第第頁專題6光合作用考點1捕獲光能的色素與結構(2024廣東，3，2分)銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是()A.選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨 B.研磨時用水補充損失的提取液C.將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D.用過的層析液直接倒入下水道【答案】C【解析】應選擇新鮮程度一致的葉片混合研磨，A錯誤；提取液是無水乙醇，加水補充會使乙醇濃度降低，不利于色素的提取，B錯誤；層析液中含有有毒的揮發性物質，應妥善處理，D錯誤。(2024北京，12，2分)五彩繽紛的月季裝點著美麗的京城，其中變色月季“光譜”備受青睞。“光譜”月季變色的主要原因是光照引起花瓣細胞液泡中花青素的變化。下列利用“光譜”月季進行的實驗，難以達成目的的是()A.用花瓣細胞觀察質壁分離現象B.用花瓣大量提取葉綠素C.探索生長素促進其插條生根的最適濃度D.利用幼嫩莖段進行植物組織培養【答案】B【解析】成熟的花瓣細胞中含有中央液泡，可用于觀察質壁分離現象；月季插條易生根，可用于探索生長素促進其插條生根的最適濃度；幼嫩莖段分裂能力強可作為外植體進行植物組織培養，A、C、D不符合題意。“光譜”月季花瓣細胞中不含葉綠素，B符合題意。(2024貴州，3，3分)為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法(一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質的濃度成正比)分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是()A.葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素B.分離提取液中的光合色素可采用紙層析法C.光合色素相對含量不同可使葉色出現差異D.測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段【答案】D【解析】葉綠素和類胡蘿卜素均能吸收藍紫光，故測定葉綠素的含量時不可使用藍紫光波段，D錯誤。(2023全國乙，2，6分)植物葉片中的色素對植物的生長發育有重要作用。下列有關葉綠體中色素的敘述，錯誤的是()A.氮元素和鎂元素是構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的薄膜上C.用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區有吸收峰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散得越慢【答案】D【解析】葉綠素的元素組成為C、H、O、N、Mg，因此氮元素和鎂元素是構成葉綠素分子的重要元素，A正確；葉綠素和類胡蘿卜素屬于光合色素，均存在于葉綠體中類囊體的薄膜上，B正確；胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，因此用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區有吸收峰，C正確；葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，D錯誤。易混易錯葉綠素由C、H、O、N、Mg組成，胡蘿卜素由C、H組成，葉黃素由C、H、O組成；葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。(2023江蘇，12，2分)下列關于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的是()A.用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B.若連續多次重復畫濾液細線可累積更多的色素，但易出現色素帶重疊C.該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量D.用紅色莧菜葉進行實驗可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間【答案】B【解析】用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞，A錯誤；若連續多次重復畫濾液細線可累積更多的色素，但會使濾液細線過寬，分離后濾紙上易出現色素帶重疊，B正確；該實驗分離色素后，濾紙條上色素帶的寬窄只能比較各種色素相對含量的多少，但不能測定各種色素的具體含量，C錯誤；花青素易溶于水而不易溶于石油醚等有機溶劑，若得到5條色素帶，距離濾液細線最近的應為花青素，即在葉綠素b的下方，D錯誤。(2022浙江1月選考，2，2分)以黑藻為材料進行“觀察葉綠體”活動。下列敘述正確的是()A.基部成熟葉片是最佳觀察材料B.葉綠體均勻分布于葉肉細胞中心C.葉綠體形態呈扁平的橢球形或球形D.不同條件下葉綠體的位置不變【答案】C【解析】黑藻幼嫩葉片薄，適宜作為“觀察葉綠體”活動的材料，A錯誤；黑藻葉肉細胞有中央液泡，葉綠體分布在液泡的周邊，B錯誤；葉綠體的位置可隨光照強度和方向的改變而改變，D錯誤。(2022湖北，12，2分)某植物的2種黃葉突變體表現型相似，測定各類植株葉片的光合色素含量(單位：μg·g-1)，結果如表。下列有關敘述正確的是 ()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2115203790.35A.兩種突變體的出現增加了物種多樣性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致突變體的葉片呈黃色【答案】D【解析】兩種突變體的出現增加了遺傳(基因)多樣性，但仍為同一物種，A錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，由表中兩種突變體的葉綠素、類胡蘿卜素的含量可判斷，突變體1比突變體2吸收紅光的能力更強，B錯誤；根據題干信息可知，兩種黃葉突變體的表現型相似，表中兩種突變體的光合色素含量有差異，不能確定是由不同基因的突變所致，C錯誤；分析表中數據可知，與野生型相比，黃葉突變體的葉綠素與類胡蘿卜素的比值都大幅度下降，由此可推斷，葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅度下降可導致突變體的葉片呈黃色，D正確。