第3单元 第10课时 捕获光能的色素和结构及探索光合作用的经典实验(课件PPT)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案（创新版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“捕获光能的色素和结构及探索光合作用的经典实验”专题，依据新课标要求和高考评价体系，梳理了色素提取分离、叶绿体结构功能、经典实验探究三大核心考点，通过近三年考题统计明确“色素提取与分离”“叶绿素功能”等高频考点权重，归纳实验分析、曲线解读等常考题型。 课件亮点在于“真题溯源+实验探究+素养提升”的备考设计，如结合2025山东卷真题解析“色素提取中干燥操作的重要性”，通过实验异常现象分析（如未加SiO₂导致研磨不充分）培养科学思维和探究实践素养。特设“教考衔接”易错点警示和“速练达标”题型专练，帮助学生掌握实验步骤规范、曲线分析技巧，教师可依托高频考点分布和答题策略指导，实现精准复习。

第10课时　捕获光能的色素和结构及探索光合作用的经典实验 返回 ‹#› 课标 要求 1.实验：绿叶中色素的提取和分离。2.叶绿体的结构与探索光合作用的经典实验 考情 分析 考点 考题统计 考频等级 1.捕获光能的色素和结构 2025·山东卷，13；2025·贵州卷，3；2024·广东卷，3；2024·甘肃卷，17；2024·贵州卷，3；2024·河北卷，19；2023·全国乙卷，2；2023·海南卷，6；2023·江苏卷，12；2023·广东卷，18；2023·全国甲卷，29 高频 2.探索光合作用的经典实验 2025·江苏卷，21 低频 返回 ‹#› 1 考点融会 划重点，强记忆 栏 目 导 引 2 速练达标 练经典，提技巧 3 限时规范训练 返回 ‹#› 1．绿叶中色素的提取和分离 (1)实验原理 考点融会 划重点，强记忆 考点一　活动：绿叶中色素的提取和分离   试剂 原理 提取 ___________ 绿叶中的色素溶于____________，而不溶于水 分离 __________ 各种色素在__________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 提醒：提取色素时若没有无水乙醇，也可以用体积分数为95%的乙醇加适量无水碳酸钠来代替。 无水乙醇 有机溶剂 层析液 层析液 返回 ‹#› (2)实验步骤 防止色素被破坏 研磨充分 色素 扩散均匀 返回 ‹#› 分离出的色 素带平整不重叠 清晰 返回 ‹#› (3)实验结果及分析 最少 最高 最快 最多 最低 最慢 返回 ‹#› ①色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量________。色素带最宽的是___________，最窄的是____________，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。 ②相邻两条色素带之间距离最远的是____________________，最近的是____________________。 ③色素带扩散速度与__________有关，扩散速度越快说明溶解度越______。 越多 叶绿素a 胡萝卜素 胡萝卜素和叶黄素 叶绿素a和叶绿素b 溶解度 高 返回 ‹#› 2．色素的吸收光谱 返回 ‹#› (1)叶绿体中的色素只吸收__________，而对红外光和紫外光等不吸收。 (2)叶绿素对________________的吸收量大，类胡萝卜素对__________的吸收量大。 可见光 红光和蓝紫光 蓝紫光 返回 ‹#› (1)分离提取液中的光合色素可采用纸层析法。(2024·贵州卷)( ) (2)研磨时用水补充损失的提取液。(2024·广东卷)( ) 提示：光合色素不溶于水，应用无水乙醇。 (3)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。(2023·全国乙卷)( ) 提示：溶解度越高扩散得越快。 (4)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。(2023·江苏卷)( ) 提示：防止叶绿素被破坏。 √ × × × 返回 ‹#› (5)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。(经典高考题)( ) (6)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。(经典高考题)( ) 提示：依据在层析液中的溶解度不同。 √ × 返回 ‹#› 如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行色素提取和吸收光谱实验，分析回答有关问题： 返回 ‹#› (1)在做提取韭黄色素实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响________(填“大”或“不大”)，原因是_____________________________________ _____________________________________________________________。 (2)“结果②”中吸收光谱最明显的差异出现在________区段。 (3)某实验小组得到的韭菜色素提取液颜色过浅，可能的原因是什么？ 提示：研磨不充分，色素未能充分提取出来；称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。 (4)该实验能说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。请说明得出这一结论的依据。 