2019年高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.4.1 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課時(shí)同步練習(xí) 新人教版必修1.doc

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2019年高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.4.1 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課時(shí)同步練習(xí) 新人教版必修1 1．吸收光能的色素分布在(　　) A．葉綠體的外膜上 B．類囊體的薄膜上 C．葉綠體的內(nèi)膜上 D．葉綠體的基質(zhì)中 答案：選B　葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上。 2．如圖是葉片中兩類色素的吸收光譜，試判定甲和乙分別為何種色素(　　) A．葉綠素a、葉綠素b B．類胡蘿卜素、葉綠素 C．葉黃素、葉綠素a D．葉綠素、類胡蘿卜素 答案：選D　根據(jù)圖中曲線可知，甲有兩個(gè)吸收峰，分別位于藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，乙只有一個(gè)吸收峰，位于藍(lán)紫光區(qū)，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。所以，甲為葉綠素，乙為類胡蘿卜素。 3．將新鮮菠菜綠葉中的色素用無(wú)水乙醇提取，經(jīng)層析液分離，結(jié)果如圖所示。以下敘述正確的是(　　) A．色素帶1為葉綠素b B．色素帶4為橙黃色 C．色素帶3、色素帶4中的色素主要吸收紅色和藍(lán)光 D．色素帶1中的色素在層析液中的溶解度最小 答案：選C　色素帶自上而下，依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉錄素a和葉綠素b。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)光。 4．用菠菜葉進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)，濾液經(jīng)層析后，色素帶在濾紙條上的分布順序是(　　) 答案：選A　由于四種色素在層析液中的溶解度不同，造成其擴(kuò)散速度不同。溶解度最大的是胡蘿卜素，它擴(kuò)散的距離最遠(yuǎn)，其次是葉黃素，而葉綠素的溶解度小，所以葉綠素a和葉綠素b分別擴(kuò)散在第三和第四條色素帶上。 5．下列關(guān)于葉綠素提取的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料 B．加入少許CaCO3 能避免葉綠素被破壞 C．用乙醇提取的葉綠體色素中無(wú)胡蘿卜素 D．研磨時(shí)加入石英砂可使葉片研磨更充分 答案：選C　菠菜綠葉含大量的色素，易于研磨，是提取色素的良好材料。加入少許CaCO3的目的是中和液泡破壞后釋放的酸性物質(zhì)，防止研磨中色素被破壞。葉綠體中的色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素等，四種色素均溶于乙醇。研磨時(shí)加石英砂的目的是使研磨更充分。 6．陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會(huì)出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于(　　) A．綠光區(qū) B．紅光區(qū)和綠光區(qū) C．藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū) D．紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū) 答案：選D　葉綠體的色素包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素，這些色素對(duì)不同光質(zhì)的光吸收不同：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光；葉黃素和胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。所以該光譜通過(guò)葉綠素后，紅光、藍(lán)紫光被大量吸收，不能透射而形成黑色條帶。 7．如圖表示葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中紙層析的結(jié)果，據(jù)圖判斷用作實(shí)驗(yàn)材料的葉片顏色為(　　) A．紅色 B．黃色 C．綠色 D．紫色 答案：選B　在葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中，濾紙條上的四條色素帶距點(diǎn)樣處的距離由近及遠(yuǎn)分別是：葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素。由圖可知，葉綠素含量比類胡蘿卜素含量少，因此用作實(shí)驗(yàn)材料的葉片應(yīng)為黃色。 8．如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．①和②具有選擇透過(guò)性功能 B．③上既有光合色素又有與光合作用有關(guān)的酶 C．③和④中都有與光合作用有關(guān)的酶 D．有葉綠體的細(xì)胞才能進(jìn)行光合作用 答案：選D　①②表示葉綠體的雙層膜，具有選擇透過(guò)性，③為葉綠體的基粒，其上含有進(jìn)行光合作用的色素和酶，④為葉綠體基質(zhì)，也是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，也具有與光合作用有關(guān)的酶，所以色素和與光合作用有關(guān)的酶是進(jìn)行光合作用的條件。藍(lán)藻無(wú)葉綠體也能進(jìn)行光合作用。 【能力題組】 9．某班學(xué)生完成對(duì)新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于各組操作不同，出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．甲可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SiO2 B．乙可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入CaCO3 C．