第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（人教版 江苏专版）

本讲义聚焦“捕获光能的色素和结构”核心知识点，系统梳理色素提取分离实验原理与步骤、吸收光谱特性，以及叶绿体的结构与功能，通过实验解析、判断正误、任务分析等学习支架，衔接光合作用能量转化的整体脉络，为后续过程学习奠基。 该资料以实验探究为特色，通过“绿叶中色素的提取和分离”实验培养科学思维与探究实践能力，结合恩格尔曼实验分析强化结构与功能观（生命观念），设计大棚补光等农业应用问题渗透态度责任。课中辅助教师实验教学，课后通过对点练帮助学生查漏补缺。

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 [学习目标]　1.通过对光合色素的提取和分离，提升实验探究能力。2.通过分析光合色素的分布与功能、叶绿体的结构与功能，强化结构与功能观。3.主动关注光能或人工补光在农业生产中的应用。 一、捕获光能的色素 1．提取绿叶中的色素 (1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 (2)实验用品及作用 (3)实验步骤 2．分离绿叶中的色素 (1)原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 (2)实验步骤 (3)实验结果及分析 3．色素的吸收光谱 (1)光谱：阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。 (2)色素的吸收光谱 判断正误 (1)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分(　　) (2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快(　　) (3)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光(　　) (4)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光(　　) (5)在干燥滤纸条一端1厘米处用钢笔画一条细的横线(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 提示　(1)提取色素时加二氧化硅的目的是使研磨更充分，加碳酸钙的目的是防止研磨中色素被破坏。(2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上越宽，溶解度越大的色素在滤纸条上扩散得越快。(3)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，对其他波段的光也吸收，只是吸收得少。(4)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片反射了绿光。(5)在干燥滤纸条一端1厘米处用铅笔画一条细的横线。 任务一：分析实验过程及结果 (一)色素的提取 阅读教材P98的“探究·实践”，回答相关问题： 1．色素提取时加入碳酸钙的作用是什么？ 提示　防止研磨中色素被破坏。 2．研磨时应注意什么？原因是什么？ 提示　研磨时要迅速、充分。这样可以保证色素释放得更加充分且挥发量少。 3．过滤时漏斗基部的尼龙布能否用滤纸替代？原因是什么？ 提示　不能用滤纸替代。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。 4．下列因素中可以导致色素提取液颜色过浅的是①②③。 ①未加入二氧化硅或研磨不充分 ②称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多 ③未加入碳酸钙或加入过少 (二)色素的分离 1．制备滤纸条时为什么要减去两角？ 提示　减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线，防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快。 2．滤液细线的画线原则是什么？待滤液干后，再重画一到两次的目的是什么？ 提示　画滤液细线的原则是细、直、齐。待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。 3．为何滤液细线不能触及层析液？ 提示　防止色素溶解在层析液中。 4．实验结果分析 离滤液细线最远的条带代表胡萝卜素(填色素名称)，这说明其在层析液中的溶解度最大，扩散的最快；最宽的条带代表叶绿素a，这说明其含量最多。 (三)结合色素的吸收光谱分析实际问题 1．冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？ 提示　选用无色的大棚塑料薄膜。因为太阳光由七色光组成，所以用无色的大棚塑料薄膜，植物可以获得更多的光能。 2．阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应选择什么颜色(“蓝紫光和红光”或“白光”)的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？ 提示　选择蓝紫光和红光。因为在照明灯功率相同的情况下，选用蓝紫光和红光的照明灯补充光源，植物利用光能的效率更高。 知识链接　叶子为什么会变色 新生的树叶通常为绿色，这是由于新生树叶中主要含叶绿素与类胡萝卜素，其中叶绿素含量多(约占3/4)，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来。在春季与夏季，植物为了生长会产生大量的叶绿素进行光合作用，所以此时树叶多呈绿色。 