提示：比较两组实验的结果①，韭菜组中有橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色四条色素带，而韭黄组只有橙黄色、黄色两条色素带。 不大 研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，因此不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大 红光 返回 ‹#› [思维升华]　实验异常现象分析 返回 ‹#› 返回 ‹#› 考向一　提取和分离叶绿体色素实验 1．(2025·山东卷，13)“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是(　　) A．应使用干燥的定性滤纸 B．绿叶需烘干后再提取色素 C．重复画线前需等待滤液细线干燥 D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 B 返回 ‹#› 解析：B　烘干会使叶片过度失水，导致细胞结构破坏，色素可能分解或变性，烘干会影响色素提取效率，B错误。 返回 ‹#› 2．(2026·山西太原模拟)某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析，不正确的是(　　) A．①可能是由于未加CaCO3而得到的实验 结果 B．②可能是由于用水取代了无水乙醇而得 到的实验结果 C．③可能是由于未加SiO2而得到的实验结果 D．①可能是滤液细线触及层析液而得到的实验结果 D 返回 ‹#› 解析：D　与④相比，①中叶绿素含量明显偏低，可能是由于未加CaCO3，部分叶绿素被破坏，A正确；光合色素不溶于水，但能溶于有机溶剂，②中没有色素带，可能是由于用水取代了无水乙醇不能提取到色素，B正确；与④相比，③中所有色素带都偏窄，可能是由于未加SiO2，研磨不充分，提取到的色素较少，C正确；若滤液细线触及层析液，则滤液细线中的色素会被层析液溶解， 而不能在滤纸条上扩散，不会出 现①所示结果，D错误。 返回 ‹#› 考向二　光合色素的种类和功能 3．(2026·江苏泰州统考)叶绿体内的类囊体薄膜上色素可以分为两类：一类是绝大多数的叶绿素a以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，主要是完成吸收和传递光能的作用；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。下列相关叙述错误的是(　　) A．通常用无水乙醇提取叶绿体内的色素 B．叶黄素和胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 C．处于特殊状态的叶绿素a实现了光能的转变 D．植物生长过程中缺P会导致光合速率下降 B 返回 ‹#› 解析：B　叶绿体中的色素能溶于有机溶剂，因此实验中常用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B错误；由题意可知，少数处于特殊状态的叶绿素a能捕获光能，将光能转换为电能，实现了光能的转变，C正确；植物生长过程中缺P会影响ATP和NADPH等的合成，使光合速率下降，D正确。 返回 ‹#› 4．(2026·湖北武汉模拟)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”。如图为叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占利用光能百分比增加，叶绿素a/叶绿素b的值会降低。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 返回 ‹#› 解析：C　色素属于有机物，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，遮光条件下部分叶绿素a转化成叶绿素b，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，强光条件下部分叶绿素b转化成叶绿素a，C错误，D正确。 返回 ‹#› 1．叶绿体的结构和功能 (1)叶绿体的结构模式图 考点二　叶绿体的结构和功能及探索光合作用的经典实验 返回 ‹#› 图示叶绿体的结构，图中标号①②表示外膜、内膜，③④⑤依次为__________、________、______________。叶绿体基质中含有水分、无机盐和有机物(如糖类、ATP、蛋白质、核酸等)。吸收光能的色素分布于______(填标号)，与光合作用有关的酶分布在________(填标号)。 类囊体 基粒 叶绿体基质 ③ ③⑤ 返回 ‹#› (2)叶绿体功能的实验验证 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式带状分布，便于观察；用需氧细菌可以确定释放氧气多的部位 返回 ‹#› ②恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行，原因是______________________________________。 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，原因是______________________________________________________________________________________________________________。 ④通过上述实验，可得出的结论是__________能吸收光能用于光合作用放氧。 