丙可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液 D．丁是正確操作得到的理想結(jié)果 答案：選D　色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，SiO2有助于菠菜葉研磨充分，CaCO3可防止葉綠素受到破壞，未加入SiO2和CaCO3時(shí)，會(huì)發(fā)生甲、乙圖所示的現(xiàn)象；丙圖中色素含量基本為零，可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液的結(jié)果；丁圖顯示含量最高的是葉黃素，而新鮮綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b多。 10．在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為(　　) 甲 乙 丙 丁 無(wú)水乙醇 － ＋ ＋ ＋ 水 ＋ － － － CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － A．①②③④ B．②④①③ C．④②③① D．③②①④ 答案：選B　由表可知，甲同學(xué)加的溶劑為水，而不是有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇，色素不溶于水，因而提取不到葉綠體中的色素，所得結(jié)果應(yīng)為②；乙同學(xué)的操作正確，所得結(jié)果應(yīng)為④，即自上而下依次出現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，且葉綠素a和葉綠素b的含量較多；丙同學(xué)盡管使用了有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，葉綠素可能會(huì)被破壞，因而下邊的兩條色素帶比正常的窄，應(yīng)為①；丁同學(xué)未加SiO2，可能研磨不充分，導(dǎo)致各種色素的提取量均少于正常水平，應(yīng)為③。 11．如圖為水稻新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．在分離色素時(shí)加入碳酸鈣的目的是防止濾液揮發(fā) B．在收獲季節(jié)，水稻葉片中色素含量是(甲＋乙)＜(丙＋丁) C．四種色素都能溶解在層析液中，乙色素的溶解度最大 D．四種色素中，丙和丁主要吸收紅光 答案：選B　依柱狀圖中擴(kuò)散距離可推知，甲為葉綠素b，乙為葉綠素a，丙為葉黃素，丁為胡蘿卜素。在提取色素時(shí)，加入碳酸鈣的目的是防止研磨過(guò)程中葉綠素被破壞；在水稻的收獲季節(jié)，葉綠素(甲＋乙)的含量小于類胡蘿卜素(丙＋丁)的含量；丁色素在層析液中的溶解度最大，故擴(kuò)散距離最遠(yuǎn)；葉綠素(甲＋乙)主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類胡蘿卜素(丙＋丁)主要吸收藍(lán)紫光。 12．顏色變化常作為生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察的一項(xiàng)重要指標(biāo)，下面是一些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，其中的錯(cuò)誤操作或想法是(　　) ①用滴管在花生子葉薄片上滴加蘇丹Ⅲ染液，發(fā)現(xiàn)滿視野都呈現(xiàn)橘黃色，于是滴1～2滴50%鹽酸洗去浮色 ②取新鮮的菠菜葉片，加入少許SiO2和丙酮，研磨液呈黃綠色，于是判斷是菠菜葉用量太少 ③在用紙層析法分離葉綠體中色素的結(jié)果中，藍(lán)綠色帶最寬，可判斷為葉綠素a含量最多 ④乳酸菌、酵母菌和藍(lán)藻的細(xì)胞內(nèi)都有核糖體和染色體 ⑤測(cè)定綠色植物的呼吸作用時(shí)需在暗處進(jìn)行，可避免光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 A．①②④⑤ B．①②④ C．②③④⑤ D．①③⑤ 答案：選B　花生子葉需要做成切片、染色、漂洗后在顯微鏡下觀察；提取葉綠體中各種色素是時(shí)需要加入少許SiO2和CaCO3，漏加CaCO3使研磨液呈現(xiàn)黃綠色；乳酸菌和藍(lán)藻是原核生物，沒(méi)有染色體。 13．美國(guó)科學(xué)家恩格爾曼利用一種綠藻(這種綠藻具有呈螺旋狀的葉綠體)研究光對(duì)光合作用的效應(yīng)。他將該種綠藻放在一張載有細(xì)菌懸浮液的玻片上，這些細(xì)菌會(huì)移向氧濃度高的區(qū)域。他觀察細(xì)菌在不同光照下的分布情況，結(jié)果如下圖所示： (1)描述B情況下細(xì)菌的分布情況如何：___________________________________， 如此分布是因?yàn)楣夂献饔冕尫帕薩_______。 (2)該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光合作用的場(chǎng)所是________，吸收光能的色素和催化反應(yīng)的酶分別分布在______________、______________。 (3)恩格爾曼進(jìn)行裝置C的實(shí)驗(yàn)，其目的是什么？________________________，在________光點(diǎn)的細(xì)菌特別多。 答案：(1)白光的光質(zhì)較為均勻，好氧細(xì)菌主要分布在能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2的葉綠體周圍。(2)通過(guò)螺旋狀的葉綠體與好氧細(xì)菌的關(guān)系可以看出進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所為葉綠體，色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，而酶有的分布在類囊體上，有的分布在葉綠體的基質(zhì)中。(3)在C實(shí)驗(yàn)中的自變量是光質(zhì)，主要有紅、綠、藍(lán)三區(qū)，而在紅光和藍(lán)光光點(diǎn)的好氧細(xì)菌遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于綠光光點(diǎn)。 答案：(1)細(xì)菌集中分布在葉綠體周圍　O2　(2)葉綠體　類囊體的薄膜上　類囊體上和基質(zhì)中　(3)找出不同顏色的光對(duì)光合作用的影響　紅光和藍(lán)光 14．