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第五节　光合作用将光能转化为化学能
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能。
　1.基于光合作用与细胞呼吸的反应式,归纳总结两者的区别,形成结构与功能观。
　2.通过分析光合作用发生的场所、条件等,阐明光合作用的过程和实质,培养科学思维
能力。
　3.理解“光合色素的提取与分离”的实验原理和方法,掌握基本的实验操作技能。
　4.比较光反应和碳反应及其相互关系,明确两者是相辅相成、不可分割的统一整体,形成稳态与平衡观、物质与能量观。
　5.建构光强度、CO2浓度及温度变化对光合速率影响的曲线模型,综合分析影响光合作用的环境因素。
　6.分析影响光合作用的外界因素,并设计方案进行探究,培养科学探究能力。
　7.应用光合作用原理指导农业生产,并对生产实践中的相关内容做出理性解释和判断。
课时1　光合作用概述、光合色素的提取与分离实验操作
一、光合作用概述
1.光合作用概念
指绿色植物和蓝细菌等以 为原料,利用 合成糖类等有机物并释放 的过程。
2.光合作用总反应式
。
二、光合作用在叶绿体中进行
1.叶绿体的结构
2.叶绿体的功能
进行 的场所。
(1)叶绿体是进行光合作用的必要结构。(　×　)
(2)能合成有机物的生物就是自养生物。(　×　)
(3)线粒体和叶绿体为双层膜结构,其内膜中分别分布着与呼吸作用和光合作用有关的酶。(　×　)
三、光合色素的提取与分离
1.实验原理
(1)提取色素:光合色素是一类 物质,可利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来,本实验采用 进行提取。
(2)分离叶绿体中色素:各种色素在 中的溶解度不同, 高的随层析液在滤纸上扩散的速度快,反之则速度 ,因而色素就会随着层析液在滤纸上扩散而分离开。
2.实验步骤
(1)提取色素。
收集
(2)分离色素。
3.观察实验结果
5～10 min以后,取出滤纸条。待滤纸条干燥后,滤纸条上会出现4种不同颜色的光合色素带,由上至下依次为 、叶黄素、 和叶绿素b。
4.叶绿体中含有的光合色素
(1)光合色素在叶肉细胞中的含量 ,有些色素的含量会随着 或者生理特性的变化而发生变化。
(2)叶绿体中的 和 ,都是含 的有机分子,它们分别呈现蓝绿色、 。
(3)叶绿体中还有许多种黄色、橙色和红色的色素,合称为 ,其中最多的是 和 。
(4)在光合作用中,光合色素的作用是 ,将光能转化为 ,用于 的合成。
(1)层析时,滤纸条上的滤液细线要高于层析液液面。(　√　)
(2)用层析液提取和分离绿色叶片中的光合色素能得到四条色素带。(　×　)
(3)提取色素研磨时加入少许CaCO3,可防止叶绿体被破坏。(　×　)
(4)叶绿体中色素提取的原理是色素溶解在层析液中。(　×　)
一、光合色素的种类与作用
[典例1-1] 下图表示某正常绿色植物的叶绿体中各类色素的吸收光谱。下列叙述错误的是(　C　)
A.叶绿体中含有多种黄色、橙色和红色的色素,合称为类胡萝卜素
B.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,短时间内叶绿体中ATP的含量增加
C.用叶绿体中提取的色素混合液进行吸收光谱分析,在670 nm处的吸收峰有2个
D.对图示吸收光谱进行分析,在红光区存在吸收峰的有2种色素
[典例1-2]塑料大棚具有保温、增温和透光等功能。为了增加蔬菜的产量,应选择什么颜色的塑料薄膜(　A　)
A.无色 B.绿色
C.蓝色 D.红色
理解光合色素与吸收光谱
色素的 分布 叶绿体的类囊体膜上
吸收光谱 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;一般叶绿体中的色素只吸收可见光,不吸收红外光和紫外光
化学特性 不溶于水,能溶于乙醇、丙酮等有机溶剂
色素与 叶片 颜色 正常 绿色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色
叶色 变黄 寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄
叶色 变红 秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素(存在于液泡中),而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色
特别 说明 ①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少,绿光被反射出来; ②植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用; ③植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素
二、光合色素的提取与分离
[典例2-1] 下列有关光合色素的提取与分离实验的叙述,正确的是(　C　)
A.滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上的色素带重叠
B.可以用95%的酒精分离光合色素
C.点样的时候可用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔画的横线均匀地画出一条细而直的线
D.虽然接触了层析液等化学药品,但是实验结束后可以不用洗手直接进食
明确光合色素提取与分离实验中的注意事项及操作目的
实验 过程 注意事项 操作目的
提取 色素 ①选取新鲜的绿色叶片 使滤液中色素的含量高
②将新鲜的菠菜叶烘干、粉碎成干粉,研磨时加入2～3 mL 95%的酒精 溶解叶片中的色素
③研磨时加入少许的二氧化硅和碳酸钙 研磨充分和保护叶绿素
④迅速、充分研磨 防止溶剂挥发并充分溶解色素
⑤盛放滤液的试管管口加棉塞 防止色素分子被氧化
分离 色素 ①滤纸条预先干燥处理 使层析液在滤纸条上的扩散速度快
②滤纸条的一端剪去两角 防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快
③滤液细线要细、齐、直 使分离的色素带平齐、不重叠
④滤液细线干燥后重复画,共画3～4次 使分离的色素带清晰便于观察
⑤滤液细线不能触及层析液 防止色素直接溶解在层析液中
