高中生物苏教版分子与细胞第4章光合作用和细胞呼吸 第4章第2节

第二节光合作用第1课时光合色素与光能的捕获1．说出对光合作用的认识过程。2．举例说出主要的光合色素。(重点)3．掌握提取和分离叶绿体中的色素的方法。(难点)解开光合作用之谜时间人物实验方法结论17世纪中叶范·海尔蒙特用定量的方法植物生长所需养料主要来自水，而不是土壤1771普利斯特莱通过植物和动物之间进行气体交换的实验植物生长需要吸收CO2，同时释放出O21779扬·英根豪斯植物需要阳光才能制造出O21864萨克斯采用碘液检测淀粉的方法叶片在光下能产生淀粉1940鲁宾和卡门运用同位素标记法光合作用释放的O2来自水，糖类中的氢也来自水1948卡尔文用14C标记的CO2进行示踪CO2用于合成糖类等有机物eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：萨克斯实验跟鲁宾和卡门的实验对照设计方法相同吗？提示：不相同。萨克斯实验的对照方式为自身对照(一半曝光与另一半遮光)；而鲁宾和卡门实验的对照方式为相互对照(通过标记不同的物质：Heq\o\al(18,2)O和C18O2)。探讨eq\a\vs4\al(2)：借鉴普利斯特莱和萨克斯的实验方法，如何设计实验证明CO2是光合作用的必要条件？提示：将绿色植物放在玻璃罩内，一组中加入盛有NaOH溶液的烧杯，一组加入盛有等量蒸馏水的烧杯。暗处理一段时间后，再置于相同光照条件下，经碘蒸气处理，观察是否有蓝色出现。eq\a\vs4\al([归纳拓展])1．普利斯特莱的实验(1)实验过程及现象密闭玻璃罩＋绿色植物＋小鼠→不易窒息死亡(2)实验分析①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将小鼠单独置于玻璃罩内，作为空白对照。②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。③限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。2．萨克斯的实验(1)实验过程及现象黑暗中饥饿处理的绿叶eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(一半曝光\o(→,\s\up7(碘液))变蓝,一半遮光\o(→,\s\up7(碘液))不变蓝))(2)实验分析①设置了自身对照，自变量为光照，因变量是叶片颜色变化。②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。3．鲁宾和卡门的实验(1)实验过程及结论Heq\o\al(18,2)O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2光合作用释放的O2全部来自于水。(2)实验分析设置了对照实验，自变量是标记物质(Heq\o\al(18,2)O和C18O2)，因变量是O2的放射性。1．德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是()①本实验未设对照组②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉A．①～④全部 B．只有②③④C．只有①②③ D．只有②③【解析】该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照；该实验能证明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉。【答案】D2．现有四个实验装置，若要分别验证绿色植物产生O2需要光以及O2是由绿色植物释放的，则应选用的实验组合是()A．②③和①② B．①②和①③C．②④和①③ D．②③和③④【解析】实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则，要验证绿色植物产生O2需要光，单一变量应是光的有无，应选用的实验组合是②③；要验证O2是由绿色植物释放的，单一变量是绿色植物的有无，应选用的实验组合是①②。【答案】A光合色素与光能的捕获1．恩吉尔曼的实验(1)①生物材料：丝状绿藻(水绵)和好氧细菌。②实验现象：在红光区和蓝光区集中了大部分的好氧细菌。③实验结论：叶绿素主要吸收红光和蓝光。(2)可见光束看起来是白色的，通过三棱镜时会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色连续光谱。用透过三棱镜后的不同颜色的光照射临时装片中水绵的叶绿体，发现好氧性细菌聚集于红光区和蓝光区的叶绿体部位。这说明叶绿体中的色素能有效的吸收和利用红光和蓝光。2．叶绿体中的色素及作用色素名称颜色功能叶绿素a蓝绿色主要吸收和利用红光和蓝光叶绿素b黄绿色胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光，还有保护叶绿素免遭强光伤害的作用叶黄素黄色eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：夏天时绿叶茂盛，而到了深秋却有“看万山红遍，层林尽染”的美景，你能解释不同季节中树叶颜色不同的原因吗？【提示】夏天，叶片中叶绿素的含量较多，叶片呈绿色。深秋时，叶绿素大部分被降解掉，而液泡中的花青素导致叶片变红。探讨eq\a\vs4\al(2)：选择提取色素的材料时，选择颜色浓绿的叶片而不选择颜色发黄的叶片，为什么？【提示】颜色浓绿的叶片比颜色发黄的叶片含有更多的叶绿素。eq\a\vs4\al([归纳拓展])1．叶绿体中的色素与吸收光谱2．叶绿体中的色素对光的吸收特点(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素对红光和蓝光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大，对其他可见光并非不吸收，只是吸收量较小。