2019-2020学年苏教版高中生物必修一练习：第四章第二节第1课时　光合色素与光能的捕获 8页

第四章 光和作用和细胞呼吸 第二节 光合作用 第 1 课时 光合色素与光能的捕获 [课时作业] 一、选择题 1．恩吉尔曼将载有丝状绿藻和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中， 进行局部光照处理，照光的部位聚集大量的好氧细菌。这个实验不能证明 ( ) A．光合作用需要光 B．产生氧需要光 C．光合作用产生的氧来自于水 D．光合作用过程中氧由叶绿体释放 解析：好氧细菌只分布于被光照射的叶绿体周围，说明 O2 是由叶绿体释放的， 且 O2 的产生需要光；光合作用产生的 O2 来自于水是由鲁宾和卡门通过同位素 标记法证明的。 答案：C 2．纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条从上至下第三条的色素名称和颜色分别是 ( ) A．叶绿素 a、蓝绿色 B．叶绿素 b、黄绿色 C．胡萝卜素、橙黄色 D．叶黄素、黄色 解析：纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条上第三条色素带(从上至下)的名称 和颜色分别是叶绿素 a、蓝绿色，A 正确；叶绿素 b、黄绿色为第四条色素带， B 错误；胡萝卜素、橙黄色为第一条色素带，C 错误；叶黄素、黄色为第二条 色素带，D 错误。 答案：A 3.如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法 不正确的是 ( ) A．叶绿体中的四种色素分布在类囊体膜上 B．四种色素均可溶于无水乙醇中 C．四种色素在层析液中溶解度最大的是甲 D．发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙 解析：叶绿体中的四种色素都分布在类囊体膜上；色素在层析液中的溶解度不 同，溶解度大的在滤纸条上扩散速度快，所以丁的溶解度最大，扩散最快；发 黄的菠菜是由于菜叶中的叶绿素被破坏而呈现类胡萝卜素的颜色所致。 答案：C 4.某同学得到叶绿体色素溶液后，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液， 再滴一滴层析液，色素随层析液扩散得到如右图所示的结果，则 1、2、3、4 四条色素带依次表示 ( ) A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b B．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素 a、叶绿素 b C．叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素、叶黄素 D．叶绿素 b、叶绿素 a、胡萝卜素、叶黄素 解析：色素随层析液扩散形成 1、2、3、4 四条不同的色素带，色素在层析液 中溶解度不同，扩散速度不同，溶解度大的扩散速度快，位于最外圈，即图中 色素带 1，1 是胡萝卜素；溶解度小的扩散速度慢，位于最里圈的是叶绿素 b， 2、3 分别是叶黄素与叶绿素 a。 答案：A 5．下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)。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、类胡萝卜素的吸收光谱 解析：叶绿素主要吸收蓝紫光(430～450 nm)和红光(640～660 nm)，而类胡萝卜 素主要吸收蓝紫光(430～450 nm)。甲图表示色素主要吸收红光和蓝紫光，乙图 表示色素主要吸收蓝紫光。 答案：B 6．下图所示，现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生 O2 需要光和验证 O2 是否由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是 ( ) A．①②和①③ B．②③和①② C．②④和①③ D．②③和③④ 解析：应按单一变量的原则确定实验组合。验证绿色开花植物产生 O2 需要光 和验证 O2 是否由绿色植物释放这两个实验的变量分别是是否给予光照和是否 提供绿色植物。 答案：B 7．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)。以下对该图 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 4 种色素对光能的吸收 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都能参加光 合作用 解析：图示中，叶绿素 a 的吸收值有两个波峰，主要集中于红光和蓝紫光区域。 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。图示中，作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似， 说明色素吸收的光能都可用于光合作用。 答案：C 8．下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，图中 A 物质和 B 物质的相对分 子质量比是 ( ) A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8 解析：A 和 B 均指 O2，由于 O2 中的 O 来自水，所以 A 为 16O2，B 为 18O2，A 和 B 的相对分子质量比是 32∶36＝8∶9。 答案：C 9．为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验， 装片需要给予一定的条件，这些条件是 ( ) A．光照、有空气、临时装片中无 NaHCO3 稀溶液 B．光照、无空气、临时装片中有 NaHCO3 稀溶液 C．黑暗、有空气、临时装片中无 NaHCO3 稀溶液 D．黑暗、无空气、临时装片中有 NaHCO3 稀溶液 解析：水绵的叶绿体通过光合作用释放氧气，光合作用需要光照，需要原料二 氧化碳，NaHCO3 稀溶液可提供 CO2；装片中不能有空气，否则好氧细菌均匀 分布，无法根据好氧细菌的聚集情况确定叶绿体是否放氧。 答案：B 10．关于叶绿素的叙述，错误的是 ( ) A．叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 解析：镁是合成叶绿素 a 和叶绿素 b 的必需元素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫 光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不 同；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。 