绿叶中色素的提取和分离实验练习题及答案-江苏高中生物高三-组卷网

非选择题-解答题 | 适中(0.65) |

绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素总、净光合与呼吸

1 . 水稻体内某些基因突变会导致叶绿素的合成和降解功能发生改变而形成黄绿叶，进而影响水稻产量。利用EMS诱变处理野生型梗稻品种YY获得黄绿叶突变体w08，两者的农艺性状如表1，光合作用相关指标如图1。请回答下列问题：
表1 野生型和突变体的农艺性状

植株	株高/cm	穗长/cm	穗粒数/粒	结实率/%	千粒重/g
YY	109.4±4.2	21.9±0.5	169.9±14.5	75.8±3.2	28.4±0.5
w08	104.9±3.7	21.0±0.6	159.1±16.6	37.8±1.7	23.2±0.5

(1)据表1可知，w08的___________性状下降程度最为显著。
(2)净光合速率除图中所示指标以外，还可以用____________表示。w08的净光合速率显著下降并不是受____________阶段的限制，判断的依据是w08的____________大于YY。
(3)研究发现w08中光合色素含量明显减少，导致光能转变成___________中活跃化学能的效率下降，光合速率降低。色素含量的测定应利用_____________等有机溶剂浸提。
(4)检测发现w08细胞内的叶绿素酸酯氧化酶基因（OsCAO1，与叶绿素合成相关）、脱镁叶绿酸a氧化酶基因（OsPAO，与叶绿素降解相关）及α/β水解酶家族蛋白基因（OsNYC3，与叶绿素降解相关）表达水平均显著下降。据此可推测：w08中叶绿素含量下降的主要原因是___________。对OsCAO1进行测序后发现其编码链（基因中不能用于转录的那条链）第957位碱基由G突变为A，如图2，这将导致mRNA中提前出现终止密码子，该密码子为____________，翻译提前终止，最终使叶绿素酸酯氧化酶的__________发生改变，叶绿素合成受阻。

2023-02-10更新 | 283次组卷 | 2卷引用：江苏省苏州市2022-2023学年高三上学期学业质量阳光指标调研生物试题

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21-22高三上·江苏常州·期中

非选择题-实验题 | 适中(0.65) |

绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素验证性实验与探究性实验

2 . 为探究不同灌水量对某植物形态特征、光合特性的影响，研究人员选取成龄植物作为实验材料，并在3个发育时期进行多项研究，以不灌水为对照组（WCK），持水量70% （W70）和50%（W50）作为实验组。请分析并回答下列相关问题：
(1)研究人员首先研究了不同灌水量对该植物根、茎和叶形态变化的影响，结果如表1。
表1

	茎粗/cm	叶面积/m²	叶片数/片	新生气生根/条
W70	54	172	6.88	5.44
W50	46	159	6.87	2.27
WCK	47	163	6.76	9.32

实验结果表明，不同灌水量对________影响最小，对________影响最大。
(2)研究人员接着研究了不同时期、不同灌水量下叶片净光合速率的变化情况，结果如下图，实验结果表明：__________________________（至少从两个不同角度比较，2分）。

(3)研究人员进一步研究了不同灌水量对叶片胞间二氧化碳浓度和气孔导度的影响，发现W70条件下，叶片气孔导度变大，但胞间二氧化碳浓度不高，可能的原因是________________________。
(4)研究人员还研究了不同灌水量对不同发育时期的叶片光合色素含量的影响，提取并测定色素含量的具体操作如表2，具体结果如表3。
表2

实验操作	操作目的
每隔15天取完全展开的成熟叶片	①________
在叶片的上、中、下三个部位随机截取等量叶片并混合	②________
研磨叶片时加入无水乙醇	③________
使用分光光度计进行测量样品吸光度	④________

（注：将样品吸光度代入相关公式，可计算出样品中的物质含量）
表3

发育时期	处理	叶绿素a （mg·g^－¹）	叶绿素b （mg·g^－¹）	类胡萝卜素（mg·g^－¹）
花苞期	W70	8.57	3.65	1.16
	W50	8.19	3.57	0.9
	WCK	5.49	1.37	0.7
花　期	W70	3.37	1.1	0.69
	W50	2.85	0.84	0.39
	WCK	2.46	0.77	0.36
果期	W70	14.12	4.06	2.17
	W50	11.43	3.38	1.62
	WCK	10.86	2.75	1.04

实验结果表明：在__________________情况下叶片中光合色素的含量最高。

2021-11-25更新 | 362次组卷 | 2卷引用：江苏省常州市2021-2022学年高三上学期期中生物试题

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2021·江苏·高考真题

非选择题-解答题 | 较难(0.4) |

绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计

真题名校

3 . 线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。

(1)叶绿体在___上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是_____。
(2)光合作用时，CO₂与C₅结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C₃），为维持光合作用持续进行，部分新合成的C₃必须用于再生______；运到细胞质基质中的C₃可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了___个CO₂分子。
(3)在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的______中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为______中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦，实验方法是:取培养10~14d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率（单位为µmolO2•mg^-1chl•h^-1，chl为叶绿素）。请完成下表。

