第1課時(shí) 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1、第4節(jié)能量之源光與光合作用測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.葉綠體色素的提取和分離1,3,5,9,12,13,142.葉綠體色素的種類和作用4,6,7,11,153.葉綠體的結(jié)構(gòu)及功能2,8,10A級(jí)基礎(chǔ)練1.從綠葉中提取色素,選取的最佳實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)是(D)A.肥嫩多汁的葉片B.革質(zhì)葉片C.衰老枯黃的葉片D.鮮嫩、顏色濃綠的葉片解析:本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇鮮嫩、顏色濃綠的葉片,以便提取到較多的色素,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯。2.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(D)A.和具有選擇透過性功能 B.上既有光合色素又有與光合作用有關(guān)的酶C.和上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)行光合作用解

2、析:葉綠體是光合作用的場(chǎng)所,有葉綠體可進(jìn)行光合作用,但是有的生物沒有葉綠體也可進(jìn)行光合作用,如藍(lán)藻。3.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、藥品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(B)試劑甲乙丙丁無水乙醇-+水+-CaCO3+-+SiO2+-A.B.C.D.解析:本題綜合考查“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中各種試劑、藥品的作用。無水乙醇用于溶解綠葉中的色素,甲同學(xué)未加無水乙醇,其濾紙條上應(yīng)無色素帶;CaCO3能夠防止研磨時(shí)色素被破壞,丙同學(xué)未加CaCO3,其濾紙條上的色素帶葉綠素a、葉綠素b應(yīng)

3、較窄;SiO2能夠使研磨更充分,丁同學(xué)未加SiO2,其濾紙條上的四種色素帶均應(yīng)較窄。乙同學(xué)操作正確,其濾紙條上的色素帶正常分布。4.下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜。甲、乙兩圖分別是(B)A.類胡蘿卜素、葉綠素的吸收光譜B.葉綠素、類胡蘿卜素的吸收光譜C.葉黃素、葉綠素的吸收光譜D.葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜解析:葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,在光譜上有兩個(gè)吸收區(qū)域;類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,在光譜上有一個(gè)吸收區(qū)域,據(jù)此可做出正確判斷。5.如圖中代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果,則圖所示結(jié)果最有可能來自(D)A.水培的洋蔥葉B.生長的柳樹幼葉C.培養(yǎng)的衣藻D.秋冬的銀杏落葉解析:對(duì)比,中缺少葉綠

4、素a和葉綠素b,說明這種材料一般只含胡蘿卜素和葉黃素,因此葉片應(yīng)呈現(xiàn)為黃色,而A、B、C項(xiàng)葉均呈現(xiàn)綠色,D項(xiàng)秋冬的銀杏落葉因?yàn)榈蜏貙?dǎo)致葉綠素分解了,所以為黃色。6.在做植物實(shí)驗(yàn)的暗室內(nèi),為了盡可能地降低植物光合作用的強(qiáng)度,最好安裝(B)A.紅光燈B.綠光燈C.藍(lán)光燈D.白熾燈解析:葉綠體中色素的功能是吸收可見光用于光合作用。其中的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。這些色素對(duì)綠光的吸收很少,故應(yīng)選用綠光燈。7.如圖是用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖,試判定A、B分別為何種色素(B)A.類胡蘿卜素、葉綠素B.葉綠素、類胡蘿卜素C.葉黃素、葉綠素D.葉綠素a

5、、葉綠素b解析:葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,而類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。分析曲線中對(duì)應(yīng)的吸收高峰可以得出A、B分別為葉綠素和類胡蘿卜素。8.(雙選題)葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。下列關(guān)于葉綠體及色素的敘述中正確的是(BD)A.植物細(xì)胞都有葉綠體,葉綠體普遍分布在植物體的所有細(xì)胞中B.葉綠素在高等植物體內(nèi)有兩種,葉綠素a呈藍(lán)綠色,葉綠素b呈黃綠色C.同線粒體一樣,葉綠體的內(nèi)膜極大地?cái)U(kuò)展了受光面積D.葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光進(jìn)行光合作用解析:不是所有的植物細(xì)胞都有葉綠體,一般地講,葉綠體分布在綠色植物的綠色部分,主要存在于葉肉細(xì)胞中;葉綠體中的色素分為兩大類:葉綠素和類胡蘿卜素。其

