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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者第1课时教案设计
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者第1课时教案设计，共14页。教案主要包含了捕获光能的色素，叶绿体的结构和功能等内容，欢迎下载使用。
一、捕获光能的色素
1.实验：绿叶中色素的提取和分离
(1)提取绿叶中的色素
①原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
②步骤
取材：称取5 g新鲜绿叶
↓
研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5～10 mL无水乙醇，
迅速、充分地进行研磨
↓
过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤
↓
收集：用试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严
(2)分离绿叶中的色素
①原理：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。
②步骤
制备滤纸条eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(剪滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长与宽略, 小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪, 去两角, ↓,铅笔画线：在距滤纸条去角的一端1 cm处, 用铅笔画一条细的横线))
↓
画滤液细线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液, ↓,画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线也可, 将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取, 滤液，在横线处按压出均匀的细线, ↓,重复画线：待滤液干后，重复画细线, 1～2次))
↓
分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插
入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口(不能让滤液细线触及层析液)，也
可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯
↓
观察并记录结果：滤纸条上出现4条色素带
2.色素的种类与光的吸收
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
(1)分离色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越慢( )
(2)研磨绿叶时，要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇( )
(3)色素分离后，在滤纸条上从上至下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b( )
(4)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：
1.提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若A是二氧化硅，B、C分别是什么？A、B、C各起什么作用？
提示 A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。
2.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？
提示 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，部分色素分子被破坏等；绿叶不新鲜，色素被分解。
3.制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？
提示 防止色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画1～2次。
4.色素分离时，关键应注意层析液不能触及滤液细线，为什么？
提示 若层析液触及滤液细线，则滤液细线中的色素会被层析液溶解，不能分离得到色素带。
二、叶绿体的结构和功能
1.叶绿体的结构
(1)[1]外膜和[2]内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。
(2)由[3]类囊体堆叠而成的[4]基粒，增大了膜面积。
(3)[3]类囊体的薄膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的色素。
(4)[5]叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。
(5)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。
2.叶绿体的功能
(1)功能：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
(2)叶绿体功能的实验验证
①实验者：德国科学家恩格尔曼。
②实验过程及现象
b.用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
③实验结论：直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。结合其他实验证据，科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论。
(1)没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用( )
(2)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内( )
(3)光合作用的酶分布于叶绿体内膜、外膜、类囊体薄膜和叶绿体基质中( )
答案 (1)× (2)× (3)×
下图是恩格尔曼探究叶绿体功能的实验示意图，据图思考：
1.该实验选择水绵和需氧细菌作为实验材料，有什么优点？
提示 水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。
2.甲组是在黑暗环境中用极细的光束照射叶绿体，需氧细菌的分布是怎样的？说明什么？
提示 需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的。
3.乙组是完全暴露在光照下，需氧细菌分布于叶绿体所有的受光部位，这组实验的设计目的是什么？
提示 和甲组进行对照，明确实验结果完全是由光照引起的。
4.两组实验都要求在隔绝空气的条件下进行，为什么？
提示 排除空气中的氧气对实验结果的干扰。
1.(2018·四川成都七中高一上月考)下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是( )