实验步骤的目的	简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液	寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组	①_______________
②_______________	对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定	用氧电极测定叶片放氧
③_______________	称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定

2022-01-13更新 | 6079次组卷 | 10卷引用：2021年新高考江苏生物高考真题

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23-24高三上·江苏苏州·期末

非选择题-实验题 | 较难(0.4) |

叶绿体中色素的种类、含量及功能绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化脂质的种类及功能

解题方法

色素的种类，吸收光谱与功能光合作用的过程

4 . 有研究者从菠菜中分离出类囊体膜，将其与16有机物2种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水滴中，构建出如图1所示的人工光合系统，其中a、b代表结构。请回答下列问题：

(1)该人工光合系统须包裹在油包水滴中，这与磷脂分子___ 的特点有关。
(2)人工光合系统经照光后顺利合成出有机物，证明该系统能进行光合作用，其中光反应发生在结构___ （填字母）。过程c类似于光合作用中的___ （填具体生理过程），此过程中NADPH的作用有___ 。与叶肉细胞相比，该系统可积累更多的有机物，原因有___ 。
(3)结构a中的叶绿素含量可通过实验测定：先用有机溶剂提取色素，然后将提取到的色素溶液置于___ （填“红光”、“蓝紫光”或“白光”）下测定吸光度。使用该种光源的原因是___ 。
(4)为进一步探究光合作用过程中CO₂转化为有机物的具体途径，科学家通过构建下图2所示装置进行研究，实验步骤见下表。

操作步骤	实验目的
黑暗条件下向单细胞藻类提供¹⁴CO₂	追踪放射性元素去向
整个装置置于摇床以一定速率振荡	将仪器中物质充分混匀
使用冷光灯照射	防止①___ 影响实验结果
每隔5s将一些细胞排入热酒精中固定	②___
固定后的藻细胞制成匀浆，利用放射自显影等技术获得图3所示图谱（斑点是含有放射性的化合物）	揭示不同化合物出现的时间顺序

据图3分析：CO₂转化为有机物的途径中，化合物X、Y、Z形成的先后顺序是___ 。

2024-01-26更新 | 314次组卷 | 1卷引用：江苏省苏州市2023-2024学年高三1月期末生物试题

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22-23高三·江苏·阶段练习

非选择题-实验题 | 较难(0.4) |

绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计

5 . 为了更好地指导蔷薇栽培中的水分管理，科研人员研究土壤逐步失水过程中蔷薇光合作用特性的变化，得到图1、2所示结果（其中羧化酶是CO₂固定关键酶）。请据图回答问题。

(1)图1显示，土壤含水量过低时蔷薇净光合速率明显较低，这是因为植株缺水导致叶片中气孔部分关闭，在___________中合成C₃的速率减慢；同时，缺水导致叶绿素分解加快，光反应为C₃还原提供的___________减少。
(2)结合图2分析，当土壤含水量过高时，蔷薇植株净光合速率下降的原因是___________。
(3)由图1可知，涝害比干旱对蔷薇的伤害___________，因此，蔷薇栽培的土壤应具有___________的特点，水分管理中要“宁干勿湿”。
(4)土壤中含水量过高会导致蔷薇的净光合速率降低，为探究其净光合速率降低与叶片色素含量的关系，有人进行了相关实验，请完成下表。

实验步骤的目的	简要操作过程
种植蔷薇幼苗	选取健壮、长势基本一致的蔷薇幼苗，分别种植在含水量为70%和90%的土壤中；在光照、温度等适宜条件下培养
采集叶片样本	在栽培的第5、10和15天，①___________
②___________	取采集的叶片各20g，分别在剪碎后置于10mL的丙酮－乙醇（2：1）混合液中浸泡；各组装置放在4℃、③___________等环境中，以防止色素分解
测定色素含量	将每组色素提取液用④___________定容到10mL，利用分光光度计测定各组色素提取液的吸光值，计算平均，结果如图3

