人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构第1课时课后练习题

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第1课时 捕获光能的色素和结构
基础过关练
题组一 色素的提取和分离实验

1.(2021山西实验中学高一月考)下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中,错误的是( )
A.将5 g新鲜菠菜叶剪碎后,放入研钵中,加入碳酸钙、石英砂和无水乙醇后加以研磨
B.吸取少量滤液,沿铅笔细线均匀画出一条滤液细线,并连续快速画2~3次
C.把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能浸没在层析液中
D.滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素b
2.提取和分离叶绿体中色素的正确顺序是( )
A.进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画滤液细线→将实验材料剪碎后研磨
B.制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画滤液细线→将实验材料剪碎后研磨
C.将实验材料剪碎后研磨→在滤纸条上画滤液细线→制取滤液→进行纸层析
D.将实验材料剪碎后研磨→制取滤液→在滤纸条上画滤液细线→进行纸层析
3.(2021陕西宝鸡金台高一月考)提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是( )
A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多
D.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高
题组二 色素的种类、分布和作用
4.(2021四川西昌高一月考)下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是(深度解析)
A.水稻在收获时节,叶片中色素含量是(甲+乙)<(丙+丁)
B.提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光
5.(2020广东实验中学高一期末)某兴趣小组选择了新鲜菠菜的“绿叶”和“嫩黄叶”,做色素的提取和分离实验。色素层析结果如图,下面叙述正确的是( )
A.提取色素的原理是色素在层析液中溶解度不同
B.如果以“绿叶”为实验材料,实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果
C.如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间,则吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D.甲为“嫩黄叶”的色素层析结果,乙为“绿叶”的色素层析结果
6.如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。对该图分析错误的是( )
A.图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光
B.总吸收光谱代表叶绿体中4种色素对光能的总吸收值
C.图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用
D.总吸收光谱与作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收的光能基本都能参加光合作用
题组三 叶绿体的结构和功能
7.如图为叶绿体亚显微结构简图,下列叙述中错误的是( )
A.与光合作用有关的酶只分布在③上
B.与光合作用有关的色素分布在③上
C.③是一个个圆饼状的囊状结构,可堆叠成基粒
D.①②均为选择透过性膜
8.(2021陕西延安黄陵中学高一月考)实验发现将叶绿体从叶肉细胞中分离出来,破坏其外膜,仍然可以在光下利用二氧化碳生产有机物、放出氧气。以下分析正确的是( )
A.光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体内膜和基质中
B.叶绿体内膜具有选择透过性,外膜是全透性的,起保护作用
C.光合作用必须在叶绿体中才能进行
D.叶绿体中的色素被破坏则不能进行光合作用
能力提升练
一、选择题
1.()在“绿叶中色素的提取与分离”实验中,在滤纸中央滴一滴色素滤液,然后进行分离(装置如图),得到四个不同颜色的同心圆。下列说法正确的是( )
A.可以用层析液提取绿叶中的光合色素
B.由外向内的第三圈呈蓝绿色,主要吸收蓝紫光和红光
C.若实验中未加CaCO3,则导致由外向内的第一、二圈颜色较浅
D.由外向内的第一、二圈主要吸收红光和蓝紫光
2.(2021陕西渭南同州中学高一月考,)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)。某探究小组用适量体积分数为95%的酒精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
3.(2020山东临沂一中高三月考,)高等植物的光合作用依赖光合色素。在不同环境条件下,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。如图是①②两种叶绿素的吸收光谱。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.利用纸层析法分离色素时,②应位于滤纸条的最下端
C.有些植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光
D.弱光下①的相对含量增加有利于植物对弱光的利用
4.(2021四川简阳阳安中学高一期中,)下列对叶绿体和光合作用的分析,正确的是( )
A.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用
B.用8%的盐酸处理叶绿体有利于各种色素的提取
C.将叶绿体粉碎加工成匀浆并给予一定的光照,光合作用仍能正常进行
D.叶绿体具有双层细胞器膜
5.(不定项)()科学家恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现好氧细菌大量聚集在如图所示区域。以下分析正确的是( )
A.实验过程中装片需放置在没有空气的黑暗环境中是为了设置自变量
B.水绵光合作用产生的O2能进入细菌的线粒体与[H]结合生成H2O
C.图中细菌分布的差异是水绵在不同区域光合作用强度不同造成的
D.水绵的叶绿体螺旋状分布在细胞中有利于实验的进行
二、非选择题
6.()(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,用无水乙醇分别溶解条带上的色素,浓缩后用分析仪器检测,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,设计实验来判断两个同学的观点是否正确。
第一步:从预留的叶片中挑选出足量、分量相等、大小相近的 叶片和 叶片作为实验材料。
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,比较这两种叶片中各种色素的 和 ,得出结论。
答案全解全析
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源——光与光合作用
第1课时 捕获光能的色素和结构
基础过关练
