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(共73张PPT)
第11讲　捕获光能的色素和结构
核心考点 考情分析
1.捕获光能的色素 和结构 1.命题特点：考查实验原 理、操作与结果分析，聚焦 四类色素的颜色、溶解度排 序及吸收光谱差异。
2.备考重点：明确色素分 布、元素组成，区分吸收光 谱差异；掌握色素提取与分 离的实验原理及结果分析
2.探索光合作用的 经典实验
考点一　捕获光能的色素和叶绿体的结构和功能
必备知识·夯基
1. 绿叶中色素的提取和分离
（1）实验原理
试剂 原理
提取 绿叶中的色素溶于 ，而不溶于水
分离 各种色素在 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
无水乙
醇　
有机溶剂　
层析液　
层析液　
特别提醒：①提取色素时若没有无水乙醇，也可以用体积分数为95％的乙 醇加适量无水碳酸钠来代替。
②分离色素用纸层析法，在层析液中溶解度越大的色素扩散速度越快。
（2）实验步骤
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c
c
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c
c
c
（3）实验结果及分析
c
c
c
c
c
c
结果分析：①色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含 量 。色素带最宽的是 ，最窄的是 ，叶绿 素b的色素带比叶黄素的稍宽。
越多　
叶绿素a　
胡萝卜素　
②相邻两条色素带之间距离最远的是 ，最近的 是 。
③色素带扩散速度与 有关，扩散速度越快说明溶解度 越 。
胡萝卜素和叶黄素　
叶绿素a和叶绿素b　
溶解度　
高　
2. 叶绿体中色素的吸收光谱
由图可以看出：
c
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3. 叶绿体的结构适于进行光合作用
（1）叶绿体的结构模式图
c
c
（2）叶绿体的结构和功能
c
c
c
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c
c
c
1. 判断正误
（1）在“提取和分离叶绿体色素”实验中，若连续多次重复画滤液细线 可累积更多的色素，但易出现色素带重叠。　（2023·江苏卷） （　　）
提示：光合色素不溶于水，应用无水乙醇。
提示：色素滴加部位浸入层析液，会使色素溶于层析液，无法在滤纸条上 进行层析分离。
√
×
×
提示：防止叶绿素被破坏。
×
√
2. 规范表达
红色光源、蓝色光源发出的分别是红光、蓝光，光
合色素对红光、蓝紫光吸收最多；白光是复合光，含有不同波长的光，光
合色素能吸收更多的光　
研磨不充分，色素未能充分提取出来；称取绿
叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，
色素分子部分被破坏　
关键能力·提升
考向一　考查实验原理、过程及结果分析
1. （2025·山东高考13题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注 意“干燥”，下列说法错误的是（　　）
A. 应使用干燥的定性滤纸
B. 绿叶需烘干后再提取色素
C. 重复画线前需等待滤液细线干燥
D. 无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95％乙醇替代
√
解析： 　“绿叶中色素的提取和分离”实验中，分离色素时使用干燥 的定性滤纸可以确保层析液在滤纸上均匀扩散，形成整齐的色素带，A 正确；提取色素时一般不需要对绿叶进行烘干，B错误；重复画线前需 等待滤液细线干燥，否则分离的色素带会出现重叠、不整齐等现象，C 正确；可用体积分数为95％的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙 醇，D正确。
2. （2025·河北廊坊三模）某兴趣小组以新鲜菠菜成熟叶作为材料进行 “绿叶中色素的提取和分离”实验。将材料用清水清洗、沥干、切碎后加 入丙酮—无水乙醇混合提取剂，同时加入少量碳酸钙（CaCO3）和二氧化 硅（SiO2）进行浸提、研磨、过滤，过滤后采用纸层析法分离光合色素。 下列叙述错误的是（　　）
A. 加入CaCO3能中和细胞液中的有机酸，防止色素被破坏
B. 加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放
C. 光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素被光解
D. 采用纸层析法分离色素后，滤纸条上类胡萝卜素条带宽于叶绿素条带
√
解析： 　加入碳酸钙的目的是中和细胞液的有机酸，防止色素被破坏， 使实验现象更加明显，A正确；加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于 光合色素的释放，B正确；光合色素不稳定，容易被光分解，所以浸提等 工序应在避光处进行，以保证色素的完整性，C正确；类胡萝卜素含量少 于叶绿素，采用纸层析法分离色素后，叶绿素的条带宽于类胡萝卜素的条 带，D错误。
3.（2025·江苏南通模拟）某生物兴趣小组用无水乙醇提取新鲜菠菜绿叶中的色素，并用分光光度计测定叶片中的叶绿素含量。相关叙述错误的是（　　）
A.可将剪碎的叶片放入乙醇中，在室温下浸提2 min
B.提取色素的过程中可用锡箔纸包裹装有色素的试管
C.可用单层尼龙布过滤收集澄清的色素提取液再进行测定