A.滤纸条上未见色素带，可能的原因是滤液细线触及层析液
B.依据色素可以溶于有机溶剂中，可以分离色素
C.研磨过程中需要加入碳酸钙，目的是使研磨充分
D.滤纸条上出现的四条色素带中最窄的一条呈蓝绿色
答案 A
解析 若滤液细线触及层析液，则色素会溶解到层析液中，导致滤纸条上无色素带，A正确；分离色素的原理是四种色素在层析液中的溶解度不同，B错误；研磨过程中需要加入碳酸钙，目的是防止色素被破坏，C错误；四条色素带中最窄的是胡萝卜素，呈橙黄色，D错误。
2.(2018·辽宁沈阳高一检测)如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是( )
A.a操作的目的是方便层析液的吸附
B.b铅笔细线能够促进色素的层析
C.如果c、d带宽减小一定是忘记添加碳酸钙
D.色素f在层析液中的溶解度最大
答案 D
解析 题图中a操作即剪去滤纸条的两角，其目的是防止层析液在滤纸条两边扩散过快，导致得到的色素带不整齐，A错误；b铅笔细线能够使得滤液细线画得细而直，得到的色素带比较整齐，便于观察，B错误；c、d带对应的色素分别为叶绿素b、叶绿素a，二者带宽减小说明滤液中叶绿素含量减少，原因可能是忘记添加碳酸钙，也可能是叶片不新鲜，叶绿素含量少，C错误；色素f是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，扩散最快，位于滤纸条的最上方，D正确。
3.如图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)，则甲、乙两图分别是( )
A.类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱
B.叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱
D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
答案 B
解析 由题图可知，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。
4.(2018·福建龙岩高一检测)如图甲是叶绿体结构模式图，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( )
A.图甲生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大
B.图乙所示的结构来自图甲中的③
C.③中的叶绿素在液泡中也有
D.②上含有与光合作用有关的酶
答案 B
解析 题图甲是叶绿体，主要通过大量的类囊体堆叠成基粒来增大膜面积，A错误；题图甲中的③是类囊体，题图乙含有光合色素，光合色素分布在类囊体薄膜上，所以题图乙所示的结构来自题图甲中的③，B正确；③中的色素是叶绿素和类胡萝卜素，与光合作用有关，液泡中的色素是花青素等，和光合作用没有关系，C错误；②是叶绿体外膜，与光合作用有关的酶分布在③和④中，D错误。
5.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和需氧细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的是( )
A.在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱
B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中
C.需氧细菌起指示作用
D.水绵的螺旋带状叶绿体有利于设置对照实验
答案 A
解析 本实验的目的是验证叶绿体在光照下能够产生氧气，而与光的颜色种类没有关系，不需要用三棱镜将混合光分解成连续光谱，A错误；为了防止环境中的氧气和光线对实验结果的影响，应将临时装片放置在没有空气的黑暗环境中，B正确；需氧细菌的分布表明了产生氧气的部位，因此需氧细菌起到了指示作用，C正确；水绵的螺旋带状叶绿体便于观察，有利于设置对照实验，D正确。
6.(2018·湖北荆州中学检测)下图表示叶绿体中色素的提取和分离实验的部分材料和用具，据图回答下列问题：
(1)图中步骤①加入研钵内的物质：A______________5～10 mL，作用是________________；B__________少许，作用是使研磨充分；C______________少许，作用是_______________。
(2)图中步骤②将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有______________________。
(3)图中步骤③滤纸条剪去两角的目的是_____________，画滤液细线的要求是__________。
(4)图中步骤④中关键应注意________________________；加盖的目的是_______________；色素带最宽的是________________，扩散速度最快的是______________。
答案 (1)无水乙醇 溶解色素 二氧化硅 碳酸钙 防止色素被破坏
(2)单层尼龙布
(3)防止两侧色素扩散过快使色素带不整齐 细、齐、直
(4)层析液不要触及滤液细线 防止层析液挥发 叶绿素a 胡萝卜素
解析 (1)无水乙醇的作用是溶解色素，二氧化硅使研磨充分，碳酸钙能防止色素被破坏。
(2)过滤研磨液时，漏斗基部不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上。一般用单层尼龙布过滤。(3)滤纸条剪去两角的作用是防止两侧色素扩散过快，使色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)层析时的关键是不能让层析液触及滤液细线，否则滤液细线中的色素会被层析液溶解而不能被分离。四种色素因溶解度的差异，造成在滤纸条上扩散速度不同，从而达到分离的目的。由于层析液有毒，而且容易挥发，所以要加盖。色素带的宽度不同是由各种色素含量不同造成的，含量越多，色素带越宽。一般植物叶片中叶绿素a含量最多，所以叶绿素a的色素带最宽。扩散速度最快的是胡萝卜素。
题组一 叶绿体中的色素
1.(2018·江苏宿州期末)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是( )
A.防止色素被破坏
B.使叶片充分研磨
C.使各种色素充分溶解在无水乙醇中
D.使叶绿素溶解在无水乙醇中
答案 C
解析 加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏，A错误；加入二氧化硅的作用是使叶片充分研磨，B错误；无水乙醇能溶解绿叶中的色素(包括叶绿素和类胡萝卜素)，进而提取色素，C正确、D错误。
2.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为( )
A.①②③④ B.②④①③
C.④②③① D.③②①④
答案 B
解析 色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素免受破坏，无水乙醇用于溶解色素，色素不溶于水。因此，甲同学不能提取出色素；乙同学操作符合要求，提取的色素多；丙同学在提取色素时，因未加入CaCO3，叶绿素会部分被破坏而导致含量减少，色素带变窄，而类胡萝卜素受影响较小，色素带几乎无变化；丁同学因未加入SiO2而导致研磨不充分，分离时各色素带都变窄。