[典例2-2](杭州精诚联盟联考改编)某同学进行了系列实验,图1是绿色植物叶片的某种色素的吸收光谱,图2是质壁分离和复原实验的部分操作图,图3是叶绿体中色素纸层析分离的结果。下列说法正确的是(　B　)
图1
图2
图3
A.图1可表示胡萝卜素的吸收光谱图
B.图2吸水纸的作用是引流,随着质壁分离的发生细胞的吸水能力逐渐变大
C.出现图3结果的原因可能是研磨时没加二氧化硅
D.图3中色素带a和b的间距很大,说明它们的含量差异很大
纸层析法分离的光合色素类型、颜色及主要的吸光类型
　　产自杭州的龙井茶,鲜叶本身绿色,冲泡出的茶汤也是澄清透亮。由于茶园地处山区环境,早春温度低、晴天少,导致茶树新梢生长缓慢,采摘期延迟。据此回答下列问题:
(1)翠芽绿茶的茶叶鲜绿,是因为叶绿体中含有较多 (填色素)。但是冲泡出的茶汤却是澄清透亮的,原因是 。
(2)早春晴天少,茶园补光采用红光和蓝光的主要原因是 。
(3)研究人员为给春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导,在茶树新梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理(21 d)。设夜间不补光(CK)、LED1(红蓝光质比0.81)补光、LED2
(红蓝光质比1.65)补光和LED3(红蓝光质比2.10)补光4种处理,以期明确适宜该茶园使用的LED补光灯,部分实验数据如下表:
处理 芽头生长情况 茶叶中相关物质的含量
百芽鲜重 /(g/百个) 发芽密度 /(个/m2) 多酚/% 游离的氨 基酸/%
CK 20.7 219 22.7 1.8
LED1 29.0 252 27.9 2.4
LED2 22.0 271 25.6 1.9
LED3 21.7 209 24.1 1.8
表中结果表明:早春低温、弱光环境下的茶园用红蓝光质比为 的LED灯进行补光,实现高产、优质的效果显著。结合表中数据谈谈得出这一结论的依据: 。第五节　光合作用将光能转化为化学能
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能。
　1.基于光合作用与细胞呼吸的反应式,归纳总结两者的区别,形成结构与功能观。
　2.通过分析光合作用发生的场所、条件等,阐明光合作用的过程和实质,培养科学思维
能力。
　3.理解“光合色素的提取与分离”的实验原理和方法,掌握基本的实验操作技能。
　4.比较光反应和碳反应及其相互关系,明确两者是相辅相成、不可分割的统一整体,形成稳态与平衡观、物质与能量观。
　5.建构光强度、CO2浓度及温度变化对光合速率影响的曲线模型,综合分析影响光合作用的环境因素。
　6.分析影响光合作用的外界因素,并设计方案进行探究,培养科学探究能力。
　7.应用光合作用原理指导农业生产,并对生产实践中的相关内容做出理性解释和判断。
课时1　光合作用概述、光合色素的提取与分离实验操作
一、光合作用概述
1.光合作用概念
指绿色植物和蓝细菌等以二氧化碳和水为原料,利用光能合成糖类等有机物并释放氧气的过程。
2.光合作用总反应式
6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2。
二、光合作用在叶绿体中进行
1.叶绿体的结构
2.叶绿体的功能
进行光合作用的场所。
(1)叶绿体是进行光合作用的必要结构。(　×　)
提示:不是,原核细胞(如蓝细菌)虽没有叶绿体,但也能进行光合作用。
(2)能合成有机物的生物就是自养生物。(　×　)
提示:能利用无机物合成有机物的生物才是自养生物。
(3)线粒体和叶绿体为双层膜结构,其内膜中分别分布着与呼吸作用和光合作用有关的酶。(　×　)
提示:叶绿体内膜上无与光合作用有关的酶的分布。
三、光合色素的提取与分离
1.实验原理
(1)提取色素:光合色素是一类脂溶性物质,可利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来,本实验采用 95%的酒精进行提取。
(2)分离叶绿体中色素:各种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的速度快,反之则速度慢,因而色素就会随着层析液在滤纸上扩散而分离开。
2.实验步骤
(1)提取色素。
收集
(2)分离色素。
3.观察实验结果
5～10 min以后,取出滤纸条。待滤纸条干燥后,滤纸条上会出现4种不同颜色的光合色素带,由上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
4.叶绿体中含有的光合色素
(1)光合色素在叶肉细胞中的含量不同,有些色素的含量会随着季节或者生理特性的变化而发生变化。
(2)叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b,都是含镁的有机分子,它们分别呈现蓝绿色、黄绿色。
(3)叶绿体中还有许多种黄色、橙色和红色的色素,合称为类胡萝卜素,其中最多的是胡萝卜素和叶黄素。
(4)在光合作用中,光合色素的作用是吸收可见光,将光能转化为化学能,用于有机物的合成。
(1)层析时,滤纸条上的滤液细线要高于层析液液面。(　√　)
(2)用层析液提取和分离绿色叶片中的光合色素能得到四条色素带。(　×　)
提示:层析液用来分离光合色素,95%的酒精用来提取光合色素。
(3)提取色素研磨时加入少许CaCO3,可防止叶绿体被破坏。(　×　)
提示:加入少许CaCO3,可防止叶绿素被破坏。
(4)叶绿体中色素提取的原理是色素溶解在层析液中。(　×　)
提示:叶绿体中色素提取的原理是色素能溶解于有机溶剂中,如95%的酒精。
一、光合色素的种类与作用
[典例1-1] 下图表示某正常绿色植物的叶绿体中各类色素的吸收光谱。下列叙述错误的是(　C　)
A.叶绿体中含有多种黄色、橙色和红色的色素,合称为类胡萝卜素
B.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,短时间内叶绿体中ATP的含量增加
C.用叶绿体中提取的色素混合液进行吸收光谱分析,在670 nm处的吸收峰有2个
D.对图示吸收光谱进行分析,在红光区存在吸收峰的有2种色素
解析:叶绿体中除叶绿素外,还存在多种黄色、橙色和红色的色素,合称为类胡萝卜素,A正确;由 550 nm 波长的光转为670 nm波长的光后,色素吸收的光增加,光合作用光反应增强,所以短时间内叶绿体中ATP的含量增加,B正确;叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,670 nm处属于红光,从图中可以看出,在670 nm处,色素混合液只有1个吸收峰,C错误;叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,在红光区域,存在吸收峰的有叶绿素a和叶绿素b,D正确。