解題關鍵解答本題的前提條件是要明確光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，前者主要吸收紅光和藍紫光，而后者主要吸收藍紫光。(2022江蘇，5，2分)下列有關實驗方法的描述合理的是()A.將一定量胡蘿卜切碎，加適量水、石英砂，充分研磨，過濾，獲取胡蘿卜素提取液B.適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片，可先后觀察到細胞質流動與質壁分離現象C.檢測樣品中的蛋白質時，須加熱使雙縮脲試劑與蛋白質發生顯色反應D.用溴麝香草酚藍(水)溶液檢測發酵液中酒精含量的多少，可判斷酵母菌的呼吸方式【答案】B【解析】胡蘿卜素屬于脂溶性物質，應用有機溶劑提取，而非用水提取，A錯誤；黑藻葉片含有葉綠體和中央液泡，用適當濃度蔗糖溶液處理，可以葉綠體的運動為標志觀察到細胞質的流動，一段時間后可觀察到質壁分離現象，B正確；雙縮脲試劑與蛋白質發生紫色反應不需要加熱，C錯誤；溴麝香草酚藍溶液可用來檢測CO2，檢測酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液，顏色變化為由橙色變為灰綠色，D錯誤。(2021北京，13，2分)關于物質提取、分離或鑒定的高中生物學實驗，敘述錯誤的是()A.研磨肝臟以破碎細胞用于獲取含過氧化氫酶的粗提液B.利用不同物質在酒精溶液中溶解性的差異粗提DNAC.依據吸收光譜的差異對光合色素進行紙層析分離D.利用與雙縮脲試劑發生顏色變化的反應來鑒定蛋白質【答案】C【解析】肝細胞里含過氧化氫酶，A正確；DNA不溶于酒精，但某些蛋白質溶于酒精，B正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴散得快，反之則慢，即依據溶解度的差異對光合色素進行紙層析分離，C錯誤；蛋白質含肽鍵，與雙縮脲試劑反應呈紫色，D正確。(2021天津，6，4分)孟德爾說：“任何實驗的價值和效用，取決于所使用材料對于實驗目的的適合性。”下列實驗材料選擇不適合的是()A.用洋蔥鱗片葉表皮觀察細胞的質壁分離和復原現象B.用洋蔥根尖分生區觀察細胞有絲分裂C.用洋蔥鱗片葉提取和分離葉綠體中的色素D.用洋蔥鱗片葉粗提取DNA【答案】C【解析】紫色洋蔥鱗片葉外表皮可以用來觀察細胞的質壁分離和復原現象；洋蔥鱗片葉可以用來粗提取DNA；洋蔥根尖分生區可以用來觀察植物細胞有絲分裂。由于洋蔥鱗片葉沒有葉綠體，因此不能用來提取和分離葉綠體中的色素，故選C。(2021遼寧，5，2分)下列有關中學生物學實驗中觀察指標的描述，正確的是()選項實驗名稱觀察指標A探究植物細胞的吸水和失水細胞壁的位置變化B綠葉中色素的提取和分離濾紙條上色素帶的顏色、次序和寬窄C探究酵母菌細胞呼吸的方式酵母菌培養液的渾濁程度D觀察根尖分生組織細胞有絲分裂紡錘絲牽引染色體的運動【答案】B【解析】探究植物細胞的吸水和失水實驗中，應觀察原生質層與細胞壁的位置關系，A錯誤；探究酵母菌細胞呼吸的方式，應檢測CO2和酒精，可觀察石灰水的渾濁程度，C錯誤；觀察有絲分裂實驗，主要觀察染色體的形態、數目和位置，觀察的細胞是死細胞，看不到紡錘絲牽引染色體的運動，D錯誤。(2020江蘇單科，6，2分)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗，下列敘述錯誤的是()A.提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細線時應盡量減少樣液擴散【答案】B【解析】葉綠體色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，故可以用無水乙醇提取葉綠體色素，A正確；研磨時加入應CaCO3，其可以中和酸性物質，防止葉綠素被破壞，B錯誤；研磨時添加石英砂(SiO2)有助于對菠菜葉的充分研磨，易于提取色素，C正確；在濾紙條上畫濾液細線時，要用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細線，吹干后，再重復畫若干次，畫濾液細線時要細且齊，若濾液擴散會導致細線不齊，可能出現色素帶重疊現象，D正確。(2019海南單科，9，2分)下列關于高等植物光合作用的敘述，錯誤的是()A.光合作用的暗反應階段不能直接利用光能B.紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC.光反應中，將光能轉變為化學能需要有ADP的參與D.紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用【答案】B【解析】本題通過對光合色素及其相關知識的考查體現了生命觀念中的物質與能量觀、結構與功能觀。光合作用的暗反應階段不能直接利用光能，但需要利用光反應階段產生的[H]和ATP，A正確；胡蘿卜素不能吸收紅光，B錯誤；光反應中，將光能轉變為ATP中活躍的化學能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與，C正確；紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以轉變為ATP中活躍的化學能，D正確。(2017天津理綜，5，6分)葉綠體中的色素為脂溶性，液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料，下列實驗無法達到目的的是()A.用無水乙醇提取葉綠體中的色素B.用水做層析液觀察花青苷的色素帶C.用質壁分離和復原實驗探究細胞的失水與吸水D.用光學顯微鏡觀察表皮細胞染色體的形態和數目【答案】D【解析】本題考查綠葉中色素的提取與分離、細胞有絲分裂等相關知識。葉綠體色素為脂溶性，可溶于有機溶劑如無水乙醇，A可達到目的；花青苷為水溶性，類比葉綠體色素的分離方法，可用水做層析液觀察花青苷的色素帶，B可達到目的；質壁分離和復原實驗可用于探究細胞的吸水和失水，C可達到目的；細胞中的染色質只在有絲分裂或減數分裂過程中形成染色體，而表皮細胞無分裂能力，細胞中無染色體，D符合題意。