第三單元　第15課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用原理的探索-2025年高中生物大一輪復(fù)習(xí)講義人教版

第15課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用原理的探索課標(biāo)要求說(shuō)明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能?？记榉治霾东@光能的色素2023·江蘇·T122023·全國(guó)乙·T22023·遼寧·T212023·海南·T162023·廣東·T182023·全國(guó)甲·T292022·山東·T212020·江蘇·T6考點(diǎn)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．綠葉中色素的提取和分離總結(jié)實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象分析2．色素的分布和作用(1)分布：葉綠體類囊體薄膜上。(2)作用：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。(3)吸收光譜：一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光。葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。3．葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能總結(jié)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的4點(diǎn)巧妙之處(1)實(shí)驗(yàn)材料選得妙：實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和需氧細(xì)菌。水綿的葉綠體呈螺旋帶狀，便于觀察；利用需氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。(2)排除干擾的方法妙：沒有空氣的黑暗環(huán)境，排除了空氣中氧氣和光的干擾。(3)觀測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)得妙：用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射，葉綠體上可分為獲得光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)照設(shè)計(jì)得妙：進(jìn)行黑暗(局部光照)和曝光對(duì)照實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。判斷正誤(1)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素(√)(2)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同(√)(3)葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸收增多(×)提示葉片黃化，葉綠素減少，葉綠體對(duì)紅光的吸收減少。(4)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中(×)提示葉綠體基質(zhì)中不含色素，只含有光合作用需要的酶。(5)葉綠體內(nèi)膜的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外膜的面積(×)提示葉綠體內(nèi)膜光滑，和外膜面積相近。考向一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．(2023·全國(guó)乙，2)植物葉片中的色素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是()A．氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體薄膜上C．用不同波長(zhǎng)的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越慢答案D解析葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg，氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素，A正確；光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體薄膜，需要光合色素吸收光能，葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體的類囊體薄膜上，B正確；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，用不同波長(zhǎng)的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰，C正確；葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越快，D錯(cuò)誤。2．(2023·江蘇，12)下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)的敘述，合理的是()A．