6、中,葉綠素又包括藍(lán)綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b;類胡蘿卜素包括橙黃色的胡蘿卜素和黃色的葉黃素;葉綠體的內(nèi)膜光滑,其內(nèi)部的基粒一方面擴(kuò)大了膜面積,供色素和酶分布;另一方面極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光進(jìn)行光合作用。9.根據(jù)“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn),回答下列問題:(1)甲同學(xué)利用新鮮的玉米綠色葉片進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶,其中呈黃綠色的色素帶為。 (2)乙同學(xué)在改變層析液組成的情況下進(jìn)行相同實(shí)驗(yàn),濾紙條上只出現(xiàn)了黃、綠兩條色素帶。他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條,用乙醚分別溶解條帶上的色素,濃縮后用一分析儀器檢測(cè),通過分析色素溶液的來判

7、斷條帶的色素種類。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束幾天后,乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)部分預(yù)留葉片已變黃。他認(rèn)為這是由于葉片中某些色素降解所造成的,丙同學(xué)則認(rèn)為是某些色素含量增加造成的。根據(jù)所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來判斷哪位同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。解析:本題考查驗(yàn)證生物學(xué)事實(shí)、正確分析和處理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果等基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?同時(shí)考查對(duì)生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力。(1)甲同學(xué)利用新鮮的玉米綠色葉片進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶,其中呈黃綠色的色素帶為葉綠素b。(2)可通過分析色素溶液的吸收光譜來判斷條帶的色素種類。(3)可通過色素提取和分離實(shí)驗(yàn),比較這種葉片和新鮮葉片色素的組成及各種色素的含量后,得出結(jié)論。答案:(1)

8、葉綠素b(2)吸收光譜(3)從預(yù)留的葉片中挑選出足量的、質(zhì)量相等、大小相近的已變黃的葉片和新鮮葉片為實(shí)驗(yàn)材料,在相同條件下,再次進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn), 測(cè)定和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,比較這種葉片與新鮮葉片色素的組成及各種色素的含量后,得出結(jié)論B級(jí)能力練10.為證實(shí)葉綠體有放氧功能,可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝片需要給予一定的條件,這些條件是(B)A.光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCO3稀溶液B.光照、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液C.黑暗、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCO3稀溶液D.黑暗、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液解析:空氣中有氧氣,因此實(shí)驗(yàn)條件中不能有空

9、氣;光合作用需要光照和CO2,NaHCO3稀溶液可分解放出CO2。11.下列關(guān)于光合作用色素合成和功能的敘述錯(cuò)誤的是(A)A.提取的色素溶液,給予適宜的溫度、光照和CO2,可進(jìn)行光合作用B.低溫抑制葉綠素等光合色素的合成C.無機(jī)鹽影響色素的合成D.Mg2+是合成葉綠素的必需元素解析:提取的色素溶液,給予適宜的溫度、光照和CO2,不能進(jìn)行光合作用,因?yàn)槿鄙倥c光合作用有關(guān)的酶。12.如圖表示葉綠體色素提取分離實(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(B)A.紅色B.黃色C.綠色D.紫色解析:葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)中,在濾紙條上,從上往下(距離點(diǎn)樣處由遠(yuǎn)到近)的色素依次是胡蘿卜素、葉黃素

10、、葉綠素a、葉綠素b。而從題圖可看出來,胡蘿卜素、葉黃素明顯高于葉綠素a、葉綠素b,故葉片呈黃色,B正確。13.(雙選題)下列對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的描述,不正確的是(AC)A.甲基綠吡羅紅混合染色劑可以使RNA呈現(xiàn)綠色,DNA呈現(xiàn)紅色B.分離葉綠體中的色素時(shí),不同色素隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度不同C.可以用斐林試劑檢測(cè)葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等還原糖D.人的口腔上皮細(xì)胞經(jīng)健那綠染液染色后,可以看到呈藍(lán)綠色的線粒體解析:甲基綠能與DNA結(jié)合,呈現(xiàn)綠色;吡羅紅與RNA結(jié)合呈現(xiàn)紅色;斐林試劑用于還原糖的檢驗(yàn),蔗糖不屬于還原糖。14.葉綠體中色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中,因此實(shí)驗(yàn)室中用無水乙醇提取葉綠體中的色素。能