3.(2018·甘肃兰州一中期末)叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于滤纸的最下端，主要原因是( )
A.分子量最小
B.分子量最大
C.在层析液中的溶解度最低
D.在层析液中的溶解度最高
答案 C
解析 叶绿素 b在层析液中溶解度最低，所以随层析液在滤纸条上扩散得最慢，位于最下端，C正确。
4.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，要使色素带清晰又整齐，下列措施与之无关的是( )
A.定性滤纸要干燥
B.剪去滤纸条一端的两角
C.滤液细线要画得细、齐、直、均匀
D.用于层析的容器要加塞或加盖
答案 D
解析 使色素带清晰整齐的措施有：定性滤纸要干燥；剪去滤纸条一端的两角；画滤液细线要画得细、齐、直、均匀；不让层析液触及滤液细线。这些都是为了保证同种色素随层析液扩散时速度一致，色素带整齐明显。用于层析的容器要加塞或加盖是为了防止层析液挥发，与使色素带清晰、整齐无关。
5.苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用适量无水乙醇提取苋菜叶片中的色素，然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上出现了不同的色素带，对色素带由上到下分析，下列有关叙述正确的是( )
A.第一条色素带对应的色素是叶黄素
B.第二条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光
C.第三条色素带对应的色素是呈现红色的花青素
D.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大
答案 B
解析 用无水乙醇提取的苋菜叶片色素经纸层析后，在滤纸条上形成的色素带从上到下依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b，前两者主要吸收蓝紫光，后两者主要吸收红光和蓝紫光。故由上到下第一条色素带对应的色素是胡萝卜素，A错误；第二条色素带对应的色素是叶黄素，主要吸收蓝紫光，B正确；第三条色素带对应的色素是叶绿素a，C错误；色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，所以第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小，D错误。
题组二 叶绿体的结构和功能
6.下列有关叶绿体的说法正确的是( )
A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中
C.叶绿体的功能不受细胞核调控
D.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需要穿过4层磷脂双分子层
答案 D
解析 叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒，扩大了膜面积，这与线粒体不同；叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶在类囊体薄膜和叶绿体基质中都有分布；叶绿体的功能受细胞核和叶绿体本身的调控；线粒体产生的CO2被同一细胞的叶绿体利用时，穿过的膜层数最少，只需要穿过2层线粒体膜和2层叶绿体膜共4层磷脂双分子层。
7.(2019·河南郑州高一检测)下列关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是( )
A.叶绿体中的一个个基粒就是一个个类囊体
B.全部光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C.组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D.基粒和类囊体扩大了叶绿体的膜面积
答案 D
解析 基粒由类囊体堆叠而成，多个类囊体堆叠成一个基粒，A错误；类囊体是单层膜围成的，叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，B错误；组成各基粒的类囊体之间在结构上是相互联系的，C错误；基粒和类囊体扩大了叶绿体的膜面积，D正确。
8.(2018·辽宁葫芦岛高一检测)如图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是( )
A.1具有选择透过性
B.吸收光能的色素分布在2上
C.与光合作用有关的酶只分布在3中
D.它具有双层膜
答案 C
解析 题图中结构1为叶绿体的外膜，主要由磷脂和蛋白质构成，在功能上具有选择透过性，A正确；结构2为类囊体堆叠而成的基粒，叶绿体色素分布于类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用，B正确；与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜(结构2)和叶绿体基质(结构3)中，C错误；由题图可知，叶绿体具有双层膜，D正确。
9.(2018·山西太原高一检测)将竖直放置的水绵和某种需氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，需氧细菌的分布情况最可能是( )
A.随机、均匀分布在混合液中
B.集中分布在上下两侧
C.集中分布在中央位置
D.集中分布在溶液的下层
答案 B
解析 由于色素主要吸收红光和蓝紫光，因此竖直放置的水绵在上侧红光处及下侧蓝紫光处的光合作用较强，产生的氧气较多，因此需氧细菌在这两处集中分布。
10.德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的吸收光谱。他将棱镜产生的散射光投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图所示)。他由实验结果得出光合作用在红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是( )
A.细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强
B.需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
C.需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D.需氧细菌大量消耗O2，使水绵的光合速率大幅度加快
答案 B
解析 细菌不能进行光合作用，该实验中进行光合作用的是水绵，A错误；该实验的设计思路是需氧细菌需要O2，水绵光合作用强的部位，产生的O2多，在O2含量多的地方需氧细菌的数量多，B正确；需氧细菌聚集多，说明光合作用产生的O2多，C错误；水绵光合速率的快慢与需氧细菌大量消耗氧气无明显关系，D错误。
11.(2018·山东青岛二中高一上期末)捕获光能的色素存在于叶绿体中，下列相关说法中不正确的是( )
A.色素种类有4种，分别是叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素
B.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