D.实验中需测定无水乙醇对红光的吸收值用于校正实验结果
√
解析： 　应该将剪碎的叶片放入无水乙醇中，进行研磨，而不是仅在室温下浸提2 min，浸提时间短且无研磨操作，色素不能充分释放，A错误；为防止色素降解，提取色素过程中可以用锡箔纸包裹装有色素的试管，避光存放，B正确；可用单层尼龙布过滤收集澄清的色素提取液再进行测定，C正确；因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，实验中一般用滤液对红光的吸光率计算得出叶绿素含量，故实验中需测定无水乙醇对红光的吸收值用于校正实验结果，D正确。
题后归纳：绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
考向二　光合色素与叶绿体的结构和功能
4. （2025·河北保定模拟）科学家将色素溶液与阳光之间放置一块三棱镜，分别让不同颜色的光照射色素溶液，得到色素溶液的吸收光谱如图所示，①②③代表不同色素。下列说法正确的是（　　）
A. ①在红光区吸收的光能可转化为ATP中的化学能
B. ②为蓝绿色，③为黄绿色，二者均含有Mg2＋
C. 纸层析法分离色素时，②处于滤纸条最下端
D. 种植蔬菜大棚时可使用蓝紫色或红色的塑料薄膜
√
解析： 　由图可知，①是类胡萝卜素，②是叶绿素b，③是叶绿素a。类 胡萝卜素不吸收红光，A错误；叶绿素b为黄绿色，叶绿素a为蓝绿色，二 者均含有Mg＋，B错误；叶绿素b在层析液中的溶解度最低，随层析液在滤 纸条上扩散的速度最慢，故纸层析法分离色素时，处于滤纸条最下端的是 叶绿素b，C正确；蔬菜大棚使用的塑料薄膜应该是无色透明的，以提高太 阳光中的可见光的利用率，D错误。
5. （2025·河南开封模拟）叶绿体结构模式图如图甲所示，图乙是从图甲 中取出的部分结构放大图。下列叙述正确的是（　　）
A. 图甲中生物膜面积的增大主要依靠内膜向内腔折叠成嵴
B. 图乙来自甲中的③，上面只有色素分子而没有酶分子
C. ④中CO2固定过程要消耗③上产生的ATP中的化学能
D. 恩格尔曼实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
√
解析： 　图甲表示叶绿体结构模式图，叶绿体中类囊体堆叠形成基粒， 增大了膜面积，A错误；图乙中含有光合色素，来自图甲中的③（基 粒），上面除了色素分子外，也有与光合作用有关的酶，B错误；图甲 中，④为叶绿体基质，光合作用过程中CO2的固定在叶绿体基质中完成， 该过程不需要消耗ATP中的能量，C错误；恩格尔曼利用需氧细菌和水绵 （叶绿体呈螺旋带状分布）证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧， D正确。
考点二　探索光合作用的经典实验
必备知识·夯基
探索光合作用原理的部分实验
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1. 判断正误
提示：希尔的实验只能说明水的光解产生氧气，不能说明植物光合作用产 生的氧气中的氧元素全部来自水，还可能来自其他物质。
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2. 规范表达
（1）〔必修1 P100～101“思考·讨论”〕右面是恩格尔曼的第二个实验示意图，若用透过三棱镜的光先通过叶绿体色素提取液，再照射到载有水绵和需氧细菌的临时装片上，一段时间后，需氧细菌分布有何特点？
提示：三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫 光，故先透过三棱镜，再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵临时装片上 的光中红光和蓝紫光较弱，水绵不同部位的光合作用强度相差不大，产生 氧气的量大致相同，因此水绵周围需氧细菌分布无显著差别。
（2）〔必修1 P102～103“思考·讨论”〕希尔的实验说明水的光解与糖的 合成不是同一个化学反应，请说明理由。
提示：水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而 糖的合成需要碳的参与。
关键能力·提升
考向　光合作用的探究历程中的实验分析
1. （2025·福建福州模拟）植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中 加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释 放出氧气。根据光合作用原理推测，加入的铁盐类似于叶绿体中的 （　　）
A. NADP＋ B. ATP
C. H＋ D. CO2
√
解析： 　希尔反应为离体叶绿体在适当（铁盐或其他氧化剂、光照）条 件下发生水的光解、产生氧气的化学反应，铁盐或其他氧化剂相当于光合 作用反应阶段中的NADP＋，A正确；ATP是光合作用光反应阶段的产物， B错误；H＋是光合作用光反应阶段，水分子光解的产物，C错误；CO2是光 合作用暗反应阶段的反应物，D错误。
2. （2025·安徽安庆模拟）卡尔文给小球藻提供14CO2和适宜的光照，研究 光合作用暗反应过程中C的转移路径。某同学根据卡尔文的实验资料，提 出了一些推论，下列推论不合理的是（　　）
资料 推论
（1）将光照时间逐渐缩短至几分之一秒，发现90％的放射性 物质是一种C3 ①
（2）经过5 s光照后，检测到含有放射性的C5和葡萄糖 ②
（3）在适宜光照和CO2充足的条件下，C3和C5的含量很快达 到稳定状态，含有放射性的糖类不断增加 ③
（4）当停止光照后，C3明显增加，C5明显下降 ④