用有機(jī)溶劑提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B．若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但易出現(xiàn)色素帶重疊C．該實(shí)驗(yàn)提取和分離色素的方法可用于測(cè)定綠葉中各種色素含量D．用紅色莧菜葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間答案B解析用有機(jī)溶劑提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞，A錯(cuò)誤；畫濾液細(xì)線時(shí)要間斷畫2～3次，即等上一次干了以后再畫下一次，若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但是會(huì)造成濾液細(xì)線過(guò)寬，易出現(xiàn)色素帶重疊，B正確；該實(shí)驗(yàn)中分離色素的方法是紙層析法，可根據(jù)各種色素在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶的寬窄來(lái)判斷各色素的含量，但該實(shí)驗(yàn)所用的方法不能用于具體測(cè)定綠葉中各種色素含量，C錯(cuò)誤；花青素存在于液泡中，易溶于水，不易溶于有機(jī)溶劑，故若得到5條色素帶，距離濾液細(xì)線最近的色素帶為花青素，應(yīng)在葉綠素b的下方，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二光合作用原理的探索探索光合作用的部分實(shí)驗(yàn)?zāi)攴菘茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)末—普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928年—發(fā)現(xiàn)甲醛對(duì)植物有毒害作用，而且甲醛不能通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年英國(guó)植物學(xué)家希爾離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)1941年美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣來(lái)源于H2O：H218O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O21954年美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)在光照下，葉綠體可合成ATP。1957年，他發(fā)現(xiàn)該過(guò)程總是與水的光解相伴隨判斷正誤(1)希爾實(shí)驗(yàn)證明了水的光解和糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)(√)(2)希爾實(shí)驗(yàn)說(shuō)明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來(lái)自水(×)提示希爾的實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明水的光解產(chǎn)生氧氣，不能說(shuō)明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來(lái)自水，還可能來(lái)自其他物質(zhì)。(3)卡爾文等探究CO2中碳在光合作用中的轉(zhuǎn)化途徑采用了同位素示蹤法(√)得益于紙層析法的發(fā)明和放射性同位素的研究，卡爾文及其同事用CO2飼養(yǎng)單細(xì)胞小球藻，觀察光合作用過(guò)程中碳的轉(zhuǎn)化和去向，從而揭示了光合作用暗反應(yīng)的過(guò)程。如圖為卡爾文等研究的主要流程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)卡爾文等用14CO2處理小球藻不同時(shí)間，隨后用沸騰的乙醇?xì)⑺兰?xì)胞，目的是什么？提示目的是終止反應(yīng)，溶解有機(jī)物。(2)隨后通過(guò)雙向紙層析分離小球藻中的有機(jī)物。點(diǎn)樣處位于濾紙的左下角；雙向紙層析是第一次層析后，將濾紙旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行第二次層析的方法；層析液中溶解度越大的物質(zhì)在濾紙上擴(kuò)散得越快。據(jù)圖分析兩次層析過(guò)程中使用了不同(填“相同”或“不同”)的層析液，判斷依據(jù)是什么？提示有的斑點(diǎn)在水平方向上的擴(kuò)散距離無(wú)明顯差異，而在垂直方向上差異明顯。(3)對(duì)代謝物紙層析的原理是什么？與單向紙層析相比，雙向紙層析的優(yōu)點(diǎn)是什么？提示原理：在層析液中溶解度越大的物質(zhì)，在濾紙上擴(kuò)散得越快，反之則越慢。優(yōu)點(diǎn)：將第一次層析重疊或距離較近的物質(zhì)通過(guò)第二次層析徹底分離。