C.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
D.叶绿素对绿光吸收最多，所以叶子一般呈现绿色
答案 D
解析 叶绿体中的色素有两大类，分别是叶绿素和类胡萝卜素，前者又分为叶绿素a、叶绿素b，后者又分为叶黄素、胡萝卜素，A正确；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，B正确；绿叶的色素中叶绿素含量约占3/4，类胡萝卜素含量约占1/4，C正确；叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶子一般呈现绿色，D错误。
12.下列关于叶绿体的色素叙述错误的是 ( )
A.矿质元素能影响叶绿素的合成
B.提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂
C.低温条件下色素合成受阻
D.黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在
答案 B
解析 Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如无水乙醇或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。
13.(2018·四川成都七中月考)(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为____________。
(2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的__________________________________________可判断条带的色素种类。
(3)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是叶片中某些色素降解所致，丙同学则认为这是某些色素含量增加所致。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？将实验步骤补充完整。
第一步：从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的__________叶片和__________叶片为实验材料。
第二步：在相同条件下，再次进行绿叶中色素的__________________________________实验。
第三步：测定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素的____________和____________，得出结论。
答案 (1)叶绿素b (2)吸收光谱 (3)已变黄 正常 提取和分离 种类 含量
解析 (1)在滤纸条上出现的色素带从上到下依次为胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。(2)不同的色素吸收不同波长的光，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。所以通过分析色素溶液的吸收光谱可判断条带的色素种类。(3)欲探究叶片变黄的原因，可以提取出发黄叶片和正常叶片中的相关色素，测定色素的含量和种类并进行比较，从而得出结论。实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则等。
14.叶绿素是植物细胞内参与光合作用的重要色素，请回答下列相关问题：
(1)叶绿素等光合色素分布在叶绿体的____________上，与糖类相比，叶绿素分子中特有的元素是____________。
(2)将绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到明显变暗的是____________区域。分离色素所依据的原理是___________，使用的方法是__________。
(3)植物种子在黑暗中萌发形成的幼苗，节间特别长，叶子很小，呈黄色或黄白色，即“黄化现象”。从光合色素形成所需要的环境条件方面进行分析，“黄化现象”说明了
________________________________________________________________________。
答案 (1)类囊体薄膜 氮(N)、镁(Mg) (2)红光和蓝紫光 不同的色素在层析液中的溶解度不同 纸层析法 (3)叶绿素的形成需要光，类胡萝卜素的形成可以不需要光
解析 (1)与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素与糖类相比含有氮元素和镁元素。
(2)叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，所以将绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中红光和蓝紫光区域明显变暗；叶绿体色素分离的原理是不同的色素在层析液中的溶解度不同，使用的方法是纸层析法。
(3)由题意可知，叶绿素的形成需要光，类胡萝卜素的形成可以不需要光。
15.德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋带状的叶绿体)，研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有需氧细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移往氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何？__________________，如此分布是因为光合作用释放________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是__________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在______________________________、_____________________________________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？___________________________________，在____________________________________________________________区域的细菌特别多。
答案 (1)细菌集中分布在叶绿体周围 O2 (2)叶绿体 类囊体薄膜上 类囊体薄膜上和叶绿体基质中 (3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝光
解析 (1)B情况下，叶绿体受光均匀，需氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋带状的叶绿体与需氧细菌的关系可以看出进行光合作用的场所是叶绿体，色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而酶有的分布在类囊体薄膜上，有的分布在叶绿体基质中。(3)在装置C的实验中，自变量是光色，主要有红、绿、蓝三区，而在红光和蓝光区域的需氧细菌远远多于绿光区域。项目