1.B 将5 g新鲜菠菜叶剪碎后,放入研钵中,加入碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)、石英砂(使研磨更充分)和无水乙醇(提取色素)后加以研磨,A项正确;画滤液细线时,不应连续迅速重复画线,而应等滤液干后再重复画线,B项错误;把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解在层析液中,影响实验结果,C项正确;滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素b,D项正确。
2.D 提取和分离叶绿体中色素的顺序:取绿色的新鲜叶片(如菠菜的绿叶)剪碎研磨→制取滤液→制备滤纸条→在滤纸条上画滤液细线→进行纸层析分离色素。
3.C 未见色素带,其原因是操作失误,黄化叶片中也会有类胡萝卜素,A错误;叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇、层析液中,B错误;由于叶绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色,所以,提取液呈绿色,C正确;叶绿体中的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,如胡萝卜素在层析液(而不是提取液)中溶解度最高,扩散得最快,处于滤纸条最上方,D错误。
4.A 根据扩散距离及含量可知,甲、乙、丙、丁分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。水稻成熟时,叶片为黄色,其中类胡萝卜素含量高于叶绿素,A正确;碳酸钙作用是保护叶绿素,B错误;四种色素中,乙色素含量最高,丁色素在层析液中溶解度最大,C错误;丙和丁属于类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,D错误。
方法技巧
巧记四条色素带的顺序(由上到下)及颜色
胡(胡萝卜素)黄(叶黄素)a(叶绿素a)b(叶绿素b)向前走,橙(橙黄)黄蓝(蓝绿)黄(黄绿)颜色留。胡萝卜素最“纤细”,叶绿素a最“宽厚”。
5.B 提取色素的原理是叶绿体中的色素不溶于水而溶于有机溶剂,分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同,A错误;研磨叶片时加碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏,如果以“绿叶”为实验材料,实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果,B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,如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间,则吸收光谱最明显的差异出现在红光区域,C错误;滤纸条上的色素从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素带的宽窄与色素含量相关,新鲜菠菜“绿叶”所含叶绿素a和叶绿素b较多,叶绿素a带和叶绿素b带较宽,所以甲为“绿叶”的色素层析结果,乙为“嫩黄叶”的色素层析结果,D错误。
6.C 题图中,叶绿素a的吸收光谱有两个波峰,主要集中于红光和蓝紫光区域,A正确。叶绿体中含有4种色素,各种色素都能吸收光能,总吸收光谱是指叶绿体中4种色素对光的总吸收值,B正确。图示中,作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似,说明叶绿体色素吸收的光能基本都可用于光合作用,C错误,D正确。
7.A 与光合作用有关的酶分布在③类囊体的薄膜上和④叶绿体基质中,A错误;与光合作用有关的色素分布在③类囊体的薄膜上,B正确;基粒是由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成的,C正确;叶绿体外膜、内膜都是生物膜,都具有选择透过性,D正确。
8.D 与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中,色素仅分布在类囊体薄膜上,A错误;叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性,B错误;蓝藻没有叶绿体,也能进行光合作用,C错误;叶绿体中的色素在光反应中吸收、传递和转化光能,其被破坏,则不能进行光合作用,D正确。
能力提升练
一、选择题
1.B 在滤纸中央滴一滴色素滤液,然后进行纸层析,得到四个不同颜色的同心圆,四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最小的,扩散最快的即为圆圈最大的,圆圈从大到小对应的色素依次为: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)。根据叶绿体中色素的分离原理可知,可以用层析液分离绿叶中的光合色素,提取光合色素常用无水乙醇,A错误;根据分析可知,由外向内的第三圈是叶绿素a,呈蓝绿色,主要吸收蓝紫光和红光,B正确;光合色素的提取实验中加入CaCO3的作用是防止叶绿素被大量破坏,所以如果实验中未加CaCO3,则叶绿素a和叶绿素b的含量较少,即由外向内的第三、四圈颜色较浅,C错误;由外向内的第一、二圈分别是胡萝卜素和叶黄素,它们主要吸收蓝紫光,D错误。
2.B 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,花青素溶于水,不溶于有机溶剂,提取液中不含花青素,C错误;色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越高,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。
3.D 题图中①叶绿素b、②叶绿素a分布在叶绿体的类囊体薄膜上,A错误;利用纸层析法分离色素时,①叶绿素b应位于滤纸条的最下端,B错误;有些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,可知弱光下①叶绿素b的相对含量增加有利于植物对弱光的利用,D正确。
4.D 蓝藻没有叶绿体,但细胞内含藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,A错误。叶绿体色素是脂溶性色素,可以通过加入无水乙醇溶解色素,便于提取;色素不溶于盐酸,不能用盐酸提取色素,B错误。将叶绿体粉碎加工成匀浆后,其中色素分子可能被破坏,光合作用相关酶的活性可能丧失,所以即便给予一定的光照,光合作用也不一定能正常进行,C错误。叶绿体具有双层细胞器膜,D正确。
5.CD 题述实验中光照为自变量,氧气为因变量,实验过程中装片需放置在没有空气的黑暗环境中是为了排除环境中光线和氧气对实验的影响,A错误;细菌为原核生物,无线粒体,B错误;图中细菌分布的差异是水绵在不同区域光合作用强度不同造成的,C正确;水绵的叶绿体螺旋状分布在细胞中,有利于观察好氧细菌的分布,从而有利于实验的进行,D正确。
二、非选择题
6.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)胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色。(2)不同的色素对不同波长的光的吸收情况不同,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,所以可以通过分析色素溶液的吸收光谱来判断条带的色素种类。(3)可以通过提取出已变黄叶片和正常叶片的色素,测定色素的种类并比较其含量的变化,判断叶片变黄的原因。操作如下:从预留的叶片中挑选出足量、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和正常的叶片作为实验材料,在相同条件下,再次进行绿叶中色素的提取和分离实验,测定和记录实验结果,比较这两种叶片中各种色素的种类及含量,得出结论。
1.B
2.D
3.C
4.A
5.B
6.C
7.A
8.D
1.B
2.B
3.D
4.D
5.CD