[典例1-2]塑料大棚具有保温、增温和透光等功能。为了增加蔬菜的产量,应选择什么颜色的塑料薄膜(　A　)
A.无色 B.绿色
C.蓝色 D.红色
解析:塑料薄膜能透过对应颜色的光,而无色薄膜能透过各种颜色的光,故用无色薄膜时植物获得的光能最多,产量最大,A符合题意。
理解光合色素与吸收光谱
色素的 分布 叶绿体的类囊体膜上
吸收光谱 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;一般叶绿体中的色素只吸收可见光,不吸收红外光和紫外光
化学特性 不溶于水,能溶于乙醇、丙酮等有机溶剂
色素与 叶片 颜色 正常 绿色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色
叶色 变黄 寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄
叶色 变红 秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素(存在于液泡中),而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色
特别 说明 ①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少,绿光被反射出来; ②植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用; ③植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素
二、光合色素的提取与分离
[典例2-1] 下列有关光合色素的提取与分离实验的叙述,正确的是(　C　)
A.滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上的色素带重叠
B.可以用95%的酒精分离光合色素
C.点样的时候可用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔画的横线均匀地画出一条细而直的线
D.虽然接触了层析液等化学药品,但是实验结束后可以不用洗手直接进食
解析:滤液细线浸入层析液,色素会溶解在层析液中,导致色素不能在滤纸条上扩散,A错误;光合色素能溶于有机溶剂,可以用95%的酒精提取光合色素,B错误;用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔画的横线均匀地画出一条细而直的线,待滤液干后,再画一次,共画3～4次,C正确;层析液中的苯有毒,实验结束后需要用肥皂洗手,不能不洗手直接进食,D错误。
明确光合色素提取与分离实验中的注意事项及操作目的
实验 过程 注意事项 操作目的
提取 色素 ①选取新鲜的绿色叶片 使滤液中色素的含量高
②将新鲜的菠菜叶烘干、粉碎成干粉,研磨时加入2～3 mL 95%的酒精 溶解叶片中的色素
③研磨时加入少许的二氧化硅和碳酸钙 研磨充分和保护叶绿素
④迅速、充分研磨 防止溶剂挥发并充分溶解色素
⑤盛放滤液的试管管口加棉塞 防止色素分子被氧化
分离 色素 ①滤纸条预先干燥处理 使层析液在滤纸条上的扩散速度快
②滤纸条的一端剪去两角 防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快
③滤液细线要细、齐、直 使分离的色素带平齐、不重叠
④滤液细线干燥后重复画,共画3～4次 使分离的色素带清晰便于观察
⑤滤液细线不能触及层析液 防止色素直接溶解在层析液中
[典例2-2](杭州精诚联盟联考改编)某同学进行了系列实验,图1是绿色植物叶片的某种色素的吸收光谱,图2是质壁分离和复原实验的部分操作图,图3是叶绿体中色素纸层析分离的结果。下列说法正确的是(　B　)
图1
图2
图3
A.图1可表示胡萝卜素的吸收光谱图
B.图2吸水纸的作用是引流,随着质壁分离的发生细胞的吸水能力逐渐变大
C.出现图3结果的原因可能是研磨时没加二氧化硅
D.图3中色素带a和b的间距很大,说明它们的含量差异很大
解析:通过图1可知,该色素存在两个吸收峰值,故对应的色素是叶绿素,不能表示胡萝卜素的吸收峰,A错误;图2吸水纸的作用是引流,让细胞浸润在相应的溶液中,若表示质壁分离过程,则随着质壁分离的发生细胞的吸水能力逐渐变大,B正确;出现图3结果的原因可能是研磨时没加碳酸钙,叶绿素被破坏,C错误;色素带a和b的间距大,说明它们在层析液中的溶解度差异大,D错误。
纸层析法分离的光合色素类型、颜色及主要的吸光类型
　　产自杭州的龙井茶,鲜叶本身绿色,冲泡出的茶汤也是澄清透亮。由于茶园地处山区环境,早春温度低、晴天少,导致茶树新梢生长缓慢,采摘期延迟。据此回答下列问题:
(1)翠芽绿茶的茶叶鲜绿,是因为叶绿体中含有较多叶绿素(填色素)。但是冲泡出的茶汤却是澄清透亮的,原因是叶绿素是脂溶性物质,不溶于水。
(2)早春晴天少,茶园补光采用红光和蓝光的主要原因是植物光合色素主要吸收红光和蓝紫光。
(3)研究人员为给春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导,在茶树新梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理(21 d)。设夜间不补光(CK)、LED1(红蓝光质比0.81)补光、LED2
(红蓝光质比1.65)补光和LED3(红蓝光质比2.10)补光4种处理,以期明确适宜该茶园使用的LED补光灯,部分实验数据如下表:
处理 芽头生长情况 茶叶中相关物质的含量
百芽鲜重 /(g/百个) 发芽密度 /(个/m2) 多酚/% 游离的氨 基酸/%
CK 20.7 219 22.7 1.8
LED1 29.0 252 27.9 2.4
LED2 22.0 271 25.6 1.9
LED3 21.7 209 24.1 1.8
表中结果表明:早春低温、弱光环境下的茶园用红蓝光质比为0.81的LED灯进行补光,实现高产、优质的效果显著。结合表中数据谈谈得出这一结论的依据:芽头生长状态好(芽头密度和芽头的鲜重大),并可(显著)增加茶多酚和游离的氨基酸含量(茶叶中相关物质的含量)。第五节　光合作用将光能转化为化学能
课时1　光合作用概述、光合色素的提取与分离实验操作
素养测练
对点达标练