树叶变黄是由于树叶中的各种色素在秋季来临之时会发生分解。树叶中的营养会被重新分配给树干与树根，以备过冬。而叶绿素的分解速度比叶黄素等快很多，叶绿素迅速分解完，叶黄素的颜色显露出来。因此秋季树叶多呈黄色。 而树叶变红则是因为当温度低于7 ℃时，树叶中会生成花青素。花青素是植物花瓣中主要的显色物质，如玫瑰、牡丹等。 在树叶落地后，树叶中的各种色素会逐渐降解，这时残留于树叶中“单宁”的颜色——褐色便呈现出来，因此落叶最后呈褐色。 1．(多选)(2024·盐城射阳二中高一调研)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是(　　) A．研磨时加入碳酸钙可防止叶绿素分子被破坏 B．利用纸层析法分离色素，滤液细线不能触及层析液 C．为使色素带更明显，点样时可加大滤液细线宽度 D．层析分离得到四条色素带，其中呈蓝绿色的是叶绿素b 答案　AB 解析　利用纸层析法分离色素，滤液细线不能触及层析液，否则会导致叶绿素溶于层析液中，B正确；点样时划线要求做到细、直、齐，C错误；层析分离得到四条色素带，其中呈蓝绿色的是叶绿素a，D错误。 2．为研究光照强度对幼苗光合色素的影响，用纸层析法对正常光照和强光照条件下生长的植物叶片中的光合色素进行分离，结果如图所示(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(　　) A．色素Ⅳ在提取液中的溶解度最低 B．色素Ⅰ、Ⅱ主要吸收可见光中的蓝紫光和红光 C．强光照可提高类胡萝卜素含量，降低叶绿素含量 D．色素Ⅰ的颜色为橙黄色、色素Ⅳ的颜色为蓝绿色 答案　C 解析　色素在层析液中溶解度越低，则在滤纸条上扩散速度越慢，位于滤纸条下端，由此可推知色素Ⅳ在层析液中的溶解度最低，A错误；滤纸条上的色素带从上到下依次是Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a、Ⅳ叶绿素b，色素Ⅰ、Ⅱ属于类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B错误；与正常光照相比，强光照下，Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素含量增加，Ⅲ叶绿素a含量降低，因此可推知强光照可提高类胡萝卜素含量，降低叶绿素含量，C正确；Ⅰ胡萝卜素的颜色为橙黄色，Ⅳ叶绿素b的颜色为黄绿色，D错误。 二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1．叶绿体的结构 (1)形态：一般呈扁平的椭球形或球形。 (2)结构： (3)功能：进行光合作用的场所。 2．恩格尔曼的实验 (1)实验方法和现象 实验 实验方法 现象 实验一 把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内，在黑暗中用极细的光束照射水绵 细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中 把上述装置放在光下 细菌分布在叶绿体所有受光的部位 实验二 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片 大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域 (2)实验结论：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。 任务二：分析叶绿体的功能 1．实验选择水绵和需氧细菌作为实验材料的优点：水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。 2．为何要除去小室中原有的空气？ 提示　选用没有空气的环境，可排除空气中氧气的干扰。 3．在黑暗中用极细光束照射水绵有何巧妙之处？ 提示　用极细光束照射，使叶绿体形成有光和无光部位，相当于一组对比实验。 4．为何把载有水绵的临时装片又暴露于光下？ 提示　和黑暗条件下用极细光束照射进行对照，进一步明确实验结果完全是由光照射到叶绿体引起的。 5．由此实验能得出什么结论？ 提示　叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。 6．在恩格尔曼的第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 提示　这是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，叶绿体会释放较多氧气，适于需氧细菌在此区域分布。 7．综合上述分析，你认为叶绿体具有什么功能？ 提示　叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 3.如图为叶绿体的结构示意图，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 答案　C 4.德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的吸收光谱。他将三棱镜产生的散射光投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图所示)。他由实验结果得出光合作用在红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是(　　) A．细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强 B．需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强 C．