5-4-光合作用與能量轉(zhuǎn)化(第1課時(shí))(分層練)(解析版)

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第1課時(shí)）基礎(chǔ)篇基礎(chǔ)篇1.在日光下，植物葉片中的葉綠素（

）A.大量吸收綠光

B.等量吸收不同波長(zhǎng)的光

C.主要吸收藍(lán)紫光和綠光

D.主要吸收藍(lán)紫光和紅光【答案】D【解析】

試題分析：植物的色素幾乎不吸收綠光，A項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素和類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，幾乎不吸收綠光，B、C錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。

考點(diǎn)：本題考查葉綠素的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力。2.下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜（顏色深、淺分別表示吸收量多、少），下列有關(guān)敘述正確的是（

）

A.甲種色素主要是分布在層析結(jié)果濾紙條自上而下的中間2條色素帶

B.甲乙分別是：葉綠素、胡蘿卜素的吸收光譜

C.甲乙分別是：葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜

D.乙種色素的含量達(dá)總色素的3/4【答案】B【解析】

1、光合色素的種類：包括葉綠素和類胡蘿卜素兩類。其中葉綠素占色素總量的3/4，包括葉綠素a(藍(lán)綠色）和葉綠素b(黃綠色），主要吸收紅光和藍(lán)紫光；類胡蘿卜素占色素總量的1/4，包括胡蘿卜素（橙黃色）和葉黃素（黃色），主要吸收藍(lán)紫光。

2、色素分離時(shí)濾紙條上自上而下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。

A、甲圖的吸收光譜主要在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，應(yīng)為葉綠素的吸收光譜，其分布在層析結(jié)果濾紙條自上而下的三、四兩條色素帶，A錯(cuò)誤；

B、C、甲圖的吸收光譜主要在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，應(yīng)為葉綠素的吸收光譜；乙圖的吸收光譜主要在藍(lán)紫光區(qū)，應(yīng)為類胡蘿卜素的吸收光譜，B正確、C錯(cuò)誤；

D、乙種色素的含量達(dá)總色素的1/4，甲種色素的含量達(dá)總色素的3/4，D錯(cuò)誤。

故選B。3.為研究光照強(qiáng)度對(duì)移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，下圖為濾紙層析的結(jié)果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶）。下列敘述不正確的是（）

A.強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低

B.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照

C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰值的波長(zhǎng)不同

D.畫濾液線時(shí)，濾液在點(diǎn)樣線上只能畫一次【答案】D【解析】

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，提取色素時(shí)需要加入無(wú)水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時(shí)采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。

題圖分析：濾紙條從上到下依次是：Ⅰ胡蘿卜素、Ⅱ葉黃素、Ⅲ葉綠素a（最寬）、Ⅳ葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。強(qiáng)光照和正常光照相比，明顯葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，可見類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照。

A、根據(jù)題圖來看：強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低，A正確；

B、強(qiáng)光照和正常光照相比，明顯葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，可見類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照，B正確；

C、色素Ⅲ是葉綠素a、Ⅳ是葉綠素b，葉綠素a和葉綠素b吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同，C正確；

D、分離色素畫濾液細(xì)線時(shí)，重復(fù)畫線操作應(yīng)在前一次畫線晾干后再進(jìn)行重復(fù)操作，并需要細(xì)、齊、直，D錯(cuò)誤。

故選D。4.在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，研磨綠葉不需要加入（）A.乙醇

B.層析液

C.二氧化硅

D.碳酸鈣【答案】B【解析】

據(jù)題文描述可知：該題考查學(xué)生對(duì)“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的操作流程的識(shí)記和理解能力。

研磨綠葉，屬于綠葉中色素的提取環(huán)節(jié)，其過程是：①稱取5g綠葉，剪碎，放入研缽中；②向研缽中放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10mL無(wú)水乙醇，進(jìn)行迅速、充分的研磨。用紙層析法分離綠葉中的色素時(shí)將用到層析液。綜上分析，B正確，A、C、D均錯(cuò)誤。5.關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述錯(cuò)誤的是（）A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中