A. 推论①：C3是CO2被还原的第一个产物
B. 推论②：C3进一步反应生成C5和葡萄糖
C. 推论③：C3是暗反应的中间产物，糖类是终产物
D. 推论④：C3转化为C5需要依赖光反应的产物
√
解析： 　根据将光照时间缩短至几分之一秒的结果可知，C3是CO2被固定 的第一个产物，A不合理；结合（1）（2）可知，C3进一步反应生成C5和 葡萄糖，B合理；根据C3的含量维持稳定而含放射性的糖类不断增加可 知，C3是暗反应的中间产物，糖类是终产物，C合理；根据光照停止后， C3明显增加，C5明显下降可知，光照与C3和C5的转化有关，且C3转化为C5 需要依赖光反应的产物，D合理。
高考真题感悟
一、命题角度练
角度一 围绕叶绿体中色素的提取和分离，考查科学探究
1. （2024·广东高考3题）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具 观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验 操作正确的是（　　）
A. 选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B. 研磨时用水补充损失的提取液
C. 将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D. 用过的层析液直接倒入下水道
√
解析： 　本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选 择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；色素溶于有机溶剂，提取液为 无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误；由于滤纸条不会相互影响，两组 滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；层析液由石油醚、丙酮和苯 混合而成，具有毒性，不能直接倒入下水道，D错误。
2. （2024·贵州高考3题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草 在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各 组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光 度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述 错误的是（　　）
A. 叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B. 分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C. 光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D. 测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
√
解析： 　提取光合色素时加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于 不同色素在层析液中的溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而 达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；不同光合色素颜色不同，因此 光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，叶绿素多使叶片呈现绿色，而 秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以 吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。
角度二 围绕捕获光能色素和结构，考查科学思维
3. （2023·全国乙卷2题）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作 用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（　　）
A. 氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B. 叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C. 用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D. 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得 越慢
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解析： 　叶绿素由C、H、O、N、Mg组成，A正确；叶绿体中吸收光能 的色素（叶绿素和类胡萝卜素）分布在类囊体薄膜上，B正确；类胡萝卜 素主要吸收蓝紫光，用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在 蓝紫光区有吸收峰，C正确；叶绿体中的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，D错误。