排除氧气和极细光束外的其他光的干扰 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，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布 叶绿体 返回 ‹#› 2．探索光合作用原理的其他实验 O2 水 返回 ‹#› ATP CO2 返回 ‹#› (1)叶绿体内膜上存在与水光解有关的酶。(经典高考题)( ) 提示：水的光解是在叶绿体类囊体薄膜上。 (2)叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质。(经典高考题)( ) (3)蓝细菌没有叶绿体也能进行光合作用。(经典高考题)( ) (4)希尔实验说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水。( ) 提示：希尔的实验只能说明水的光解产生氧气，不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水，还可能来自其他物质。 (5)卡尔文等探究CO2中碳在光合作用中的转化途径采用了同位素示踪法。( ) × √ √ × √ 返回 ‹#› 光合作用原理的探索 得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用CO2饲养单细胞小球藻，观察光合作用过程中碳的转化和去向，从而揭示了光合作用暗反应的过程。如图为卡尔文等研究的主要流程，请回答下列问题： 返回 ‹#› (1)卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后用沸腾的乙醇杀死细胞，目的是什么？ 提示：目的是终止反应，溶解有机物。 (2)随后通过双向纸层析分离小球藻中的有机物。点样处位于滤纸的左下角；双向纸层析是第一次层析后，将滤纸旋转90°进行第二次层析的方法；层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用了________(填“相同”或“不同”)的层析液，判断依据是什么？ 提示：有的斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显。 不同 返回 ‹#› (3)对代谢物纸层析的原理是什么？与单向纸层析相比，双向纸层析的优点是什么？ 提示：原理：在层析液中溶解度越大的物质，在滤纸上扩散得越快，反之则越慢。 优点：将第一次层析重叠或距离较近的物质通过第二次层析彻底分离。 返回 ‹#› (4)下图为小球藻同化14CO2不同时间的放射自显影图。根据实验结果请对“尿苷二磷酸葡萄糖、磷酸丙糖、PGA(C3)”三种物质出现的先后顺序进行排序___________________________________。 PGA→磷酸丙糖→尿苷二磷酸葡萄糖 返回 ‹#› 考向一　叶绿体的结构 1．(2025·黑吉辽内蒙古卷，10)黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜，下列叙述正确的是(　　) A．ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与NTT结合 B．NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输 C．图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生 D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 D 返回 ‹#› 解析：D　载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，说明ATP、ADP和Pi通过NTT时，需要与载体蛋白NTT结合，A错误；NTT转运ATP、ADP和Pi是顺浓度梯度运输，不消耗能量，该运输方式符合协助扩散的特点，B错误；图中进入叶绿体基质的ATP可以由线粒体产生，也可以由在细胞质基质发生的细胞呼吸第一阶段产生，C错误；光照充足时，光合色素吸收光能，促使叶绿体内的ADP和Pi反应形成ATP，通过NTT运出的ADP数量会减少甚至 停止，D正确。 返回 ‹#› 考向二　光合作用的探究历程 2．(2026·湖南张家界模拟)1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中产生的氧气的来源，实验部分过程及结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．18O具有放射性，是不稳定的同位素，可用于 示踪物质运行和变化规律 B．另一组实验及结果图应为：将H218O换成H2O， CO2换成C18O2，其余不变 C．该实验的预期结论是光合作用产生的O2中的氧全部来自水 D．实验中小球藻的细胞内含有藻蓝素和叶绿素，没有完整的叶绿体 C 返回 ‹#› 解析：C　18O不具有放射性，是稳定的同位素，A错误；另一组实验及结果图应为：将H218O换成H2O、CO2换成C18O2、18O2换成O2，其余不变，B错误；小球藻是真核生物，具有完整的叶绿体，含有叶绿素和类胡萝卜素，D错误。 返回 ‹#› 3．(2026·吉林长春模拟)如图所示，将草酸铁(含Fe3＋)加入含有离体叶绿体的溶液中，除去空气并给予适宜的光照后，溶液颜色发生变化并产生氧气。在相同条件下，不添加草酸铁时，则不产生氧气。下列有关论述正确的是(　　) A．可通过差速离心法提取叶绿体并置于蒸馏水中保存 B．相较于蓝紫光，绿光照射使叶绿体释放氧气量更大 C．颜色变化是由于Fe3＋被还原，Fe3＋相当于叶绿体基 质内的NADH D．实验说明离体叶绿体在适当条件下可发生水的光解并释放氧气 D 返回 ‹#› 解析：D　可通过差速离心法提取叶绿体但是不能置于蒸馏水中保存，否则会吸水涨破，A错误；相较于绿光，叶绿体对蓝紫光吸收量大，用蓝紫光照射使叶绿体释放氧气量更大，B错误；NADH是呼吸作用中的还原剂，颜色变化是由于Fe3＋被还原，Fe3＋不是还原剂，C错误。 