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- 2021-09-28 发布
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课后分层检测案 19 捕获光能的色素和结构
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1.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
2.下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是( )
A.应该在研磨叶片后立即加入 CaCO3,防止酸破坏叶绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出 4 种光合作用色素
C.为获得 10 mL 提取液,研磨时一次性加入 10 mL 乙醇研磨效果最好
D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失
3.在叶绿体色素的提取和分离实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因不可能是( )
A.未加石英砂,研磨不充分 B.一次加入大量的丙酮提取
C.分次加入少量丙酮提取 D.使用放置数天的菠菜叶
4.下列分离叶绿体中色素的装置正确的是( )
5.关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是( )
A.叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体
B.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.基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积
6.如图是叶片中两类色素的吸收光谱,试判定甲和乙分别为何种色素( )
A.叶绿素 a、叶绿素 b B.类胡萝卜素、叶绿素
C.叶黄素、叶绿素 a D.叶绿素 b、类胡萝卜素
7.将长势相同的四株植物,分别置于不同颜色的玻璃罩内,在同一环境中,接受相同水
肥和光照,经过一段时间后,长势最好和最差的依次是( )
①红色透明罩 ②绿色透明罩 ③蓝色透明罩 ④无色透明罩
A.④③ B.②①
C.④② D.③①
8.著名科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作
用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上,这些细菌会移向氧浓度高的区
域。他观察细菌在不同光照下的分布情况,结果如下图所示:
(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了
__________。
(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
________光点的细菌特别多。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
9.德国植物学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的
淀粉),再把叶片的一部分遮光,其余部分曝光。一段时间后,将该叶片经脱色、漂洗后再用
碘液处理,结果发现遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的
是( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 ③实验
初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光能将 CO2 转变成了淀粉
A.①~④全部 B.只有②③④
C.只有①②③ D.只有②③
10.
如图为叶绿体结构示意图,下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )
A.①和②具有选择透过性功能
B.③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C.③和④中都有与光合作用有关的酶
D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用
11.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
好氧细菌的临时装片,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,错误的是( )
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.好氧细菌起指示作用
D.水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验
12.(多选)下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),以下对该图的分析正确的是
( )
A.图示表明叶绿素 a 主要吸收红光和蓝紫光
B.总吸收光谱是代表叶绿体四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.总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收光能都能参加光合
作用
13.(多选)下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,相关叙述正确的是
( )
A.提取叶绿体中色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域
D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响很大
14.图甲~丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步
骤。请据图回答下列问题:
(1)图甲~丁中,实验操作步骤的先后顺序是______(填序号)。
(2)观察图中试剂 a、b,其颜色依次是________。
(3)步骤丙中,滤纸条上出现四条色素带,那么最上面一条色素带的色素名称是________。
(4)在该实验的操作过程中,有同学按下列方法操作,其中不合理的有________(在 a~d
中选择填空)。
a.用蒸馏水替代无水乙醇提取色素
b.在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙
c.用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液
d.用铅笔线连续数次画滤液细线
(5)请尝试运用该实验方法,探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,简要写出实
验的主要思路:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)如果将新鲜菠菜叶按正确方法获得的色素滤液滴在圆形滤纸的中央,再将层析液慢慢
滴加在色素上,一段时间后得到如图所示的同心圆。同心圆 3、4 的颜色依次是________,相
邻两条距离最宽的同心圆 1 和 2 分别是________素和____________素。
【素养养成练】
15.中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,
他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素:
绿色 叶片 ――→X