下列是某小組在完成綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)所遇到的問(wèn)題，請(qǐng)分析回答問(wèn)題： (1)綠葉中的色素都能溶解于層析液中，它們被分離的原理是________________________________________________________________________， 在濾紙上擴(kuò)散速度最快的色素是________。 (2)將5 g新鮮完整的菠菜葉放在研缽中，加入二氧化硅后，迅速研磨成糊狀，發(fā)現(xiàn)糊狀的研磨液呈現(xiàn)淺綠色，其原因是_______________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為防止揮發(fā)性物質(zhì)大量揮發(fā)，采取的措施有_______________________。 (4)某生物小組同學(xué)想探究蔬菜不同葉片在葉綠素含量上的區(qū)別，分別選擇了新鮮菠菜的“綠葉”、“嫩黃葉”做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，色素層析結(jié)果如圖所示，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答問(wèn)題： ①綠葉組的濾紙條是____________(填字母)，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________。 ②嫩黃葉組的濾紙條是________(填字母)，判斷依據(jù)是 ________________________________________________________________________。 答案：(1)葉綠體中的各種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(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。其中擴(kuò)散速度最快的是胡蘿卜素，最慢的是葉綠素b。(2)在色素的提取過(guò)程中，二氧化硅能使研磨更加充分，碳酸鈣則可防止色素在研磨過(guò)程中被破壞，無(wú)水乙醇可以把色素溶解并提取出來(lái)。(3)由于提取液及層析液易揮發(fā)，因此在研磨過(guò)程中要迅速，濾液收集后，要及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)，層析時(shí)要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。(4)藍(lán)綠色的葉綠素a帶和黃綠色的葉綠素b帶較寬的是綠葉組，藍(lán)綠色的葉綠素a帶和黃綠色的葉綠素b帶較窄的是嫩黃葉組。 答案：(1)不同的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(kuò)散得快　胡蘿卜素　(2)沒(méi)有加入碳酸鈣和無(wú)水乙醇，葉綠素分子受到破壞，色素沒(méi)有溶解在乙醇中被提取出來(lái)　(3)迅速研磨，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)或用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯　(4)A　葉綠素a帶和葉綠素b帶較寬　B　葉綠素a帶和葉綠素b帶較窄 15．中國(guó)的飲食講究“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.提取葉綠素： Ⅱ.探究 pH 對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響： 取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25 ℃)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法和結(jié)果如表所示。 實(shí)驗(yàn)組號(hào) 葉綠素溶 液(mL) 調(diào) pH 至 處理時(shí)間 (min) 溶液顏色 ① 3.0 Y 10 綠色 ② 3.0 7.0 10 綠色 ③ 3.0 6.0 10 黃綠色 ④ 3.0 5.0 10 黃褐色 注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。 根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答： (1)提取食用葉綠素的X應(yīng)該為_(kāi)___________，原因是 ________________________________________________________________________。 (2)表中Y應(yīng)該為_(kāi)_________，原因是_________________________________。 (3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于______食品，否則____________________________________。 (4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請(qǐng)你提供檢測(cè)方法并寫出主要步驟。 ________________________________________________________________________。 答案：(1)色素不溶于水，只溶于有機(jī)溶劑。但是有機(jī)溶劑大多有毒，所以應(yīng)選擇對(duì)人體無(wú)害的有機(jī)溶劑。(2)分析題中表格不難得出Y等于8.0，原因是pH是該實(shí)驗(yàn)的自變量，④到①pH逐漸增大且相鄰兩組的pH相差1，所以①組的pH應(yīng)該為8.0。(3)從表中信息可知，酸性條件下天然葉綠素色素容易被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì)。(4)該葉綠素粗產(chǎn)品來(lái)自植物，檢測(cè)其中是否含有其他色素可用紙層析法。 答案：(1)對(duì)人體無(wú)害的有機(jī)溶劑(無(wú)水乙醇)　葉綠素溶于有機(jī)溶劑和應(yīng)考慮溶劑對(duì)人體的影響　(2)8.0　實(shí)驗(yàn)中自變量的變化應(yīng)有規(guī)律和應(yīng)考慮堿性pH對(duì)葉綠體穩(wěn)定性的影響　(3)酸性　葉綠素會(huì)被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì)　(4)紙層析法，其主要步驟：①制備濾紙條；②畫色素液細(xì)線；③用層析液分離色素；④觀察色素帶