返回 ‹#› 一、基础落实 1．判断有关叙述的正误 (1)植物叶片呈现绿色是因为含有绿色的色素，黄化叶片和白化叶片不含叶绿素。(必修1 P97正文)( ) (2)未加入CaCO3，叶绿素会被破坏。(必修1 P98～99探究·实践)( ) (3)色素可以用无水乙醇进行分离。(必修1 P98～99探究·实践)( ) 提示：色素用无水乙醇提取。 (4)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对其他波段的可见光并非不吸收，只是吸收量较少。(必修1 P99图5－12)( ) 速练达标 练经典，提技巧 √ √ × √ 返回 ‹#› 2．(必修1 P97问题探讨)有的植物工厂在种植蔬菜等植物时，完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源，选择这些光源的原因是__________________________________________________ __________________________________________________________________________________。 红色光源、蓝色光源发出的分别是红光、蓝光，光合色素对红光、蓝紫光吸收最多；白光是复合光，含有不同波长的光，光合色素能吸收更多的光 返回 ‹#› 二、高考演练 1．(2024·贵州卷，3)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 返回 ‹#› 解析：D　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。 返回 ‹#› 2．(2024·广东卷，3)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 返回 ‹#› 解析：C　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，选择新鲜程度相同的绿叶和黄叶分开研磨，A错误；光合色素是脂溶性的物质，不溶于水而溶于无水乙醇，常用无水乙醇作为提取液提取光合色素，B错误；两组滤纸条在同一烧杯中层析可以保持无关变量一致，减少实验误差，C正确；层析液中含有毒性的挥发性物质，不可直接倒入下水道，D错误。 返回 ‹#› 3．(2023·江苏卷，12)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 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 返回 ‹#› 解析：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不合理；画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，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合理；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不合理；花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D不合理。 返回 ‹#› 4．(2023·全国甲卷，29节选)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题： (1)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是___________________。 (2)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。 返回 ‹#› 答案：(1)悬浮液中具有类囊体膜、叶绿体基质以及暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的ATP和NADPH，所以无法形成糖类　(2)实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组，两组植物应均进行饥饿处理(置于黑暗中一段时间消耗有机物)，甲组放置在有光环境中，乙组放置在其他条件相同的黑暗环境中，一段时间后，用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 (建议用时：30分钟　满分：45分) (选择题1～12题每题3分，共36分) [A组　基础达标练] 1．(2026·山东烟台模拟)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法，错误的是(　　) A．实验选材宜选鲜绿的，光合色素含量高且细胞含水量少的叶片 B．滤纸条自上而下第四条色素带为黄绿色的叶绿素b C．色素提取的原理是四种色素在无水乙醇中的溶解度不同 D．色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关 限时规范 训练 13 C 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 解析：C　为提高滤液中色素的浓度，实验选材宜选鲜绿的，光合色素含量高且细胞含水量少的叶片，A正确；叶绿素b呈黄绿色，且位于滤纸条的第四条色素带(自上而下)，B正确；光合色素提取的原理是四种色素易溶于有机溶剂无水乙醇，C错误；色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关，溶解度高的随层析液扩散得速度快，D正确。 