课时检测 5.第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

第4节　光合作用与能量转化 第1课时　捕获光能的色素和结构 1.C　分离芒果叶中的色素用层析液，A错误；若选择黄色的叶片，提取到的叶绿素较少，B错误；各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，溶解度大，随层析液在滤纸上扩散速度快，C正确；叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，含量最多，在绿叶的四条色素带中最宽，呈蓝绿色，D错误。 2.B　无机盐在细胞中主要以离子的形式存在，A错误；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，膜的内侧是疏水的，故叶绿素a的尾部可能嵌在类囊体薄膜中，B正确；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a呈蓝绿色，D错误。 3.A　光合色素是脂溶性的，可用无水乙醇进行提取，A错误；韭黄缺少叶绿素，该组的滤纸条上缺乏从上到下的第三、四条色素带，B正确；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，韭菜含有较多的叶绿素，因此韭黄吸收红光的效率明显弱于韭菜，C正确；胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散最快，D正确。 4.C　根据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，可推知M为类胡萝卜素（约占1/4），含量较少，Q、N是叶绿素（约占3/4），A、B正确；提取色素时加入碳酸钙可防止色素被破坏，且主要保护的是叶绿素，C错误；叶绿素和类胡萝卜素在波长为500～600 nm光照时吸收光能极少，所以补充波长为500～600 nm光照对农作物增产无益，D正确。 5.C　乙同学操作完全正确，其他同学与该同学进行对比，分析缺少的试剂并根据该试剂的作用分析可能出现的实验结果。无水乙醇为提取剂，色素提取过程不需要加水，若加入水会使色素提取液颜色变浅；SiO2的作用是使研磨更充分；CaCO3能防止研磨中色素被破坏，且主要保护的是叶绿素。甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇，所以提取液中不会出现色素，色素分离的结果是②；乙同学操作正确，色素分离后得到的色素带有四条，与④情况相符；丙同学由于未加CaCO3，所以叶绿素含量减少，所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄，对应①；丁同学由于未加SiO2，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应③，因此甲、乙、丙、丁四位同学所得的实验结果依次应为②④①③，C正确，A、B、D错误。 6.D　图甲④为叶绿体基质，是暗反应的场所，存在光合作用所需要的酶和少量的DNA，A正确；图甲③为类囊体薄膜，其大大地扩展了叶绿体的受光面积，有利于光反应的发生，B正确；图乙所示结构为叶绿体的类囊体薄膜，属于图甲中的③，C正确；可用无水乙醇提取图乙所示的光合色素，D错误。 7.A　吸收光能的色素分子分布在类囊体薄膜上，叶绿体外膜和内膜上没有，A错误；由类囊体堆积形成基粒增大了叶绿体内的膜面积，有利于充分进行光合作用，B正确；恩格尔曼用水绵和需氧细菌在黑暗和无空气环境中进行实验，证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气，C正确；光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，叶绿素包括叶绿素a、叶绿素b，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，D正确。 8.B　适当遮荫后，为了吸收更多的光能，结构③的数量和膜面积会增加，A错误；该细胞器是叶绿体，是“养料制造车间”和“能量转换站”，B正确；结构③上分布着吸收、传递、转换光能的光合色素，光合色素是脂溶性的，C错误；叶绿体含有两层膜，4层磷脂分子，但内膜不会向内折叠，D错误。 9.B　提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；本实验用分光光度法分别测定每组提取液中各种光合色素的含量，B错误；叶片正面由于直接面向阳光，接收到的光照强度较高，细胞会加速合成叶绿素，以更有效地进行光合作用，导致正面叶绿素的含量增加，颜色更为鲜亮。相比之下，叶片背面由于处于背光或半背光状态，接收到的光照强度较弱，叶绿素的合成速度相对较慢，含量较少，C正确；叶绿素在红光区和蓝光区各有一个吸收峰，用分光光度法测定光合色素提取液中叶绿素含量时通常选用叶绿素在红光区的吸收峰波长，这是因为可以排除在类胡萝卜素和蓝光区的干扰，D正确。 10.C　无水乙醇用于色素的提取，用层析液进行色素分离，A错误；色素在滤纸条上扩散速度快慢与其溶解度有关，B错误；滤液细线过粗，色素过多，可能会导致滤纸条上色素带重叠，C正确；滤纸条上分离出的色素带从下到上依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，D错误。 11.C　B状态光照条件下，叶绿体受光均匀，叶绿体进行光合作用，生成氧气，所以需氧细菌分布在螺旋带状叶绿体周围，A正确；通过螺旋带状的叶绿体与需氧细菌分布的关系可以看出进行光合作用的场所是叶绿体，B正确；吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而酶有的分布在类囊体上，有的分布在叶绿体的基质中，C错误；在C实验中的自变量是光质，本实验的目的是探究不同颜色的光对光合作用的影响，D正确。 12.（1）无水乙醇　（2）碳酸钙　保证研磨充分、防止绿叶中的色素被破坏　（3）不同色素在层析液中溶解度不同　类胡萝卜素　蓝紫　（4）b、d 解析：（1）叶绿体色素能溶解到有机溶剂中，因此，本实验中提取色素所用试剂为有机溶剂，通常用的是无水乙醇。（2）在菠菜叶研磨的过程中，学生分别加入了二氧化硅和碳酸钙，其中加入前者的目的是为了保证研磨充分，加入后者的目的是为了保护色素，防止绿叶中的色素被破坏。（3）分离色素时采用纸层析法，原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中滤纸条最上端的两条色素带为胡萝卜素和叶黄素，统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。