甲
乙
丙
丁
无水乙醇
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
一、捕获光能的色素
1.实验：绿叶中色素的提取和分离
(1)提取绿叶中的色素
①原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
②步骤
取材：称取5 g新鲜绿叶
↓
研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5～10 mL无水乙醇，
迅速、充分地进行研磨
↓
过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤
↓
收集：用试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严
(2)分离绿叶中的色素
①原理：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。
②步骤
制备滤纸条eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(剪滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长与宽略, 小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪, 去两角, ↓,铅笔画线：在距滤纸条去角的一端1 cm处, 用铅笔画一条细的横线))
↓
画滤液细线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液, ↓,画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线也可, 将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取, 滤液，在横线处按压出均匀的细线, ↓,重复画线：待滤液干后，重复画细线, 1～2次))
↓
分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插
入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口(不能让滤液细线触及层析液)，也
可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯
↓
观察并记录结果：滤纸条上出现4条色素带
2.色素的种类与光的吸收
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
(1)分离色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越慢( )
(2)研磨绿叶时，要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇( )
(3)色素分离后，在滤纸条上从上至下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b( )
(4)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：
1.提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，若A是二氧化硅，B、C分别是什么？A、B、C各起什么作用？
提示 A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。
2.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？
提示 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，部分色素分子被破坏等；绿叶不新鲜，色素被分解。
3.制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？
提示 防止色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画1～2次。
4.色素分离时，关键应注意层析液不能触及滤液细线，为什么？
提示 若层析液触及滤液细线，则滤液细线中的色素会被层析液溶解，不能分离得到色素带。
二、叶绿体的结构和功能
1.叶绿体的结构
(1)[1]外膜和[2]内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。
(2)由[3]类囊体堆叠而成的[4]基粒，增大了膜面积。
(3)[3]类囊体的薄膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的色素。
(4)[5]叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。
(5)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。
2.叶绿体的功能
(1)功能：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
(2)叶绿体功能的实验验证
①实验者：德国科学家恩格尔曼。
②实验过程及现象
b.用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
③实验结论：直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。结合其他实验证据，科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论。
(1)没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用( )
(2)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内( )
(3)光合作用的酶分布于叶绿体内膜、外膜、类囊体薄膜和叶绿体基质中( )
答案 (1)× (2)× (3)×
下图是恩格尔曼探究叶绿体功能的实验示意图，据图思考：
1.该实验选择水绵和需氧细菌作为实验材料，有什么优点？
提示 水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。
2.甲组是在黑暗环境中用极细的光束照射叶绿体，需氧细菌的分布是怎样的？说明什么？
提示 需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的。
3.乙组是完全暴露在光照下，需氧细菌分布于叶绿体所有的受光部位，这组实验的设计目的是什么？
提示 和甲组进行对照，明确实验结果完全是由光照引起的。
4.两组实验都要求在隔绝空气的条件下进行，为什么？
提示 排除空气中的氧气对实验结果的干扰。
1.(2018·四川成都七中高一上月考)下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是( )
A.滤纸条上未见色素带，可能的原因是滤液细线触及层析液
B.依据色素可以溶于有机溶剂中，可以分离色素
C.研磨过程中需要加入碳酸钙，目的是使研磨充分
D.滤纸条上出现的四条色素带中最窄的一条呈蓝绿色
答案 A