11、否用丙酮作為溶劑替代無水乙醇呢? 請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn),探究丙酮是否可以作為提取葉綠體中色素的有機(jī)溶劑,并對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行分析。 (1)材料用具:新鮮的綠色葉片,干燥的定性濾紙,尼龍布,丙酮,無水乙醇,層析液,二氧化硅,碳酸鈣等。 (2)方法步驟: 提取綠色葉片中的色素。 a.取兩個(gè)研缽分別編號(hào)為1、2。 b.分別向兩個(gè)研缽中加入  。 c.向1號(hào)研缽中加入適量的無水乙醇,均進(jìn)行充分研磨。 d.將研磨液過濾到試管中,并及時(shí)用棉塞塞緊試管口。 制備濾紙條。 將干燥處理的定性濾紙剪成兩個(gè)長10 cm,寬1 cm的長條,在距一端1 cm處用圓珠筆畫線并剪去兩角。 點(diǎn)樣。 分

12、別用毛細(xì)吸管吸取少量濾液,分別在兩條濾紙條上沿橫線均勻地畫濾液細(xì)線,緊接著重復(fù)畫12次。 分離葉綠體中的色素。 將層析液2 mL倒入兩支編號(hào)為1、2的大試管中。然后,將濾紙條畫有濾液細(xì)線的一端朝下,輕輕插入層析液中,并讓層析液沒及濾液細(xì)線。 (3)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (4)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析: 2號(hào)濾紙條與1號(hào)出現(xiàn)一致色素帶,并分離明顯,則說明 ;  , 則說明 ; 2號(hào)濾紙條無色素帶,1號(hào)濾紙條色素帶分離明顯  。  (5)請(qǐng)糾正方法步驟中的錯(cuò)誤。 糾正一: ; 糾正二: ; 糾正三: ; 解析:本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力及結(jié)

13、果預(yù)測(cè)與分析能力。要探究丙酮是否可以作為溶劑替代無水乙醇就應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以丙酮作溶劑提取葉綠體中的色素,并與以無水乙醇作溶劑提取葉綠體中的色素的分離效果作比較。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循單一變量原則,即只有提取液不同,而其他都應(yīng)相同。結(jié)果有三種可能情況,即a與對(duì)照組基本一樣;b比對(duì)照組效果差;c得不到分離的色素帶。改錯(cuò)方面考查對(duì)實(shí)驗(yàn)注意問題的掌握。 答案:(2)b.5 g剪碎的綠色葉片、少許二氧化硅和碳酸鈣c.向2號(hào)研缽中加入等量的丙酮(4)丙酮可以作為提取葉綠體中色素的有機(jī)溶劑2號(hào)濾紙條與1號(hào)相比,現(xiàn)象不如1號(hào)明顯丙酮作為提取葉綠體中色素的有機(jī)溶劑效果不佳丙酮不能作為提取葉綠體中色素的有機(jī)溶劑(5)糾正一:

14、制備濾紙條時(shí),應(yīng)改為用鉛筆畫線并編號(hào)1、2糾正二:點(diǎn)樣時(shí),應(yīng)干燥后重復(fù)畫濾液細(xì)線12次糾正三:分離葉綠體中色素時(shí),一定不要讓層析液沒及濾液細(xì)線C級(jí)拓展練15.為了研究葉綠素合成所需的條件,有人設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟配制培養(yǎng)基:1號(hào)(含蔗糖、水、植物必需的各種礦質(zhì)元素等)、2號(hào)(不含Mg,其他成分與1號(hào)相同)。小麥種子用清水浸泡后消毒,在無菌條件下,將種子的胚剝離,去掉胚乳。在無菌條件下,將胚接種在培養(yǎng)基上。培養(yǎng)兩周后,觀察幼苗的顏色。如表所示:組別項(xiàng)目甲乙丙丁培養(yǎng)基1號(hào)2號(hào)1號(hào)1號(hào)培養(yǎng)瓶數(shù)目5555每瓶接種數(shù)目10101010培養(yǎng)條件光照16 h/d25 光照16 h/d25 黑暗25 光照16 h/d10 幼苗顏色綠色黃色黃色黃綠色請(qǐng)分析回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)中為何不采用完整種子萌發(fā)的方法,而是去掉胚乳,將胚接種在不同的培養(yǎng)基上萌發(fā)?  。 (2)培養(yǎng)基中的各種礦質(zhì)元素以離子形式被胚細(xì)胞吸收,其吸收具有性。 (3)表格包含了多組對(duì)照實(shí)驗(yàn),請(qǐng)列出每組對(duì)照實(shí)驗(yàn)并寫出相應(yīng)的結(jié)論:    。 解析:通過上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,甲組為對(duì)照組,甲組與乙組的培養(yǎng)基不同,乙組的培養(yǎng)基