易錯警示染色質與染色體是同種物質在細胞不同時期的兩種不同形態。在細胞分裂過程中，染色質絲螺旋纏繞，成為染色體；在細胞分裂末期，染色體解螺旋恢復為染色質狀態，而無分裂能力的細胞中不出現染色體。(2017課標全國Ⅲ，3，6分)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是()A.類胡蘿卜素在紅光區吸收的光能可用于光反應中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的【答案】A【解析】類胡蘿卜素主要吸收藍紫光基本不吸收紅光，A錯誤；不同光合色素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確；光合作用光反應階段色素對光的吸收會影響暗反應階段對CO2的利用，所以光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示，C正確；640~660nm波長的光屬于紅光區，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，所以葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。(2016課標全國Ⅱ，4，6分)關于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B.構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.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的【答案】C【解析】葉綠體中的色素是有機物，可溶解在有機溶劑乙醇中，A正確；Mg2+是參與構成葉綠素的成分，可由植物的根從土壤中吸收，B正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光，葉綠體中的色素主要吸收紅光、藍紫光用于光合作用，C錯誤；葉綠素的合成需要光照，黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的，D正確。(2016四川理綜，3，6分)下列有關實驗操作或方法所導致結果的描述，不正確的是()A.用紙層析法分離色素時，若濾液細線畫得過粗可能會導致色素帶出現重疊B.用葡萄制作果醋時，若先通入空氣再密封發酵可以增加醋酸含量提高品質C.提取胡蘿卜素時，若用酒精代替石油醚萃取將會導致胡蘿卜素提取率降低D.調查人群中色盲發病率時，若只在患者家系中調查將會導致所得結果偏高【答案】B【解析】用紙層析法分離葉綠體色素時，濾液細線要畫得細而直，若濾液細線畫得過粗，可能會導致色素帶出現重疊，A項正確；用葡萄制作果醋時，所用微生物為需氧型的醋酸桿菌，在發酵過程中裝置不能密封，B項錯誤；酒精是水溶性有機溶劑，而石油醚為水不溶性有機溶劑，石油醚可充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，所以用酒精代替石油醚萃取將會導致胡蘿卜素提取率降低，C項正確；調查人群中色盲發病率時，應在人群中隨機調查，若只在患者家系中調查，將會導致所得結果偏高，D項正確。(2016江蘇單科，17，2分)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是()A.應該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10mL提取液，研磨時一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應迅速記錄結果，否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發消失【答案】B【解析】應該在研磨葉片前加入碳酸鈣，A項錯誤；即使菜葉剪碎不夠充分，葉綠體色素也可以溶解在無水乙醇中進而提取光合色素，B項正確；鮮菠菜中含有較多水分，因此不能為獲得10mL提取液而一次性加入10mL乙醇，C項錯誤；層析完畢后，葉綠素條帶不會隨溶劑揮發而消失，D項錯誤。易錯警示(1)葉綠體色素的提取和分離過程中加入的試劑的作用：①SiO2，為了研磨充分；②CaCO3，防止葉綠素被破壞；③無水乙醇，溶解色素；④層析液，用于分離各種色素。(2)葉綠體中的色素不會隨層析液揮發。(2015江蘇單科，21，3分)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，如圖為濾紙層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(多選)()A.強光照導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光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同D.畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次【答案】ABC【解析】分析正常光照和強光照下的不同色素帶寬度可以發現，強光導致了葉綠素含量降低、類胡蘿卜素含量升高，這可能與類胡蘿卜素可以抵御強光照有關，A、B正確；葉綠素a的吸收波長更廣一些，C正確；為增加色素帶的色素含量，畫濾液細線時，濾液應在點樣線上重復畫幾次，D錯誤。審題方法本題的關鍵是對題圖的分析，通過對圖解的分析找出強光照下與正常光照下移栽幼苗光合色素濾紙層析結果的不同之處，理解色素帶寬窄與色素的含量及強光照的關系；同時結合已學相關知識對各選項作出準確分析判斷。(2022遼寧，22，10分)滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態災害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關系，進行如下實驗：Ⅰ.光合色素的提取、分離和含量測定(1)在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發現滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和。在細胞中，這些光合色素分布在。