(4)如圖為小球藻同化14CO2不同時(shí)間的放射自顯影圖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果請(qǐng)對(duì)“尿苷二磷酸葡萄糖、磷酸丙糖、PGA(C3)”三種物質(zhì)出現(xiàn)的先后順序進(jìn)行排序PGA→磷酸丙糖→尿苷二磷酸丙糖?？枷蚨夂献饔迷淼奶骄?．(2023·江蘇海安高級(jí)中學(xué)高三月考)卡爾文將14C標(biāo)記的CO2通入正在進(jìn)行光合作用的小球藻培養(yǎng)液中，然后在培養(yǎng)后不同時(shí)間(0.5s、3s、10s等)將培養(yǎng)液迅速傾入熱乙醇中以殺死細(xì)胞，最后利用層析法和放射自顯影技術(shù)進(jìn)行物質(zhì)的分離和鑒定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列相關(guān)分析不正確的是()A．用14C標(biāo)記CO2可排除細(xì)胞中原有物質(zhì)的干擾B．熱乙醇處理的目的是停止光合作用的進(jìn)行C．推測(cè)暗反應(yīng)的初產(chǎn)物可能是3－磷酸甘油酸D．可依據(jù)放射性的強(qiáng)弱推測(cè)出暗反應(yīng)的過(guò)程答案D解析熱乙醇可以殺死細(xì)胞，用熱乙醇處理的目的是停止光合作用的進(jìn)行，以檢測(cè)殺死細(xì)胞時(shí)，其光合作用的進(jìn)行程度，B正確；放射性最先在3－磷酸甘油酸出現(xiàn)，推測(cè)暗反應(yīng)的初產(chǎn)物可能是3－磷酸甘油酸，C正確；該實(shí)驗(yàn)可通過(guò)放射性出現(xiàn)的先后順序來(lái)推測(cè)暗反應(yīng)的過(guò)程，D錯(cuò)誤。4.實(shí)驗(yàn)中常用希爾反應(yīng)來(lái)測(cè)定除草劑對(duì)雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)基本過(guò)程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸緩沖液(pH＝7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍(lán)色變成無(wú)色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進(jìn)行希爾反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．相同濃度除草劑處理下，單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變化慢的品種受除草劑抑制效果更顯著B．與品種乙相比，除草劑抑制品種甲類囊體的功能較強(qiáng)C．除草劑濃度為K時(shí)，品種乙的葉綠體能合成有機(jī)物D．不用除草劑處理時(shí)，品種乙的葉綠體放氧速率等于品種甲答案C解析相同濃度除草劑處理下，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲，說(shuō)明除草劑抑制品種甲類囊體體的功能較強(qiáng)，B正確；除草劑濃度為K時(shí)，品種乙的葉綠體雖能為暗反應(yīng)階段提供NADPH和ATP，但缺乏二氧化碳，無(wú)法合成C3，故無(wú)法合成有機(jī)物，C錯(cuò)誤。1．(必修1P98)綠葉中的色素有4種，它們可以歸為兩大類：葉綠素(含量約占3/4)和類胡蘿卜素(含量約占1/4)，其中前者包含葉綠素a(藍(lán)綠色)和葉綠素b(黃綠色)，后者包含胡蘿卜素(橙黃色)和葉黃素(黃色)。2．(必修1P99)葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。3．(必修1P99圖5－12)從葉綠素吸收光譜圖可知，葉綠素a在紅光部分的吸收帶較葉綠素b偏向長(zhǎng)波方面，且吸收光譜帶比葉綠素b寬，葉綠素b在藍(lán)紫光部分的吸收光譜帶比葉綠素a寬(填“寬”或“窄”)。研究表明：在遮光條件下，以藍(lán)紫光為主的散光占比增加。請(qǐng)預(yù)測(cè)：在適當(dāng)遮光的條件下，葉片(如同一植物底層葉片)中葉綠素a/b降低，弱光下的吸光能力增強(qiáng)，有利于提高植物的捕光能力，是對(duì)弱光環(huán)境的一種適應(yīng)。4．(必修1P101)葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。在它內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的色素分子，在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。5．植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？提示這種波長(zhǎng)的光被光合色素吸收的最少，因此不能用于光合作用中合成有機(jī)物。6．海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們?cè)诤Ｋ械拇怪狈植即笾率菧\、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關(guān)嗎？提示這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關(guān)，不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光，藻類本身的顏色是它們“反射”的光。