3．叶绿体功能的验证实验——恩吉尔曼实验(1)实验过程及现象(2)实验结论①叶绿体是进行光合作用的场所。②O2是由叶绿体释放的。4．实验设计“四妙”(1)实验材料选得妙：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；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。(2)排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干扰。(3)观测指标设计的妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。(4)实验对照设计的妙：进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验，明确实验结果完全是光照引起的等。(1)并不是所有的真核植物细胞中都含有叶绿体，只有进行光合作用的组织或器官才含有叶绿体，如叶肉细胞。(2)能进行光合作用的不一定含有叶绿体，如蓝藻。1．(2023·信阳高一质检)恩吉尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，进行局部照光处理，照光的部位聚集大量的好氧细菌。关于这个实验的叙述错误的是()A．水绵含有较多带状叶绿体B．好氧细菌分布于水绵产生氧气较多的部位C．根据好氧细菌的分布判断水绵光合作用的部位D．好氧细菌也能进行光合作用【解析】好氧细菌只分布于被光照射的叶绿体周围，说明O2是由叶绿体释放的，而且O2的产生需要光，好氧细菌不能进行光合作用。【答案】D2．有甲、乙、丙、丁四盆长势均匀的植物置于阳光下如下图所示，甲添加品红色光照(红橙光和蓝紫光混合而成)，乙添加绿色光照，丙与阳光之间隔品红色滤光片，丁与阳光之间隔绿色滤光片。经过一段时间后，各盆植物长势由好到差的顺序是()A．甲→乙→丙→丁 B．甲→丙→丁→乙C．丙→甲→乙→丁 D．乙→甲→丁→丙【解析】甲在阳光的基础上再添加品红色光照，光合作用最强；乙添加绿色光照，但是要比加滤光片的丙和丁长势要好；丙与阳光之间隔品红色滤光片要比丁与阳光之间隔绿色滤光片长势要好。【答案】A提取和分离叶绿体中的色素1．实验原理(1)叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂中，所以用无水乙醇等能提取色素。(2)层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体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。所以用纸层析法来分离四种色素。2．实验材料幼嫩、鲜绿的菠菜叶。3．实验注意事项及原因步骤方法原因色素提取①选取新鲜叶片：色素含量高②加入少许二氧化硅和碳酸钙：作用分别是研磨充分、保护色素③加入5mL无水乙醇：溶解、提取色素分离色素剪去两角：防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快画滤液细线画得细、直：防止色素带重叠叶绿体色素层析装置示意图①层析液不能触及滤液细线：防止色素溶于层析液中②烧杯加盖：防止层析液挥发4.实验结果eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学忘记加入无水乙醇，请分析他们可能出现的实验结果。提示：甲同学研磨不充分，部分色素被破坏，过滤收集的滤液颜色浅。乙同学不能提取到色素。探讨eq\a\vs4\al(2)：用相同的绿叶，如果一次加的无水乙醇过多，可能会是什么结果？提示：滤液颜色浅，提取的滤液色素的浓度低。探讨eq\a\vs4\al(3)：实验操作时，为什么要将滤纸条的一端剪去两角？画滤液细线的要求是细、直、齐，且要在干燥后重复画一两次，请分析这样做的原因是什么？提示：①剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。②滤液细线要细、直、齐是使分离的色素不重叠，重复画线的目的是增加色素含量，使分离的色素带清晰，便于观察。探讨eq\a\vs4\al(4)：实验结束后，某同学的滤纸条上没有出现色素带，请探讨其实验失败的可能原因。提示：①忘记画滤液细线。②层析时滤液细线触及层析液。eq\a\vs4\al([归纳拓展])1．实验材料和试剂(1)材料：叶片要新鲜、颜色要深绿，这样的叶片含有的色素较多。(2)试剂及作用：试剂名称作用二氧化硅有利于绿叶的充分研磨和色素的释放碳酸钙防止研磨中色素被破坏无水乙醇溶解色素层析液分离色素2.实验操作中的关键步骤(1)研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂，可提取较多的色素。(2)滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素，所以应待滤液干后再画一两次。(3)滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中，使滤纸条上得不到色素带。3．滤纸条上色素的分布和对光的吸收4．绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析：①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠：滤液细线画的过粗。(3)滤纸条看不见色素带：①忘记画滤液细线。②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。1．分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中加2g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3种不同颜色的溶液(深绿色、黄绿色、几乎无色)。