4. （2025·黑吉辽蒙高考10题）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT 顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如图。其他条件均适宜，下 列叙述正确的是（　　）
A. ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与NTT结合
B. NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C. 图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D. 光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至
停止
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解析： 　NTT属于载体蛋白，载体蛋白转运时需要与所运输的物质结 合，A错误；根据题干信息可知，NTT介导的是顺浓度梯度运输，因此 NTT转运物质的方式不是主动运输，B错误；图中进入叶绿体基质的ATP也 可能由细胞质基质产生，C错误；光照充足时，叶绿体通过光合作用合成 的ATP增多，所需要的原料ADP和Pi增加，因此NTT运出ADP的数量会减 少甚至停止，D正确。
二、长句表达练
5. （2023·浙江1月选考23题节选）叶片是给植物其他器官提供有机物 的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同 库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产 物分配的影响。
叶绿体中的色素易溶于无
水乙醇　
C5　
ATP和NADPH　
CO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测　
课时跟踪检测
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1. （2025·陕西西安模拟）植物工厂中需LED灯给植物补光，以保持植物 的健康生长。从光合色素吸收光谱的角度分析，适宜的光源组合为（　　）
A. 红光和绿光 B. 红光和蓝紫光
C. 黄光和蓝紫光 D. 黄光和绿光
√
解析： 　叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光， 故从光合色素吸收光谱的角度分析，适宜的光源组合为红光和蓝紫光，B 正确，A、C、D错误。
2. 研究人员在研究水稻叶片颜色时，发现了叶片黄色突变体，叶片变黄与 叶绿素与类胡萝卜素的比值有关。下列叙述正确的是（　　）
A. 根细胞通过主动运输吸收的Mg可用于合成各种光合色素
B. 叶片黄色突变体的形成一定是由于环境因素如光照、温度、水分的影响
C. 叶片黄色突变体水稻的色素吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰值
D. 秋季植物叶片变黄主要是类胡萝卜素的含量增多造成的
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解析： 　Mg可以参与构成光合色素叶绿素，但不能参与构成类胡萝卜 素，A错误；叶片黄色突变体的形成可能是由于环境因素影响，还可能是 基因控制所引起，B错误；叶片黄色突变体水稻的色素主要为类胡萝卜 素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；秋季植物叶片变黄主要是温度 降低，叶绿素分解所导致，而不是类胡萝卜素含量增加所引起，D错误。
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3. （2025·湖北武汉模拟）某兴趣小组利用色素的提取和分离技术，设计 实验验证：光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合 成。下列叙述错误的是（　　）
A. 提取色素时加入碳酸钙是为了避免色素被破坏
B. 将暗处生长的韭菜幼苗等分为两组，一组光照，一组暗处理
C. 分离色素时滤液细线不能触及层析液，否则色素会被溶解
D. 暗处理组比光照组色素带窄，缺少自下而上的第3、4条色素带
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解析： 　在提取绿叶中的色素（如叶绿素）时加入碳酸钙的主要目的是 中和细胞内的有机酸，从而保护色素分子不被降解，A正确；根据实验目 的可知实验的自变量是光照条件（有无光照），将暗处生长的韭菜幼苗等 分为两组，一组光照，一组暗处理符合实验目的，B正确；若触及层析 液，滤液细线中的色素会直接溶解到层析液中，而不能在滤纸上扩散，C 正确；叶绿素的合成需要光，暗处理叶绿素合成受抑制，所以与光照组相 比缺少叶绿素a、叶绿素b，自上而下的第3、4条色素带，D错误。
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4. 下列关于光合作用探究历程的叙述，错误的是（　　）
A. 希尔的实验说明水的光解产生氧气，且氧气中的氧元素完全来自水
B. 在恩格尔曼的实验中，受到均匀光照，需氧细菌分布在水绵带状叶绿体 所有受光的部位
D. 供给小球藻14CO2，叶绿体内的三碳化合物首先出现14C
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解析： 　希尔的实验说明水的光解产生氧气，但没探究CO2的相关实验， 故不能说明植物光合作用产生的氧气全部来自水，A错误。