解析 若滤液细线触及层析液，则色素会溶解到层析液中，导致滤纸条上无色素带，A正确；分离色素的原理是四种色素在层析液中的溶解度不同，B错误；研磨过程中需要加入碳酸钙，目的是防止色素被破坏，C错误；四条色素带中最窄的是胡萝卜素，呈橙黄色，D错误。
2.(2018·辽宁沈阳高一检测)如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是( )
A.a操作的目的是方便层析液的吸附
B.b铅笔细线能够促进色素的层析
C.如果c、d带宽减小一定是忘记添加碳酸钙
D.色素f在层析液中的溶解度最大
答案 D
解析 题图中a操作即剪去滤纸条的两角，其目的是防止层析液在滤纸条两边扩散过快，导致得到的色素带不整齐，A错误；b铅笔细线能够使得滤液细线画得细而直，得到的色素带比较整齐，便于观察，B错误；c、d带对应的色素分别为叶绿素b、叶绿素a，二者带宽减小说明滤液中叶绿素含量减少，原因可能是忘记添加碳酸钙，也可能是叶片不新鲜，叶绿素含量少，C错误；色素f是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，扩散最快，位于滤纸条的最上方，D正确。
3.如图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)，则甲、乙两图分别是( )
A.类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱
B.叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱
D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
答案 B
解析 由题图可知，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。
4.(2018·福建龙岩高一检测)如图甲是叶绿体结构模式图，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( )
A.图甲生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大
B.图乙所示的结构来自图甲中的③
C.③中的叶绿素在液泡中也有
D.②上含有与光合作用有关的酶
答案 B
解析 题图甲是叶绿体，主要通过大量的类囊体堆叠成基粒来增大膜面积，A错误；题图甲中的③是类囊体，题图乙含有光合色素，光合色素分布在类囊体薄膜上，所以题图乙所示的结构来自题图甲中的③，B正确；③中的色素是叶绿素和类胡萝卜素，与光合作用有关，液泡中的色素是花青素等，和光合作用没有关系，C错误；②是叶绿体外膜，与光合作用有关的酶分布在③和④中，D错误。
5.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和需氧细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的是( )
A.在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱
B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中
C.需氧细菌起指示作用
D.水绵的螺旋带状叶绿体有利于设置对照实验
答案 A
解析 本实验的目的是验证叶绿体在光照下能够产生氧气，而与光的颜色种类没有关系，不需要用三棱镜将混合光分解成连续光谱，A错误；为了防止环境中的氧气和光线对实验结果的影响，应将临时装片放置在没有空气的黑暗环境中，B正确；需氧细菌的分布表明了产生氧气的部位，因此需氧细菌起到了指示作用，C正确；水绵的螺旋带状叶绿体便于观察，有利于设置对照实验，D正确。
6.(2018·湖北荆州中学检测)下图表示叶绿体中色素的提取和分离实验的部分材料和用具，据图回答下列问题：
(1)图中步骤①加入研钵内的物质：A______________5～10 mL，作用是________________；B__________少许，作用是使研磨充分；C______________少许，作用是_______________。
(2)图中步骤②将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有______________________。
(3)图中步骤③滤纸条剪去两角的目的是_____________，画滤液细线的要求是__________。
(4)图中步骤④中关键应注意________________________；加盖的目的是_______________；色素带最宽的是________________，扩散速度最快的是______________。
答案 (1)无水乙醇 溶解色素 二氧化硅 碳酸钙 防止色素被破坏
(2)单层尼龙布
(3)防止两侧色素扩散过快使色素带不整齐 细、齐、直
(4)层析液不要触及滤液细线 防止层析液挥发 叶绿素a 胡萝卜素
解析 (1)无水乙醇的作用是溶解色素，二氧化硅使研磨充分，碳酸钙能防止色素被破坏。
(2)过滤研磨液时，漏斗基部不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上。一般用单层尼龙布过滤。(3)滤纸条剪去两角的作用是防止两侧色素扩散过快，使色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)层析时的关键是不能让层析液触及滤液细线，否则滤液细线中的色素会被层析液溶解而不能被分离。四种色素因溶解度的差异，造成在滤纸条上扩散速度不同，从而达到分离的目的。由于层析液有毒，而且容易挥发，所以要加盖。色素带的宽度不同是由各种色素含量不同造成的，含量越多，色素带越宽。一般植物叶片中叶绿素a含量最多，所以叶绿素a的色素带最宽。扩散速度最快的是胡萝卜素。
题组一 叶绿体中的色素
1.(2018·江苏宿州期末)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是( )
A.防止色素被破坏
B.使叶片充分研磨
C.使各种色素充分溶解在无水乙醇中
D.使叶绿素溶解在无水乙醇中
答案 C
解析 加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏，A错误；加入二氧化硅的作用是使叶片充分研磨，B错误；无水乙醇能溶解绿叶中的色素(包括叶绿素和类胡萝卜素)，进而提取色素，C正确、D错误。
2.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为( )
A.①②③④ B.②④①③
C.④②③① D.③②①④
答案 B
解析 色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素免受破坏，无水乙醇用于溶解色素，色素不溶于水。因此，甲同学不能提取出色素；乙同学操作符合要求，提取的色素多；丙同学在提取色素时，因未加入CaCO3，叶绿素会部分被破坏而导致含量减少，色素带变窄，而类胡萝卜素受影响较小，色素带几乎无变化；丁同学因未加入SiO2而导致研磨不充分，分离时各色素带都变窄。
3.(2018·甘肃兰州一中期末)叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于滤纸的最下端，主要原因是( )
A.分子量最小