知识点1　光合作用在叶绿体中进行
1.下列关于叶绿体的叙述,正确的是(　A　)
A.叶绿体是进行光合作用的场所
B.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用
C.叶绿体是具有单层膜结构的细胞器
D.叶绿体基质是进行光反应的主要场所
解析:叶绿体是进行光合作用的场所,A正确;蓝细菌没有叶绿体,但是含有藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,B错误;叶绿体是具有双层膜结构的细胞器,C错误;叶绿体基质是进行碳反应的场所,D错误。
2.下图为叶绿体结构模式图,下列关于其结构与功能的叙述,正确的是(　A　)
A.该结构与植物细胞的能量转换有关
B.①主要由纤维素构成
C.吸收光能的色素主要分布在②上
D.与光合作用有关的酶只位于④中
解析:叶绿体能将光能转化为化学能,A正确;①(叶绿体外膜)主要由磷脂和蛋白质组成,B错误;吸收光能的色素主要分布在③(类囊体膜)上,C错误;与光合作用有关的酶位于③和④中,D错误。
3.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是(　C　)
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素的合成受阻引起的
解析:叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中,A正确;镁作为细胞中的无机盐,可以离子的状态由植物的根从土壤中吸收,进而参与叶绿素的合成,B正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,可见光不包括红外光和紫外光,C错误;叶绿素的合成需要光,黑暗中生长的植物幼苗因没有光照而叶绿素的合成受阻,使类胡萝卜素的颜色显现出来,最终叶片呈黄色,D正确。
知识点2　光合色素的提取与分离
4.对菠菜绿叶中提取的色素进行分离,以色素扩散的距离为横坐标,光合色素的含量为纵坐标绘制图形。下列叙述正确的是(　A　)
A.色素甲呈黄绿色
B.滤纸条上色素带最宽的是丁
C.色素乙在层析液中溶解度最大
D.菠菜绿叶的新鲜程度不影响四种色素的含量
解析:色素甲为叶绿素b,呈黄绿色,A正确;光合色素乙(叶绿素a)的含量最多,滤纸条上色素带最宽的是乙,B错误;同一时间段内扩散距离越远,色素在层析液中的溶解度越大,色素扩散距离最远的是丁,即色素丁的溶解度最大,C错误;菠菜绿叶的新鲜程度会影响四种色素的含量,新鲜的叶片光合色素的含量丰富,否则色素可能被分解,影响实验结果,D错误。
5.某同学在完成色素提取和分离实验后,在滤纸条上得到四条明显分开的条带,但四条色素带都比正常颜色浅,其原因不可能是(　C　)
A.酒精加入量过大
B.没有加二氧化硅
C.没有加碳酸钙
D.画滤液细线的次数少
解析:酒精加入量过大,色素浓度低,颜色会变浅,A不符合题意;研磨时未加二氧化硅,会导致研磨不充分,提取的色素含量少,B不符合题意;研磨时未加碳酸钙,会破坏叶绿素,导致分离后形成的四条色素带中叶绿素的两条色素带比正常颜色浅,而类胡萝卜素的两条色素带不受影响,C符合题意;画滤液细线的次数少,会导致滤液细线上沉积的色素少,导致分离后形成的四条色素带都比正常颜色浅,D不符合题意。
6.下图为分离菠菜叶光合色素的实验装置及结果示意图(滤纸片中心点为点样处)。色素环带①是(　B　)
A.胡萝卜素 B.叶黄素
C.叶绿素a D.叶绿素b
解析:各种色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同,其中胡萝卜素扩散得最快,其次是叶黄素,然后是叶绿素a,扩散最慢的是叶绿素b,因此①是扩散较快的叶黄素,B符合题意。
7.(湖州高一期末)利用纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中,正确的是(　C　)
A. B. C. D.
解析:层析液是有机溶剂,具有一定的毒性且易挥发,所以要用软木塞塞紧试管口;滤液细线触到层析液,则色素溶解在层析液中,滤纸条上得不到色素带,实验失败。综上所述,C正确。
8.下图代表新鲜的菠菜叶光合色素纸层析的结果。若以秋冬的银杏落叶为材料,得到的色素带最可能有(　D　)
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
解析:据图示分析,由下而上的色素依次为叶绿素b(黄绿色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶黄素
(黄色)、胡萝卜素(橙色),秋冬的银杏落叶由于在低温条件下叶绿素已被分解,落叶中主要含叶黄素和胡萝卜素,所以得到的色素带最可能有③④,D符合题意。
综合提升练
9.叶绿体中的色素为脂溶性物质,液泡中紫红色的花青素为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是(　C　)
A.用95%的酒精提取叶绿体中的色素
B.用水作层析液观察花青素的色素带
C.用光学显微镜观察液泡、类囊体等结构
D.用于验证活细胞的细胞膜具有选择透过性
解析:由题干信息可知,可用95%的酒精提取叶绿体中的色素,A不符合题意;可用水作层析液提取并观察花青素的色素带,B不符合题意;用光学显微镜无法观察到类囊体,C符合题意;月季成熟的紫红色叶片细胞为成熟的细胞,因而可以通过质壁分离及复原实验来验证活细胞的细胞膜具有选择透过性,D不符合题意。
10.下图甲为叶绿体结构模式图,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(　B　)
甲
乙
A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成嵴而增大
B.图乙所示的结构来自图甲中的③
C.③含有4种色素,其中叶绿素b的含量最多
D.图乙中光合色素的合成与光照有关,与温度无关
解析:叶绿体通过形成大量的片层结构——类囊体,增大膜面积,A错误;图甲中的③是基粒,图乙结构含有光合色素,光合色素分布在基粒的类囊体膜上,所以图乙所示的结构来自图甲中的③,B正确;③中的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素a的含量最多,C错误;光合色素的合成既与光照有关,又与温度有关,D错误。
11.下图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色的深浅分别表示吸收量的多少)。下列有关叙述正确的是(　B　)
