2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課時分層作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE7-第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)(建議用時：40分鐘)題組一綠葉中色素的提取和分別1．下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分別”試驗的敘述，正確的是()A．應(yīng)當(dāng)在研磨葉片后馬上加入碳酸鈣，防止色素被破壞B．在畫出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)畫線2～3次C．若濾液細(xì)線全部沒入層析液，則無法視察到色素帶D．在層析液中溶解度最高的葉綠素a在濾紙條上擴(kuò)散得最快C[在進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分別”試驗中，應(yīng)當(dāng)在研磨葉片之前加入碳酸鈣，防止研磨過程中色素被破壞，A項錯誤；在畫出一條濾液細(xì)線后，要待濾液干燥后，再重復(fù)畫線1～2次，使得濾液細(xì)線細(xì)、直、齊，而且色素含量較多，B項錯誤；若濾液細(xì)線全部沒入層析液，就會溶解到層析液中，則無法視察到色素帶，C項正確；在層析液中溶解度最高的是胡蘿卜素，在濾紙條上擴(kuò)散得最快，D項錯誤。]2．在進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分別”的試驗時，不讓層析液沒及濾液細(xì)線的緣由是()A．濾紙上幾種色素會擴(kuò)散不勻稱而影響試驗結(jié)果B．濾紙上的濾液細(xì)線會變粗而使色素太分散C．色素會溶解在層析液中而使試驗失敗D．濾紙上的幾種色素會混合起來不分散C[葉綠體中的各種色素能夠溶于有機(jī)溶劑，若在層析時，層析液沒及濾紙條上的濾液細(xì)線，色素就會溶解在層析液中，導(dǎo)致層析后得不到色素帶。]3．某同學(xué)在做“綠葉中色素的提取和分別”試驗時，為了確定無水乙醇、碳酸鈣和二氧化硅的作用，進(jìn)行了4組試驗來驗證，4組試驗結(jié)果如下圖所示，第④組是進(jìn)行了正確操作的比照組。下列針對試驗結(jié)果的分析，不正確的是()A．①可能是未加碳酸鈣而得到的試驗結(jié)果B．②可能是因用水取代了無水乙醇而得到的試驗結(jié)果C．③可能是因未加二氧化硅而得到的試驗結(jié)果D．綠葉中的色素都能夠溶解在層析液中，4種色素的溶解度相同D[①組試驗結(jié)果不志向的緣由有可能是未加碳酸鈣而使葉綠素被破壞，A項正確；色素能溶解在無水乙醇中，而不能溶于水，所以用水取代無水乙醇不能分別精彩素帶，B項正確；③中色素帶較窄，分別出的色素少，緣由可能是未加二氧化硅而使得研磨不充分，C項正確；綠葉中的色素都能夠溶解在層析液中，但是4種色素的溶解度不同，D項錯誤。]4．下圖是“綠葉中色素的提取和分別”試驗的部分材料和用具。據(jù)圖回答下列問題：①②③④(1)圖中步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)為A.________5～10mL，作用是________；B.________少許，作用是使研磨充分；C.________少許，作用是________________。(2)圖中步驟②將研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有____________。(3)圖中步驟③剪去兩角的作用是________________，畫濾液細(xì)線的要求是____________________________________________________。(4)圖中步驟④中加蓋的目的是________________；色素帶最寬的是________，擴(kuò)散速度最快的是________。(5)秋天，北方樹葉大都由綠變黃，其緣由是占四種色素總量約3/4的________和________分解，從而顯示出________和________的顏色。[解析](1)研磨時須要加入3種物質(zhì)：5～10mL無水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅，作用是可以增大摩擦力，以便充分研磨使細(xì)胞和葉綠體破裂；細(xì)胞研磨破裂后，會溢出有機(jī)酸，為防止葉綠素被破壞，研磨時須要加入少許碳酸鈣來中和有機(jī)酸。(2)過濾研磨液時，漏斗基部通常運用單層尼龍布而不能用濾紙，因為色素可吸附在濾紙上。(3)剪去濾紙兩角的作用是防止兩邊色素擴(kuò)散過快。畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)、齊、直。(4)4種色素在層析液中溶解度不同導(dǎo)致各種色素在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，從而達(dá)到分別色素的目的。由于層析液有毒，且可以揮發(fā)，所以要加蓋。色素帶的寬度不同是由各種色素含量不同造成的，且色素的含量越多，色素帶越寬。一般植物葉片中葉綠素a含量最多，所以葉綠素a的色素帶最寬。(5)葉綠素不穩(wěn)定，易分解，而葉黃素和胡蘿卜素較穩(wěn)定，故秋天樹葉會由綠變黃。[答案](1)無水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸鈣防止色素被破壞(2)單層尼龍布(3)防止色素帶擴(kuò)散不整齊細(xì)、齊、直(4)防止層析液揮發(fā)葉綠素a胡蘿卜素(5)葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素題組二捕獲光能的色素5．