本研究中对照组土壤含水量应为___________。依据图3实验结果可得出的结论是___________。

2022-12-01更新 | 506次组卷 | 4卷引用：江苏省2022-2023学年高三大联考生物试题

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22-23高三上·江苏·期中

非选择题-解答题 | 适中(0.65) |

质壁分离及其复原实验绿叶中色素的提取和分离实验有丝分裂实验验证性实验与探究性实验

名校

6 . 洋葱（2n=16）是我国主要蔬菜之一，也是常用的实验材料。请回答下列问题：
(1)洋葱外表皮细胞可用于观察质壁分离及其复原的内因是_________；若观察到下图所示状态，此时细胞液浓度和外界溶液浓度的关系是________________（填字母）。

a．细胞液浓度大于外界溶液
b．细胞液浓度小于外界溶液
c．细胞液浓度等于外界溶液
(2)使用洋葱管状叶进行“色素的提取和分离”实验，除向研钵中加入SiO₂外，还需加入的试剂有________；分离后的最宽色素带呈________________色。
(3)探究植物细胞是否含有脂肪的实验，宜选取洋葱鳞片叶的_________________。
(4)利用洋葱观察植物根尖细胞有丝分裂的实验，制作玻片标本的流程为_________________（用文字和箭头表示）。如图为高倍镜下观察到的图像，乙细胞中染色体的数量为_________________条。

(5)下表为研究黑洋葱多糖对Ⅱ型糖尿病大鼠降血糖作用的部分实验步骤，请完成表格。

实验目的	方法步骤要点
制备黑洋葱多糖溶液	将纯化后的黑洋葱多糖配置浓度为13.5g/L的溶液。
建立模型鼠	取40只生理状态相近的健康大鼠，腹腔注射适量四氧嘧啶溶液，72h后将大鼠禁食不禁水12h，选取空腹血糖浓度大于7.0mmol/L的大鼠为模型鼠。
①_____________	取模型鼠20只，随机均分为组1和组2；另取10只健康大鼠作为组3。
灌胃给药	组1按照200mg/kg的标准，用生理盐水灌胃；组2②_______________灌胃；组3③_______________灌胃；每天灌胃1次，持续灌胃4周。
④_____________	每周使用血糖仪测定一次。

2022-11-25更新 | 415次组卷 | 4卷引用：江苏省苏北四市2022-2023学年高三上学期期中抽测生物试题

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2024·浙江嘉兴·三模

非选择题-解答题 | 适中(0.65) |

绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素总、净光合与呼吸

名校

解题方法

光合色素的提取和分离光合与呼吸速率的相关曲线及计算

7 . 土壤盐碱化是全球农业所面临的重大挑战之一。现以枸杞为材料，研究盐碱胁迫中最主要的NaCl胁迫对枸杞光合作用所造成的影响。相关实验结果如图1所示，其中A组为0mmol/LNaCl胁迫，B组为100mmol/LNaCl胁迫，C组为200mmol/LNaCl胁迫，D组为300mmol/LNaCl胁迫。

注：①本题实验条件：29℃（枸杞光合作用最适温度）；xμmol·m^-1·s^-1的光照强度；空气中CO₂浓度；
②图2中PAO基因、CLH2基因均为调控枸杞光合色素含量的相关基因。
回答下列问题：
(1)枸杞叶片中的光合色素主要存在于叶肉细胞叶绿体的____膜上，其作用是____。研磨叶片、提取光合色素是测定图1中光合色素含量的前置步骤。为保证枸杞叶片中的色素被充分提取，研磨过程中，需向研钵内加入____、95%（无水）乙醇；该过程还需向内加入碳酸钙，其目的是____，防止该色素中的Mg元素与酸性细胞液反应。
(2)由图1可知，随NaCl胁迫程度加重，植株会通过调控相关基因的表达来影响叶绿素含量，使光合速率下降来适应逆境。因此，图2中____基因可能为控制合成叶绿素降解酶的基因。当NaCl胁迫达到1200mmol/L时，所有基因表达量均为0，其原因可能为____。
(3)NaCl胁迫还会使促进卡尔文循环的相关基因下调表达，导致卡尔文循环产生____的速率下降，使光反应缺少合成ATP的原料，从而降低光合速率。图3分别为A组和B组在不同光照条件下的净光合速率。已知B组植株枸杞在该环境中培养7天（假设每日光照8小时）干重无变化，则本题实验中光照强度为____μmol·m^-1·s^-1。
(4)综合上述实验结果，在本题实验条件基础上，下列措施可能提高光合速率的是____。

A．升高培养环境温度

B．改良盐碱地土壤条件

C．提高CLH2基因的表达

D．降低CO₂的浓度

2024-01-05更新 | 315次组卷 | 2卷引用：江苏省苏州市2022-2023学年高三上学期学业质量阳光指标调研生物试题变式题16-20

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2024·江苏南通·一模

非选择题-解答题 | 较易(0.85) |

绿叶中色素的提取和分离实验影响光合作用的因素群落中生物的种间关系全球性的环境问题及环境污染的防治

解题方法

光合色素的提取和分离结合图像或文字信息辨析种间关系

8 . 夏季某大型湖泊因生活污水排放等造成水体富营养化引起水华，导致水华的主要生物是具有固氮作用的蓝细菌。9月后受环境影响，蓝细菌进入衰亡期。水葫芦分蘖能力强、根系具有吸附蓝细菌等能力。研究人员尝试种养水葫芦用于水质治理，具体操作是5月投放水葫芦苗，10月收割（1000hm²水面收获3×10t水葫芦，输出氮280t），定期采集种养区和种养区的临近区（近种养区）水样（含浮游生物），并测定水样中叶绿素含量和总氮量（TN），结果如下图。请回答下列问题。

