1、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收蓝紫光和红光下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：1.提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若A是二氧化硅，B、C分别是什么？A、B、C各起什么作用？答案A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。2.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？答案研磨不充分，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。3.制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？答案防止色素带不整齐。画滤液细线的要求
2、是细、齐、直，还要重复画几次。4.色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？答案否则滤液细线会被层析液溶解，不能分离。5.如图是分离到的色素在滤纸条上的分布情况，那么：（1）含量最多和最少的色素分别是哪两种？答案叶绿素a和胡萝卜素。（2）在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？答案胡萝卜素和叶绿素b。（3）分子结构最相似的是哪两种色素？答案叶绿素a和叶绿素b。知识整合研磨时加入二氧化硅是使研磨更充分；碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏；无水乙醇的作用是溶解色素。层析实验成功的关键是滤液细线不能没及层析液。从色素带的宽度可知，色素含量依次为：叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。从色素带
3、的位置可知，在层析液中的溶解度依次为：胡萝卜素叶绿素b。1.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四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（）甲乙丙丁无水乙醇水CaCO3SiO2A. B.C. D.答案B解析色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素免受破坏，无水乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸馏水。因此，甲同学不能提取出色素；乙同学操作符合要求，提取的色素多；丙同学在提取色素时，因未加入CaCO3，叶绿素会部分被破坏而导致含量减少，色素带变窄，而类胡萝卜素受影响较小，色素带几乎无变化；丁同学因
4、未加入SiO2而导致提取不充分，分离时各色素带都变窄。2.如图表示某同学做“绿叶中色素的分离”实验的改进装置，据图回答：（1）该实验采用的方法是_法，应将提取到的滤液滴在a、b中的_处，向培养皿中倒入_，棉线灯芯下端应_中。（2）实验结果得到四个不同颜色的同心圆（如图），则1、2、3、4四条带依次表示_、_、_、_。若采用的实验材料是秋季的黄叶，四个圆中颜色明显变浅的是_。答案（1）纸层析a层析液浸入层析液（2）胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b3和4二、叶绿体的结构和功能1.叶绿体的结构（1）1外膜和2内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。（2）由3类囊体堆叠而成
5、4基粒，增大了膜面积。（3）3类囊体的薄膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的色素。（4）5叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。（5）与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜和叶绿体基质中。2.叶绿体的功能：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。下图是恩格尔曼探究叶绿体功能的实验示意图，据图思考：甲乙1.该实验选择水绵和好氧细菌作为实验材料，有什么优点？答案水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。2.甲组是在黑暗环境中用极细的光束点状投射叶绿体，好氧细菌的分布是怎样的？说明什么？答案好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的。3
6、.乙组是完全暴露在光照下，好氧细菌分布于叶绿体所有的受光部位，这组实验的设计目的是什么？答案和甲组进行对照，明确实验结果完全是由光照引起的。4.两组实验都要求在隔绝空气的条件下进行，为什么？答案排除空气中的氧气对实验结果的干扰。知识整合（1）实验材料选择水绵和好氧细菌：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；（2）没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。（3）用极细的光束点状投射：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。（4）进行黑暗（局部光照）和曝光对照实验：明确实验结果完全是由光照引起的。3.下面有关叶绿体的叙述中，正确的是（）A.叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上B.叶绿体的色
7、素分布在外膜和内膜上C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上答案A解析叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。4.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和好氧细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的是（）A.在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C.好氧细菌起指示作用D.水
8、绵的带状叶绿体有利于设置对照实验解析本实验的目的是验证叶绿体在光照下能够产生氧气，而与光照的颜色种类没有关系，不需要用三棱镜将混合光分解成连续光谱；为了防止空气对实验结果的影响，应该排除空气；好氧细菌的分布密疏，表示了氧气产生的多少；水绵的带状叶绿体便于观察，有利于设置对照实验。三、光合作用的探究历程年代科学家结论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下，只有绿叶才可以更新空气1845梅耶植物在光合作用时，把光能转换成化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生了淀粉1880恩格尔曼氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所1941鲁宾、卡门光合作用释放的氧气全部来