下列關(guān)于光合色素的敘述，錯誤的是()A．葉綠素a和葉綠素b都含碳、氫、氧、氮、鎂元素B．胡蘿卜素在提取液中的溶解度最大C．類胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光，不汲取紅光D．在洋蔥管狀葉的葉肉細(xì)胞中光合色素分布在類囊體薄膜上B[胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，B項錯誤。]6．植物的葉片不透光，多數(shù)葉片呈綠色。下列關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是()A．植物呈綠色是由于葉綠素能有效汲取綠光B．葉綠體中的色素與液泡中的色素性質(zhì)及功能均不相同C．構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中汲取D．葉綠素和類胡蘿卜素在藍(lán)紫光區(qū)的汲取峰值不同A[植物呈綠色是由于葉綠體色素對綠光汲取最少，反射最多，A錯誤；葉綠體中的色素是脂溶性的，部分色素可汲取、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，液泡中的色素是水溶性的，不具有利用光能的作用，B正確；構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中汲取，C正確；葉綠素和類胡蘿卜素在藍(lán)紫光區(qū)的汲取峰值不同，D正確。]7．如圖表示葉綠體中色素汲取光能的狀況。據(jù)圖推斷，以下說法不正確的是()A．由圖可知，類胡蘿卜素主要汲取400～500nm波長的光B．用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度C．由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，葉綠體中C3的量增加D．土壤中缺乏鎂時，植物對420～470nm波長的光的利用量顯著削減C[據(jù)圖可知，類胡蘿卜素主要汲取400～500nm波長的光，A正確；用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度，B正確；由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，色素汲取光能增加，光反應(yīng)增加，C3還原加快，葉綠體中C3的量將削減，C錯誤；缺鎂時葉綠素合成削減，所以植物對420～470nm波長范圍內(nèi)的光的利用量顯著削減，D正確。]題組三葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用8．下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述不正確的是()A．1具有選擇透過性B．汲取光能的色素分布在2上C．與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中D．葉綠體具有雙層膜C[葉綠體具有雙層膜即圖示1，屬于生物膜，具有選擇透過性；與光合作用有關(guān)的酶，在2類囊體薄膜上以及3葉綠體基質(zhì)中均有分布。]9．美國科學(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)探討光對光合作用的效應(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)菌會移向氧濃度高的區(qū)域。他視察細(xì)菌在不同光照下的分布狀況，結(jié)果如下圖所示：A.黑暗中B．白光下C．不同顏色的光點下(1)描述B狀況下細(xì)菌的分布狀況如何：_____________，如此分布是因為光合作用釋放了________。(2)該試驗證明了光合作用的場所是________，汲取光能的色素和與光合作用有關(guān)的酶分別分布在____________________、________________。(3)恩格爾曼進(jìn)行裝置C的試驗的目的是什么？________________，在________點的細(xì)菌特殊多。[解析](1)白光的光質(zhì)較為勻稱，需氧細(xì)菌主要分布在能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2的葉綠體四周。(2)通過螺旋狀的葉綠體與需氧細(xì)菌的關(guān)系可以看出進(jìn)行光合作用的位置在葉綠體上，色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，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)C試驗中自變量是光質(zhì)，主要有紅、綠、藍(lán)三區(qū)，而在紅光和藍(lán)光點的需氧細(xì)菌遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于綠光點的。[答案](1)細(xì)菌集中在葉綠體四周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光合作用的影響紅光和藍(lán)光10．如圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是圖甲中部分結(jié)構(gòu)放大后的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖甲所示結(jié)構(gòu)主要通過內(nèi)膜向內(nèi)折疊增大膜面積B．圖乙中的光合色素能有效汲取綠光使植物呈綠色C．圖乙所示的膜結(jié)構(gòu)位于圖甲結(jié)構(gòu)中的①或③處D．提取光合色素時常用無水乙醇作為溶劑D[圖甲結(jié)構(gòu)為葉綠體，其主要靠囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的類囊體來增大膜面積，A錯誤；圖乙中的光合色素汲取綠光最少，綠光被反射出來使植物呈綠色，B錯誤；圖乙所示膜結(jié)構(gòu)上含有光合色素，所以是圖甲中③類囊體薄膜的放大圖，C錯誤；葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，因此常用無水乙醇作為提取試劑，D正確。]11．恩格爾曼設(shè)計了一個試驗探討光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入需氧細(xì)菌，視察細(xì)菌的聚集狀況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強(qiáng)。這個試驗的思路是()A．細(xì)菌對不同的光反應(yīng)不一樣，細(xì)菌聚集多的地方，細(xì)菌光合作用強(qiáng)B．需氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)C．需氧細(xì)菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng)D．需氧細(xì)菌大量消耗O2，使水綿光合作用速率大幅度加快B[需氧細(xì)菌向O2濃度高的地方集結(jié)，據(jù)此可推斷光合作用的放氧部位和光合強(qiáng)度。]12．如圖表示某生物愛好小組利用韭菜宿根進(jìn)行的試驗流程，相關(guān)敘述錯誤的是()A．兩組試驗的結(jié)果①中共有色素帶的顏色是黃色和橙黃色B．兩組試驗的結(jié)果②中汲取光譜最明顯的差異出現(xiàn)在藍(lán)紫光區(qū)域C．紙層析法分別色素的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同D．在做提取韭黃色素的試驗時，不加碳酸鈣對濾液顏色的影響不大B[韭菜濾液能分別出橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色四種色素帶，而韭黃濾液只能分別出橙黃色和黃色兩種色素帶，因此兩組試驗的結(jié)果①中共有色素帶的顏色是黃色和橙黃色，A正確；兩組試驗的結(jié)果②中汲取光譜最明顯的差異是紅光區(qū)域，B錯誤；紙層析法分別色素的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，C正確；研磨時加碳酸鈣主要是防止葉綠素分子被破壞，韭黃中不含葉綠素，因此不加碳酸鈣對濾液顏色的影響不大，D正確。]13．下圖為葉綠體中色素汲取光能的狀況，以下說法中正確的是()①在晚間用綠光照耀行道樹，目的是通過植物光合作用以增加夜間空氣中的O2濃度②據(jù)圖可知，用波長400～470nm的光比用白光更有利于提高光合作用強(qiáng)度③在經(jīng)過紙層析法分別出來的色素帶上，胡蘿卜素的色素帶在最上面④一般狀況下，光合作用所利用的都是可見光，波長范圍是400～760nm⑤土壤中缺乏鎂時，新葉對620～670nm波長的光利用量無明顯改變A．②④⑤ B．③④⑤C．②③④ D．①②⑤B[植物光合作用幾乎不利用綠光，所以用綠光照耀達(dá)不到增加夜間空氣中的O2濃度的目的，①錯誤；波長400～470nm的光只是白光的一部分，與白光相比不利于提高光合作用強(qiáng)度，②錯誤；胡蘿卜素在層析液中的溶解度最高，因此在色素帶上胡蘿卜素的色素帶在最上面，③正確；一般狀況下，光合作用所利用的都是波長范圍是400～760nm的可見光，④正確；鎂是組成葉綠素的重要元素，葉綠素主要汲取藍(lán)紫光和紅光，土壤中缺鎂時，老葉中的鎂元素可以轉(zhuǎn)移到新葉中，所以新葉對620～670nm(主要為紅光)波長的光利用量無明顯改變，⑤正確。]14．某科研人員探討不同遮光處理對白樺光合作用生理特性的影響結(jié)果如圖。(1)葉片中葉綠素含量是維持植物正常光合作用的主要指標(biāo)，葉綠素主要存在于白樺葉片的________________(詳細(xì)部位)，通過上圖的結(jié)果發(fā)覺白樺葉綠素含量隨____________而增加，提高了白樺在弱光環(huán)境下的捕光實力。探討發(fā)覺植物體內(nèi)的葉綠素處于不斷地合成和分解中。請從該角度去說明葉綠素含量增加的緣由：_________________________________。(2)葉綠素b/葉綠素a的值可作為植物利用弱光實力的推斷指標(biāo)，探討人員發(fā)覺遮光處理增大了白樺葉綠素b/葉綠素a的值。通過中學(xué)課本________________試驗可以驗證該結(jié)論。你的試驗證據(jù)是_____________________________。[解析](1)葉綠素分布在葉綠體類囊體的薄膜上。由圖讀出葉綠素含量隨遮光程度的增加而增加。葉綠素含量的增加，可從葉綠素的合成和分解兩個角度分析。(2)通過色素的提取和分別試驗，比較遮光組和全光組葉片色素提取和分別后，黃綠色色素帶(葉綠素b)與藍(lán)綠色色素帶(葉綠素a)寬度的比值可證明遮光處理增大了白樺樹葉片中葉綠素b/葉綠素a的值。[答案](1)葉綠體類囊體薄膜遮光程度的增加葉綠素的合成量改變不大，分解量削減(或葉綠素的合成量增加，分解量改變不大或葉綠素的合成量增加，分解量削減)(2)綠葉中色素的提取和分別濾紙條上黃綠色的色素帶寬度與藍(lán)綠色的色素帶寬度的比值遮光組大于非遮光組對色素分別的不同結(jié)果產(chǎn)生的緣由分析不清15．學(xué)生利用簇新菠菜葉進(jìn)行綠葉中色素的提取和分別試驗時，由于各組操作不同，出現(xiàn)了下列四種