(2)測定三個樣品的葉綠素含量，結果見表。樣品葉綠素a(mg·g-1)葉綠素b(mg·g-1)上層0.1990.123中層0.2280.123下層0.6840.453數據表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因為。

Ⅱ.光合作用關鍵酶Y的粗酶液制備和活性測定(3)研究發現，滸苔細胞質基質中存在酶Y，參與CO2的轉運過程，利于對碳的固定。酶Y粗酶液制備：定時測定光照強度并取一定量的滸苔甲和滸苔乙，制備不同光照強度下樣品的粗酶液，流程如圖1。圖1粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和。研磨時加入緩沖液的主要作用是穩定。離心后的為粗酶液。

(4)酶Y活性測定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性測試反應液中進行檢測，結果如圖2。圖2在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為μmol·m-2·s-1(填具體數字)，強光照會滸苔乙酶Y的活性。

【答案】(1)類胡蘿卜素類囊體薄膜(2)下層光照弱，滸苔通過增加葉綠素含量，以提高對光能的利用率(3)高溫變性維持酸堿度(pH)上清液(4)1800抑制【解析】(1)高等植物的光合色素包括葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)和類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃素)。在細胞中，光合色素分布在葉綠體類囊體薄膜上。(2)“藻席”下層光照弱，弱光環境中的植物可通過增加葉綠素含量來提高對光能的利用率，以此來適應環境。(3)酶Y的化學本質為蛋白質，強酸、強堿及高溫均會對其空間結構、活性產生影響，故粗酶液制備過程需保持低溫(防止酶降解和高溫變性)，研磨時加緩沖液主要是為了維持酸堿度穩定。破碎后的細胞碎片質量大于蛋白質，離心處理后，蛋白質應分布在上清液。(4)圖2顯示滸苔甲酶Y在12：00時活性最高，對應的光照強度為1800μmol·m-2·s-1。而滸苔乙酶Y的活性在弱光環境下更高，說明強光可抑制滸苔乙酶Y的活性。(2020浙江7月選考，27，7分)以洋蔥和新鮮菠菜為材料進行實驗。回答下列問題：(1)欲判斷臨時裝片中的洋蔥外表皮細胞是否為活細胞，可在蓋玻片的一側滴入質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液，用吸水紙從另一側吸水，重復幾次后，可根據是否發生現象來判斷。

(2)取新鮮菠菜葉片烘干粉碎，提取光合色素時，若甲組未加入碳酸鈣，與加入碳酸鈣的乙組相比，甲組的提取液會偏色。分離光合色素時，由于不同色素在層析液中的溶解度不同及在濾紙上的吸附能力不同，導致4種色素隨層析液在濾紙條上的不同而出現色素帶分層的現象。若用不同波長的光照射葉綠素a提取液，測量并計算葉綠素a對不同波長光的吸收率，可繪制出該色素的。

(3)在洋蔥根尖細胞分裂旺盛時段，切取根尖制作植物細胞有絲分裂臨時裝片時，經染色后，有利于根尖細胞的分散。制作染色體組型圖時，通常選用處于有絲分裂_______期細胞的染色體，原因是_______。

【答案】(1)質壁分離(2)黃移動速率吸收光譜(3)輕壓蓋玻片中中期的染色體縮短到最小的程度，最便于觀察和研究【解析】(1)分析本題中的信息可知，本小題考查的是質壁分離實驗的應用，結合所學的質壁分離知識，可直接作答。當洋蔥外表皮細胞浸潤在0.3g/mL的蔗糖溶液中時，由于蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度，因此活細胞會失水而發生質壁分離，即原生質層與細胞壁分離，故可根據是否發生質壁分離來判斷細胞死活。(2)由于碳酸鈣可以防止葉綠素被破壞，因此未加碳酸鈣的甲組的提取液中葉綠素會因破壞而減少，提取液因類胡蘿卜素的含量相對增多而偏黃色。不同光合色素在層析液中的溶解度不同及在濾紙上的吸附能力不同，因而隨層析液在濾紙條上移動的速率不同，據此特點可將4種光合色素分離。葉綠素a對不同波長光的吸收率不同，因而可繪制出該色素的吸收光譜。(3)制作植物根尖細胞有絲分裂臨時裝片的流程是解離→漂洗→染色和制片，制片時在載玻片上加一蓋玻片，用手指輕壓蓋玻片