第3单元 第11讲 课后达标素养提升(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物

**基本信息** 聚焦光合色素实验的操作规范与原理应用，通过分层训练构建“操作-原理-应用”的逻辑体系，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验操作|4题（1-4题）|提取用尼龙布过滤/画滤液细线“干后重复”/层析液不可浸滤液线|从试剂作用（SiO₂/CaCO₃）到操作步骤的因果关系| |原理分析|3题（5-7题）|色素吸附力与扩散速度关系/光谱吸收特性|结构（叶绿素a亲脂性）→功能（吸收光波长）→应用（遥感监测）| |影响因素|3题（8-10题）|叶龄/水分对色素含量的影响分析|单一变量控制下的实验结果解读（如表格数据比较）| |综合应用|3题（11-13题）|希尔反应测定光合抑制/淀粉鉴定实验设计|光反应（DCIP还原）与暗反应（淀粉合成）的关联验证|

一、选择题 1．(2026·广东领航高中联盟高三检测)广东是荔枝主产区，荔枝种植历史悠久。某小组用荔枝叶片开展光合色素提取与分离实验。下列叙述正确的是(　　) A．将绿叶剪碎、研磨后用滤纸过滤获得滤液 B．为积累更多色素，应连续画4～5次滤液细线 C．滤纸条插入层析液时要保证滤液细线触及层析液 D．若仅有2条色素带，可能是研磨时未加碳酸钙 解析：选D。提取光合色素时，将绿叶剪碎、研磨后应用单层尼龙布过滤，A错误；画滤液细线需重复2～3次，但每次需等上一次的滤液干后再画，B错误；层析时滤液细线不可触及层析液，C错误；碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏，若未加碳酸钙，叶绿素会被分解，仅剩下胡萝卜素和叶黄素，导致滤纸条上出现2条色素带，D正确。 2．(2026·广东清远模拟)紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是(　　) A．实验材料应选取新鲜的紫苏叶片 B．研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分 C．研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素 D．研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液 解析：选C。新鲜的叶片中色素种类和含量丰富，因此欲提取紫苏叶片中的色素，应选取新鲜的紫苏叶片，A正确；研磨叶片时添加二氧化硅，有助于研磨充分，B正确；花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中，蒸馏水可溶解叶片中的花青素，但不能溶解叶片中分布在叶绿体内的光合色素，因为叶绿体中的光合色素不溶于水，C错误；将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一块单层尼龙布)进行过滤，将滤液收集到试管中，D正确。 3．(2026·河南高三联考)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片在秋季变黄后极具观赏价值。某同学用层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素组成情况，得到了如图甲、乙所示的滤纸条。下列叙述正确的是(　　) A．图甲是银杏绿叶的色素组成情况，图乙是银杏黄叶的色素组成情况 B．出现图乙结果的原因是提取色素时研磨过程中未加入CaCO3 C．色素分离时滤液细线要浸没在层析液中 D．叶绿素b随层析液在滤纸条上扩散速度最快 解析：选A。题图甲是银杏绿叶的色素组成情况，题图乙是银杏黄叶的色素组成情况，出现题图乙结果的原因是秋季温度低，叶绿素被分解，叶片由绿色变成黄色，A正确，B错误；色素分离时，滤液细线触及层析液会导致滤液细线中的色素被层析液溶解，不能在滤纸上扩散，C错误；叶绿素b在层析液中溶解度最低，随层析液在滤纸条上扩散速度最慢，D错误。 4．(2026·河南华师联盟高三质检)某中学学生做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，用层析液分离菠菜中的色素。下列相关叙述正确的是(　　) A．提取色素时，加入SiO2可维持研磨液pH的稳定 B．分离色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏 C．若采用圆形滤纸法分离色素，则最外圈的颜色为橙黄色 D．研磨时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素 解析：选C。加入SiO2是为了研磨充分，A错误；提取色素时，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏，B错误；若采用圆形滤纸法分离色素，则色素溶解度越大扩散越远，故最外圈为胡萝卜素，颜色为橙黄色，C正确；绿叶中色素的提取和分离实验中应用无水乙醇溶解色素，D错误。 5．(2026·江苏南京模拟)叶绿素a(C55H72O5N4Mg)头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列相关叙述正确的是(　　) A．叶绿素a的尾部主要嵌在叶绿体的内膜中 B．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，二者吸收的光波长完全相同 C．常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呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度 解析：选D。叶绿素a的尾部具有亲脂性，且光合色素分布在类囊体的薄膜上，而生物膜的基本支架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部可能嵌在类囊体薄膜中，A错误；叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，由吸收光谱分析可知，二者吸收的光波长有差别，B错误；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层析液分离出叶绿素a，C错误；叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度，D正确。 6．某生物小组同学利用层析柱进行色素的分离、收集实验。各种色素在层析柱填充物硅胶上的吸附力不同，当使用层析液分离时，吸附力强的组分在层析柱中移动速度慢，反之则快。下列叙述错误的是(　　) A．层析液应该从层析柱的上端滴入，从下端流出 B．叶黄素的吸附力最强，在层析柱中移动的速度最慢 C．色素从上到下依次是叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素 D．本实验的主要原理是色素在层析液中的溶解度不同 解析：选D。不同色素在硅胶上的吸附力不同，导致其在层析柱中的移动速度不同，为了便于色素的分离，层析液应从层析柱的上端滴入，从下端流出，A正确；题图所示色素层析结果中，黄色位于最上端，距离起点最近，这说明叶黄素的吸附力最强，在层析柱中移动的速度最慢，B正确；根据色素的颜色可推知，从上到下依次是叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素，C正确；由题意可知，本实验的主要原理是不同色素在层析柱填充物硅胶上的吸附力不同，D错误。 7．树林中健康的叶片被病虫害影响会导致叶片枯黄或者脱落，吸收光能的能力就会下降。以这种变化为主要原理，可使用航空遥感监测技术监测下列哪种波段的光吸收能力的变化，以了解病虫害的实际症状(　　) A．绿光　　　　　　　 B．蓝紫光 C．红外光 D．紫外光 解析：选B。叶绿素主要吸收的是红光和蓝紫光，因此可以通过监测红光和蓝紫光波长的光吸收能力的变化，了解病虫害的实际症状，B符合题意。 8．恩格尔曼以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．