綠葉中色素的提取和分離重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)課(二)

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)課(二) 綠葉中色素的提取和分離[限時檢測][滿分100分；限時45分鐘]一、選擇題(每小題6分，共60分)1．(2016·黃山七校聯(lián)考)根據(jù)下面光合作用圖像，判斷下列說法不正確的是A．⑥過程發(fā)生于葉綠體基質(zhì)中B．⑤過程發(fā)生于葉綠體類囊體薄膜上C．圖示①～④依次為[H]、ATP、CO2、(CH2O)D．①和②不僅用于還原 C3，還可用于礦質(zhì)離子吸收等解析 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)，呼吸作用產(chǎn)生的ATP才能用于礦質(zhì)離子吸收等生命活動。答案 D2．澳大利亞科學(xué)家從藍(lán)藻中提取到了一種被稱作葉綠素 f的新葉綠素，它能夠吸收紅光和紅外光進(jìn)行光合作用。下列有關(guān)敘述正確的是A．葉綠素f主要分布在藍(lán)藻葉綠體的類囊體薄膜上B．葉綠素f能夠吸收紅光和紅外光，擴(kuò)大了可利用的太陽能的范圍C．葉綠素f具有與葉綠素a和葉綠素b相同的生理功能D．用紙層析法分離藍(lán)藻細(xì)胞中的色素將獲得 5條色素帶解析 藍(lán)藻屬于原核生物，無葉綠體；葉綠素f能夠吸收紅光和紅外光，因此擴(kuò)大太陽能利用范圍；葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，而葉綠素f能夠吸收紅外光，其功能不同；藍(lán)藻細(xì)胞中含有藻藍(lán)素、葉綠素，沒有類胡蘿卜素，故用紙層析法分離不能獲得 5條色素帶。答案 B3．下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些過程。下列關(guān)于相關(guān)過程以及發(fā)生場所的說法中，正確的是A．H2O→H＋＋O2發(fā)生在光反應(yīng)階段，場所是葉綠體基質(zhì)B．ADP→ATP發(fā)生在暗反應(yīng)階段，場所是葉綠體基質(zhì)C．圖示的反應(yīng)是光反應(yīng)，場所是囊狀結(jié)構(gòu)薄膜D．光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能發(fā)生在光反應(yīng)階段，發(fā)生在色素分子中解析 H2O→H＋＋O2發(fā)生在光反應(yīng)階段，場所是類囊體薄膜；ADP→ATP發(fā)生在光反應(yīng)階段，場所是類囊體薄膜；圖示的反應(yīng)是光反應(yīng)，可使光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能發(fā)生在光反應(yīng)階段，場所是囊狀結(jié)構(gòu)薄膜。答案 C4．(2016·成都模擬)取生長旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為 1cm的葉圓片，將葉圓片細(xì)胞間隙中的氣體排出后， 平均分裝到盛有等量的不同濃度 NaHCO3溶液的培養(yǎng)皿底部，置于光溫恒定且適宜的條件下 (如圖甲)，測得各組培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的時間 (如圖乙)。下列分析不正確的是A．a(chǎn)～b段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增加B．c～d段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率逐漸減弱C．c～d段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，單個葉圓片有機(jī)物的積累速率逐漸減小D．a(chǎn)～d段如果增加光照強(qiáng)度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時間解析 曲線a～b段在光溫恒定且適宜的條件下，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用的暗反應(yīng)逐漸加快， [H]、ATP消耗加快，類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增加；c～d段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉肉細(xì)胞開始失水，氣孔部分關(guān)閉，葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率逐漸減小，單個葉圓片有機(jī)物的積累速率逐漸減??； a～段如果增加光照強(qiáng)度或溫度，會延長葉圓片上浮至液面所用的時間。答案 D5．(2015·湖北聯(lián)考)某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開始時土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜瑢φ战M土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是A．葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢不可能是由 CO2固定減少引起的B．葉片光合速率下降和葉片葉綠素含量下降同步C．實(shí)驗(yàn)2～4d，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的D．實(shí)驗(yàn)2～4d，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)二氧化碳濃度下降引起的解析 由圖甲可以看出，隨干旱時間延長，葉片光合速率呈下降趨勢，可能是由干旱導(dǎo)致根部吸水減少，氣孔關(guān)閉， CO2進(jìn)入葉片的量減少引起的， A項(xiàng)錯誤；比較圖甲和圖乙，圖甲中葉片光合速率從第 2d開始下降，而圖乙中葉片葉綠素含量從第4d才開始下降，因此葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降， B項(xiàng)錯誤；圖乙中，實(shí)驗(yàn)2～4d葉片葉綠素含量并沒有下降， C項(xiàng)錯誤；實(shí)驗(yàn)2～4d，光合速率下降可能是由干旱引起氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致葉片中 CO2濃度下降引起的，D項(xiàng)正確。答案 D6．(2015·安徽聯(lián)考)光照是綠色植物進(jìn)行光合作用的必要條件，在光合作用中光的作用有①光合作用的能源