13 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2．(2025·广东深圳二模)某兴趣小组合作完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，主要步骤包括：色素的提取→滤纸条制备→画滤液细线→色素的分离。下列叙述正确的是(　　) A．色素的提取：用无水乙醇和层析液进行色素提取 B．滤纸条制备：滤纸条一端剪去两角并在另一端底部画细线 C．画滤液细线：防止滤液细线过粗一般只画一次 D．色素的分离：离滤液细线最远的是橙黄色的条带 13 D 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中，常用无水乙醇提取光合色素，A错误；制备滤纸条时，将干燥的定性滤纸一端剪去两角，并在距此端1 cm处用铅笔画一条细横线，B错误；为保证更多的光合色素沉积在滤液细线处，画滤液细线时，应用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画一条直的滤液细线，待滤液干后，再重复画一到两次，C错误；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，距离滤液细线最远的为溶解度最大的色素，是橙黄色的胡萝卜素，D正确。 13 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 3．(2026·湖北武汉模拟)某兴趣小组利用色素的提取和分离技术，设计实验验证：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。下列叙述错误的是(　　) A．提取色素时加入碳酸钙是为了避免色素被破坏 B．将暗处生长的韭菜幼苗等分为两组，一组光照，一组暗处理 C．分离色素时滤液细线不能触及层析液，否则色素会被溶解 D．暗处理组比光照组色素带窄，缺少自下而上的第3、4条色素带 13 D 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　在提取绿叶中的色素(如叶绿素)时加入碳酸钙的主要目的是中和细胞内的有机酸，从而保护色素分子不被降解，A正确；根据实验目的可知实验的自变量是光照条件(有无光照)，将暗处生长的韭菜幼苗等分为两组，一组光照，一组暗处理符合实验目的，B正确；若滤液细线触及层析液，滤液细线中的各种光合色素会直接溶解到层析液中，而非通过毛细作用缓慢沿滤纸上升并分离，C正确；叶绿素的合成需要光，叶绿素a、叶绿素b是自上而下的第3、4条色素带，D错误。 13 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 11 4．(2025·河北廊坊三模)某兴趣小组以新鲜菠菜成熟叶作为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。将材料用清水清洗、沥干、切碎后加入丙酮—无水乙醇混合提取剂，同时加入少量碳酸钙(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)进行浸提、研磨、过滤，过滤后采用纸层析法分离光合色素。下列叙述错误的是(　　) A．加入CaCO3能中和细胞液中的有机酸 B．加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放 C．光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素被光解 D．采用纸层析法分离色素后，滤纸条上类胡萝卜素条带宽于叶绿素条带 13 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 解析：D　加入碳酸钙的目的是中和细胞液的有机酸，防止色素被破坏，使实验现象更加明显，A正确；加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放，B正确；光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素被光解，因为色素在光下易分解，C正确；类胡萝卜素含量少于叶绿素，采用纸层析法分离色素后，叶绿素的条带宽于类胡萝卜素的条带，D错误。 13 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 5．(2026·江苏南京模拟)科研人员将某绿色植物叶片色素提取液装入含有碳酸钙粉末的色谱柱中，并用石油醚自上而下淋洗，过程及实验结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．混合色素可以溶解在石油醚中 B．固定相相当于纸层析法中的滤纸条 C．绿色层的色素主要吸收蓝紫光和红光 D．黄色层的胡萝卜素在石油醚中溶解度最小 13 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　石油醚作为流动相洗脱色素，说明混合色素能溶解在石油醚中(若不溶解则无法被洗脱)，A正确；纸层析法中，色素在滤纸条上因溶解度差异分离，本实验中“固定相”的作用与纸层析的滤纸条类似，B正确；绿色层主要含叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)，叶绿素的吸收光谱主要集中在蓝紫光和红光区域，C正确；层析法的核心原理是色素在流动相(石油醚)中溶解度越大，随流动相移动的速度越快。胡萝卜素在石油醚中溶解度最大(移动最快)，而非“溶解度最小”，D错误。 13 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 6．