处理ⅠⅡⅢSiO2(少量)＋＋＋CaCO3(少量)－＋＋无水乙醇(10mL)＋－＋蒸馏水(10mL)－＋－注：“＋”表示加；“－”表示不加。则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中的溶液颜色分别是()A．几乎无色、黄绿色、深绿色B．深绿色、几乎无色、黄绿色C．黄绿色、深绿色、几乎无色D．黄绿色、几乎无色、深绿色【答案】D2．下图所示为“提取和分离叶绿体中的色素”实验的部分材料和用具。请据图回答下列问题。(1)图中步骤①加入研钵内的物质：A________5mL，作用是________；B________少许，作用是研磨得充分；C________少许，作用是________________。(2)图中步骤②将浆糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有一层________。(3)图中步骤③剪去两角的作用是________________，画滤液细线的要求是________。(4)图中步骤④中关键应注意________________；加盖的目的是______________；色素带最宽的是________，扩散速度最快的是________。【解析】(1)研磨时需要加入3种物质：5mL无水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以使研磨更充分；加入少许碳酸钙防止色素被破坏。(2)过滤研磨液时，漏斗基部不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上。一般用一层尼龙布过滤。(3)剪去两角的作用是防止两边色素扩散得过快。画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)层析时的关键技术是不能让层析液没及滤液细线，否则，滤液细线会被层析液溶解，不能分离。由于层析液有毒，而且可以挥发，所以要加盖。色素带的宽度是由各种色素含量不同造成的，含量越多，色素带越宽，一般植物叶片中叶绿素a含量最多，所以叶绿素a色素带最宽。扩散速度最快的是胡萝卜素，在色素带的最上层。【答案】(1)无水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸钙防止色素被破坏(2)尼龙布(3)防止两边色素扩散过快细、齐、直(4)层析液不能没及滤液细线防止层析液挥发叶绿素a胡萝卜素1．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．普里斯特莱的实验证明了植物可以更新空气B．萨克斯的实验可证明光是光合作用的必要条件C．恩吉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【解析】恩吉尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放，但不能定量分析光合作用生成的氧气量。【答案】C2．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是()A．可以用无水乙醇提取绿叶中的色素B．绿叶中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠【解析】在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨前要向研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇，因此C项不正确。【答案】C3．下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()【导学号：21210030】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a D．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。【答案】A4．(2023·石家庄高一期中)关于叶绿素的叙述，错误的是()A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【解析】叶绿素主要是叶绿素a和叶绿素b，叶绿素中都含有镁元素，故A正确。叶绿素吸收的光能可用于光合作用，故B正确。叶绿素a和叶绿素b在红光区吸收峰值不同，叶绿素a较高，故C正确。植物呈现绿色是由于叶绿素不能吸收绿光，故D错误。【答案】D5．下列是关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的几种说法，其中正确的是()A．色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同B．研磨叶片时加CaCO3的作用是使研磨更加充分C．色素分离的结果可以用上图表示(1、2、3、4分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b)D．层析液可用93号汽油代替【解析】色素提取的原理是色素能溶解于有机溶剂无水乙醇中，而分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同；研磨叶片时加入CaCO3的目的是为了防止对色素分子的破坏；色素分离的结果如选项C中图所示，1、2、3、4分别表示的是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素；93号汽油在化学性质上与层析液相似。【答案】D课堂小结：网络构建核心回扣1.用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。2.不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的扩散快，反之则慢。