B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收

C.通常紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用

D.黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色，是由于葉綠素合成受阻引起的【答案】C【解析】

葉綠體中的色素主要有葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠體又分為葉綠素a和葉綠素b，類胡蘿卜素又分為胡蘿卜素和葉黃素。光合作用中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。

A、葉綠體中的色素不溶于水，但能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中，A正確；

B、構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中以主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收，B正確。

C、通常，可見光會(huì)被葉綠體中的色素吸收用于光合作用，而紅外光和紫外光不能被葉綠體中的色素吸收，C錯(cuò)誤；

D、葉綠素的合成需要光照條件，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的，D正確；

故選C。6.在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散最快的色素名稱及其顏色是（）A.葉綠素a，藍(lán)綠色

B.葉綠素b，黃綠色

C.葉黃素，黃色

D.胡蘿卜素，橙黃色【答案】D【解析】試題分析：色素提取和分離的原理：

（1）各種色素都能溶解在有機(jī)溶劑（無(wú)水乙醇）中形成溶液，使色素從生物組織中脫離出來．

（2）各種色素都能溶解在層析液中，但在層析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，所以不同色素可以在濾紙上因擴(kuò)散速度不同而分開，各種色素分子在濾紙上可形成不同的色素帶．

葉綠體各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）．所以隨層析液在濾紙上擴(kuò)散最快的色素是胡蘿卜素．

故選D。

考點(diǎn)：本題考查色素的提取和分離的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。7.某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析（從上至下），與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是（

）A.光吸收差異顯著，色素帶缺第2條

B.光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條

C.光吸收差異顯著，色素帶缺第3條

D.光吸收差異不顯著，色素帶缺第3條【答案】B【解析】

分離色素利用紙層析法，原理是四種色素在層析液中溶解度不同，溶液度高的擴(kuò)散速度快，結(jié)果從上而下分別是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）和葉綠素b（黃綠色）。葉黃素和胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。

葉黃素缺失突變體葉片不能合成葉黃素，葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，進(jìn)行紅光照射測(cè)定光吸收差異不顯著，而色素帶缺葉黃素這個(gè)條帶，自上而下位于第2條，ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選B。8.提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是（）A.進(jìn)行紙層析→制取濾液→在濾紙條上畫線→將實(shí)驗(yàn)材料研磨

B.制取濾液→進(jìn)行紙層析→在濾紙條上畫線→取濾液→再畫線

C.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨→在濾紙條上畫線→制取濾液→進(jìn)行紙層析

D.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨→制取濾液→在濾紙條上畫線→進(jìn)行紙層析【答案】D【解析】

選取材料將材料剪碎，加入提取液進(jìn)行研磨；然后進(jìn)行過濾制的濾液；為了保證色素帶盡量窄一些，要畫濾液線，用毛細(xì)吸管畫濾液線，最后層析，綜上分析，D正確。

故選D。

【點(diǎn)睛】

提取葉綠素的正確方法是先將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨，過濾制取濾液，然后利用毛細(xì)吸管沾到濾液在濾紙條上畫線，注意線要畫得細(xì)、直、齊，最后進(jìn)行紙層析，注意層析時(shí)濾液細(xì)線不能浸沒在層析液中。9.南宋詞人李清照用“綠肥紅瘦”來形容海棠花的葉片和花，成為不朽名句。請(qǐng)問此處和“綠”、“紅”相關(guān)的色素分別位于植物細(xì)胞的什么部位（）A.葉綠體和液泡

B.葉綠體和線粒體

C.葉綠體和細(xì)胞質(zhì)

D.細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)【答案】A【解析】

液泡是成熟植物細(xì)胞具有的細(xì)胞器。單層膜形成的泡狀結(jié)構(gòu)；內(nèi)含細(xì)胞液（有機(jī)酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等），其作用為：調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。

葉綠體是植物葉肉細(xì)胞中存在的細(xì)胞器，其中含有光合色素，葉綠素的存在是葉子表現(xiàn)為綠色，為雙層膜結(jié)構(gòu)，是植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所；植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。

“綠肥紅瘦”中的“綠”的指海棠的葉子，與“綠”相關(guān)的色素是葉綠素，分布在葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)；“綠肥紅瘦”中的“紅”是指海棠花，使海棠花呈現(xiàn)紅色的是花青素，花青素分布在液泡中，即A正確。