B.分子量最大
C.在层析液中的溶解度最低
D.在层析液中的溶解度最高
答案 C
解析 叶绿素 b在层析液中溶解度最低，所以随层析液在滤纸条上扩散得最慢，位于最下端，C正确。
4.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，要使色素带清晰又整齐，下列措施与之无关的是( )
A.定性滤纸要干燥
B.剪去滤纸条一端的两角
C.滤液细线要画得细、齐、直、均匀
D.用于层析的容器要加塞或加盖
答案 D
解析 使色素带清晰整齐的措施有：定性滤纸要干燥；剪去滤纸条一端的两角；画滤液细线要画得细、齐、直、均匀；不让层析液触及滤液细线。这些都是为了保证同种色素随层析液扩散时速度一致，色素带整齐明显。用于层析的容器要加塞或加盖是为了防止层析液挥发，与使色素带清晰、整齐无关。
5.苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用适量无水乙醇提取苋菜叶片中的色素，然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上出现了不同的色素带，对色素带由上到下分析，下列有关叙述正确的是( )
A.第一条色素带对应的色素是叶黄素
B.第二条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光
C.第三条色素带对应的色素是呈现红色的花青素
D.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大
答案 B
解析 用无水乙醇提取的苋菜叶片色素经纸层析后，在滤纸条上形成的色素带从上到下依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b，前两者主要吸收蓝紫光，后两者主要吸收红光和蓝紫光。故由上到下第一条色素带对应的色素是胡萝卜素，A错误；第二条色素带对应的色素是叶黄素，主要吸收蓝紫光，B正确；第三条色素带对应的色素是叶绿素a，C错误；色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，所以第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小，D错误。
题组二 叶绿体的结构和功能
6.下列有关叶绿体的说法正确的是( )
A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中
C.叶绿体的功能不受细胞核调控
D.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需要穿过4层磷脂双分子层
答案 D
解析 叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒，扩大了膜面积，这与线粒体不同；叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶在类囊体薄膜和叶绿体基质中都有分布；叶绿体的功能受细胞核和叶绿体本身的调控；线粒体产生的CO2被同一细胞的叶绿体利用时，穿过的膜层数最少，只需要穿过2层线粒体膜和2层叶绿体膜共4层磷脂双分子层。
7.(2019·河南郑州高一检测)下列关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是( )
A.叶绿体中的一个个基粒就是一个个类囊体
B.全部光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C.组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D.基粒和类囊体扩大了叶绿体的膜面积
答案 D
解析 基粒由类囊体堆叠而成，多个类囊体堆叠成一个基粒，A错误；类囊体是单层膜围成的，叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，B错误；组成各基粒的类囊体之间在结构上是相互联系的，C错误；基粒和类囊体扩大了叶绿体的膜面积，D正确。
8.(2018·辽宁葫芦岛高一检测)如图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是( )
A.1具有选择透过性
B.吸收光能的色素分布在2上
C.与光合作用有关的酶只分布在3中
D.它具有双层膜
答案 C
解析 题图中结构1为叶绿体的外膜，主要由磷脂和蛋白质构成，在功能上具有选择透过性，A正确；结构2为类囊体堆叠而成的基粒，叶绿体色素分布于类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用，B正确；与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜(结构2)和叶绿体基质(结构3)中，C错误；由题图可知，叶绿体具有双层膜，D正确。
9.(2018·山西太原高一检测)将竖直放置的水绵和某种需氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，需氧细菌的分布情况最可能是( )
A.随机、均匀分布在混合液中
B.集中分布在上下两侧
C.集中分布在中央位置
D.集中分布在溶液的下层
答案 B
解析 由于色素主要吸收红光和蓝紫光，因此竖直放置的水绵在上侧红光处及下侧蓝紫光处的光合作用较强，产生的氧气较多，因此需氧细菌在这两处集中分布。
10.德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的吸收光谱。他将棱镜产生的散射光投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图所示)。他由实验结果得出光合作用在红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是( )
A.细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强
B.需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
C.需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D.需氧细菌大量消耗O2，使水绵的光合速率大幅度加快
答案 B
解析 细菌不能进行光合作用，该实验中进行光合作用的是水绵，A错误；该实验的设计思路是需氧细菌需要O2，水绵光合作用强的部位，产生的O2多，在O2含量多的地方需氧细菌的数量多，B正确；需氧细菌聚集多，说明光合作用产生的O2多，C错误；水绵光合速率的快慢与需氧细菌大量消耗氧气无明显关系，D错误。
11.(2018·山东青岛二中高一上期末)捕获光能的色素存在于叶绿体中，下列相关说法中不正确的是( )
A.色素种类有4种，分别是叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素
B.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
C.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
D.叶绿素对绿光吸收最多，所以叶子一般呈现绿色
答案 D