7．溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充什么顏色的光源？提示最好選用無(wú)色透明的玻璃或塑料薄膜，因?yàn)樗梢允垢鞣N顏色的光通過(guò)；補(bǔ)充光源可選擇紅光或藍(lán)紫光，因?yàn)檫@種顏色的光植物光合作用吸收利用較多，更有利于植物進(jìn)行光合作用。課時(shí)精練一、選擇題1．下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是()A．選擇木本植物的蠟質(zhì)葉片有利于研磨和細(xì)胞中色素的釋放B．顆粒較大的二氧化硅可能吸附較多的色素從而減少提取量C．為了保證分離效果，只能在濾紙條的一面連續(xù)畫濾液細(xì)線D．為加快濾紙條上色素間相互分離，應(yīng)在密閉的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行答案B解析選擇木本植物的蠟質(zhì)葉片不利于研磨，也不利于細(xì)胞中色素的釋放，A錯(cuò)誤；二氧化硅能夠吸附色素，顆粒較大吸附較多，從而使提取的色素量減少，B正確；濾液細(xì)線要畫得細(xì)、齊、直，連續(xù)地畫濾液細(xì)線會(huì)導(dǎo)致濾液細(xì)線變粗，要待濾液干后再畫，C錯(cuò)誤；為減少吸入層析液中有毒揮發(fā)性物質(zhì)，分離色素這一步應(yīng)在通風(fēng)好的條件下進(jìn)行，D錯(cuò)誤。2．(2024·江蘇揚(yáng)州中學(xué)高三期中)某中學(xué)學(xué)生用紅莧菜和某種層析液做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)敘述正確的是()A．色素提取時(shí)要加入CaCO3，有助于研磨得充分B．為了排除層析液可能帶來(lái)的顏色影響，可設(shè)置空白對(duì)照組C．紙層析法分離色素的原理是不同色素在無(wú)水乙醇(或丙酮)中溶解度不同D．濾紙條上層析法分離最終會(huì)得到兩種色素，且分離時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)答案B解析色素提取時(shí)要加入SiO2，有助于研磨得充分，A錯(cuò)誤；可設(shè)置空白對(duì)照組排除層析液本身的顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，B正確；紙層析法分離色素的原理是不同色素在層析液中溶解度不同，C錯(cuò)誤；濾紙條上層析法分離最終會(huì)得到五種色素，葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素和花青素，D錯(cuò)誤。3．(2024·重慶江北區(qū)高三期末)進(jìn)行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)試劑的使用情況如表所示(“＋”表示使用，“—“表示未使用)，其余操作均規(guī)范，實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次為()項(xiàng)目甲乙丙丁無(wú)水乙醇－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A．①②③④ B．②④①③C．④②③① D．③②①④答案B解析由表可知，甲同學(xué)沒加有機(jī)溶劑，色素需溶解在有機(jī)溶劑中，所以甲同學(xué)提取不到色素，結(jié)果應(yīng)為②；乙同學(xué)的操作正確，提取分離結(jié)果應(yīng)為④；丙同學(xué)可以提取到色素，但由于沒加CaCO3，葉綠素有可能被破壞，因而下邊兩條色素帶比正常的要窄，結(jié)果應(yīng)為①；丁同學(xué)未加SiO2，研磨不充分，導(dǎo)致各種色素的提取量均較少，結(jié)果應(yīng)為③。4．(2024·連云港高三質(zhì)檢)紙層析法分離葉綠體色素時(shí)，遷移率(Rf)可用于各色素的鑒定，遷移率＝色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離。如表是葉綠體中色素層析結(jié)果(部分?jǐn)?shù)據(jù)，單位為cm)。下列相關(guān)敘述正確的是()項(xiàng)目溶劑色素1色素2色素3色素4實(shí)驗(yàn)組17.8？？1.9？實(shí)驗(yàn)組28.2？？1.5？實(shí)驗(yàn)組38.0？？1.4？平均移動(dòng)距離8.07.6？？0.8遷移率(Rf)無(wú)0.950.53？0.10A.色素3的遷移率(Rf)為0.2，若植物體缺鎂，該色素含量會(huì)增加B．在層析液中的溶解度最小的是色素1，在濾紙條上擴(kuò)散速度最快的是色素4C．能夠吸收藍(lán)紫光的只有色素1和色素2，能夠吸收紅光的只有色素3和色素4D．該實(shí)驗(yàn)所用的層析液中包含苯、丙酮、石油醚等成分答案D解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2、3三組數(shù)據(jù)可求出，色素3平均移動(dòng)距離為(1.9＋1.5＋1.4)÷3＝1.6(cm)，溶劑平均移動(dòng)距離為8.0cm，所以Rf值為1.6÷8.0＝0.2，根據(jù)Rf的大小可知，色素3是葉綠素a，其化學(xué)元素組成有鎂，若植物體缺鎂，該色素含量會(huì)減少，A錯(cuò)誤；根據(jù)Rf的大小可知，色素1移動(dòng)距離最遠(yuǎn)，擴(kuò)散速度最快，在層析液中溶解度最大，B錯(cuò)誤；根據(jù)Rf的大小可知，色素1是胡蘿卜素，色素2是葉黃素，色素3是葉綠素a，色素4是葉綠素b，葉綠素(色素3、4)主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素(色素1、2)主要吸收藍(lán)紫光，C錯(cuò)誤。