(2026·河南开封模拟)叶绿体结构模式图如图1所示，图2是从图1中取出的部分结构放大图。下列叙述正确的是(　　) A．图1中生物膜面积的增大主要依靠内膜向内腔折叠成嵴 B．图2来自图1中的③，上面只有色素分子而没有酶分子 C．④中CO2固定过程要消耗③上产生的ATP中的化学能 D．恩格尔曼实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 13 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 解析：D　图1表示叶绿体结构模式图，叶绿体中类囊体堆叠形成基粒，增大了膜面积，A错误；图2中含有光合色素，来自图1中的③(基粒)，上面除了色素分子外，也有与光合作用有关的酶，B错误；图1中，④为叶绿体基质，光合作用过程中CO2的固定在叶绿体基质中完成，该过程不需要消耗ATP中的能量，C错误；恩格尔曼利用需氧细菌和水绵(叶绿体呈螺旋带状分布)证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，D正确。 13 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 7．(2026·福建福州模拟)植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。根据光合作用原理推测，加入的铁盐类似于叶绿体中的(　　) A．NADP＋　　　 B．ATP C．H＋ D．CO2 解析：A　希尔反应为离体叶绿体在适当(铁盐或其他氧化剂、光照)条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应，铁盐或其他氧化剂相当于光合作用反应阶段中的NADP＋，A符合题意。 13 A 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 8．科学家恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现需氧细菌大量聚集在如图所示区域。以下分析错误的是(　　) A．实验过程中装片需放置在黑暗环境中是为了设置自变量 B．需氧细菌聚集多的原因是光合作用制造的有机物多 C．图中细菌分布的差异是水绵在不同区域光合作用强度不同造成的 D．水绵的叶绿体呈螺旋状分布在细胞中有利于实验的进行 13 B 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：B　该实验中光照为自变量，故实验过程中装片需放置在没有空气的黑暗环境中是为了设置自变量，A正确；需氧细菌聚集多的原因是氧气多，B错误；图中细菌分布的差异是由于水绵在不同区域光合作用强度不同造成的，C正确；水绵的叶绿体呈螺旋状分布在细胞中有利于实验的进行，便于实验结果的观察，D正确。 13 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 [B组　能力提升练] 9．(2026·广东肇庆模拟)如图1是绿叶中色素的吸收光谱图，图2是绿叶中色素分离的结果。下列叙述不正确的是(　　) A．图1中②③分别对应图2中 条带4和条带3 B．图1中①是类胡萝卜素 C．图2的实验可以用无水乙醇 进行色素的提取和分离 D．秋天植物叶片变黄主要是 因为图1中的②③被分解 13 C 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：C　分析图1，①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光；②是叶绿素b，③表示叶绿素a；分析图2，条带1是胡萝卜素，条带2是叶黄素，条带3是叶绿素a，条带4是叶绿素b。图1中②③分别对应图2中条带4和条带3，A、B正确。图2的实验，可以用无水乙醇进行色素的提取，采用纸层析法用层析液进行色素的分离，C错误。秋天植物叶片变黄是因为图1中的②③被分解，叶黄素和胡萝卜素 成为主要成分，所以最终叶片变黄， D正确。 13 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(2025·广东茂名二模)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 13 C 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：C　各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，所以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，所以不同时期的 叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大，D 正确。 13 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(2026·江苏南通模拟)某生物兴趣小组用无水乙醇提取新鲜菠菜绿叶中的色素，并用分光光度计测定叶片中的叶绿素含量。相关叙述错误的是(　　) A．可将剪碎的叶片放入乙醇中，在低温下浸提2 min B．提取色素的过程中可用锡箔纸包裹装有色素的试管 C．可用滤纸过滤收集澄清的色素提取液再进行测定 D．实验中需测定无水乙醇对红光的吸收值用于校正实验结果 13 C 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：C　将剪碎的叶片放入无水乙醇中，在低温下浸提，A正确；为防止色素降解，提取色素过程中可以用锡箔纸包裹装有色素的试管，避光存放，B正确；滤纸会吸附色素，可用单层尼龙布过滤收集澄清的色素提取液再进行测定，C错误；因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，实验中一般用滤液对红光的吸光率计算得出叶绿素含量，故实验中需测定无水乙醇对红光的吸收值用于校正实验结果，D正确。 