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PAGE7-第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)(建議用時(shí):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(yàn)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(méi)入層析液,則無(wú)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(yàn)中,應(yīng)當(dāng)在研磨葉片之前加入碳酸鈣,防止研磨過(guò)程中色素被破壞,A項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤;若濾液細(xì)線全部沒(méi)入層析液,就會(huì)溶解到層析液中,則無(wú)法視察到色素帶,C項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。]2.在進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分別”的試驗(yàn)時(shí),不讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線的緣由是()A.濾紙上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不勻稱而影響試驗(yàn)結(jié)果B.濾紙上的濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散C.色素會(huì)溶解在層析液中而使試驗(yàn)失敗D.濾紙上的幾種色素會(huì)混合起來(lái)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(shí),層析液沒(méi)及濾紙條上的濾液細(xì)線,色素就會(huì)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(yàn)時(shí),為了確定無(wú)水乙醇、碳酸鈣和二氧化硅的作用,進(jìn)行了4組試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,4組試驗(yàn)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(duì)試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果B.②可能是因用水取代了無(wú)水乙醇而得到的試驗(yàn)結(jié)果C.③可能是因未加二氧化硅而得到的試驗(yàn)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(yàn)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(xiàng)正確;色素能溶解在無(wú)水乙醇中,而不能溶于水,所以用水取代無(wú)水乙醇不能分別精彩素帶,B項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。]4.下圖是“綠葉中色素的提取和分別”試驗(yàn)的部分材料和用具。據(jù)圖回答下列問(wèn)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(shí)須要加入3種物質(zhì):5~10mL無(wú)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(huì)溢出有機(jī)酸,為防止葉綠素被破壞,研磨時(shí)須要加入少許碳酸鈣來(lái)中和有機(jī)酸。(2)過(guò)濾研磨液時(shí),漏斗基部通常運(yùn)用單層尼龍布而不能用濾紙,因?yàn)樯乜晌皆跒V紙上。(3)剪去濾紙兩角的作用是防止兩邊色素?cái)U(kuò)散過(guò)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(huì)由綠變黃。[答案](1)無(wú)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(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(cuò)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(duì)綠光汲取最少,反射最多,A錯(cuò)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(shuō)法不正確的是()A.由圖可知,類胡蘿卜素主要汲取400~500nm波長(zhǎng)的光B.用450nm波長(zhǎng)的光比600nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度C.由550nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670nm波長(zhǎng)的光后,葉綠體中C3的量增加D.土壤中缺乏鎂時(shí),植物對(duì)420~470nm波長(zhǎng)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(zhǎng)的光,A正確;用450nm波長(zhǎng)的光比600nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度,B正確;由550nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670nm波長(zhǎng)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(cuò)誤;缺鎂時(shí)葉綠素合成削減,所以植物對(duì)420~470nm波長(zhǎng)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(guò)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(guò)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(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)探討光對(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(diǎn)下(1)描述B狀況下細(xì)菌的分布狀況如何:_____________,如此分布是因?yàn)楣夂献饔冕尫帕薩_______。(2)該試驗(yàn)證明了光合作用的場(chǎng)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(yàn)的目的是什么?________________,在________點(diǎn)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(guò)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(yàn)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(diǎn)的需氧細(xì)菌遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于綠光點(diǎn)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(duì)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(guò)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(shí)常用無(wú)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(lái)增大膜面積,A錯(cuò)誤;圖乙中的光合色素汲取綠光最少,綠光被反射出來(lái)使植物呈綠色,B錯(cuò)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(cuò)誤;葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,因此常用無(wú)水乙醇作為提取試劑,D正確。]11.恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)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(gè)試驗(yàn)的思路是()A.細(xì)菌對(duì)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(ài)好小組利用韭菜宿根進(jìn)行的試驗(yàn)流程,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.兩組試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)時(shí),不加碳酸鈣對(duì)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(yàn)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(yàn)的結(jié)果②中汲取光譜最明顯的差異是紅光區(qū)域,B錯(cuò)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(shí)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(duì)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(shuō)法中正確的是()①在晚間用綠光照耀行道樹,目的是通過(guò)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(zhǎng)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(guò)紙層析法分別出來(lái)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(jiàn)光,波長(zhǎng)范圍是400~760nm⑤土壤中缺乏鎂時(shí),新葉對(duì)620~670nm波長(zhǎng)的光利用量無(wú)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(cuò)誤;波長(zhǎng)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(cuò)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(zhǎng)范圍是400~760nm的可見(jiàn)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(shí),老葉中的鎂元素可以轉(zhuǎn)移到新葉中,所以新葉對(duì)620~670nm(主要為紅光)波長(zhǎng)的光利用量無(wú)明顯改變,⑤正確。]14.某科研人員探討不同遮光處理對(duì)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(guò)上圖的結(jié)果發(fā)覺(jué)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(shí)力。探討發(fā)覺(jué)植物體內(nèi)的葉綠素處于不斷地合成和分解中。請(qǐng)從該角度去說(shuō)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(shí)力的推斷指標(biāo),探討人員發(fā)覺(jué)遮光處理增大了白樺葉綠素b/葉綠素a的值。通過(guò)中學(xué)課本________________試驗(yàn)可以驗(yàn)證該結(jié)論。你的試驗(yàn)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(gè)角度分析。(2)通過(guò)色素的提取和分別試驗(yàn),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(duì)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(yàn)時(shí),由于各組操作不同,出現(xiàn)了下列四種
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