A.甲种色素主要是分布在层析结果滤纸条上自上而下的中间2条色素带
B.甲、乙分别是叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C.甲、乙分别是叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
D.乙种色素的含量达总色素的3/4
解析:甲图的吸收光谱主要在蓝紫光区和红光区,应为叶绿素的吸收光谱,其分布在层析结果滤纸条上自上而下的第三、四2条色素带,A错误。甲图的吸收光谱主要在蓝紫光区和红光区,应为叶绿素的吸收光谱;乙图的吸收光谱主要在蓝紫光区,应为类胡萝卜素的吸收光谱,B正确,C错误;乙种色素的含量达总色素的1/4,甲种色素的含量达总色素的3/4,
D错误。
12.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。下列叙述错误的是(　D　)
A.强光照导致了该植物叶绿素的含量降低
B.类胡萝卜素的含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
解析:滤纸条上从上到下依次是Ⅰ(胡萝卜素)、Ⅱ(叶黄素)、Ⅲ(叶绿素a)、Ⅳ(叶绿素b)。色素带的宽窄与色素的含量相关,与正常光照相比,强光照明显导致了叶绿素的含量降低,类胡萝卜素的含量增加,可见类胡萝卜素的含量增加有利于该植物抵御强光照,A、B正确;叶绿素a和叶绿素b的吸收峰波长不同,C正确;分离色素画滤液细线时,应在前一次画线晾干后再进行重复操作,D错误。
13.为了在杂交后代中选育有色洋葱,在种子萌发阶段,用分光光度法测定其幼苗叶片叶绿素的绝对含量进行间接甄别,尽早淘汰杂交后代中的白皮洋葱植株,结果如下表。下列叙述正确的是(　B　)
幼苗叶片 洋葱品种 黑暗下叶绿素 含量/(mg/L) 光照下叶绿素 含量/(mg/L)
红皮 4.6 16.9
黄皮 4.2 15.5
白皮 3.3 2.7
A.光照下白皮洋葱的叶绿素含量最低,其细胞光合作用强度一定低于红皮洋葱
B.比较光照条件下叶片叶绿素含量的差异,更有利于筛选出有色洋葱种苗
C.红皮和黄皮洋葱在光照下提升叶绿素含量可吸收更多的红外光
D.若用纸层析法替代分光光度法,可比较四条色素带中扩散最快的两条条带的宽窄进行甄别
解析:光照下白皮洋葱的叶绿素含量最低,但是影响光合作用的因素很多,因此其细胞的光合作用强度不一定低于红皮洋葱,A错误;根据表格分析可知,光照条件下,白皮洋葱的叶绿素含量远远低于红皮和黄皮洋葱的叶绿素含量,因此比较光照条件下叶片叶绿素含量的差异,更有利于筛选出有色洋葱种苗,B正确;光合色素吸收的是可见光,无法吸收红外光与紫外光,C错误;用纸层析法可比较四条色素带中扩散最慢的两条条带的宽窄进行甄别,
D错误。
14.拟南芥是生物学实验中常用的实验材料,用不同强度的光照射拟南芥叶片,叶肉细胞中叶绿体的位置和朝向如图所示,箭头代表光照方向。请回答下列问题:
(1)拟南芥叶肉细胞通常呈现绿色,与　　　　　　　　　上分布着捕获光能的色素有关,这些色素可分为两类,其中含量较高的是　　　 　。
(2)种植拟南芥时,如遇到连续阴雨天气最好选择相同光强度下的　　　(填“白光”“红光”或“绿光”)补充光照,但种植大棚作物选用　　　 　　(填“无色透明”“红色”或“绿色”)的薄膜。
(3)深秋拟南芥叶片由绿变黄,采用纸层析法对该叶片进行色素分离,滤纸条上自上而下的第　　　 　条色素带的颜色较浅或几乎没有,如果遇到连续阴雨天气用红光补充光照　　　　　　(填“较好”或“基本无效”),因为　

　。
(4)光照较弱时,拟南芥叶肉细胞中叶绿体的位置和朝向是
　,
叶绿体这样分布的意义是
　　　　　　　 　　　　　。
解析:(1)拟南芥叶肉细胞通常呈现绿色,与叶绿体的类囊体膜上分布着捕获光能的色素有关,这些色素可分为两类,叶绿素和类胡萝卜素,其中含量较高的是叶绿素(约占3/4)。
(2)如果遇到连续阴雨天气最好选择相同光强度下的红光补充光照(白光是复合光,同等光强度下红光提供的光能更多),但种植大棚作物选用无色透明的薄膜,以透过所有的色光,有利于植物的光合作用。(3)用纸层析法进行色素分离时,滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,深秋温度低,叶绿素被分解,使植物叶片由绿变黄,故滤纸条上自上而下的第三、第四条色素带的颜色较浅或几乎没有。由于深秋植物叶片由绿变黄,叶绿素的含量很低,吸收红光很少,且类胡萝卜素不吸收红光,故在连续阴雨天气用红光补充光照基本无效。(4)光照较弱时,拟南芥叶肉细胞中多数叶绿体分布在光照一侧,以椭球体的正面(面积较大的一面)朝向光源,以增大叶绿体的受光面积,吸收更多的光能,进行光合作用。
答案:(1)叶绿体的类囊体膜　叶绿素　(2)红光　无色透明
(3)三、第四　基本无效　 深秋植物叶片由绿变黄,叶绿素的含量很低,吸收红光很少,且类胡萝卜素不吸收红光
(4)多数叶绿体分布在光照一侧,以椭球体的正面(面积较大的一面)朝向光源　增大叶绿体的受光面积,吸收更多的光能
15.中国的饮食讲究“色、香、味”,颜色会影响消费。某同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25 ℃)下进行实验,方法和结果
如下表。
实验 组号 叶绿素 溶液/ mL 调pH 处理 时间/ min 溶液颜色
① 3.0 Y 10 绿色
② 3.0 7.0 10 绿色
③ 3.0 6.0 10 黄绿色
④ 3.0 5.0 10 黄褐色
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答下列问题:
(1)提取食用叶绿素的X应该为　 ,
原因是 　　　　　　　　 　　。
(2)表中Y应该为　　　　,原因是　
　　 　　　　　　。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于　　　　食品,否则　
　。
(4)该同学想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。
解析:(1)色素易溶于有机溶剂,不溶于水,因此提取食用叶绿素应选用对人体无害的有机
溶剂。(2)据表中数据可知,pH梯度为1.0,因此Y的数值为 8.0。(3)据题中实验结果可知,酸性条件可破坏叶绿素。(4)检测产品中是否含有其他色素,可利用纸层析法分离色素而
得出结论。
