高中生物：2023届新高考生物第一轮复习微限时训练：捕获光能的色素和结构

2023届新高考生物第一轮复习微专题限时训练

捕获光能的色素和结构

一、选择题

1、下列有关色素提取和分离实验的说法，正确的是（）

A.根据绿叶中色素在无水乙醇中溶解度不同，可对色素进行分离

B.分离色素时，蓝绿色的色素带距离滤液细线最远

C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素

D.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢

2、下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（）

A.提取光合色素时加入Si02的目的是使研磨充分并保护色素不被破

坏

B.色素在提取液中的溶解度不同，导致色素带的位置不同

C.对研磨液过滤时需要在玻璃漏斗的基部放一层滤纸

D.画滤液细线时要等上一次画的滤液线干燥后再进行画线

3、学生利用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于

各组操作不同，出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的

是（）

蛔

领

女

要

解

回

点距离点处距离

藤

AWE

丁

丙

析液

和层

取液

作提

储水

用蒸

能误

甲可

A.

？

Si。

未加入

研磨时

是因为

乙可能

B.

果

想结

的理

得到

操作

正确

丙是

C.

CaC03

未加入

研磨时

是因为

丁可能

D.

列

验，下

离”实

取和分

素的提

体色

“叶绿

开展

叶片

菠菜

新鲜

采用

4、

）

（

误的是

叙述错

溶剂

作为

乙醇

无水

可用

素时

体色

叶绿

提取

A.

破坏

氧化

素被

叶绿

防止

可以

入CaO

时加

研磨

B.

取

素提

于色

有助

英砂

加石

时添

研磨

C.

散

液扩

少样

量减

应尽

线时

液细

画滤

D.

，

叙述

能的

与功

结构

绿体

有关叶

，下列

示意图

体结构

为叶绿

如图

5、

（

的是

错误

A.①和②具有选择透过性功能

B.③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶

C.③和④中都有与光合作用有关的酶

D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用

6、如图是某同学用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物

等量叶片中的光合色素，然后用层析液进行纸层析得到的结果（I、

II、III、IV为色素条带）。下列相关叙述正确的是（）

A.实验研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸钙过少，都会导致色素

条带颜色变深

B.实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，实验效果更好

C.色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会缩短四条色素带间

的距离

D.与正常光照下相比，该植物强光照下叶片会发黄

7、在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，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，“一”

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（）

试剂甲乙丙T

无水乙醇—+++

CaCO3++—+

SiO2+++—

A.①②③④B.②④①③

C.④②③①D.③②①④

8、如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离

情况。下列说法错误的是（）

A

乙

一

涮

W

/

甲

苦

一

丙

脸T

门

跳m

0与漉液细线的相对距离

A.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上

B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇

C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲

D.发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙

9、在绿叶中色素的提取和分离实验中得到的色素带颜色较浅，分析

其原因可能是（）

①加入的提取液太多②用无水乙醇代替丙酮③研磨时没有加入

碳酸钙④研磨时没有加入二氧化硅⑤取的叶片叶脉过多，叶肉细

胞过少⑥画滤液细线的次数少⑦使用放置数天的菠菜叶

A.①③⑦B.②④⑤

C.①③④⑤⑥⑦D.②③④⑤⑥

10、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。以下分析正确的是（）

A.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

B.水绵光合作用产生的。2能进入细菌的线粒体与［H］结合生成H20

C.图中细菌分布的差异是水绵不同区域光合作用强度不同造成的

D.水绵叶绿体产生的ATP直接为核DNA复制提供能量

11、“绿叶中色素的提取和分离”实验中，某同学提取的滤液经层析

后结果如图所示。造成该现象可能的解释是（）

色素相对含量

一口口

,距离，

点样处

A.研磨时未加入Si。?

B.研磨时未加入CaC03

C.画滤液细线的次数不够

D.提取时未加入无水乙醇

12、为探究pH对叶绿素稳定性的影响，某科研小组进行了如表实验。

下列叙述错误的是（）

组号叶绿素溶液/mLpH处理时间/min溶液颜色

①3.08.010绿色

②3.07.010绿色

③3.06.010黄绿色

④3.05.010黄褐色

A.叶绿素可用无水乙醇提取

B.该实验设置了四个实验组，是一个对比实验

C.该实验说明叶绿素在酸性条件下不稳定，在碱性条件下稳定

D.由该实验结果推测，酸雨可能会造成藻类植物光合作用能力下降

13、通常情况下，光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于

光合作用。研究发现某些蓝细菌在近红外光环境下生长时，含有叶绿

素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步

研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。下列有关

叙述正确的是（）

A.培养蓝细菌研究光合作用时，需提供葡萄糖作为碳源

B.叶绿素f主要分布在蓝细菌叶绿体类囊体薄膜上

C.叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝细菌对环境的适应

D.在正常光照条件下，蓝细菌会同时吸收可见光和红外光进行光合

作用

14、如图甲是叶绿体结构模式图，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.图甲生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成峭而增大

B.图乙所示的结构来自图甲中的③

C.③中的叶绿素在液泡中也有

D.②上含有与光合作用有关的酶

15、为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力，科学家在

黑暗条件下进行了如下实验，有关分析正确的是（）

叶绿体修飞立即一

类囊体H平衡后加入ADP和P；有ATP生成

缓冲溶液转移类囊体

平衡后、

Xs^pH=4j至pH=8的无ATP生成

加入ADP和P；

缓冲溶液中

A.黑暗的目的是与光照作对照

B.pH=4的缓冲溶液模拟的是叶绿体基质的环境

C.ADP和Pi形成ATP后进入类囊体腔内

D.类囊体膜两侧的pH差是叶绿体形成ATP的动力

16、将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如图所示，若干天后,

与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗的长势是（

阳光・

绿色透明膜蓝紫色透明膜无色透明膜

甲乙丙

A.甲、乙、丙三盆麦苗长势相近

B.乙与丙长势相近，甲比丙长势差

C.甲与丙长势相近，乙比丙长势差

D.甲、乙长势都比丙好

二、非选择题

17、海洋中的真核藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它

们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深。自然状态下，它们都能通

过光合作用制造有机物。回答下列问题:

⑴绿藻叶绿体中的光合色素可对光能进行捕获，吸收的光能主要有

两方面用途：一是,二是

（2）C02是光合作用的原料之一，红藻正常生长过程中，其光合作用固

定的CO?来自于（回答2点即可）。

（3）进一步研究表明，三种藻类在海水中的垂直分布情况，与它们对

光能捕获的差异有关，结果如下表。请利用以下提供的实验器材，设

计实验验证上述说法（要求：写出简要实验思路）：o

不同藻类绿藻褐藻红藻

主要吸收的光质红光、蓝紫光黄光、绿光蓝光

可选择的实验材料和器具有：水绵（绿藻）、海带（褐藻）、紫菜（红藻）、

需氧细菌、三棱镜、发光器、蒸馈水、载玻片、盖玻片、显微镜等。

18、下列是某小组在完成绿叶中色素的提取和分离实验时所遇到的问

题，请分析回答问题：

⑴绿叶中的色素都能溶解于层析液中，它们被分离的原理是

，在滤纸上扩散速度最快的色素是。

（2）将5g新鲜完整的菠菜叶放在研钵中，加入二氧化硅后，迅速研

磨成糊状，发现糊状的研磨液呈现浅绿色，其原因是。

（3）实验过程中，为防止挥发性物质大量挥发，采取的措施有o

⑷某生物小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，分

别选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和

分离”实验，色素层析结果如图所示，请根据实验结果回答问题：

H

O

0

B

①绿叶组的滤纸条是（填字母），判断依据是O

②嫩黄叶组的滤纸条是（填字母），判断依据是O

19、下图1表示叶绿素分子将其侧链插入到生物膜结构中，图2表示

用分光光度计测定的叶绿素a分子对不同光的吸收值。请回答下列问

题：

叶绿素a的吸收光谱图

图1图2

（1）图1所示的生物膜为O

⑵叶绿素a主要吸收光。

⑶有同学认为仅根据吸收光谱图并不能判断哪些波长的光对光合作

用最有效（由在不同波长光的作用下的光合效率绘制成的图像称为作

用光谱）。请用以下实验材料用具进行探究。

实验材料及用具：水绵、好氧并可以游动的细菌、三棱镜、白色光源、

显微镜等。

实验原理:

①水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气。

实验步骤：

①取一些好氧并可以游动的细菌放在含有一条水绵的溶液中，制成临

时装片。

②将临时装片置于的环境中。

③将的光投射到一段水绵上。

④观察水绵不同部位聚集的好氧细菌的多少。

实验结果及分析：根据上述实验结果，某同学画出了水绵的作用

光谱与叶绿素a吸收光谱曲线如图3所示。

作用光谱

叶绿素a.

400450500550600650700波长(nm)