(1)提取叶绿素时需用____________作溶剂。叶绿素含量可作为水体浮游藻类生物量的重要指标，这是因为____________。
(2)图1中，与近种养区相比，种养区叶绿素含量较低的原因有____________。
(3)水中的N元素被水葫芦吸收后可用于合成_______________等生物大分子。结合图1分析，图2中7~8月水样中TN含量逐渐增加的主要原因是____________。8~9月水样中TN含量逐渐增加的可能原因是____________。
(4)根据以上结果，某同学认为种养水葫芦对治理该水域富营养化效果不大。你是否同意该观点，请阐述理由。____________。

2024-01-28更新 | 560次组卷 | 3卷引用：2024届江苏省南通市高三第一次调研测试生物试题

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22-23高三上·江苏淮安·期中

非选择题-解答题 | 适中(0.65) |

绿叶中色素的提取和分离实验影响光合作用的因素总、净光合与呼吸

9 . 美国红枫和北美枫香均原产于北美，由于富含水溶性的花青素且叶色季相变化明显具有较高的观赏价值。科研人员选择长势大小一致，生长良好的的美国红枫和北美枫香各3株，挂牌标记树冠中上部南面受光条件好的枝条从上至下第4、5片健康的成熟叶片（每株3～5片）进行实验，部分结果如下图所示。请分析回答

(1)美国红枫和北美枫香叶肉细胞中含色素的细胞器有______，中学实验通常采用______法分析光合色素的种类和含量。
(2)实验中不能直接测得两者的总光合速率的原因是______。净光合速率的日变化除了受温度影响外还主要受______的影响。温度主要通过影响______，从而影响光合作用的过程。
(3)图1和图2结果表明，美国红枫和北美枫香的净光合速率日变化与蒸腾速率日变化呈现明显的______（正相关/负相关），原因是______。图2表明，美国红枫和北美枫香光合作用均呈现出明显的“午休”现象，其中______现象更显著。
(4)如果将美国红枫与北美枫香引种到我国南方地区，更适合的是______，管理者可采取______的措施提高异地栽培的成活率。
(5)杜牧在诗歌《山行》中写道：“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”。关于霜打后枫叶变红的原因，某同学提出以下观点：①霜打降温后叶绿素被彻底破坏，此时枫叶的颜色均来源于红色的花青素；②霜打降温后叶肉细胞仍含有叶绿素，此时枫叶的颜色是由于花青素增加覆盖了叶绿素的颜色。为了探究哪种观点正确，取红色枫叶加沸水浸煮一段时间后，取出观察。若______，则观点①正确；若______，则观点②正确。

2022-12-04更新 | 73次组卷 | 1卷引用：江苏省淮安市两校（楚州中学、新马中学）2022-2023学年高三上学期期中生物试题

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2023·辽宁辽阳·一模

非选择题-解答题 | 较易(0.85) |

细胞的吸水和失水叶绿体中色素的种类、含量及功能绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化

名校

10 . 浒苔是生活在近海滩涂中的天然绿藻。每到5月份，山东近海滩涂中的浒苔便开始大量繁殖，形成绿潮灾害，影响近海海洋生态健康和经济的发展。某科研小组研究了不同盐浓度对浒苔光合放氧速率的影响，结果如图所示。回答下列问题：

(1)同期研究发现，高浓度盐会损伤叶绿体膜结构，从而降低浒苔的叶绿素含量。
①若要初步分析浒苔细胞中的叶绿素含量变化，可选择用_____（填试剂）提取浒苔细胞中的叶绿素，使用______法分离浒苔细胞中的光合色素。
②叶绿素含量降低会导致浒苔吸收的_____光显著减少，进而引起光反应产生的______等产物不足，导致C₃还原变慢，最终使光合速率降低。
(2)据图分析，图中盐浓度超过

对浒苔光合放氧速率是否具有抑制作用?____，判断依据是__________。
(3)随着盐浓度的升高，浒苔细胞中脯氨酸、可溶性糖等物质的含量随之升高，有利于其适应盐胁迫环境，这是由于_______________。
(4)近河口海域的浒苔绿潮较少发生或发生程度较轻，结合题图分析，其原因可能是___________。

2023-03-25更新 | 493次组卷 | 4卷引用：江苏省常州市三中2022-2023学年高三下期模拟检测六生物试题

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