9、自于水20世纪40年代卡尔文探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，即卡尔文循环1.下图是萨克斯的实验，请分析：（1）把绿叶先在暗处放置24小时的目的是什么？答案消耗掉叶片中原有的淀粉，防止干扰实验结果。（2）该实验是如何形成对照的？答案绿叶一半遮光，一半曝光，形成了对照。（3）为什么要用酒精脱色后再用碘液处理？答案避免叶片颜色对实验结果的干扰。（4） 本实验的结论是什么？答案光合作用的产物中有淀粉。2.如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少？答案89。解析图中A、B物质是氧气，均来自于反应物中的水。A、B分别为O2、18O2，二者
10、的相对分子质量之比为323689。知识整合设计对照实验时，关键是控制好自变量和无关变量。萨克斯实验中绿叶一半遮光，一半曝光，形成了对照，用酒精脱色后再用碘液处理可以避免叶片颜色对实验结果的干扰。5.历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是（）A.普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B.萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D.鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2答案C解析恩格尔曼的实验能够证明
11、氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所，但不能定量分析光合作用生成的氧气量。1.在绿叶中色素的提取和分离实验中，要使色素带清晰又整齐，下列哪项措施与之无关（）A.定性滤纸要干燥B.剪去滤纸条一端的两角C.滤液细线要画得细、齐、直、均匀D.盖上培养皿盖答案D解析使色素带清晰整齐的措施有定性滤纸要干燥，剪去滤纸条一端的两角，画滤液细线要画得细、齐、直、均匀，不让层析液触及滤液细线，这些都是为了保证同种色素随层析液扩散时速度一致，色素带整齐明显。盖上培养皿盖是为了防止层析液挥发，与色素带清晰、整齐无关。2.下列有关叶绿体的说法正确的是（）A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同B.叶绿体
12、中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中C.叶绿体的功能不受细胞核调控D.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需要穿过4层磷脂双分子层解析叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒，扩大了细胞内的膜面积，这与线粒体不同。叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上；酶在类囊体薄膜和叶绿体基质中都有分布。叶绿体的功能受细胞核和叶绿体本身的调控。线粒体产生的CO2被同一细胞的叶绿体利用时，穿过的膜层数最少，只需要穿过2层线粒体膜和2层叶绿体膜共4层磷脂双分子层。3.如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素（）A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素
13、aD.叶绿素a、叶绿素b解析叶绿素能吸收短波的蓝紫光和长波的红光，类胡萝卜素主要吸收短波的蓝紫光。4.下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是（）A.Y2的质量大于Y3的质量B.中小球藻的质量大于中小球藻的质量C.中水的质量大于中水的质量D.试管的质量大于试管的质量解析Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；中小球藻含有（CHO）的有机物，而中小球藻含有（CH2O）的有机物，故中小球藻质量大于中的；和中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等；在试管和原有质量相等的情况下，中释放出的是1
14、8O2，而中释放出的是O2，故剩余质量大于。5.德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻（这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体），研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有好氧细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移往氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如图所示：（1）描述B情况下细菌的分布情况如何？_，如此分布是因为光合作用释放_。（2）该实验证实了光合作用的场所是_，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在_、_。（3）恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？_，在_区域的细菌特别多。答案（1）细菌集中在叶绿体周围O2（2）叶绿体类囊体的薄膜上类囊体上和叶绿体基质中（3）找出不同颜色的光对光合
15、作用的影响红光和蓝光解析（1）白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。（2）通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作用的位置在叶绿体上，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。（3）在C实验中的自变量是光质，主要有红、绿、蓝三区，而在红光和蓝光区域的好氧细菌远远多于绿光区域。课时作业学考达标1.在“提取和分离叶绿体中的色素”实验中，正确的操作顺序应该是（）A.进行纸层析制取滤液在滤纸条上画线将实验材料研磨B.制取滤液进行纸层析在滤纸条上画线取滤液再画线C.将实验材料剪碎、研磨在滤纸条上画线制取滤液进行纸层析
16、D.将实验材料剪碎、研磨制取滤液在滤纸条上画线进行纸层析解析首先应是提取色素，排除A项。制备滤液时，需要先将实验材料剪碎、研磨，故答案为D。2.下列关于叶绿体的色素叙述错误的是 （）A.矿质元素能影响叶绿素的合成B.提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂C.低温条件下色素合成受阻D.黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在解析Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮（相似相溶），形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。3.如图为