答案：D 11．普利斯特莱把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和 植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能 成功。以下关于这一现象的说法，不正确的是 ( ) A．该实验并不科学，没有重复性 B．该实验的成败与否，要看是否将装置置于阳光下 C．该实验说明光合作用释放的氧与小白鼠需要的氧达到了平衡 D．该实验说明光合作用需要的二氧化碳与小白鼠呼出的二氧化碳达到了平衡 解析：普利斯特莱的实验成功与否，关键是要把装置置于阳光下。普利斯特莱 的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，没有明 确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。所以后来的科学 工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的则遭到失 败。 答案：A 12.(多选)如图表示某同学做“提取和分离叶绿体中的色素”的实验的改进装置，下 列与之有关的叙述中，正确的是 ( ) A．应向培养皿中倒入层析液 B．应将滤液滴在 a 处，而不能滴在 b 处 C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆 D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色 解析：题图是一个绿叶中色素分离的实验装置，所以应把层析液倒入培养皿中， 灯芯起到传递层析液的作用，把色素滴到 a 点让其在定性滤纸上扩散，四个圆 圈中扩散最慢的即为圆圈最小的，它应该是呈黄绿色的叶绿素 b。 答案：ABC 二、非选择题 13．根据“提取和分离叶绿体中的色素”实验。回答下列问题。 (1)分别在 A、B、C 三个研钵中加入 2 g 剪碎的新鲜菠菜叶片，并按表所示添 加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎 无色。试回答： 处理 A B C 二氧化硅(少量) ＋ ＋ ＋ 碳酸钙(少量) － ＋ ＋ 无水乙醇(10 mL) ＋ － ＋ 蒸馏水(10 mL) － ＋ － ①A 处理得到的溶液颜色是________，原因是_________________________ _______________________________________________________________。 ②B 处理得到的溶液颜色是________，原因是__________________________ ______________________________________________________________。 ③C 处理得到的溶液颜色是________，原因是________________________ ________________________________________________________。 (2)实验中画滤液细线的要求是_______________________________。 (3)层析时关键应注意_____________________________________； 加盖的目的是________________________________。 解析：在色素提取中无水乙醇是溶剂，若只加水不加无水乙醇则提取不到色素， 所以几乎无色，碳酸钙的作用是防止色素被破坏，若不加色素会分解一部分， 所以颜色变为黄绿色；若碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇都齐全，则能充分提取 而且色素不被破坏，所以应为深绿色。为了使色素含量高、色素带清晰，应重 复画线；为了使色素带之间较易分清，所以滤液细线要细、直、齐；色素易溶 于层析液，所以滤液细线不能触及层析液；层析液中含有航空汽油、丙酮等， 易挥发而且有毒，所以应在层析时加盖处理。 答案：(1)①黄绿色 部分叶绿素受到破坏 ②几乎无色 绿叶中的色素不溶于水 ③深绿色 绿叶中大量的色素溶于无水乙醇中 (2)细、直、齐，并且干燥后重复画若干次 (3)不要让滤液细线触及层析液 防止层析液挥发 14．如图为叶绿体结构示意图，请据图回答有关问题。 (1)叶绿体主要存在于植物的________细胞里，是植物进行________的细胞器。 (2)具有选择透过性功能的结构是[ ]________和[ ]________。 (3)吸收光能的色素分布在[ ]________上；与光合作用有关的酶分布在 [ ]________上和[ ]________中。 答案：(1)叶肉 光合作用 (2)① 外膜 ② 内膜 (3)③ 类囊体膜 ③ 类囊体膜 ④ 叶绿体基质 15．1883 年德国生物学家恩吉尔曼用巧妙的实验研究了光合作用的光谱。他将三 棱镜产生的光谱投射到丝状绿藻上，并在丝状绿藻的悬液中放入一些好氧细 菌，然后在显微镜下观察细菌在丝状绿藻各个部分的聚集情况。请分析： (1)细菌聚集较多的部分表示________的浓度高，即该部位丝状绿藻的________ 强度高。 (2)从细菌大量聚集的区域可以看出：光合作用主要利用的光谱为________区和 ________区。 (3)如果将该丝状绿藻长期放在 500～550 nm 波长的光下照射，丝状绿藻将会 ________，原因是______________________________________________ ____________________________________________________________。 (4)用什么光照射时，丝状绿藻周围的细菌呈均匀分布？ ________________________________________________________________。 (5)太阳辐射中的红外光和紫外光________(填“能”或“不能”)被丝状绿藻利 用。 解析：好氧细菌进行有氧呼吸时需要氧气，而光合作用产生氧气，所以细菌聚 集多的部位即是光合作用强度高的部位。从题图可以看出，在红光和蓝紫光区， 细菌聚集最多，证明这些光谱可被色素吸收进行光合作用。500～550 nm 范围 的光区，藻类很少吸收利用，光合作用极弱，几乎只进行细胞呼吸，不能长时 间存活。 答案：(1)氧气 光合作用 (2)红光 蓝紫光 (3)不能存活 500～550 nm 为绿光区，极少被吸收，绿藻光合作用极弱(或不能 进行光合作用) (4)正常的可见光 (5)不能