需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强 D．需氧细菌大量消耗O2，使水绵的光合速率大幅度加快 答案　B 解析　细菌不能进行光合作用，该实验中能进行光合作用的是水绵，A错误；该实验的设计思路是需氧细菌需要O2，水绵光合作用强的部位，产生的O2多，在O2含量多的地方需氧细菌的数量多，B正确，C错误。 课时对点练 [分值：100分] 第1～13题，每题6分，共78分。 题组一　捕获光能的色素 1．(2024·扬州高一质检)用新鲜菠菜叶片进行绿叶中色素的提取和分离实验。下列叙述正确的是(　　) A．提取绿叶中色素的原理是四种色素的溶解度不同 B．可以用无水乙醇作为层析液进行四种色素的分离 C. SiO2有利于破坏叶肉细胞 D．层析完毕后应迅速记录结果，否则色素带会挥发消失 答案　C 解析　提取绿叶中色素的原理是色素易溶于有机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，A错误；可以用无水乙醇作为提取液提取色素，无水乙醇不能作为层析液使用，B错误；层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会因色素分解而消失，但不会因挥发而消失，D错误。 题点　绿叶中色素提取和分离的实验原理及步骤 2．下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，正确的是(　　) A．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值相同 B．胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光 C．叶绿素在层析液中的溶解度明显高于类胡萝卜素 D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的 答案　D 解析　分析色素的吸收光谱可知，叶绿素a在红光区的吸收峰值大于叶绿素b，A错误；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，B错误；在色素的分离过程中，色素带在滤纸条上距离滤液细线越远，说明溶解度越大，叶绿素在层析液中的溶解度明显低于类胡萝卜素，C错误。 3．如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是(　　) A．水稻在收获时节，叶片中色素含量是(丙＋丁)<(甲＋乙) B．提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分 C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大 D．四种色素中，丙和丁主要吸收蓝紫光 答案　D 解析　根据扩散距离可知，甲、乙、丙、丁分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，水稻成熟时，叶片为黄色，其中类胡萝卜素(丙＋丁)含量高于叶绿素(甲＋乙)，A错误；碳酸钙的作用是保护叶绿素，B错误；四种色素都能溶解在层析液中，乙色素含量高，丁色素溶解度最大，C错误；四种色素中，丙和丁(类胡萝卜素)主要吸收蓝紫光，D正确。 题点　绿叶中色素的提取和分离实验结果分析 4．(2025·无锡高一阶段检测)某实验小组用如图所示装置分离绿叶中的光合色素，其中点样处连接棉线，Ⅰ～Ⅳ为一段时间后分离形成的色素带。下列叙述错误的是(　　) A．研磨过程中未加SiO2可能会导致图中的色素带颜色变浅 B．图中色素带Ⅳ是叶绿素a，其含量最多 C．图中色素带Ⅰ在层析液中的溶解度最高，主要吸收蓝紫光 D．应在通风良好的条件下分离色素，以减少吸入层析液中有毒的挥发性物质 答案　B 解析　色素带Ⅳ中的色素是叶绿素b，B错误。 题点　绿叶中色素提取和分离的实验结果分析 5．(2024·宿迁高一质检)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。图中②③是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②和③主要分布在叶绿体的内膜上 B．利用纸层析法分离色素时，③应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收绿光 D．弱光下②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②叶绿素b和③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，②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②③吸收绿光最少，反射绿光，C错误；由题干信息“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”可知，弱光下②叶绿素b的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。 题点　叶绿体中色素的种类和作用 6．苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用95%的乙醇提取苋菜叶片中的色素，利用圆形滤纸法获得如图所示a、b、c、d和e五条色素带，其中e与滤液基本重合。下列叙述正确的是(　　) A．a色素带对应的色素是叶黄素 B．e色素带对应的色素是呈现红色的花青素 C．b色素带对应的色素主要吸收红光和蓝紫光 D．