化合物 C．叶绿素a分子、催化其合成的酶及胆固醇共有的元素有四种 D．叶片变黄可能是光照不足导致叶绿素合成减少造成的 解析：选C。叶绿素a的尾部具有亲脂性，而生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部有利于其固定在类囊体膜上，A正确；叶绿素a中含有Mg，Mg属于无机盐，叶绿素a的元素组成说明无机盐能构成复杂的化合物，B正确；胆固醇属于固醇类物质，其组成元素是C、H、O，含有3种元素，C错误；叶片变黄可能是光照不足导致叶绿素合成减少造成的，也有可能是温度下降导致叶绿素降解加快引起的，D正确。 7．为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，获得的数据处理成下面的柱状图。请分析回答下列问题： (1)提取叶片中光合色素时常使用________(填试剂名称)来获取色素，为使__________，还可加入少许二氧化硅。 (2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法能否获得上述实验数据？为什么？ ____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)据图可知，污染程度的加剧使__________(填色素类型)的含量减少。 答案：(1)无水乙醇　研磨更充分　(2)否。利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素　(3)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b) 【综合提升练】 8．科学家用水绵进行了如下实验：把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气和光照的条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有需氧细菌积聚，另一些部位则没有需氧细菌积聚(如图所示)。由此得出的结论是(　　) A．光合作用产生淀粉，场所是叶绿素 B．光合作用产生氧气，场所是叶绿体 C．光合作用产生淀粉，需要水 D．光合作用产生氧气，需要二氧化碳 解析：选B。由题图可知，需氧细菌主要集中分布在极细光束照射的叶绿体附近，说明该部位产生了O2，即进行了光合作用，由此可推知光合作用的场所为叶绿体，光合作用产生氧气。题述实验未体现光合作用产生淀粉和光合作用所需要的原料。 9．沃柑是喜光植物，需要充足的光照，长期的阴雨天气会导致叶片发黄，某科研小组通过纸层析法对比了阴雨天气和充足光照条件下的自上至下四条色素带。下列对过程和结果的描述正确的是(　　) A．纸层析过程中滤液细线接触层析液会加快分离速度 B．推测充足光照条件下滤纸第三条的黄绿色条带最宽 C．阴雨天气叶片发黄推测第一和第二色素条带颜色会变深 D．剪下滤纸条的某个条带浸泡在无水乙醇中可以收集色素 解析：选D。纸层析过程中滤液细线接触层析液会导致色素溶解，无法得到实验结果，A错误；充足光照条件下叶绿素a最多，其颜色是蓝绿色，B错误；阴雨天气叶片发黄是由于叶绿素含量减少，推测第三和第四色素条带颜色会变浅，C错误；色素易溶于有机溶剂，剪下滤纸条的某个条带浸泡在无水乙醇中可以收集色素，D正确。 10．植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是(　　) A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光合作用 B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 D．叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的 解析：选A。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，几乎不吸收红光，A错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B正确；由于光反应产生的NADPH和ATP能用于暗反应，暗反应要吸收CO2，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；640～660 nm波长主要是红光区域，该区域的光可被叶绿素吸收利用，释放O2，D正确。 11．(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及其吸收光谱的叙述，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 解析：选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快，D错误。 12．(2023·海南高考·改编)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。 回答下列问题： (1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是____________________；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第____________条。 (2)本次实验结果表明，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_____________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a和叶绿素b，二者统称为叶绿素。用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，叶绿素b和叶绿素a的色素带位于第一条和第二条。(2)根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光＋蓝光，因为在不同补光时间条件下，红光＋蓝光组平均花朵数都最多，该光源的补光时间是6小时/天时，平均花朵数最多。 答案：(1)叶绿素(或叶绿素a和叶绿素b)　一和二　(2)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 学科网（北京）股份有限公司 $