（4）层析时，层析液没过滤液细线，使色素溶解在层析液中，则不会出现色素带，a错误；实验选用菠菜叶不够新鲜，导致色素被分解，因而层析得到的色素带较淡，b正确；在对菠菜进行研磨时加入的无水乙醇过少，则可能会导致色素带颜色较深，不会出现色素带变淡的情况，c错误；研磨时没有加入SiO2，导致研磨不充分，色素没有充分提取，因而色素带较浅，d正确。故选b、d。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1课时　捕获光能的色素和结构 知识点一　捕获光能的色素 1.（2025·黑龙江哈尔滨九中月考）用芒果新鲜绿叶与黄叶分别进行色素提取和分离实验，相关说法正确的是（　　） A.色素能溶解在有机溶剂中，可用无水乙醇提取和分离芒果叶中的色素 B.若选择黄色的叶片，则提取不到光合色素 C.溶解度高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度快 D.胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光，在绿叶的四条色素带中最宽，呈黄绿色 2.（2025·山东淄博实验中学月考）叶绿素a是由谷氨酸经一系列酶的催化作用合成的，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列说法正确的是（　　） A.无机盐在细胞中主要以化合物的形式存在 B.叶绿素a的尾部可能嵌在类囊体薄膜中 C.可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呈黄绿色，主要吸收蓝紫光和红光 3.（2025·浙江诸暨中学月考）某生物兴趣小组利用韭菜、韭黄进行相关实验，再进行纸层析法分离色素，有关说法错误的是（　　） A.光合色素是脂溶性的，可用层析液进行提取 B.韭黄组的滤纸条上缺乏从上到下的第三、四条色素带 C.韭黄吸收红光的效率明显弱于韭菜 D.在滤纸条上扩散最快的光合色素是胡萝卜素 4.（2025·河北冀州中学期中）如图表示光合色素对不同波长光的吸收率（％），下列相关叙述错误的是（　　） A.由图可推知，M含量较少 B.由图可知，Q、N是叶绿素 C.提取色素时加入碳酸钙可防止M分解 D.补充波长为500～600 nm光照对农作物增产无益 5.（2025·江苏广陵区红桥高级中学月考）在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁4位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“＋”表示使用，“－”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为（　　） 试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 － ＋ ＋ ＋ CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － A.①②③④ B.④②③① C.②④①③ D.③②①④ 知识点二　叶绿体的结构适于进行光合作用 6.（2025·云南大理祥云一中月考）图甲为叶绿体的结构模式图，图乙为图甲中部分结构放大图。下列叙述错误的是（　　） A.图甲④中存在光合作用所需要的酶和少量的DNA B.图甲③大大地扩展了叶绿体的受光面积 C.图乙所示结构属于图甲中的③ D.可用层析液提取图乙所示的光合色素 7.（2025·黑龙江哈尔滨九中月考）下列对叶绿体的结构和功能的理解，错误的是（　　） A.叶绿体外膜和内膜上也分布着能吸收光能的色素分子 B.许多圆饼状的类囊体堆叠成基粒增大了叶绿体内的膜面积 C.恩格尔曼的实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气 D.植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 8.（2025·北京八十中月考）如图是某阳生植物叶绿体的电镜照片，相关叙述正确的是（　　） A.适当遮荫后，结构③的数量和膜面积会急剧减少 B.该细胞器是“养料制造车间”和“能量转换站” C.结构③上分布着吸收、传递、转换光能的水溶性色素 D.结构①有4层磷脂分子，内膜向内折叠有利于光合作用进行 9.（2025·山东名校联考）紫背天葵是校园里常见绿化植物。在不同光照强度的条件下（其他条件相同且适宜）分组栽培紫背天葵一段时间，获取各组植物叶片的光合色素提取液，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）分别测定每组提取液中各种光合色素的含量。对上述实验的分析错误的是（　　） A.研磨叶片时加入的碳酸钙可防止光合色素被破坏 B.本实验需用纸层析法分离提取液中的各种光合色素 C.叶片之间和叶正反面颜色差异与光合色素的含量有关 D.用分光光度法测定叶绿素含量时需要使用红光波段 10.（2025·吉林四平实验中学月考）采用新鲜的菠菜绿叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列相关叙述正确的是（　　） A.可以用无水乙醇进行色素的提取和分离 B.色素在滤纸条上扩散速度快慢与其含量有关 C.滤液细线过粗可能会导致滤纸条上色素带重叠 D.滤纸条上分离出的色素带从下到上第1条是叶绿素a 11.美国科学家恩格尔曼利用一种绿藻（这种绿藻具有呈螺旋带状的叶绿体）研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如图所示。下列叙述不正确的是（　　） A.B情况下细菌集中分布在叶绿体周围 B.该实验证实了光合作用的场所是叶绿体 C.吸收光能的色素和催化反应的酶都分布在类囊体薄膜上 D.恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是找出不同颜色的光对光合作用的影响 12.（2025·云南省上海新纪元实验学校云贵统考）某实验小组的同学为了探究菠菜叶中色素的种类与含量，将新鲜菠菜绿叶中的色素进行分离，提取光合色素，开展了相关实验，请根据图示，回答以下问题： （1）本实验中提取色素所用试剂为　　　　　　。 （2）在菠菜叶研磨过程中，学生加入了二氧化硅和　　　　，所加入的这两种试剂的作用分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）在用滤纸条分离绿叶中色素的实验中，所用分离方法的原理是　　　　　　　　　　，实验结果如图所示，滤纸条最上端的两条色素带统称为　　　　　，主要吸收　　　　光。 （4）另一实验小组也进行了此实验，但分离得到的色素带的颜色较浅，其原因可能是　　　　　　　　　　　。 a.提取时画滤液的细线接触层析液 b.实验选用菠菜叶不够新鲜 c.在对菠菜进行研磨时加入的无水乙醇过少 d.在对菠菜进行研磨时未加二氧化硅 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $