高中生物 5.4（一）捕获光能的色素和结构测试（含解析）新人教版必修1

捕获光能的色素和结构

(20分钟 50分)

一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)

1.把绿叶的色素提取液放在光源与三棱镜之间,在连续可见光谱中出现暗带,暗带在光谱中分布的区域是 ( ) A.绿光区 C.蓝紫光区

B.红光区和蓝紫光区 D.黄光区

【解析】选B。绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光,在相应的位置留下暗带,故选B。 2.某同学提取得到绿叶中的色素溶液后,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图结果,下列叙述正确的是

( )

A.四条色素带由外到内的颜色分别是:黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色 B.四条色素带由外到内的名称依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b C.提取色素时加入无水乙醇的目的是防止色素被分解 D.色素带1、2主要吸收红橙光

【解析】选B。四条色素带由内到外的颜色分别是:黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色,A错误;四条色素带由外到内的名称依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,B正确;提取色素时加入无水乙醇的目的是溶解提取色素,C错误;色素带1、2分别为胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,D错误。 【补偿训练】

某人用新鲜绿叶做绿叶中色素的提取和分离实验时,采用圆形滤纸片,将提取出的色素溶液画在距圆心1cm的圆上,将滤纸自圆心折叠后层析,经层析后,色素被分离为四个半径不同且颜色不同的同心圆环(如图),请推测最内圈和最外圈色素的颜色分别是 ( )

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A.蓝绿色、橙黄色 B.黄绿色、橙黄色 C.蓝绿色、黄绿色 D.橙黄色、黄绿色

【解析】选B。采用纸层析法分离色素的原理是:色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从外到内依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。

3.图①②是光合作用探索历程中恩格尔曼的实验示意图,下列有关叙述错误的是 ( )

A.实验材料选择了水绵和需氧细菌 B.实验①在没有氧气的黑暗环境下进行 C.整个实验过程中设置了多处对照 D.实验证明了叶绿体中能产生淀粉

【解析】选D。水绵细胞中的叶绿体呈螺旋带状,需氧细菌在有氧条件下才能存活,用极细的光束照射后,可根据需氧细菌的分布情况判断光合作用(可产生氧气)的部位,A正确;实验①中的需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,据此可判断该实验是在没有氧气的黑暗环境下进行的,B正确;实验①中光束照射和未照射的部分形成对照,实验①在黑暗环境中用极细的光束照射和实验②完全暴露在光下形成对照,C正确;本实验可证明氧气是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、光合作用需要光等,但无法证明叶绿体中能否产生淀粉,D错误。

4.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是

( )

A.植物细胞都有叶绿体,都能进行光合作用

B.叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素 a 呈蓝绿色,叶绿素 b 呈黄绿色

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C.同线粒体一样,叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积 D.叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用

【解析】选B。植物细胞不都有叶绿体,如根部细胞不含叶绿体,植物见光的绿色部位的细胞才有叶绿体,A错误。叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,B正确。同线粒体不一样,叶绿体的内膜没有扩大受光面积,而是通过类囊体堆叠形成基粒,极大地扩展了受光面积,C错误。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,而不是只吸收红光和蓝紫光,D错误。 【补偿训练】

下列关于黑藻细胞中叶绿素的说法,不正确的是 ( ) A.可吸收640～660 nm波长的光进行光合作用 B.可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b C.分布在叶绿体内膜和基粒上

D.土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成

【解析】选C。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,640～660 nm波长的光为红光,故叶绿素可吸收640～660 nm波长的光进行光合作用,A正确;叶绿素a和叶绿素b在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散的速度快,所以可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b,B正确;叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体内膜上没有光合色素,C错误;叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg,土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用的速率,D正确。

5.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.总吸收光谱是代表叶绿体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

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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的光能都能参与光合作用

【解析】选C。从图中可看出,叶绿素a的吸收光谱具有两个吸收峰值,即主要吸收红光和蓝紫光,A正确;叶绿体中有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素4种色素,因此总吸收光谱是代表叶绿体4种色素对光能的吸收,B正确;从图中可看出,叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱具有很大的同步性,并且作用光谱高于叶绿素a的吸收光谱,因此表明其他色素吸收的光能也用于光合作用,C错误;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的光能都能参与光合作用,D正确。

6.以下关于实验目的与实验操作的特殊要求或特点的叙述,错误的是 ( ) A.探究温度对酶活性的影响,不能选择过氧化氢酶催化过氧化氢分解 B.观察植物细胞中的线粒体,不需要对材料进行解离和固定 C.观察叶绿体在细胞中的分布,可选择紫色洋葱鳞片叶 D.提取和分离绿叶中的色素,不能用无水乙醇分离各种色素

【解析】选C。过氧化氢受热分解,故不能用其探究温度对酶活性的影响,A正确;线粒体观察是用活细胞染色剂染色,细胞需要保持活性,B正确;紫色洋葱鳞片叶形成于地下,细胞中没有叶绿体,C错误;提取和分离绿叶中色素,用无水乙醇提取色素,用层析液分离各种色素,D正确。 二、非选择题(共20分)

7.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.沿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

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主要思路: _________________________________________ __。

【解析】(1)据图分析,甲表示画滤液细线,乙表示研磨、提取色素,丙表示分离色素,丁表示过滤,则实验操作步骤的先后顺序是乙、丁、甲、丙。 (2)图中试剂a表示无水乙醇,b表示层析液,二者都无色。

(3)步骤丙表示分离色素,最上面一条色素带的色素名称为胡萝卜素。

(4)蒸馏水属于无机溶剂,不能提取色素;加入碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇后才能研磨叶片;用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液,则大量滤液被吸收;沿铅笔线画滤液细线时,需待滤液干后再画下一次。

(5)探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,其变量应为不同叶龄的菠菜叶片,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。 答案:(1)乙、丁、甲、丙 (2)无色、无色 (3)胡萝卜素 (4)a、b、c、d

(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

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