图3

两者是否完全吻合?,其原因可能是

20、多花黄精是一种生于阴湿的山地灌木丛及林边草丛中的药用多年

生草本植物。某研究团队研究了不同程度的遮阴对盆栽多花黄精果熟

期叶片光合作用特性的影响。结果如表，其中气孔导度反映气孔开放

程度，气孔导度越大，说明气孔开放程度越大。回答下列问题：

叶绿素叶绿素类胡萝卜净光合速率气孔导度/

胞间C02浓度

遮光度a/mg•b/mg,素/mg•g/umol•nTmol•m-2•s

/umol,mol-1

-12-1-i

-1•s

gg

0%遮光1.1040.4370.3635.3760.164312.76

35%遮光1.3870.5770.2688.8550.208283.55

60%遮光1.3210.5420.2919.6370.221268.64

80%遮光1.2760.5160.3467.0010.183298.31

(1)不同的色素在层析液中溶解度有差异，其中叶绿素a在层析液中

的溶解度叶绿素b在层析液中的溶解度。不同色素对不同波

长的光的吸收也有差异，其中类胡萝卜素主要吸收。

⑵该实验的测量指标中，衡量光合作用强弱的重要指标是一。

从表中数据可知，该指标在条件下最大。

⑶与对照组相比，35%遮光组气孔导度较大，而胞间CO2浓度较小。

胞间C02浓度发生这种变化的原因可能是O

⑷从表中数据分析，适当遮光条件下叶片通过和来提高

光合作用速率。

答案与解析

1、C

解析：根据绿叶中色素在层析液中溶解度不同，可对色素进行分离，

A错误；分离色素时，橙黄色的色素带(胡萝卜素)距离滤液细线最远,

B错误；叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越快,

D错误。

2、D

解析：取色素时加入Si()2的目的是为了研磨充分，加入碳酸钙可防止

研磨过程中色素被破坏，A错误；利用色素在层析液中的溶解度不同

的原理来分离色素，从而使色素带的位置不同，B错误；对研磨液过

滤时需要在玻璃漏斗的基部放一层尼龙布进行过滤，不能用滤纸过

滤，C错误。

3、C

解析：甲图中没有提取到任何色素，有可能是用蒸馈水作溶剂，而色

素不溶于水；乙图中得到色素的比例是合适的，但量都较少，可能是

没有加入Si02,使研磨不够充分；丙图中提取色素的含量较高，但叶

绿素的含量低于类胡萝卜素的含量，说明该材料有可能是发黄的叶

片，故选材不理想；丁图中有可能是破坏了叶绿素，导致叶绿素的含

量下降，而CaC03可防止研磨中色素被破坏。

4、B

解析：无水乙醇常作为提取叶绿体色素的溶剂，A项正确；研磨时要

加入碳酸钙（CaCOj,可防止叶绿素被破坏，B项错误；研磨时添加石

英砂，有助于使研磨得充分，有助于色素的提取，C项正确；画滤液

细线时要做到细、直、齐，减少样液扩散，以保证滤纸条上形成的色

素带清晰、整齐，D项正确。

5、D

解析：①②表示叶绿体的双层膜，它们具有选择透过性功能；③为叶

绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶；④基质也是进行光

合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶；色素和酶是进行光合作

用的必要条件，具有色素和酶而不具有叶绿体的蓝细菌等也能进行光

合作用。

6、D

解析：实验研磨操作中若加入的二氧化硅（研磨充分）或碳酸钙（保护

叶绿素）过少，都会导致色素条带颜色变浅，A错误；实验中对研磨

液过滤时，采用滤纸过滤，会使色素吸附在滤纸上，导致实验失败，

B错误；色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会使色素溶解在

层析液中，看不到四条色素带，C错误。

7、B

解析：甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇，所以提取液中不会出现

色素，色素分离的结果是②；乙同学操作正确，色素分离后得到的色

素带有四条，与④情况相符；丙同学由于未加CaCO3,所以叶绿素含

量减少，所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄，对应

①；丁同学由于未加Si。?，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素

的含量均减少，对应③。故B正确。

8、C

解析：据图可知，甲、乙、丙、丁分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄

素、胡萝卜素。在层析液中溶解度最大的是丁；叶绿体中的四种色素

分布在类囊体薄膜上；四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇，故可用

无水乙醇提取色素；发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是叶绿素（叶

绿素a和叶绿素b）o

9、C

解析：在实验中，滤纸条上的色素带颜色较浅的原因可能是：滤液中

色素含量少；在滤纸条上画滤液细线时，重复的次数太少；加入的提

取液太多，使滤液中色素浓度降低。滤液中色素含量少的原因可能是:

没有加入二氧化硅，导致研磨不充分；研磨时没有加入碳酸钙，使部

分色素被破坏；选取的叶片中叶肉细胞少，色素含量低；叶片不新鲜,

其中色素被破坏。

10、C

解析：由图可知，需氧细菌聚集在红光区和蓝紫光区，这是由于叶绿

体中的色素能够利用这两种光进行光合作用产生氧气。实验过程中不

同颜色的光为自变量，装片需放置在黑暗环境中是为了设置自变量，

而没有空气是为了排除无关变量的影响，A错误；细菌不含有线粒体,

B错误；水绵叶绿体产生的ATP只能供暗反应使用，D错误。

11、B

解析：研磨时未加入Si。?，研磨不充分，会导致4种色素的含量均减

少，但不会出现只有叶绿素b与叶绿素a的相对含量明显减少的现象,

A错误；研磨时未加入CaCO3,叶绿素分子被破坏，会导致叶绿素b

与叶绿素a的相对含量明显减少，B正确；画滤液细线的次数不够，

点样处积累的色素浓度低，会导致层析时4种色素的相对含量均减

少，但不会出现只有叶绿素b与叶绿素a的相对含量明显减少的现象,

C错误；提取时未加入无水乙醇，无法提取出色素，会导致滤纸条上

看不见色素带，D错误。

12、C

解析：根据色素易溶于有机溶剂的特点，在提取色素时可以加入无水

乙