故選A10.某同學(xué)在色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，在濾紙中央滴一滴提取液，然后進(jìn)行紙上層析，得到四個(gè)不同顏色的同心圓。其由外向內(nèi)的第三圈的顏色是（）A.藍(lán)綠色

B.黃綠色

C.黃色

D.橙黃色【答案】A【解析】色素在層析液中溶解度越高，隨濾紙條擴(kuò)散得越遠(yuǎn)，由外向內(nèi)的第三圈的色素為葉綠素a，顏色為藍(lán)綠色，A正確。

【點(diǎn)睛】綠葉中色素的提取與分離提升篇提升篇1.在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“+”表示使用，“－”表示未使用，丙酮可以用來代替無(wú)水乙醇)，其余操作均正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為（

）

甲乙丙丁丙酮－+++水+－－－CaCO3++－+SiO2+++－A.①②③④

B.②④①③

C.④②③①

D.③②①④【答案】B【解析】

丙酮的作用是提取色素；CaCO3能防止色素被破壞；SiO2使得研磨充分。

色素帶的分布：最上端：胡蘿卜素（橙黃色），含量最少；其次：葉黃素（黃色），含量較少；次之：葉綠素A（藍(lán)綠色），含量最多；最下端：葉綠素B（黃綠色），含量次之。

甲同學(xué)沒有加入丙酮，因?yàn)樯夭蝗苡谒?，所以得不到色素帶，如圖中②；

乙同學(xué)操作正確，所以色素帶正常，如圖中④；

丙同學(xué)沒加入CaCO3，研磨使色素被破壞，特別是葉綠素含量減少，如圖中①；

丁同學(xué)沒加SiO2，研磨不充分，所有色素含量都少，如圖中③。

故選B。2.在提取得到葉綠體色素溶液后，取一圓形濾紙，在濾紙中央滴一滴色素提取液，再滴適量的層析液，色素隨層析液擴(kuò)散得到如下圖所示結(jié)果。圖中1、3兩條色素帶依次代表的色素是（）

A.胡蘿卜素、葉綠素a

B.葉黃素、葉綠素b

C.葉綠素b、葉黃素

D.葉綠素a、胡蘿卜素【答案】A【解析】

利用各種光合色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同從而分離色素。溶解度大的擴(kuò)散速度快，溶解度小的擴(kuò)散速度慢。濾紙從外到內(nèi)依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。

胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b在層析液溶解度由高到低，故擴(kuò)散速度逐漸下降，圓形濾紙最外層的色素帶說明相應(yīng)色素?cái)U(kuò)散速度最快，最里邊的擴(kuò)散的最慢，所以1、2、3、4四條色素帶依次表示胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。綜上所述，BCD不符合題意，A符合題意。

故選A。3.下圖表示某生物興趣小組利用韭菜宿根進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.紙層析法分離色素的原理是色素在層析液中溶解度不同

B.兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果①中共有的色素帶的顏色是黃色和橙黃色

C.兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果②中吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在藍(lán)紫光區(qū)域

D.若在缺鎂條件下完成該實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果①和②差異都不大【答案】C【解析】

葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)：

1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有機(jī)溶劑中，所以可用無(wú)水酒精等提取色素。

2、分離色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢．。

3、各物質(zhì)作用：無(wú)水乙醇或丙酮：提取色素；層析液：分離色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸鈣：防止研磨中色素被破壞。

4、結(jié)果：濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（最窄）、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。

A、分離色素的原理是四種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，因而不同色素分子可以在濾紙上通過擴(kuò)散而分開，A正確；

B、光下生長(zhǎng)的韭菜，其葉綠體中含有四種色素：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色），避光生長(zhǎng)的韭黃，其葉綠體內(nèi)只含有兩種色素：胡蘿卜素、葉黃素，因此兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果①中共有色素帶的顏色是黃色和橙黃色，B正確；

C、葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，因此兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果②中吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在紅光區(qū)域，C錯(cuò)誤；

D、鎂是葉綠素合成的原料，缺鎂會(huì)使新的葉綠素分子的合成受阻，但對(duì)該色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)影響較小，因此若在缺鎂條件下完成該實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果①和②差異都不大，D正確。