13 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12．(2025·山东聊城三模)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化剂)、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色，用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示。下列说法错误的是(　　) 13 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 A．希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持渗透压 B．希尔反应中的DCIP相当于NADP＋在光反应中的作用 C．与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体的类囊体膜的功能较强 D．除草剂浓度为20%时，若向品种甲的希尔反应液中通入CO2，在适宜光照下能检测到糖的生成 13 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：D　希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持渗透压，A正确；希尔反应模拟了光合作用中光反应阶段的部分变化，该阶段在叶绿体的类囊体膜中进行，溶液中的DCIP被还原，因此氧化剂DCIP在希尔反应中的作用，相当于NADP＋在光反应中的作用，B正确；据题表分析可知：抑制剂处理影响叶绿体放氧速率，说明抑制剂主要抑制光合作用的光反应阶段，光反应阶段发生在类囊体膜上，与品种乙相比，甲的放氧速率较乙品种慢，即除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强，C正确；除草剂浓度为20%时，若向品种甲的希尔反应溶液中通入CO2，由于该反应中没有NADPH的生成，所以C3不能被还原成糖，在光照条件下不能检测到糖的生成，D错误。 13 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 13．(9分)(2024·河北卷，19)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。 12 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 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12 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。 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12 (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。根据上述检测结果，其原因为_______________ ________________(答出两点即可)。 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12 解析：(1)位于叶绿体类囊体薄膜上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光。光反应产生的NADPH和ATP参与暗反应的C3还原过程，使C3转化为(CH2O)和C5。分析图形，蓝膜与绿膜对紫外光的透过率低于白膜，减弱了紫外光对幼苗的辐射。 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12 (2)无水乙醇可作为提取光合色素的溶剂。类胡萝卜素和叶绿素都能吸收蓝紫光，而叶绿素还能吸收红光，因此测定叶绿素含量时应选择红光，以避免类胡萝卜素对实验的干扰。(3)分析表格，蓝膜覆盖下藏川杨幼苗的叶绿素含量和类胡萝卜素含量均高于白膜和绿膜，光合色素含量高，吸收的光能较多，藏川杨幼苗的光合速率较强。分析柱形图，蓝膜覆盖下蓝光透过率高于白膜和绿膜，有利于植物 进行光合作用；蓝膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和绿膜，减弱了对幼苗的伤害，有利于幼苗生长。故覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12 答案：(1)蓝　类囊体薄膜　(CH2O)(或糖类)　C5　紫外光　(2)无水乙醇　叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，而叶绿素还能吸收红光，选择红光可以避免类胡萝卜素对实验的干扰　(3)蓝膜覆盖下蓝光透过率高于白膜和绿膜，有利于藏川杨幼苗进行光合作用；蓝膜覆盖下叶绿素含量和类胡萝卜素的含量均高于白膜和绿膜，藏川杨幼苗光合速率较强；蓝膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和绿膜，减弱了对幼苗的伤害 返回 ‹#› 第10课时　捕获光能的色素和结构及探索光合作用的经典实验 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› $