17、叶绿体结构示意图，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.叶绿体具有双层膜解析叶绿体是由双层膜构成的，它们具有选择透过性，吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上；与光合作用有关的酶分布在基粒上和基质中。4.如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率）。以下对该图分析错误的是（）A.图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光B.总吸收光谱是代表叶绿体4种色素对光能的吸收C.图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用D.总吸收光谱与作用光谱基本一致，说明叶绿
18、体色素吸收的光能都能参与光合作用解析图示中，叶绿素a的吸收值有两个波峰，主要集中于红光和蓝紫光区域。叶绿体中含有4种色素，各种色素都能吸收光，因此总吸收光谱是指叶绿体色素的总吸收值。图示中，作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似，说明色素吸收的光都可用于光合作用。5.某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是（）A.光吸收差异显著，色素带缺第2条B.光吸收差异不显著，色素带缺第2条C.光吸收差异显著，色素带缺第3条D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条解析胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以缺少叶黄素时对红光的
19、吸收差异不显著；叶绿体中色素层析后色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以正确答案为B。6.某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘液染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是（）A.a、b和d B.a、c和eC.c、d和e D.b、c和e解析a处黄白色，没有光合色素，c、e遮光，都不能合成淀粉。高考提能7.下列关于叶绿体基粒的说法中，正确的一组是（）每个叶绿体基粒含有几个到几十个类囊体基粒的薄膜上有进行光合作用的色素基粒附着在内膜的突起
20、嵴上光合作用有关的酶全都分布在基粒上A.B. C.D.解析叶绿体中的基粒是由几个或几十个类囊体堆叠形成的结构；光合作用有关的酶不仅分布在基粒上，而且还分布在叶绿体基质中。8.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）。某探究小组用适量体积分数为95%的酒精提取苋菜叶片中的色素，然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上出现了不同的色素带，对色素带由上到下分析，有关叙述正确的是（）A.第一条色素带对应的色素是叶黄素B.第二条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光C.第三条色素带对应的色素是呈现红色的花青素D.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大解析用体积分
21、数为95%的酒精提取的苋菜叶片色素经层析后，在滤纸条上形成的色素带从上到下依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b，前两者主要吸收蓝紫光，后两者主要吸收红光和蓝紫光。故由上到下第一条色素带对应的色素是胡萝卜素，A错误；第二条色素带对应的色素是叶黄素，主要吸收蓝紫光，B正确；第三条色素带对应的色素是叶绿素a，C错误；色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，随着层析液扩散的速度越快，所以第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小，D错误。9.下列科学家的实验中，没有用到同位素标记法的是（）A.鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧来自水B.萨克斯证明光合作用产物中有淀粉C.
22、卡尔文发现卡尔文循环D.科学家研究分泌蛋白的合成与分泌过程解析鲁宾和卡门的实验标记的是O；卡尔文实验标记的是C；分泌蛋白的研究中标记的是H；而萨克斯的实验中并没有用到同位素标记法。10.普利斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。以下关于这一现象的说法，不正确的是（）A.该实验并不科学，没有可重复性B.该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧气达到了平衡D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡解析普利斯特利的实验成败与否的关键
23、，是要把装置置于阳光下。普利斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。所以后来的科学工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的则遭到失败。11.分别在A、B、C三个研钵中加2克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（或褐色）、几乎无色。处理ABCSiO2（少量）CaCO3（少量）95%乙醇（10毫升）蒸馏水（10毫升）注：“”表示加；“”表示不加试回答下列问题：（1）A处理得到的溶液颜色是_，原因是_。（2）B处理得到的溶液颜色是_
24、，原因是_（3）C处理得到的溶液颜色是_，原因是_答案（1）黄绿色部分叶绿素受到破坏（2）几乎无色叶绿素不溶于水（3）深绿色大量叶绿素溶于95%的乙醇中解析（1）因为A中未加CaCO3，使其中的部分叶绿素受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。（2）B中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中，故溶液几乎无色。（3）C中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素能溶解于有机溶剂95%的乙醇中，故溶液为深绿色。12.如图是20世纪40年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究光合作用的示意图。他们用氧的同位素（18O）分别标记H2O和CO2，使它们分别成为HO和C18O2，然后按示意图做实验。请对实验作出必要说明。（1）在小球藻进行光合作用过程中，向第一组提供的物质是_和_；向第二组提供的物质是_和_；向两组共同提供的是_。（2）图中a和b分别代表_和_。（3）这个实验说明了_答案（1）H2OC18O2HOCO2光能和小球藻（2）O218O2（3）光合作用产生的氧气中的氧全部来自水解析提供给第一组的物质是H2O和C18O2，提供给第二组的是HO和CO2。向两组共同提供的是光能、小球藻。虽然向每组提供的水和二氧化碳都含有氧，但通过同位素的不同标记，使光合作用释放出的氧气为a和b两种。两位科学家的实验结果是a
