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第三章 細胞中能量的轉換和利用
第二節 光合作用——光能的捕獲和轉換
第1課時 解開光合作用之謎 葉綠體與光能
的捕獲
1.說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量。
2.活動：提取和分離葉綠體中的光合色素。
解開光合作用之謎
陽光
淀粉
同位素標記法
碳元素
（1）綠色植物進行光合作用不一定通過葉綠體。( )
×
解析：綠色植物通過葉綠體進行光合作用。
（2）光合作用的產物一定是氧氣和葡萄糖。( )
×
（3）薩克斯使用斐林試劑證實葉片在光下能產生淀粉。( )
×
解析：薩克斯采用碘蒸氣處理葉片的方法檢測淀粉，證實葉片在光下能產
生淀粉。
（4）魯賓和卡門實驗及卡爾文實驗都利用了同位素標記法。( )
√
（1）A為____，B為______。


（2）該實驗的實驗結論是_________
_____________________________。
1.德國科學家薩克斯將綠色葉片放在暗處數小時“饑餓”處理（消耗掉葉片
中的淀粉）后，再把葉片的一部分遮光，其他部分曝光。一段時間后，將
該葉片經脫色、漂洗再用碘蒸氣處理，結果遮光部分不變藍，曝光部分變
藍。下列有關本實驗的分析及結論合理的是( )
A.②③ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
√
2.（2025·揚州高一期末）下列關于光合作用探究歷程的敘述，錯誤的是
( )
√
葉綠體與光能的捕獲
1.恩格爾曼的實驗
（1）生物材料：①______和好氧細菌。
（2）實驗現象：用透過三棱鏡的光照射，在②__________________的葉
綠體部位聚集了大量的好氧細菌。
（3）實驗結論：葉綠體中含有能有效地吸收利用③______________的物
質，這些物質吸收的光與綠葉在光下產生氧氣有關。
水綿
紅光區和藍紫光區
紅光和藍紫光
2.提取和分離葉綠體中的光合色素
（1）實驗原理與流程
無水乙醇
濾液
細而直
溶解度
速度
（2）實驗結果
胡蘿卜素
葉黃素
（3）葉綠體中的色素及作用
色素名稱 顏色 功能
________ 主要吸收和利用 ____________
______________
胡蘿卜素 橙黃色 主要吸收 ________，還有保護
葉綠素免遭強光傷害的作用
葉黃素 黃色
藍綠色
黃綠色
紅光和藍紫光
藍紫光
×
解析：提取光合色素要用無水乙醇。
×
（3）葉片呈綠色是因為光合色素大量吸收綠光，幾乎不吸收其他顏色的
光。( )
×
解析：光合色素對綠光吸收最少，大部分綠光被反射出來，因此葉片呈現
綠色。
［探究1］ 下圖是恩格爾曼探究光合作用光譜的實驗示
意圖，據圖回答下列問題。
（1）實驗選擇水綿和好氧細菌作為實驗材料的優點：
水綿細胞中有一條或多條______排列的______葉綠體，
便于觀察；用好氧細菌可確定____________的部位。
螺旋
帶狀
釋放氧氣多
（2）此實驗能得出的結論是__________________________________。
（3）綜合上述分析，可得出葉綠體的功能是 ________________________
_______________________。
葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧
進行光合作用的場所，并
且能夠吸收特定波長的光
［探究2］ 下圖是提取和分離葉綠
體中光合色素的實驗步驟，回答下
列問題。
（1）提取色素使用的試劑是_____
無水
乙醇
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上擴散得快，反之則慢
層析法
層析液
（2）選用新鮮的綠色葉片作為實驗材料的原因是_____________________
_________________________________________________。
新鮮的綠色葉片中色素
含量高，提取到的濾液中色素含量較高，實驗效果明顯
_____；分離色素依據的原理是_____________________________________
___________________________________________，
使用的方法是________，使用的試劑是________。
（3）研磨時要加入少量的二氧化硅和碳酸鈣，二者的作用分別是_______
___________________________________________。
（4）制備濾紙條時剪去兩角的目的是_______________________________