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5. 恩格尔曼利用需氧细菌和水绵为材料，探究叶绿体的功能。下列有关恩 格尔曼实验的叙述，错误的是（　　）
A. 水绵具有螺旋带状叶绿体，便于实验观察
B. 恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧
C. 将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内，进行实验
D. 用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和 蓝紫光区域
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解析： 　水绵具有螺旋带状叶绿体，用极细的光束可将叶绿体分为实验 组和对照组，便于实验观察，A正确；用极细的光束照射水绵的叶绿体， 发现需氧细菌集中分布在照光部位，所以恩格尔曼的实验直接证明叶绿体 吸收光能用于光合作用放氧，B正确；为排除空气中氧气的干扰，应将载 有水绵和需氧细菌的临时装片放在无空气的小室内，进行实验，C错误； 用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫 光区域，因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光，D正确。
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6. （2025·江苏扬州模拟）
将羽衣甘蓝的叶片色素提
取液在滤纸上进行点样，
先后置于层析液和蒸馏水
中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是（　　）
A. 色素5在层析液中的溶解度最小
B. 蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中
C. 色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光
D. 缺镁会影响色素3和4的含量
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解析： 　根据层析的结果，用层析液分离时不出现色素5，说明其在层析 液中的溶解度最小，A正确；蒸馏水分离时，点样点不能触及蒸馏水，而 是让滤纸的边缘接触蒸馏水，让蒸馏水在滤纸上慢慢扩散，B错误；1、 2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，因此它们依次 是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，均可吸收蓝紫光，镁只参与构 成叶绿素，故缺Mg会影响色素3和4的含量，C、D正确。
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7. （2025·河北邢台模拟）某同学以新鲜
的空心菜叶为材料，制得色素提取液。取
一张圆形滤纸片，在其中央穿一根棉线，
用吸管取色素提取液滴在圆形滤纸片正中，在一培养皿中加入层析液，将滤纸片上连接的棉线的另一端浸在层析液中，一段时间后得到色素的层析结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A. 叶片中的色素能溶于无水乙醇，故能得到色素提取液
B. 可用吸管在滤纸片中央连续重复多次滴入提取液
C. 将含有色素滤液的圆形滤纸片浸在层析液中分离效果更好
D. 层析结果最外圈和最内圈的条带对应的色素都能吸收红光和蓝紫光
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解析： 　叶片中的色素能溶于多种有机溶剂，如无水乙醇，A正确； 不能连续重复滴入提取液，应每次滴入后吹干，方可继续滴入，B错 误；若将含有色素滤液的圆形滤纸片浸在层析液中，则滤纸片上的色 素会溶于层析液，导致不会出现分离的条带，实验效果更差，C错误； 层析结果最外圈条带对应胡萝卜素，最内圈条带对应叶绿素b，胡萝卜 素不吸收红光，D错误。
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8. （2025·陕西咸阳模拟预测）某小组为探究某地区杨树的生长情况，提 取、分离并测定了杨树幼苗叶片光合色素的相对含量。若实验中忘记加入 碳酸钙，则结果最有可能是（　　）
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解析： 　在提取、分离并测定杨树幼苗叶片光合色素的相对含量的过程 中，碳酸钙能保护叶绿素不被破坏，在忘记添加碳酸钙的情况下，叶绿素 会受到破坏，距离滤液细线较近的两条色素带含量很低，而叶黄素和胡萝 卜素基本不受影响，且叶黄素的含量多于胡萝卜素，由于叶黄素在层析液 中的溶解度低于胡萝卜素，因此胡萝卜素离滤液细线的距离最远，其次为 叶黄素，而叶绿素距离最近，且含量最低，即D正确。
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9. （2025·河北秦皇岛三模）某科研
人员为了研究石油醚、苯、丙酮在
色素分离中的各自功能，分别用标
准层析液（石油醚∶丙酮∶苯＝
20∶2∶1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的色素，分离 时间为140秒，实验结果如图所示，下列分析正确的是（　　）