3.层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。4.叶绿素主要吸收红光和蓝光。胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。5.光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。6.温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。7.镁等无机盐：镁是构成叶绿素的主要成分，缺镁叶片变黄。学业分层测评(十三)光合色素与光能的捕获(建议用时：45分钟)[学业达标]1．普里斯特莱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，有的成功，有的却失败。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．该实验的成败与否，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与小白鼠需要的氧达到了平衡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】该实验是否成功，取决于B、C、D三项的内容。【答案】A2．如图所示，某植物上的绿叶经阳光照射24h后，经脱色并用碘处理，结果有锡箔覆盖的位置不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色，该实验证明()【导学号：21210032】①光合作用需要CO2②光合作用需要光③光合作用需要叶绿素④光合作用放出氧气⑤光合作用制造淀粉A．①② B．③⑤C．②⑤ D．①③【解析】通过图示说明，有光照射部位有淀粉生成，即进行了光合作用；无光照射部位无淀粉生成，即未发生光合作用，说明光合作用需要光，并且能产生淀粉(遇碘变蓝是淀粉的特性)。【答案】C3．(2023·扬州高一检测)如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是()A．应向培养皿中倒入层析液B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色【解析】如图所示是一个叶绿体中色素分离的实验装置，所以应把层析液倒入培养皿中，灯芯起到传递层析液的目的，把色素滴到a点让其在定性滤纸上扩散，四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最小的，它应该是呈黄绿色的叶绿素b。【答案】D4．某同学在做提取叶绿体中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是()①研磨不充分，色素未能充分提取出来②无水乙醇加入量太多，稀释了色素提取液③无水乙醇加的太少，色素未提取出来④未加CaCO3粉末，叶绿素分子已被破坏A．①②④ B．①③④C．③④ D．①②【解析】③中如果无水乙醇加的太少，只要研磨充分，提取液依然是浓绿色，只不过是浓绿色提取液的量少而已。但是①研磨不充分、④色素被破坏都能使提取出的色素分子减少，②是加入的溶剂量太多；三者均会导致提取液颜色变淡。【答案】A5.(2023·江苏高考)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)()A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次【解析】根据“绿叶中色素的提取和分离实验”的实验结果可知，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ色素条带分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。由题图可知，正常光照与强光照相比，正常光照下叶绿素含量高，强光照下叶绿素含量低，A项正确。强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照，B项正确。叶绿素a的吸收光谱的吸收峰波长约为430nm和660nm，叶绿素b的吸收光谱的吸收峰波长约为460nm和640nm，C项正确。画滤液线时，首先画出一条细线，待滤液干后，再重复画一两次，目的是增加滤液线中的色素含量，以便层析后获得更清晰的色素条带。【答案】ABC6．纸层析法可分离光合色素，以下分离装置示意图中正确的是()【解析】由于色素分子能溶解于有机溶剂，所以层析时滤液细线不能在层析液中。同时由于有机溶剂易挥发且往往有毒，所以在层析时最好加盖。【答案】C7．如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断，用作实验材料的叶片颜色为()【导学号：21210033】A．红色 B．黄色C．绿色 D．紫色【解析】在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。【答案】B8．叶绿体中色素的提取和分离实验主要证明了()A．四种色素在层析液中的溶解度和扩散速率不同B．叶绿体中色素的种类和色素的颜色C．叶绿素的含量是类胡萝卜素的四倍D．色素分布在叶绿体片层结构的薄膜上【解析】不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的扩散得快，这样可以将提取液中的色素进行分离，并能看到各种色素所显示的颜色。【答案】B9．某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种叶绿体色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是()【解析】叶绿素最强的吸收区有两处：波长640～660nm的红光部分和波长为430～450nm的蓝紫光部分。