_____________________________。
（5）濾液細線要畫得細、直、勻的目的是___________________________
___。
有利于
綠葉的充分研磨；防止研磨時葉綠素分子被破壞
使層析液同步到達濾液細線，防止
兩側色素擴散快，色素帶不整齊
防止色素帶重疊而影響分離效果
（6）濾液細線干燥后重復畫的目的是_______________________________
_______。
（7）在層析時，不能讓濾液細線觸及層析液的原因是__________________
________________________________________________________________。
積累更多的色素，使分離后的色素
帶明顯
若濾紙條上的濾液細線觸及層析液，色素會溶解到層析液中，從而使濾紙條上得不到色素帶
（8）下圖是實驗得到的色素在濾紙條上的分布情況，分析
比較各種色素在層析液中的溶解度大小。
各種色素的含量大小關系為___________________________
_____________，在層析液中的溶解度大小關系為________
_______________________________。
（9）分離葉綠體中的色素，也可用右圖所示的方法，即在圓心處滴加適量
濾液，待濾液干燥后再滴加適量層析液進行層析，結果會出現不同顏色的4
個同心圓。同心圓3、4的顏色依次是________________，相鄰且距離最寬的
同心圓1和同心圓2分別是__________和________（后兩空填色素名稱）。
藍綠色、黃綠色
胡蘿卜素
葉黃素
實驗中常見異常現象分析
1.（2023·江蘇選擇考）下列關于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的
是( )
√
解析：選B。用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素分子
被破壞，A不合理；連續多次重復畫濾液細線雖可累積更多的色素，但可
能會造成濾液細線過寬，易出現色素帶重疊，B合理；該實驗中分離色素
的方法是層析法，可根據各種色素在濾紙條上呈現的色素帶的寬窄來比較
各種色素含量的多少，但該實驗無法具體測定綠葉中各種色素的含量，C
不合理；花青素存在于液泡中，溶于水,不易溶于有機溶劑，故不能得到5
條色素帶，D不合理。
2.下圖表示用韭菜宿根進行的相關對照實驗流程。下列敘述錯誤的是
( )
A.提取色素時，要加入二氧化硅和碳酸鈣進行充分研磨
B.色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同
C.實驗結果①可說明葉綠素的合成需要光照
D.實驗結果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多
√
解析：選B。提取色素時加入二氧化硅是為了研磨得更充分，加入碳酸鈣
是為了防止葉綠素分子被破壞，A正確；色素在濾紙條上分離的原因是不
同色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；實驗結果①色素帶不同，說明
葉綠素的合成需要光照，C正確；實驗結果②表明韭菜中提取的色素吸收
光的種類更多，D正確。
【知識框架】
03
隨堂 效果檢測
1.下列實驗中科學家的使用手段或技術顯著不同于其他的是( )
√
2.某科學家曾做過一個實驗，將小鼠放在不同的密封、恒溫的鐘罩內，實
驗處理方案見下表，小鼠最先死亡的一組是( )
組別 實驗材料 實驗條件
A 光照
B 小鼠 光照
C 黑暗
D 小鼠 黑暗
解析：選C。小鼠和綠色植物在黑暗條件下均只進行有氧呼吸，消耗密封
鐘罩中的氧氣，該組的氧氣最先被消耗完，即小鼠最先死亡，C符合題意。
√
3.（2025·南京高一期末）采用新鮮菠菜葉開展“提取和分離葉綠體中的光
合色素”實驗，下列敘述錯誤的是( )
A.可用無水乙醇提取葉綠體中色素
B.層析液可以利用生理鹽水配制
C.畫濾液細線時需要重復兩到三次
D.提取時加二氧化硅有助于充分研磨
解析：選B。無水乙醇作為提取液，可溶解綠葉中的色素，A正確；層析
液用于分離色素，不能用生理鹽水配制，B錯誤；畫濾液細線時應盡量多
畫幾次以增加色素的含量，C正確；二氧化硅可破壞細胞結構，使研磨充
分，D正確。
√
4.（2025·泰州高一期末）下圖是新鮮
綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的
情況，下列敘述正確的是( )
√
5.（多選）（2025·鹽城高一期末）高等植物的光合作用依賴光合色素。圖
甲是綠葉中色素的吸收光譜圖，圖乙是綠葉中色素分離的結果，下列敘述
錯誤的是( )
√
√

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