c和d色素带对应的色素约占绿叶中色素含量的1/4 答案　B 解析　根据题图分析，a色素带对应的色素是胡萝卜素，A错误；液泡中含有的花青素能溶于水、不溶于有机溶剂，不会随层析液在滤纸上扩散，所以纸层析的结果是花青素的色素带与滤液基本重合，因此，e色素带对应的色素是呈现红色的花青素，B正确；b色素带对应的色素为叶黄素，主要吸收蓝紫光，C错误；c和d色素带对应的色素分别是叶绿素a和叶绿素b，约占绿叶中色素含量的3/4，D错误。 题点　绿叶中色素提取和分离的实验结果分析 7．(2025·盐城高一期末)高等植物的光合作用依赖光合色素。图甲是绿叶中色素的吸收光谱图，图乙是绿叶中色素分离的结果，下列叙述错误的是(　　) A．图甲400 nm到500 nm之间是蓝紫光区域，因为①②③均在此区域出现吸收高峰 B．图甲②和③曲线指的是叶黄素和胡萝卜素，有两个吸收高峰，吸收蓝紫光和红光 C．图乙条带1指的是胡萝卜素，溶解度最大，在层析液中的扩散速度最快 D．图乙条带3指的是叶绿素a，色素含量最多 答案　B 解析　图甲中①表示类胡萝卜素，②是叶绿素b，③表示叶绿素a，图甲400 nm到500 nm之间是蓝紫光区域，因为①②③均在此区域出现吸收高峰，A正确；分析图甲，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，②③统称为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光，B错误；溶解度大的色素随层析液在滤纸上扩散得快，图乙条带1指的是胡萝卜素，溶解度最大，在层析液中的扩散速度最快，C正确；色素含量越多，在滤纸上条带越宽，故图乙条带3指的是叶绿素a，色素含量最多，D正确。 题点　叶绿体中色素的种类和作用 题组二　叶绿体的结构适于进行光合作用 8．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 答案　D 解析　图乙所示结构含有光合色素，为叶绿体的类囊体薄膜，对应于图甲中的③，A错误；在叶绿体基质(④)中，也分布有与光合作用有关的酶，B错误；光合色素只能吸收太阳光中的可见光，C错误；③是叶绿体的类囊体，叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒以扩大膜面积，D正确。 题点　叶绿体的结构 9．(2024·盐城高一质检)德国科学家恩格尔曼利用一极细小光束，照射在水绵上，结果发现有光照且有叶绿体的部位有大量的需氧细菌聚集。该实验不能证明的是(　　) A．光合作用的过程是在叶绿体上进行的 B．光合作用的过程中有氧气释放出来 C．光合作用的过程中，CO2是必需的原料 D．光合作用的过程中必须要有光照 答案　C 解析　需氧细菌聚集在氧气释放多的部位，恩格尔曼利用一极细光束照射在水绵上，发现经极细光束照射且有叶绿体的部位有大量需氧细菌聚集，说明光合作用的过程中必须有光照，光合作用的过程中有氧气产生，并且是在叶绿体上进行的。实验中没有提到二氧化碳，不能说明光合作用的过程中CO2是必需的原料。 题点　叶绿体的功能 10．利用A、B两种方法提取色素并测定叶绿素含量，过程如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．方法A中的“？”代表的是CaCO3，加入该成分可以防止叶绿素被破坏 B．方法A、B中，获得的滤液和上清液应用提取剂定容后再测定叶绿素的含量 C．如果要分离提取剂中的色素，可以采用纸层析法 D．如果方法B提取的色素含量高，只是因为液氮处理能充分破碎细胞 答案　D 解析　方法A中，加石英砂的目的是有助于研磨，使研磨更充分，同时还应添加一定量的碳酸钙以防止研磨过程中叶绿素被破坏，故“？”代表的是碳酸钙，A正确；方法A、B中，研磨后需静置一段时间的原因是使色素充分溶解在提取液中，以便于充分提取色素；另外，获得的滤液和上清液应用提取剂定容后测定并计算叶绿素含量，B正确；色素分离原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，可以根据该原理采用纸层析法分离提取剂中的色素，C正确；如果方法B提取色素较好，可能是由于液氮处理能充分破碎细胞释放叶绿素；或温度低能降低叶绿素的分解；或离心能减少叶绿素的损失等，D错误。 题点　绿叶中色素提取和分离的实验原理及步骤 11．(多选)(2024·镇江高一期末)植物学家将植物色素提取液装入含有碳酸钙粉末的层析柱中，并用层析液自上而下淋洗，出现如图所示的实验结果。下列叙述错误的有(　　) A．层析柱中CaCO3可固定并保护色素 B．条带1中的色素主要吸收蓝紫光 C．条带2和3中色素的颜色是黄色和蓝绿色 D．条带4中的色素在层析液中溶解度最大 答案　BC 解析　各色素随层析液扩散速率不同，溶解度大，扩散得快，溶解度小，扩散得慢，4条色带分别是1叶绿素b、2叶绿素a、3叶黄素、4胡萝卜素，叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，B错误；条带2是叶绿素a，条带3是叶黄素，颜色分别是蓝绿色、黄色，C错误；条带4是胡萝卜素，溶解度最大，D正确。 题点　提取和分离叶绿体中的光合色素的实验结果分析 12．(多选)(2025·盐城高一期末)科学的操作过程对实验成功起着关键的作用，下列实验操作错误的有(　　) A．检测蛋白质时，将0.1 g/mL NaOH和0.01 g/mL CuSO4等量混匀后加入组织样液中 B．分离绿叶中色素的实验中，沿铅笔线均匀画出一条滤液细线并迅速重复两到三次 C．低倍镜转换成高倍镜后，先调节粗准焦螺旋再调节细准焦螺旋可使物像更清晰 D．