叶绿素a在红光区的吸收峰比叶绿素b的高，而蓝光区的吸收峰比叶绿素b的低，也就是说，叶绿素b吸收蓝紫光的能力比叶绿素a强。类胡萝卜素的吸收带在400～500nm的蓝紫光区，它们基本不吸收红、橙、黄光，从而呈现橙黄色或黄色。【答案】A10．德国科学家恩吉尔曼以水绵为实验材料，把载有水绵和能运动的好氧细菌的临时装片，放在一定的环境中进行如下实验：Ⅰ.把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，发现细菌只向叶绿体被光束照射的部位集中。如图A所示。Ⅱ.把临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有的受光部位。如图B所示。分析回答问题：(1)细菌聚集在叶绿体周围是因为光合作用能释放___________________________________________________________。(2)该实验证明了光合作用的场所是________。(3)后来恩吉尔曼对实验加以改进，将可见光经三棱镜后照到临时装片上，结果发现在________光区域细菌特别多。【答案】(1)O2(2)叶绿体(3)红光和蓝[能力提升]11．1883年德国生物学家恩吉尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将三棱镜产生的光谱投射到丝状水绵上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是()A．细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，水绵光合作用强B．好氧性细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C．好氧性细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D．好氧性细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速率加快，则该种光有利于光合作用【解析】好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，也就是水绵光合作用强的地方。【答案】B12．下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下相关说法正确的是()A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)<(丙＋丁)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，丙和丁主要吸收红光【解析】由图可以推断甲、乙、丙和丁分别表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。提取色素时加入碳酸钙是为了保护色素不被破坏；水稻在收获时节，叶绿素大量分解，叶片中类胡萝卜素比叶绿素多；在层析液中，丁色素的溶解度最大；丙和丁主要吸收蓝紫光。【答案】B13．(2023·江苏扬州期末)下列有关叶绿体中色素的提取和分离的叙述，错误的是()A．此实验可确定叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色B．研磨时加碳酸钙可充分破坏叶绿体，获得更多的色素C．叶绿体中的不同色素在层析液中溶解度不同D．色素分离过程中不能让层析液触及滤液细线【解析】利用纸层析法分离出叶绿体色素，可以判定其种类及颜色，A正确；加入碳酸钙的目的是保护叶绿素，加入二氧化硅能够充分破坏叶绿体，B错误；胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b在层析液中的溶解度依次减小，C正确；层析液触及滤液细线会导致色素溶解在层析液中，D正确。【答案】B14．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。Ⅰ.提取叶绿素：Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响：取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25℃)下进行实验，方法和结果如下表。实验组号叶绿素溶液(mL)调pH至处理时间(min)溶液颜色①Y10绿色②10绿色③10黄绿色④10黄褐色注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：(1)提取食用叶绿素的X应该为__________，原因是______________________________________________。(2)表中Y应该为________，原因是________________________________________________________________________。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则_______________________________________________。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。______________________________________________________________________________________________。【解析】(1)色素不溶水，只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒，所以应选择对人体无害的有机溶剂。(2)分析题中表格不难得出Y等于，原因是pH是该实验的自变量，④到①pH逐渐增