A. 标准层析液的实验结果中最窄的是叶黄素
B. 层析液中石油醚的主要作用是分离菠菜叶片中的胡萝卜素
C. 层析液中苯的作用是分离胡萝卜素和叶绿素a
D. 层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素
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解析： 　标准层洗液中滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿 素a、叶绿素b，据图可知，最窄的是胡萝卜素，A错误；石油醚分离出的 橙黄色的胡萝卜素，而其他色素还分布在起始线附近，可见其他色素在石 油醚中的溶解度很低，石油醚难以将其分离，B正确；与对照组相比，苯 分离出的3条色素带从上向下依次是叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，C错误； 与对照组相比，丙酮不能将菠菜叶中的4种色素较好的分离出来，3条色素 带混在一起，离起始线较远而且起始线处几乎没有任何色素，D错误。
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10. （2025·广东广州二模）金叶复叶槭是一种观赏性高的彩叶树种。其叶 片春季呈金黄色（金黄叶），后逐渐变为黄绿色（复绿叶）。某研究小组 以不同叶片为实验材料，测定相关指标，结果如下表。下列叙述正确的是 （　　）
种类 叶绿素/
（mg·g－1） 类胡萝卜素/
（mg·g－1） 类胡萝卜
素/叶绿素 叶绿体长
度/μm 叶绿体宽
度/μm
金黄叶 0.24 0.15 0.63 0.17 0.08
复绿叶 2.59 0.49 0.19 1.6 0.86
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A. 叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体基质中能捕获并转化光能
B. 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可用无水乙醇分离叶片中的色素
C. 叶片呈金黄色的重要原因是叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的值高
D. 光学显微镜下可观察到金黄叶的叶绿体较小，类囊体数量较少
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解析： 　叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而不是叶 绿体基质中，它们能捕获光能，其中少数处于特殊状态的叶绿素a还能转化 光能，A错误；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，常用无水乙醇来提 取叶片中的色素，B错误；叶片的颜色主要由所含色素的种类和含量决 定。从表格数据可知，金黄叶中叶绿素含量低，类胡萝卜素含量相对较 高，且类胡萝卜素/叶绿素的值高，这使得叶片呈现金黄色，C正确；光学 显微镜下可观察到叶绿体的形态和分布，但不能观察到类囊体数量，类囊 体属于亚显微结构，需要在电子显微镜下才能观察到，D错误。
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解析： 　小球藻是真核生物，不同于蓝细菌，具有完整的叶绿体，含有叶绿素和类胡萝卜素，D错误。
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12. （2025·贵州铜仁一模）现发现某植物纯合突变体种子萌发后长成 的植株具有较高的观赏价值，但其叶片中叶绿体发育异常，植株生长 困难。研究人员将该植物的野生型种子和纯合突变体种子在黑暗中萌 发后转移到正常光和弱光下培养一定时间，提取并检测叶片中色素的 含量，结果如表所示。
植株
类型 叶绿素相对含量 类胡萝卜素相对含量
正常光 弱光 正常光 弱光
野生型 18.0 3.0 9.1 2.3
突变型 0.3 2.8 0.1 0.1
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解析： 因为叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，无水乙醇是常 用的有机溶剂，所以提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常用的溶剂是无水乙 醇。弱光下野生型植株叶片中叶绿素的相对含量比在正常光照下低，这是 因为叶绿素的合成需要一定的光照，在弱光条件下，植物合成叶绿素的过 程可能受阻，不利于叶绿素的合成，导致叶绿素相对含量降低。
无水乙醇
叶绿素的合成需要一定的光照，弱光不利于叶绿素的合
成
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解析： 由表格数据可知，弱光下纯合突变体的叶绿素合成正常，但 类胡萝卜素含量极低，推测弱光条件下，细胞分裂素的合成可能与类胡萝 卜素有关，所以要使纯合突变体植株正常生长的措施是弱光照射，施用适 量的细胞分裂素。
类胡萝卜素
弱光下纯合突变体的叶绿素合成正常，但类胡萝卜素含量极低
弱光照射，施用适量的
细胞分裂素
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