2025届高考生物一轮总复习必修1第三单元细胞的能量供应和利用第12讲捕获光能的色素和结构课件

这是一份2025届高考生物一轮总复习必修1第三单元细胞的能量供应和利用第12讲捕获光能的色素和结构课件，共31页。PPT课件主要包含了有机溶剂，层析液，2实验步骤，使研磨充分，保护色素，溶解色素，使扩散均匀，滤液细线，橙黄色，蓝绿色等内容，欢迎下载使用。

【课标要求】　活动：绿叶中色素的提取和分离。
1．绿叶中色素的提取和分离实验(1)实验原理。
[易错提醒]　胡萝卜素含量最少，其色素带最窄，在层析液中溶解度最大，所以扩散最快；叶绿素a的含量最多，其色素带最宽。
2．叶绿体的结构与功能(1)叶绿体的结构模式图。
3．叶绿体中色素的吸收光谱分析
[易错提醒]　植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素(叶绿素)对绿光吸收最少，绿光被反射出来。植物的液泡中也含有色素，但其中的色素不参与光合作用。
1．绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
 2．塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择(1)为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各种颜色的光均可被作物吸收(对黄绿色吸收较少)。(2)阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，宜选择植物吸收利用率最高的“红光或蓝紫光”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄绿光”利用率极低，从节省能源(节电、节省成本)的角度讲，用红灯泡、蓝紫灯泡效率最高。
3．影响叶绿素合成因素的分析
考向1　绿叶中色素的提取和分离1．(2024·湛江高三质检)下图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(　　)A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C．在敞开的烧杯中进行纸层析时，需通风操作D．实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b
解析：研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏，A项错误；层析液由有机溶剂配制而成，B项错误；层析液易挥发，进行纸层析时烧杯上要加盖，C项错误；分析题图可知，该种蓝细菌中没有叶黄素和叶绿素b，D项正确。
2．(2024·广州高三模拟)为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均会减小
解析：提取色素的原理是光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，A项正确；据题表可知，与不加二氧化硅(对照组)相比，加入二氧化硅能够增加叶绿素a的含量，减少叶绿素b的含量，所以加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取无益，B项错误；据题表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取得到的叶绿素总量(叶绿素a的量＋叶绿素b的量＝0.70 mg·g－1)最多，C项正确；碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若在研磨过程中未加入碳酸钙，则题表中数据均会减小，D项正确。
考向2　叶绿体的结构适于进行光合作用3．高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　)
A.图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上B．利用层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
解析：题图中①(叶绿素b)、②(叶绿素a)主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A项错误；利用层析法分离色素时，①(叶绿素b)应位于滤纸条的最下端，B项错误；植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少，绿光被反射出来，C项错误；在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境，故弱光下①(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D项正确。
4．(2023·高考全国卷甲)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是_____________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在____________上，其中类胡萝卜素主要吸收________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下在该悬浮液中不能产生糖，原因是________________________________________________________________________________。
黑暗条件下不能进行光反应，不能生成ATP和NADPH，因此不能还原C3，不能生成糖类
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。答案：实验思路：将叶绿体用无水乙醇脱色，用适量碘液处理，观察叶绿体的颜色变化。预期结果：叶绿体变蓝色。
高考真题体验1．(2020·高考江苏卷)采用新鲜菠菜叶片开展“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是(　　)A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C．研磨时添加二氧化硅有助于色素提取D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散解析：研磨时加入CaCO3可以防止叶绿素被破坏，B项错误。
2．(2022·湖北选择考)某植物的2种黄叶突变体表型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量(单位：μg·g－1)，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.2种突变体的出现增加了物种多样性B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C．2种突变体的光合色素含量差异是由不同基因的突变所致D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
解析：2种突变体与野生型是同一物种，所以突变体出现并没有增加物种多样性，而是因为基因的不同，增加了遗传(基因)多样性，A项错误；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，题表中数据显示，突变体1的叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)含量明显高于突变体2，故突变体1比突变体2吸收红光的能力强，B项错误；2种突变体的光合色素含量存在差异，其光合色素含量均低于野生型，且2种突变体的表型相似，因此二者可能是由相同基因发生不同方向的突变所致，C项错误；
分析题表数据可知，与野生型相比，黄叶突变体的叶绿素/类胡萝卜素的值都大幅度下降，叶绿素呈绿色，类胡萝卜素大多呈黄色，由此可推断，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅度下降可导致突变体的叶片呈黄色，D项正确。
3．(2023·海南选择考)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图所示。
回答下列问题：(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是_________；用层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第_________条。(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是______________，该光源的最佳补光时间是_________小时·天－1，判断该光源是最佳补光光源的依据是_____________________________________________________________________________________________。
在不同的补光时间内，补光光源为红光＋蓝光的组获得的平均花朵数均最多，有利于促进火龙果成花