解析 叶绿体中的色素有两大类，分别是叶绿素和类胡萝卜素，前者又分为叶绿素a、叶绿素b，后者又分为叶黄素、胡萝卜素，A正确；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，B正确；绿叶的色素中叶绿素含量约占3/4，类胡萝卜素含量约占1/4，C正确；叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶子一般呈现绿色，D错误。
12.下列关于叶绿体的色素叙述错误的是 ( )
A.矿质元素能影响叶绿素的合成
B.提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂
C.低温条件下色素合成受阻
D.黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在
答案 B
解析 Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如无水乙醇或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。
13.(2018·四川成都七中月考)(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为____________。
(2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的__________________________________________可判断条带的色素种类。
(3)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是叶片中某些色素降解所致，丙同学则认为这是某些色素含量增加所致。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？将实验步骤补充完整。
第一步：从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的__________叶片和__________叶片为实验材料。
第二步：在相同条件下，再次进行绿叶中色素的__________________________________实验。
第三步：测定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素的____________和____________，得出结论。
答案 (1)叶绿素b (2)吸收光谱 (3)已变黄 正常 提取和分离 种类 含量
解析 (1)在滤纸条上出现的色素带从上到下依次为胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。(2)不同的色素吸收不同波长的光，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。所以通过分析色素溶液的吸收光谱可判断条带的色素种类。(3)欲探究叶片变黄的原因，可以提取出发黄叶片和正常叶片中的相关色素，测定色素的含量和种类并进行比较，从而得出结论。实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则等。
14.叶绿素是植物细胞内参与光合作用的重要色素，请回答下列相关问题：
(1)叶绿素等光合色素分布在叶绿体的____________上，与糖类相比，叶绿素分子中特有的元素是____________。
(2)将绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到明显变暗的是____________区域。分离色素所依据的原理是___________，使用的方法是__________。
(3)植物种子在黑暗中萌发形成的幼苗，节间特别长，叶子很小，呈黄色或黄白色，即“黄化现象”。从光合色素形成所需要的环境条件方面进行分析，“黄化现象”说明了
________________________________________________________________________。
答案 (1)类囊体薄膜 氮(N)、镁(Mg) (2)红光和蓝紫光 不同的色素在层析液中的溶解度不同 纸层析法 (3)叶绿素的形成需要光，类胡萝卜素的形成可以不需要光
解析 (1)与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素与糖类相比含有氮元素和镁元素。
(2)叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，所以将绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中红光和蓝紫光区域明显变暗；叶绿体色素分离的原理是不同的色素在层析液中的溶解度不同，使用的方法是纸层析法。
(3)由题意可知，叶绿素的形成需要光，类胡萝卜素的形成可以不需要光。
15.德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋带状的叶绿体)，研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有需氧细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移往氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何？__________________，如此分布是因为光合作用释放________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是__________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在______________________________、_____________________________________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？___________________________________，在____________________________________________________________区域的细菌特别多。
答案 (1)细菌集中分布在叶绿体周围 O2 (2)叶绿体 类囊体薄膜上 类囊体薄膜上和叶绿体基质中 (3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝光
解析 (1)B情况下，叶绿体受光均匀，需氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋带状的叶绿体与需氧细菌的关系可以看出进行光合作用的场所是叶绿体，色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而酶有的分布在类囊体薄膜上，有的分布在叶绿体基质中。(3)在装置C的实验中，自变量是光色，主要有红、绿、蓝三区，而在红光和蓝光区域的需氧细菌远远多于绿光区域。项目
甲
乙
丙
丁
无水乙醇
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
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