2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細胞的能量供應(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．在畫出一條濾液細線后緊接著重復(fù)畫線2～3次C．若濾液細線全部沒入層析液，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在濾紙條上擴散得最快C[在進行“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；在畫出一條濾液細線后，要待濾液干燥后，再重復(fù)畫線1～2次，使得濾液細線細、直、齊，而且色素含量較多，B項錯誤；若濾液細線全部沒入層析液，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，在濾紙條上擴散得最快，D項錯誤。]2．在進行“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線的緣由是()A．濾紙上幾種色素會擴散不勻稱而影響試驗結(jié)果B．濾紙上的濾液細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溶劑，若在層析時，層析液沒及濾紙條上的濾液細線，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，以便充分研磨使細胞和葉綠體破裂；細胞研磨破裂后，會溢出有機酸，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散過快。畫濾液細線的要求是細、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散速度不同，從而達到分別色素的目的。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)防止色素帶擴散不整齊細、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紫光，不汲取紅光D．在洋蔥管狀葉的葉肉細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菌懸浮液的玻片上，這些細菌會移向氧濃度高的區(qū)域。他視察細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)恩格爾曼進行裝置C的試驗的目的是什么？________________，在________點的細菌特殊多。[解析](1)白光的光質(zhì)較為勻稱，需氧細菌主要分布在能進行光合作用產(chǎn)生O2的葉綠體四周。(2)通過螺旋狀的葉綠體與需氧細菌的關(guān)系可以看出進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、藍三區(qū)，而在紅光和藍光點的需氧細菌遠遠多于綠光點的。[答案](1)細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菌，視察細菌的聚集狀況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個試驗的思路是()A．細菌對不同的光反應(yīng)不一樣，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強B．需氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C．需氧細菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強D．需氧細菌大量消耗O2，使水綿光合作用速率大幅度加快B[需氧細菌向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度。]12．如圖表示某生物愛好小組利用韭菜宿根進行的試驗流程，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