水绵有呈螺旋带状分布的叶绿体，便于实验观察 B．恩格尔曼的实验直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 C．通过该实验，恩格尔曼得出叶绿体是光合作用的场所这一结论 D．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 解析：选C。水绵具有呈螺旋带状分布的叶绿体，用极细的光束照射可将叶绿体分为实验组和对照组，便于实验观察，A正确；在黑暗中用极细的光束照射水绵，发现需氧细菌集中分布在叶绿体被光束照射到的部位，所以恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，B正确；根据恩格尔曼的实验及其他的实验证据，科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论，C错误；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，因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光，D正确。 9．(2026·广东深圳模拟)叶绿体基因编码的D1蛋白是光合复合体的核心蛋白，位于叶绿体类囊体薄膜上，结构如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．D1蛋白肽链氨基端位于细胞质基质 B．D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层内 C．D1蛋白参与二氧化碳的固定与还原 D．D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成 解析：选D。分析题图可知，D1蛋白肽链氨基端位于叶绿体基质中，A错误；磷脂的尾部疏水，头部亲水，故D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层外，B错误；分析题图和题干可知，D1蛋白位于叶绿体类囊体薄膜上，而二氧化碳的固定与还原发生在叶绿体基质中，故D1蛋白不参与二氧化碳的固定与还原，C错误；蛋白质的合成场所为核糖体，且D1蛋白由叶绿体基因编码，故D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成，D正确。 10．(2026·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，结果如下图所示，下列叙述错误的是(　　) A．用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 解析：选C。各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，会随着层析液在滤纸上的扩散而分开，所以用层析法来分离叶片中的光合色素，A正确；嫩叶中叶绿体色素总含量为6＋2＝8，老叶中叶绿体色素总含量为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的含量变化为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。 11．生物学兴趣小组为探究在适度补水的条件下某叶片光合色素含量的变化，进行了相关实验，结果如下表所示(单位：mg·g－1)，下列说法错误的是(　　) 组别 实验条件 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 甲 自然条件 0.37 0.45 0.12 乙 适度补水 1.14 0.53 0.12 A.该实验为对照实验，其中甲组是对照组，乙组是实验组 B．叶绿素主要吸收蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光 C．光合色素主要存在于绿色植物叶肉细胞，还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞 D．据表推测：其余条件相同且适宜，在适度补水的条件下，植物能提高光合作用速率 解析：选B。由题表可知，甲组的实验条件为自然条件，乙组进行了适度补水的处理，则甲组为对照组，乙组为实验组，A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，B错误；光合色素位于叶绿体中，叶绿体主要存在于绿色植物叶肉细胞，还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞，C正确；由题表数据可知，在适度补水的条件下，叶绿素的含量增加，植物能提高光合作用速率，D正确。 12.(2026·山东聊城模拟)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(氧化型)、蔗糖和磷酸缓冲液(pH＝7.3)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和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化慢的品种受除草剂抑制效果更显著 B．与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体的功能较强 C．除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能合成有机物 D．不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率等于品种甲 解析：选C。除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体虽能为暗反应阶段提供NADPH和ATP，但缺乏二氧化碳，无法合成C3，故无法合成有机物，C错误。 二、非选择题 13．(2023·高考全国卷甲)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有糖产生。回答下列问题。 (1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是____________________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在____________________上，其中类胡萝卜素主要吸收__________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。 (2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下在该悬浮液中不能产生糖，原因是________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)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。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分离各种细胞器常用的方法是差速离心法，即将含有各种细胞器的匀浆在不同的转速下进行离心处理，从而将细胞器分离。叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上，叶绿体中含有四种色素，其中胡萝卜素和叶黄素属于类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)在黑暗条件下光反应不能进行，没有ATP和NADPH生成，进而导致C3不能被还原，故该悬浮液中不能产生糖。(3)叶绿体本身有颜色，会干扰实验现象的观察，应先用无水乙醇将其脱去颜色。可以利用淀粉遇碘变蓝的原理，检测叶绿体中是否有淀粉存在。若用碘液处理后叶绿体变蓝，则说明叶绿体中有淀粉存在。 答案：(1)差速离心法　类囊体薄膜　蓝紫光 (2)黑暗条件下不能进行光反应，不能生成ATP和NADPH，因此不能还原C3，不能生成糖类　(3)实验思路：将叶绿体用无水乙醇脱色，用适量碘液处理，观察叶绿体的颜色变化。预期结果：叶绿体变蓝色 学科网（北京）股份有限公司 $