故選：C。4.分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色）、幾乎無(wú)色。

注：“+”表示加；“－”表示不加。

試回答：

（1）A處理得到的溶液顏色是________，原因是_______________________。

（2）B處理得到的溶液顏色是________，原因是_______________________。

（3）C處理得到的溶液顏色是________，原因是_______________________。處理

A

B

C

SiO2（少量）

+

+

+

CaCO3（少量）

－

+

+

95%乙醇（10毫升）

+

－

+

蒸餾水（10毫升）

－

+

－

【答案】

黃綠色

部分葉綠素受到破壞

幾乎無(wú)色

葉綠素不溶于水

深綠色

葉綠素溶于乙醇，且有碳酸鈣的保護(hù)【解析】

葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)應(yīng)選取新鮮的綠色植物葉片，提取色素時(shí)需要加入無(wú)水乙醇（或丙酮）、石英砂和碳酸鈣，其中無(wú)水乙醇（或丙酮）的作用是溶解色素，石英砂的作用是使研磨更加充分，碳酸鈣的作用是防止色素被破壞。

（1）碳酸鈣的作用是防止色素被破壞，A中未加CaCO3，導(dǎo)致部分葉綠素被破壞，所以溶液顏色為黃綠色。

（2）B中加入了SiO2和CaCO3，但研磨得到的葉綠素等色素不能溶于蒸餾水中，所以溶液幾乎無(wú)色。

（3）C中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的葉綠素等色素能溶解于有機(jī)溶劑酒精中，所以溶液為深綠色。

【點(diǎn)睛】

熟悉綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理與操作方法是解答本題的關(guān)鍵。5.為探究不同環(huán)境因素對(duì)某植物葉片中葉綠素含量的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖

回答下列問題：

（1）本實(shí)驗(yàn)的因變量是________。由圖中曲線對(duì)比可知，經(jīng)________處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，這將直接導(dǎo)致光反應(yīng)中葉綠素吸收的________光減少而降低了光合速率。由此推知，若遇到較低溫天氣，除升溫方法外，可對(duì)植物進(jìn)行________處理以減少葉綠素的損失。

（2）提取上述四組該植物葉片中的色素時(shí)，為防止色素被破壞，研磨時(shí)可加入適量的________。對(duì)上述四組色素提取液分別進(jìn)行紙層析分離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第4組得到的色素帶中，從上到下的第________條色素帶均明顯變窄。

（3）若用不同波長(zhǎng)的光照射葉綠素a提取液并測(cè)定________，可得到葉綠素a的吸收光譜。【答案】

①.葉綠素含量

②.光+0℃

③.紅光和藍(lán)紫光

④.遮光

⑤.碳酸鈣

⑥.三、四

⑦.吸光率【解析】

色素帶在濾紙條上的分布，從上到下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。根據(jù)曲線圖分析可知：自變量為光照強(qiáng)度、溫度，因變量為葉綠素相對(duì)含量。由圖中曲線對(duì)比可知，4曲線（經(jīng)低溫和光照處理）的植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯。

（1）根據(jù)曲線圖分析可知：自變量為光照強(qiáng)度、溫度，因變量為葉綠素相對(duì)含量。由圖中曲線對(duì)比可知，4曲線（經(jīng)低溫0℃+光照處理）的植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯。這將導(dǎo)致葉綠素吸收的藍(lán)紫光和紅光減少而降低了光合速率。由此推知，若遇到較低溫天氣，適度升溫或遮光處理均可減少該植物葉片中葉綠素?fù)p失。

（2）為防止色素被破壞，研磨時(shí)可加入適量的碳酸鈣。第4組得到的色素帶中，葉綠素含量較少，因此從上到下的第3、4條色素帶（葉綠素a、葉綠素b）均明顯變窄。

（3）若用不同波長(zhǎng)的光照射葉綠素a提取液并測(cè)定吸光率，可得到葉綠素a的吸收光譜。

【點(diǎn)睛】

本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素以及色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生能夠結(jié)合曲線的分析，確定實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量，同時(shí)判斷光照和溫度