答案:(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精)　叶绿素易溶于有机溶剂,且应考虑溶剂对人体的影响
(2)8.0　以1.0作为pH梯度进行实验
(3)酸性　叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质
(4)纸层析法,其主要步骤是①制备滤纸条,②画滤液细线,③用层析液分离色素,④观察色素带。第五节　光合作用将光能转化为化学能
课时1　光合作用概述、光合色素的提取与分离实验操作
素养测练
对点达标练
知识点1　光合作用在叶绿体中进行
1.下列关于叶绿体的叙述,正确的是( )
A.叶绿体是进行光合作用的场所
B.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用
C.叶绿体是具有单层膜结构的细胞器
D.叶绿体基质是进行光反应的主要场所
2.下图为叶绿体结构模式图,下列关于其结构与功能的叙述,正确的是( )
A.该结构与植物细胞的能量转换有关
B.①主要由纤维素构成
C.吸收光能的色素主要分布在②上
D.与光合作用有关的酶只位于④中
3.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素的合成受阻引起的
知识点2　光合色素的提取与分离
4.对菠菜绿叶中提取的色素进行分离,以色素扩散的距离为横坐标,光合色素的含量为纵坐标绘制图形。下列叙述正确的是( )
A.色素甲呈黄绿色
B.滤纸条上色素带最宽的是丁
C.色素乙在层析液中溶解度最大
D.菠菜绿叶的新鲜程度不影响四种色素的含量
5.某同学在完成色素提取和分离实验后,在滤纸条上得到四条明显分开的条带,但四条色素带都比正常颜色浅,其原因不可能是( )
A.酒精加入量过大
B.没有加二氧化硅
C.没有加碳酸钙
D.画滤液细线的次数少
6.下图为分离菠菜叶光合色素的实验装置及结果示意图(滤纸片中心点为点样处)。色素环带①是( )
A.胡萝卜素 B.叶黄素
C.叶绿素a D.叶绿素b
7.(湖州高一期末)利用纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中,正确的是( )
A. B. C. D.
8.下图代表新鲜的菠菜叶光合色素纸层析的结果。若以秋冬的银杏落叶为材料,得到的色素带最可能有( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
(黄色)、胡萝卜素(橙色),秋冬的银杏落叶由于在低温条件下叶绿素已被分解,落叶中主要含叶黄素和胡萝卜素,所以得到的色素带最可能有③④,D符合题意。
综合提升练
9.叶绿体中的色素为脂溶性物质,液泡中紫红色的花青素为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是( )
A.用95%的酒精提取叶绿体中的色素
B.用水作层析液观察花青素的色素带
C.用光学显微镜观察液泡、类囊体等结构
D.用于验证活细胞的细胞膜具有选择透过性
10.下图甲为叶绿体结构模式图,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( )
甲
乙
A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成嵴而增大
B.图乙所示的结构来自图甲中的③
C.③含有4种色素,其中叶绿素b的含量最多
D.图乙中光合色素的合成与光照有关,与温度无关
11.下图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色的深浅分别表示吸收量的多少)。下列有关叙述正确的是( )
A.甲种色素主要是分布在层析结果滤纸条上自上而下的中间2条色素带
B.甲、乙分别是叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C.甲、乙分别是叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
D.乙种色素的含量达总色素的3/4
D错误。
12.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。下列叙述错误的是( )
A.强光照导致了该植物叶绿素的含量降低
B.类胡萝卜素的含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
13.为了在杂交后代中选育有色洋葱,在种子萌发阶段,用分光光度法测定其幼苗叶片叶绿素的绝对含量进行间接甄别,尽早淘汰杂交后代中的白皮洋葱植株,结果如下表。下列叙述正确的是( )
幼苗叶片 洋葱品种 黑暗下叶绿素 含量/(mg/L) 光照下叶绿素 含量/(mg/L)
红皮 4.6 16.9
黄皮 4.2 15.5
白皮 3.3 2.7
A.光照下白皮洋葱的叶绿素含量最低,其细胞光合作用强度一定低于红皮洋葱
B.比较光照条件下叶片叶绿素含量的差异,更有利于筛选出有色洋葱种苗
C.红皮和黄皮洋葱在光照下提升叶绿素含量可吸收更多的红外光
D.若用纸层析法替代分光光度法,可比较四条色素带中扩散最快的两条条带的宽窄进行甄别
D错误。
14.拟南芥是生物学实验中常用的实验材料,用不同强度的光照射拟南芥叶片,叶肉细胞中叶绿体的位置和朝向如图所示,箭头代表光照方向。请回答下列问题:
(1)拟南芥叶肉细胞通常呈现绿色,与　　　　　　　　　上分布着捕获光能的色素有关,这些色素可分为两类,其中含量较高的是　　　 　。
(2)种植拟南芥时,如遇到连续阴雨天气最好选择相同光强度下的　　　(填“白光”“红光”或“绿光”)补充光照,但种植大棚作物选用　　　 　　(填“无色透明”“红色”或“绿色”)的薄膜。
(3)深秋拟南芥叶片由绿变黄,采用纸层析法对该叶片进行色素分离,滤纸条上自上而下的第　　　 　条色素带的颜色较浅或几乎没有,如果遇到连续阴雨天气用红光补充光照　　　　　　(填“较好”或“基本无效”),因为　

　。
(4)光照较弱时,拟南芥叶肉细胞中叶绿体的位置和朝向是
　,
叶绿体这样分布的意义是
　　　　　　　 　　　　　。
15.中国的饮食讲究“色、香、味”,颜色会影响消费。某同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25 ℃)下进行实验,方法和结果
如下表。
实验 组号 叶绿素 溶液/ mL 调pH 处理 时间/ min 溶液颜色
① 3.0 Y 10 绿色
② 3.0 7.0 10 绿色