碳酸钙 提取液 ―→ 过滤液 ―→ 浓缩液 ―→ 叶绿素 粗产品
Ⅱ.探究 pH 对叶绿素稳定性的影响:
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约 25 ℃)下进行实验,方法和结果
如表所示。
实验组号 叶绿素溶
液(mL)
调 pH 至 处理时间
(min)
溶液颜色
① 3.0 Y 10 绿色
② 3.0 7.0 10 绿色
③ 3.0 6.0 10 黄绿色
④ 3.0 5.0 10 黄褐色
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的 X 应该为
________________________________________________________________________,
原因是
________________________________________________________________________。
(2)表中 Y 应该为________,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于________食品,否则
________________________________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案 19 捕获光能的色素和结构
1.解析:叶绿素的中心元素是镁离子,A 正确;色素的作用是吸收、传递、
转化光能,进行光合作用,B 正确;叶绿素 a 比叶绿素 b 在红光区的吸收峰值高,
C 正确;植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区,绿光吸收最少,反射多,所以叶
片呈现绿色,D 错误。
答案:D
2.解析:CaCO3 可防止酸破坏叶绿素,应在研磨时加入,A 错误;即使菜叶
剪碎不够充分,但色素并没有减少,也可提取出 4 种光合作用色素,B 正确;由于
研磨时乙醇挥发,故为获得 10 mL 提取液,研磨时加入多于 10 mL 乙醇,C 错误;
叶绿素条带不会随层析液挥发而消失,D 错误。
答案:B
3.解析:实验中收集到的滤液绿色过浅,一方面可能是绿叶放置时间过长,
叶绿素分解了或研磨得不充分;另一方面可能是加入的溶剂过多,不会是分次加
入少量丙酮提取所致。
答案:C
4.解析:色素分离的方法:画好滤液细线的滤纸条下端要插入层析液中不要
让滤液细线没入层析液中,因为色素易溶于层析液中,导致色素带不清晰,影响
实验效果;要盖上培养皿盖,防止层析液挥发,因为层析液中的无水乙醇或丙酮
等化学药剂都有挥发性,易产生危险(如爆炸),也会影响色素分离效果。
答案:A
5.解析:叶绿体是双层膜结构,膜内有几十个绿色的基粒,基粒和基粒之间
充满着基质。每个基粒都含有两个以上的类囊体,类囊体由单层膜构成。叶绿体
的基粒之间通过膜状结构相连。基粒及类囊体扩大了叶绿体内膜的表面积,因此
扩大了光合作用的反应面积。
答案:D
6.解析:根据图中曲线可知,甲分别位于蓝紫光区和红光区,乙位于蓝紫光
区,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,甲为叶
绿素 b,乙为类胡萝卜素。
答案:D
7.解析:无色透明罩可允许各种颜色的单色光透过,而有色透明罩只允许与
透明罩颜色相同的一种单色光透过。在白光下,植物长势最好,在绿光下植物长
势最差。
答案:C
8.解析:(1)白光的光质较为均匀,好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)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作
用的位置在叶绿体上,色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上,而酶有的分布在类
囊体上,有的分布在叶绿体的基质中。(3)在 C 实验中的自变量是光质,主要有红、
绿、蓝三色光,而在红光和蓝光光点的好氧细菌远远多于绿光光点。
答案:(1)细菌集中在叶绿体周围 O2
(2)叶绿体 类囊体的薄膜上 类囊体上和叶绿体基质中
(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝光
9.解析:该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照,①错误。该实验只能证
明有淀粉的生成,但不能证明叶绿体利用光能将 CO2 转变成了淀粉,④错误。
答案:D
10.解析:①②表示叶绿体的双层膜,它们是具有选择透过性的,③为叶绿
体的基粒,其上含有进行光合作用的色素和酶,④中基质也是进行光合作用的场
所,也具有与光合作用有关的酶,所以色素和光合作用的酶是进行光合作用的必
要条件。具有上述条件而不具有叶绿体的蓝细菌也能进行光合作用。
答案:D
11.解析:本实验的目的是验证叶绿体在光照下能够产生氧气,而与光的种
类没有关系,不需用三棱镜将混合光分解成连续光谱;为了防止空气对实验结果
的影响,应该排除空气;好氧细菌的分布密疏,表示了氧气产生的多少;水绵的
叶绿体便于观察且有利于设置对照实验。
答案:A
12.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;总吸收光谱是指叶绿体色素总吸收值,叶绿体含四种光合色素;图示中,
作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似,说明色素吸收的光均可用于光合作
用。
答案:ABD
13.解析:四种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,否则越慢,所以能用层析液将四种色素分离,A 错误;“结果①”
中共有的色素带是胡萝卜素和叶黄素,它们的颜色分别是橙黄色和黄色,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,所以将等量刚制备
的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间,“结果②”吸收光谱最明显的差
异出现在红光区域,C 正确;碳酸钙可以保护叶绿素,而韭黄几乎不含叶绿素,因
此在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大, D 错误。
答案:BC
14.答案:(1)乙丁甲丙 (2)无色、无色 (3)胡萝卜素 (4)abcd
(5)称取相同质量的不同叶龄菠菜叶,进行相同实验操作,分别提取和分离色
素,观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽
(6)蓝绿色、黄绿色 胡萝卜 叶黄
15.解析:(1)色素不溶水,只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒,所以
应选择对人体无害的有机溶剂。(2)分析题中表格不难得出 Y 等于 8.0,原因是 pH
是该实验的自变量,④到①pH 逐渐增大且相邻两组的 pH 相差 1,所以①组的 pH
应该为 8.0。(3)从表中信息可知,酸性条件下天然叶绿素色素容易被破坏造成食品
失绿而影响品质。(4)该叶绿素粗产品来自植物,检测其中是否含有其他色素可用
纸层析法。
答案:(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精) 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶
剂对人体的影响
(2)8.0 实验中自变量的变化应有规律和应考虑酸碱性(pH)对叶绿体稳定性的
影响
(3)酸性 由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质
(4)纸层析法,其主要步骤:①制备滤纸条,②画色素液细线,③用层析液分
离色素,④观察色素带。