5．某實(shí)驗(yàn)小組欲測(cè)定葉綠素對(duì)光的吸收情況，他們用三棱鏡將白光中不同波長(zhǎng)的光分散開，然后通過(guò)特殊裝置移動(dòng)狹縫，選擇特定波長(zhǎng)的光，使特定波長(zhǎng)的光照射到葉綠素溶液，最后用光電管來(lái)檢測(cè)透過(guò)葉綠素溶液的光的強(qiáng)弱，透過(guò)光合色素溶液的光越多、越強(qiáng)，光電管測(cè)定的數(shù)值越大。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．可用無(wú)水乙醇提取葉片中的葉綠素B．推測(cè)用綠光進(jìn)行照射時(shí)，最終光電管測(cè)定的數(shù)值最大C．若將葉綠素溶液替換為類胡蘿卜素溶液，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同D．預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，葉綠素溶液吸收紅光和藍(lán)紫光，而不吸收其他光答案D解析本實(shí)驗(yàn)可測(cè)定葉綠素溶液對(duì)不同光的吸收程度，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，而對(duì)其他光吸收量少，D錯(cuò)誤。6．研究發(fā)現(xiàn)，葉綠素a和葉綠素b之間可以相互轉(zhuǎn)化，在適當(dāng)遮光條件下，葉綠素a/葉綠素b的值會(huì)降低，以適應(yīng)環(huán)境。如圖為綠葉中色素的吸收光譜，其中②表示葉綠素b，③表示葉綠素a。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．葉片在640～660nm波長(zhǎng)光下釋放氧氣主要是由葉綠素參與光合作用引起的B．由550nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670nm波長(zhǎng)的光后，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3的量增加C．利用紙層析法分離色素時(shí)，②對(duì)應(yīng)的條帶離畫線處最近D．弱光下②的相對(duì)含量增高可能有利于植物對(duì)弱光的利用答案B解析由550nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670nm波長(zhǎng)的光后，色素吸收的光能增多，光反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生的ATP和NADPH增多，短時(shí)間內(nèi)C3的量減少，B錯(cuò)誤。7．(2024·武漢高三質(zhì)檢)為探究十字花科植物羽衣甘藍(lán)的葉片中所含色素種類，某興趣小組做了如下的色素分離實(shí)驗(yàn)：將其葉片色素提取液在濾紙上進(jìn)行點(diǎn)樣，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的層析液中層析分離，然后再置于蒸餾水中進(jìn)行層析，過(guò)程及結(jié)果如圖所示，圖中1、2、3、4、5代表不同類型的色素。下列分析錯(cuò)誤的是()A．色素1、2、3、4難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，色素5易溶于水B．色素1、2、3、4可能分布在葉綠體中，色素5可能存在液泡中C．色素1和2主要吸收藍(lán)紫光，色素3和4主要吸收藍(lán)紫光和紅光D．色素1在層析液中的溶解度最小，色素4在層析液中溶解度最大答案D解析根據(jù)層析液層析的結(jié)果可知，色素1距離起點(diǎn)最遠(yuǎn)，說(shuō)明色素1在層析液中的溶解度最大，而色素4距離起點(diǎn)最近，說(shuō)明色素4在層析液中的溶解度最小，D錯(cuò)誤。8．(2024·宿遷高三期中)葉綠體是細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。下列相關(guān)敘述正確的是()A．借助高倍顯微鏡可觀察菠菜葉表皮細(xì)胞中葉綠體的形態(tài)和分布B．光學(xué)顯微鏡下，所有植物細(xì)胞中的葉綠體都呈扁平的橢球形或球形C．葉綠體外膜、內(nèi)膜及類囊體薄膜的基本支架都是磷脂雙分子層D．葉綠體雙層膜以及大量基粒和類囊體的存在增大了其受光面積答案C解析菠菜葉表皮細(xì)胞中不含葉綠體，A錯(cuò)誤；水綿的葉綠體呈螺旋帶狀，B錯(cuò)誤；大量基粒和類囊體的存在增大了其受光面積，D錯(cuò)誤。9．下列關(guān)于光合作用發(fā)現(xiàn)史的敘述，錯(cuò)誤的是()A．恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)直接證明了葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧B．