③ 3.0 6.0 10 黄绿色
④ 3.0 5.0 10 黄褐色
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答下列问题:
(1)提取食用叶绿素的X应该为　 ,
原因是 　　　　　　　　 　　。
(2)表中Y应该为　　　　,原因是　
　　 　　　　　　。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于　　　　食品,否则　
　。
(4)该同学想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。(共36张PPT)
第三章 细胞的代谢
第五节
光合作用将光能转化为化学能
课程标准
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转
变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
素养定位
1.基于光合作用与细胞呼吸的反应式，归纳总结两者的区别，形成结构与
功能观。
2.通过分析光合作用发生的场所、条件等，阐明光合作用的过程和实质，
培养科学思维能力。
3.理解“光合色素的提取与分离”的实验原理和方法，掌握基本的实验操作
技能。
4.比较光反应和碳反应及其相互关系，明确两者是相辅相成、不可分割的
统一整体，形成稳态与平衡观、物质与能量观。
5.建构光强度、 浓度及温度变化对光合速率影响的曲线模型，综合分
析影响光合作用的环境因素。
6.分析影响光合作用的外界因素，并设计方案进行探究，培养科学探究能力。
7.应用光合作用原理指导农业生产，并对生产实践中的相关内容做出理性
解释和判断。
课时1
光合作用概述、光合色素的提
取与分离实验操作
读教材·相信我能行
一、光合作用概述
1.光合作用概念
指绿色植物和蓝细菌等以______________为原料，利用______合成糖类等
有机物并释放______的过程。
2.光合作用总反应式
_ __________________________________________。
二氧化碳和水
光能
氧气
二、光合作用在叶绿体中进行
1.叶绿体的结构
2.叶绿体的功能
进行__________的场所。
光合作用
思维点拨
（1）叶绿体是进行光合作用的必要结构。( )
×
提示：不是,原核细胞（如蓝细菌）虽没有叶绿体,但也能进行光合作用。
（2）能合成有机物的生物就是自养生物。( )
×
提示：能利用无机物合成有机物的生物才是自养生物。
（3）线粒体和叶绿体为双层膜结构,其内膜中分别分布着与呼吸作用和光
合作用有关的酶。( )
×
提示：叶绿体内膜上无与光合作用有关的酶的分布。
三、光合色素的提取与分离
1.实验原理
（1）提取色素：光合色素是一类________物质，可利用脂溶剂将它们从
叶绿体中提取出来，本实验采用 ____________进行提取。
（2）分离叶绿体中色素：各种色素在________中的溶解度不同，_______
___高的随层析液在滤纸上扩散的速度快，反之则速度____，因而色素就
会随着层析液在滤纸上扩散而分离开。
脂溶性
的酒精
层析液
溶解度
慢
2.实验步骤
（1）提取色素。
（2）分离色素。
3.观察实验结果
以后，取出滤纸条。待滤纸条干燥后，滤纸条上会出现4种不
同颜色的光合色素带，由上至下依次为__________、叶黄素、_________
和叶绿素 。
胡萝卜素
叶绿素
4.叶绿体中含有的光合色素
（1）光合色素在叶肉细胞中的含量______，有些色素的含量会随着
________或者生理特性的变化而发生变化。
（2）叶绿体中的_________和_________，都是含____的有机分子，它们
分别呈现蓝绿色、________。
（3）叶绿体中还有许多种黄色、橙色和红色的色素，合称为___________，
其中最多的是__________和________。
（4）在光合作用中，光合色素的作用是____________，将光能转化为
________，用于________的合成。
不同
季节
叶绿素
叶绿素
镁
黄绿色
类胡萝卜素
胡萝卜素
叶黄素
吸收可见光
化学能
有机物
思维点拨
（1）层析时,滤纸条上的滤液细线要高于层析液液面。( )
√
（2）用层析液提取和分离绿色叶片中的光合色素能得到四条色素带。
( )
×
提示：层析液用来分离光合色素， 的酒精用来提取光合色素。
（3）提取色素研磨时加入少许 ,可防止叶绿体被破坏。( )
×
提示：加入少许 ,可防止叶绿素被破坏。
（4）叶绿体中色素提取的原理是色素溶解在层析液中。( )
×
提示：叶绿体中色素提取的原理是色素能溶解于有机溶剂中,如 的酒精。
攻难点·让我更出色
一、光合色素的种类与作用
［典例1-1］ 下图表示某正常绿色植物的叶绿体中各类色素的吸收光谱。
下列叙述错误的是( )
C
A.叶绿体中含有多种黄色、橙色和红色的
色素，合称为类胡萝卜素
B.由波长的光转为 波长的
光后，短时间内叶绿体中 的含量增加
C.用叶绿体中提取的色素混合液进行吸收
光谱分析，在 处的吸收峰有2个
D.对图示吸收光谱进行分析，在红光区存
在吸收峰的有2种色素
解析：叶绿体中除叶绿素外，还存在多种黄色、橙色和红色的色素，合称
为类胡萝卜素，A正确；由波长的光转为 波长的光后，色
素吸收的光增加，光合作用光反应增强，所以短时间内叶绿体中 的含
量增加，B正确；叶绿素和叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素
主要吸收蓝紫光，处属于红光，从图中可以看出，在 处，
色素混合液只有1个吸收峰，C错误；叶绿素和叶绿素 主要吸收红光和
蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在红光区域，存在吸收峰的有叶绿
素和叶绿素 ，D正确。
［典例1-2］ 塑料大棚具有保温、增温和透光等功能。为了增加蔬菜的产
量，应选择什么颜色的塑料薄膜( )
A
A.无色 B.绿色 C.蓝色 D.红色
解析：塑料薄膜能透过对应颜色的光，而无色薄膜能透过各种颜色的光，
故用无色薄膜时植物获得的光能最多，产量最大，A符合题意。
拓展提升
理解光合色素与吸收光谱
色素的分布 叶绿体的类囊体膜上
吸收光谱 _______________________________________________________________________
