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第三章 细胞中能量的转换和利用
第二节 光合作用——光能的捕获和转换
第1课时 解开光合作用之谜 叶绿体与光能
的捕获
1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。
2.活动：提取和分离叶绿体中的光合色素。
解开光合作用之谜
阳光
淀粉
同位素标记法
碳元素
（1）绿色植物进行光合作用不一定通过叶绿体。( )
×
解析：绿色植物通过叶绿体进行光合作用。
（2）光合作用的产物一定是氧气和葡萄糖。( )
×
（3）萨克斯使用斐林试剂证实叶片在光下能产生淀粉。( )
×
解析：萨克斯采用碘蒸气处理叶片的方法检测淀粉，证实叶片在光下能产
生淀粉。
（4）鲁宾和卡门实验及卡尔文实验都利用了同位素标记法。( )
√
（1）A为____，B为______。


（2）该实验的实验结论是_________
_____________________________。
1.德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理（消耗掉叶片
中的淀粉）后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将
该叶片经脱色、漂洗再用碘蒸气处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变
蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )
A.②③ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
√
2.（2025·扬州高一期末）下列关于光合作用探究历程的叙述，错误的是
( )
√
叶绿体与光能的捕获
1.恩格尔曼的实验
（1）生物材料：①______和好氧细菌。
（2）实验现象：用透过三棱镜的光照射，在②__________________的叶
绿体部位聚集了大量的好氧细菌。
（3）实验结论：叶绿体中含有能有效地吸收利用③______________的物
质，这些物质吸收的光与绿叶在光下产生氧气有关。
水绵
红光区和蓝紫光区
红光和蓝紫光
2.提取和分离叶绿体中的光合色素
（1）实验原理与流程
无水乙醇
滤液
细而直
溶解度
速度
（2）实验结果
胡萝卜素
叶黄素
（3）叶绿体中的色素及作用
色素名称 颜色 功能
________ 主要吸收和利用 ____________
______________
胡萝卜素 橙黄色 主要吸收 ________，还有保护
叶绿素免遭强光伤害的作用
叶黄素 黄色
蓝绿色
黄绿色
红光和蓝紫光
蓝紫光
×
解析：提取光合色素要用无水乙醇。
×
（3）叶片呈绿色是因为光合色素大量吸收绿光，几乎不吸收其他颜色的
光。( )
×
解析：光合色素对绿光吸收最少，大部分绿光被反射出来，因此叶片呈现
绿色。
［探究1］ 下图是恩格尔曼探究光合作用光谱的实验示
意图，据图回答下列问题。
（1）实验选择水绵和好氧细菌作为实验材料的优点：
水绵细胞中有一条或多条______排列的______叶绿体，
便于观察；用好氧细菌可确定____________的部位。
螺旋
带状
释放氧气多
（2）此实验能得出的结论是__________________________________。
（3）综合上述分析，可得出叶绿体的功能是 ________________________
_______________________。
叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
进行光合作用的场所，并
且能够吸收特定波长的光
［探究2］ 下图是提取和分离叶绿
体中光合色素的实验步骤，回答下
列问题。
（1）提取色素使用的试剂是_____
无水
乙醇
不同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，反之则慢
层析法
层析液
（2）选用新鲜的绿色叶片作为实验材料的原因是_____________________
_________________________________________________。
新鲜的绿色叶片中色素
含量高，提取到的滤液中色素含量较高，实验效果明显
_____；分离色素依据的原理是_____________________________________
___________________________________________，
使用的方法是________，使用的试剂是________。
（3）研磨时要加入少量的二氧化硅和碳酸钙，二者的作用分别是_______
___________________________________________。
（4）制备滤纸条时剪去两角的目的是_______________________________
_____________________________。
（5）滤液细线要画得细、直、匀的目的是___________________________
___。
有利于
绿叶的充分研磨；防止研磨时叶绿素分子被破坏
使层析液同步到达滤液细线，防止
两侧色素扩散快，色素带不整齐
防止色素带重叠而影响分离效果
（6）滤液细线干燥后重复画的目的是_______________________________
_______。
（7）在层析时，不能让滤液细线触及层析液的原因是__________________
________________________________________________________________。
积累更多的色素，使分离后的色素
带明显
若滤纸条上的滤液细线触及层析液，色素会溶解到层析液中，从而使滤纸条上得不到色素带
（8）下图是实验得到的色素在滤纸条上的分布情况，分析
比较各种色素在层析液中的溶解度大小。
各种色素的含量大小关系为___________________________
_____________，在层析液中的溶解度大小关系为________
_______________________________。
（9）分离叶绿体中的色素，也可用右图所示的方法，即在圆心处滴加适量
滤液，待滤液干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4
个同心圆。同心圆3、4的颜色依次是________________，相邻且距离最宽的
同心圆1和同心圆2分别是__________和________（后两空填色素名称）。
蓝绿色、黄绿色
胡萝卜素
叶黄素
实验中常见异常现象分析
1.（2023·江苏选择考）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的
是( )
√
解析：选B。用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素分子
被破坏，A不合理；连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但可
能会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B合理；该实验中分离色素
的方法是层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较
各种色素含量的多少，但该实验无法具体测定绿叶中各种色素的含量，C
不合理；花青素存在于液泡中，溶于水,不易溶于有机溶剂，故不能得到5
条色素带，D不合理。
2.下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是
( )
A.提取色素时，要加入二氧化硅和碳酸钙进行充分研磨
B.色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同
C.实验结果①可说明叶绿素的合成需要光照
D.实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多
√
解析：选B。提取色素时加入二氧化硅是为了研磨得更充分，加入碳酸钙
是为了防止叶绿素分子被破坏，A正确；色素在滤纸条上分离的原因是不
同色素在层析液中的溶解度不同，B错误；实验结果①色素带不同，说明
叶绿素的合成需要光照，C正确；实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收
光的种类更多，D正确。
【知识框架】
03
随堂 效果检测
1.下列实验中科学家的使用手段或技术显著不同于其他的是( )
√
2.某科学家曾做过一个实验，将小鼠放在不同的密封、恒温的钟罩内，实
验处理方案见下表，小鼠最先死亡的一组是( )
组别 实验材料 实验条件
A 光照
B 小鼠 光照
C 黑暗
D 小鼠 黑暗
解析：选C。小鼠和绿色植物在黑暗条件下均只进行有氧呼吸，消耗密封
钟罩中的氧气，该组的氧气最先被消耗完，即小鼠最先死亡，C符合题意。
√
3.（2025·南京高一期末）采用新鲜菠菜叶开展“提取和分离叶绿体中的光
合色素”实验，下列叙述错误的是( )
A.可用无水乙醇提取叶绿体中色素
B.层析液可以利用生理盐水配制
C.画滤液细线时需要重复两到三次
D.提取时加二氧化硅有助于充分研磨
解析：选B。无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素，A正确；层析
液用于分离色素，不能用生理盐水配制，B错误；画滤液细线时应尽量多
画几次以增加色素的含量，C正确；二氧化硅可破坏细胞结构，使研磨充
分，D正确。
√
4.（2025·泰州高一期末）下图是新鲜
绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的
情况，下列叙述正确的是( )
√
5.（多选）（2025·盐城高一期末）高等植物的光合作用依赖光合色素。图
甲是绿叶中色素的吸收光谱图，图乙是绿叶中色素分离的结果，下列叙述
错误的是( )
√
√

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