魯賓和卡門用同位素示蹤的方法，研究出光合作用中氧氣來(lái)自水和二氧化碳C．卡爾文通過(guò)實(shí)驗(yàn)探明了暗反應(yīng)中從C5到C3再到C5的循環(huán)過(guò)程D．阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)在光照下葉綠體可合成ATP，而且該過(guò)程總與水的光解相伴隨答案B解析魯賓和卡門用同位素示蹤的方法，研究出光合作用中氧氣來(lái)自水，B錯(cuò)誤。10．某植物的2種黃葉突變體表型相似，測(cè)定各類植株葉片的光合色素含量(單位：μg·g－1)，結(jié)果如表。下列有關(guān)敘述正確的是()植株類型葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素/類胡蘿卜素野生型12355194194.19突變體1512753701.59突變體2115203790.36A.兩種突變體的出現(xiàn)增加了物種多樣性B．突變體2比突變體1吸收紅光的能力更強(qiáng)C．兩種突變體的光合色素含量差異，是由不同基因的突變所致D．葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降可導(dǎo)致突變體的葉片呈黃色答案D解析兩種突變體之間并無(wú)生殖隔離，仍屬同一物種，只是增加了遺傳多樣性，A錯(cuò)誤；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，突變體2的葉綠素a和葉綠素b的含量比突變體1少，故突變體2比突變體1吸收紅光的能力弱，B錯(cuò)誤；兩種突變體的光合色素含量差異，可能是同一基因向不同方向突變導(dǎo)致的，C錯(cuò)誤。11．(2023·南京高三模擬)研究者利用密閉的裝置在適宜的光照、溫度和pH等條件下，進(jìn)行了如表所示實(shí)驗(yàn)(初始懸浮液中無(wú)CO2，草酸鐵是一種氧化劑)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()實(shí)驗(yàn)組別①②③④實(shí)驗(yàn)材料小球藻懸浮液葉綠體懸浮液葉綠體懸浮液葉綠體懸浮液提供的物質(zhì)H2O、CO2H2O、CO2H2OH2O、草酸鐵是否產(chǎn)生O2是是否是A.③組不產(chǎn)生O2可能是因?yàn)槠淙~綠體中缺乏氧化劑B．④組與②組對(duì)照，說(shuō)明葉綠體產(chǎn)生O2不一定需要CO2C．①組與②組對(duì)照，說(shuō)明小球藻光合作用產(chǎn)生O2的場(chǎng)所是葉綠體D．②組與③組對(duì)照，說(shuō)明葉綠體產(chǎn)生的O2來(lái)源CO2答案D解析比較③④組，③組不含氧化劑——草酸鐵，無(wú)O2產(chǎn)生，可推測(cè)③組不產(chǎn)生O2可能是因?yàn)槠淙~綠體中缺乏氧化劑，A正確；④組與②組對(duì)照，區(qū)別為提供物質(zhì)中有無(wú)CO2和草酸鐵，④組無(wú)CO2且產(chǎn)生O2，說(shuō)明葉綠體產(chǎn)生O2不一定需要CO2，B正確；①組與②組對(duì)照，①組的實(shí)驗(yàn)材料為小球藻懸浮液，②組的實(shí)驗(yàn)材料為葉綠體懸浮液，兩組均進(jìn)行光合作用，有O2產(chǎn)生，說(shuō)明小球藻光合作用產(chǎn)生O2的場(chǎng)所是葉綠體，C正確。12．(2024·成都高三期末)將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(藍(lán)色)、蔗糖和磷酸緩沖液(pH為7.3)的溶液中并照光。溶液中的水在光照下被分解，除產(chǎn)生氧氣外，產(chǎn)生的另一種物質(zhì)使溶液中的DCIP被還原，顏色由藍(lán)色變成無(wú)色。下列敘述正確的是()A．加蔗糖的目的是為葉綠體提供光合作用所需的原料B．使DCIP由藍(lán)色變成無(wú)色的物質(zhì)是還原型輔酶ⅠC．加入DCIP有可能降低葉綠體內(nèi)C3的消耗速率D．光照下水的分解過(guò)程發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜和類囊體薄膜上答案C解析蔗糖使外界溶液具有一定濃度，這能避免葉綠體吸水漲破，而磷酸緩沖液(pH為7.3)具有使葉綠體中的酶保持活性等作用，A錯(cuò)誤；水在光照下被分解，除產(chǎn)生氧氣外，還能產(chǎn)生還原型輔酶Ⅱ(NADPH)，進(jìn)而使DCIP由藍(lán)色變成無(wú)色，B錯(cuò)誤；加入DCIP有利于NADPH的消耗，而NADPH參與C3的還原過(guò)程，所以加入DCIP有可能降低葉綠體內(nèi)C3的消耗速率，C正確；光照下水的分解過(guò)程發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，D錯(cuò)誤。13．將紫月季葉片色素提取液點(diǎn)樣后，先后置于層析液和蒸餾水中進(jìn)行雙向紙層析，過(guò)程及結(jié)果如圖所示。而用菠菜葉片進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，則觀察不到色素a。下列分析錯(cuò)誤的是()A．點(diǎn)樣點(diǎn)不可觸及蒸餾水和層析液B．色素b、c、d、e難溶于蒸餾水C．色素a最可能存在于液泡中D．可用無(wú)水乙醇