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；一般叶绿体中的色素只吸收可见光，不吸收红外
光和紫外光
色素的分布 叶绿体的类囊体膜上
化学特性 不溶于水，能溶于乙醇、丙酮等有机溶剂
色素与 叶片颜 色 正常绿色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为 ，且 对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色变黄 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳 定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄
叶色变红 秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多 的可溶性糖，有利于形成红色的花青素（存在于液 泡中），而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色
续表
色素的分布 叶绿体的类囊体膜上
特别说明 ①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素
对绿光的吸收少，绿光被反射出来；
②植物的液泡中含有的色素（花青素）不参
与光合作用；
③植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收
光能的色素
续表
二、光合色素的提取与分离
［典例2-1］ 下列有关光合色素的提取与分离实验的叙述，正确的是
( )
C
A.滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上的色素带重叠
B.可以用 的酒精分离光合色素
C.点样的时候可用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀地画出一
条细而直的线
D.虽然接触了层析液等化学药品，但是实验结束后可以不用洗手直接进食
解析：滤液细线浸入层析液，色素会溶解在层析液中，导致色素不能在滤
纸条上扩散，A错误；光合色素能溶于有机溶剂，可以用 的酒精提取光
合色素，B错误；用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀地画出一
条细而直的线，待滤液干后，再画一次，共画 次，C正确；层析液中
的苯有毒，实验结束后需要用肥皂洗手，不能不洗手直接进食，D错误。
拓展提升
明确光合色素提取与分离实验中的注意事项及操作目的
实验过程 注意事项 操作目的
提取色素 ①选取新鲜的绿色叶片 使滤液中色素的含量高
②将新鲜的菠菜叶烘干、粉碎成 干粉，研磨时加入 的酒精 溶解叶片中的色素
③研磨时加入少许的二氧化硅和 碳酸钙 研磨充分和保护叶绿素
实验过程 注意事项 操作目的
提取色素 ④迅速、充分研磨 防止溶剂挥发并充分溶
解色素
⑤盛放滤液的试管管口加棉塞 防止色素分子被氧化
分离色素 ①滤纸条预先干燥处理 使层析液在滤纸条上的
扩散速度快
②滤纸条的一端剪去两角 防止层析液在滤纸条的
边缘处扩散过快
续表
实验过程 注意事项 操作目的
分离色素 ③滤液细线要细、齐、直 使分离的色素带平齐、
不重叠
④滤液细线干燥后重复画，共画 次 使分离的色素带清晰便
于观察
⑤滤液细线不能触及层析液 防止色素直接溶解在层
析液中
续表
［典例2-2］ （杭州精诚联盟联考改编）某同学进行了系列实验，图1是绿色植物
叶片的某种色素的吸收光谱，图2是质壁分离和复原实验的部分操作图，图3是叶
绿体中色素纸层析分离的结果。下列说法正确的是 ( )
B
图1
图2
图3
A.图1可表示胡萝卜素的吸收光谱图
B.图2吸水纸的作用是引流，随着质壁分离的发生细胞的吸水能力逐渐变大
C.出现图3结果的原因可能是研磨时没加二氧化硅
D.图3中色素带和 的间距很大，说明它们的含量差异很大
解析：通过图1可知，该色素存在两个吸收峰值，故对应的色素是叶绿素，
不能表示胡萝卜素的吸收峰，A错误；图2吸水纸的作用是引流，让细胞浸
润在相应的溶液中，若表示质壁分离过程，则随着质壁分离的发生细胞的
吸水能力逐渐变大，B正确；出现图3结果的原因可能是研磨时没加碳酸钙，
叶绿素被破坏，C错误；色素带和 的间距大，说明它们在层析液中的溶
解度差异大，D错误。
拓展提升
纸层析法分离的光合色素类型、颜色及主要的吸光类型
链生活·实践我在行
产自杭州的龙井茶，鲜叶本身绿色，冲泡出的茶汤也是澄清透亮。由
于茶园地处山区环境，早春温度低、晴天少，导致茶树新梢生长缓慢，采
摘期延迟。据此回答下列问题：
（1）翠芽绿茶的茶叶鲜绿，是因为叶绿体中含有较多________
（填色素）。但是冲泡出的茶汤却是澄清透亮的，原因是______________
_________________。
叶绿素
叶绿素是脂溶
性物质，不溶于水
（2）早春晴天少，茶园补光采用红光和蓝光的主要原因是_____________
_____________________。
植物光合色素
主要吸收红光和蓝紫光
（3）研究人员为给春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导，在茶树新
梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理。设夜间不补光 、
红蓝光质比补光、红蓝光质比补光和
红蓝光质比补光4种处理，以期明确适宜该茶园使用的 补光灯，
部分实验数据如下表：
处理 芽头生长情况 茶叶中相关物质的含量
百芽鲜重/ 百个 发芽密度/ 个/ 多酚/% 游离的氨基酸/%
20.7 219 22.7 1.8
29.0 252 27.9 2.4
22.0 271 25.6 1.9
21.7 209 24.1 1.8
表中结果表明：早春低温、弱光环境下的茶园用红蓝光质比为_____的
灯进行补光，实现高产、优质的效果显著。结合表中数据谈谈得出这
一结论的依据：__________________________________________________
_____________________________________________________________。
0.81
芽头生长状态好（芽头密度和芽头的鲜重大），并可
（显著）增加茶多酚和游离的氨基酸含量（茶叶中相关物质的含量）

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