探究pH对酶活性的影响，可采用以下步骤：加酶→调pH→加底物→混匀→观察 答案　ABC 解析　检测蛋白质时，双缩脲试剂A液和B液不能混合使用，应先加A液，再加B液，A错误；分离绿叶中色素的实验中，沿铅笔线均匀画出一条滤液细线后，等滤液干了之后再重画一到两次，B错误；低倍镜转换成高倍镜后，只调节细准焦螺旋使物像更清晰，不需要调节粗准焦螺旋，C错误；探究pH对酶活性的影响，可采用以下步骤：加酶→调pH→加底物→混匀→观察，该步骤的设计思路是让酶先接受处理条件，而后再与底物相接触，D正确。 题点　提取和分离叶绿体中的光合色素的实验原理及步骤 13．(多选)(2025·盐城高一阶段检测)如图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是(　　) A．实验结果①观察到的色素条带数目相同，颜色深浅不同 B．实验结果②表明韭菜中提取到的色素吸收光的种类更多 C．光合色素具有吸收和转化光能的作用，叶绿素吸收绿光较多 D．色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在提取液中的溶解度不同 答案　ACD 解析　光下生长的韭菜可以提取到叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，会出现四条条带，避光生长的韭黄可以提取到叶黄素、胡萝卜素，会出现两条条带，A错误；光下生长的韭菜可以提取到叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，避光生长的韭黄可以提取到叶黄素、胡萝卜素，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，所以实验结果②表明韭菜中提取到的色素吸收光的种类更多，B正确；光合色素具有吸收和转化光能的作用，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，吸收绿光较少，C错误；色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得比较快，反之则比较慢，D错误。 题点　绿叶中色素的提取和分离实验结果分析 14．(10分)(2025·南通高一阶段检测)1881年恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。他发现细菌只向被光束照射的部位集中；如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在所有受光的部位。请回答下列问题： (1)用水绵作为实验材料是因为水绵有螺旋式带状分布的______________，便于观察。 (2)本实验的自变量是______________，因变量为需氧细菌所集中的位置，根据单一变量原则，曝光环境中的一组实验也应该是在__________的环境中。 (3)在研究不同光质与光合作用的关系时，恩格尔曼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。某同学对需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域有如下两种解释：①需氧细菌趋氧引起的；②需氧细菌趋红光和蓝紫光引起的。请你补充实验排除解释②。要求简要写出实验思路和预期结果。 实验思路：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 预期结果：______________________________________________________________。 答案　(1)叶绿体　(2)光照的有无　没有空气 (3)用等量的死水绵制成临时装片，将其放在密闭且透明的小室中暗处理一段时间，之后用透过三棱镜的光照射临时装片。一段时间后观察装片中需氧细菌分布情况　需氧细菌均匀地分布在死水绵周围 题点　叶绿体的功能 15．(12分)(2024·河北，19节选)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。回答下列问题： 覆膜处理 叶绿素含量/(mg·g－1) 类胡萝卜素含量/(mg·g－1) 白膜 1.67 0.71 蓝膜 2.20 0.90 绿膜 1.74 0.65 (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。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。 (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)。 答案　(1)蓝　类囊体薄膜　紫外光　(2)无水乙醇　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　(3)覆盖蓝膜，紫外光透过率低，蓝光透过率高，降低紫外光对幼苗的辐射的同时不影响其光合作用；与覆盖白膜和绿膜相比，覆盖蓝膜时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 解析　(1)植物的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光，因此题述三种光中蓝光可被高效吸收。据柱形图分析可知，与白膜覆盖相比，蓝膜覆盖和绿膜覆盖透过的紫外光较少，可以更好地减弱幼苗受到的辐射。(2)光合色素提取的原理是绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以可以用无水乙醇作为溶剂提取光合色素。根据色素的吸收光谱，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，两者都可以吸收蓝紫光，测定叶绿素的含量时，选择红光而不选择蓝紫光，可以避免类胡萝卜素对实验结果的影响。 题点　叶绿体中色素的种类和作用 学科网（北京）股份有限公司 $