②催化

ATP的分解

③影響葉綠素合成

④調(diào)節(jié)氣孔開放⑤固定

CO2A．①②③B．②③④C．①③④D．③④⑤解析 光是光合作用的能源，葉綠素的形成需要光，光照強(qiáng)度可調(diào)節(jié)氣孔開放，①③④正確；光沒有催化作用，光與 CO2的固定無直接關(guān)系，②⑤錯誤。答案 C7．(2015·廣州模擬)表中是適宜條件下測得某植物葉綠體色素吸收光能的情況，有關(guān)分析不正確的是波長(nm)400450500550600670700吸收光能百分葉綠素a4068515164016比(%)全部色素75935035457535A.O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致B．由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光時，葉綠體中 C3的量會增加C．該植物缺乏Mg時，葉綠素a吸收的光能百分比的減少幅度更大D．環(huán)境溫度降低，該植物對光能的利用能力降低解析 由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光時，植物對光的吸收增強(qiáng)，ATP、的產(chǎn)生量增多，C3的利用量增多，C3減少，B錯誤。答案 B8．(2015·福建理綜)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強(qiáng)度。下列分析錯誤的是A．菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi) RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無光條件下進(jìn)行C．測定RuBP羧化酶活性的過程中運(yùn)用了同位素標(biāo)記法D．單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明 RuBP羧化酶活性越高解析 CO2固定過程屬于暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，有光、無光條件下均可進(jìn)行；該實(shí)驗(yàn)利用了同位素標(biāo)記法，C3為CO2固定的產(chǎn)物，故單位時間內(nèi)14C3生成量越多，說明 RuBP羧化酶的活性越高。故選 B。答案 B9．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A．紅色 B．黃色C．綠色 D．紫色解析 在葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中，濾紙條上的四條色素帶距點(diǎn)樣處的距離由近及遠(yuǎn)分別是：葉綠素 b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，由圖可知，葉綠素含量比類胡蘿卜素含量少，用作實(shí)驗(yàn)材料的葉片應(yīng)呈黃色。 B選項(xiàng)正確。答案 B10．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，常采用多種措施提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。下列各項(xiàng)敘述中，措施與直接目的不一致的是A．給植物補(bǔ)充氮肥用途之一是因?yàn)?ATP和[H]的組成元素中有 N，可以提高光合作用效率B．將陰生植物和陽生植物套種，利于提高作物光合作用速率C．營養(yǎng)生殖可加快作物繁殖速率，利于優(yōu)良性狀的保持D．合理密植有利于增加植物周圍的 CO2濃度解析 ATP和[H](NADPH)是光合作用的中間產(chǎn)物，其組成元素都是C、H、O、N、P，所以補(bǔ)充N元素可提高光合作用效率；陰生植物與陽生植物套種，可充分利用光能，但不能提高作物的光合作用速率；營養(yǎng)生殖屬于無性繁殖，可保持作物的優(yōu)良性狀；合理密植使作物空氣流通，增加作物周圍的 CO2濃度。答案 B二、非選擇題(共40分)11．(13分)(2016烏·魯木齊模擬)如圖為某植物葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生理過程圖解。據(jù)圖回答下列問題：(1)A物質(zhì)是________________；C物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞?________________。(2)場所Ⅰ是通過________________(結(jié)構(gòu))來增大膜面積的，酶1作用的部位是場所Ⅰ中的________________。光合作用的光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供 ________________(物質(zhì))；場所Ⅱ是指________________。(3)在場所Ⅲ中，如果用放射性同位素對 B物質(zhì)示蹤，則放射性最先出現(xiàn)在[ ]物質(zhì)中。E物質(zhì)在場所Ⅲ的________________上生成。(4)長期水淹的植物會出現(xiàn)爛根現(xiàn)象， 是因?yàn)閳D中[ ]________________(物質(zhì))的積累造成的。(5)植物根尖細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有。解析(1)由圖可知，A物質(zhì)是水，C物質(zhì)為二氧化碳，其跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞亲杂蓴U(kuò)散。(2)場所Ⅰ為葉綠體，通過類囊體薄膜來增大膜面積。酶 1為參與光合作用暗反應(yīng)的酶，在葉綠體基質(zhì)中起作用。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供 ATP和[H]，場所Ⅱ是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在該處進(jìn)行有氧呼吸第一階段和無氧呼吸。 (3)場所Ⅲ為線粒體，B物質(zhì)為氧氣，氧氣參與有氧呼吸第三階段，在線粒體內(nèi)膜上與[H]結(jié)合生成水(E物質(zhì))。(4)長期水淹使土壤中缺少氧氣， 根細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精 (F物質(zhì))。(5)根尖細(xì)胞中的ATP來自有氧呼吸和無氧呼吸，產(chǎn)生 ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。答案 (1)水 自由擴(kuò)散(2)類囊體薄膜 葉綠體基質(zhì) [H]和ATP 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)[E] 線粒體內(nèi)膜(4)[F]酒精(5)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體12．(13分)(2015襄·陽模擬)如圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解， 其中圖1是葉肉細(xì)胞的光合作用過程圖解；圖 2表示某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長率隨CO2濃度變化的情況。請回答下列問題：(1)由圖1可知，甲、乙分別代表的物質(zhì)是________________、________________，要想使葉綠體內(nèi) C3的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是 ________________，光反應(yīng)中產(chǎn)生的O2擴(kuò)散到鄰近的線粒體中被利用至少要經(jīng)過 ________________層生物膜。(2)圖2中限制D點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素是 ________________，C點(diǎn)和D點(diǎn)相比，葉綠體中[H]的含量________________(選填“較低”“相等”或“較高” )。(3)從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后置于不同濃度的

NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，

將記錄結(jié)果繪成曲線如圖

3，請據(jù)此回答。①該實(shí)驗(yàn)的目的是：

。②從圖解分析，b點(diǎn)比a點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)的C5含量________，bc段曲線平緩的限制因素可能是__________，而c點(diǎn)以后曲線上行，其原因應(yīng)該是______________________。解析 (1)光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了 [H]和ATP。要想使葉綠體內(nèi) C3的含量快速下降，基本思路是 “增加C3去向或減少C3來源”，所以采用不提供 CO2或增強(qiáng)光照等方法。葉綠體和線粒體均含 2層生物膜，所以光反應(yīng)中產(chǎn)生的 O2擴(kuò)散到鄰近的線粒體一共經(jīng)過 4層生物膜。(2)影響光合作用的外界因素主要是 CO2濃度和光照強(qiáng)度，在D點(diǎn)CO2濃度已超過飽和點(diǎn)，故光合速率制約因素主要為光照強(qiáng)度。 D點(diǎn)比C點(diǎn)CO2濃度高，消耗的[H]更多。(3)NaHCO3的作用是提供 CO2，該實(shí)驗(yàn)中自變量為 CO2濃度，因變量為光合速率。 b點(diǎn)比a點(diǎn)NaHCO3濃度大(即CO2濃度高)，C5消耗多。答案 (1)CO2 [H]和ATP 不提供CO2或增強(qiáng)光照 4(2)光照強(qiáng)度 較高(3)①探究CO2濃度對光合作用速率的影響 ②低 光照強(qiáng)度 NaHCO3濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝13．(14分)(2015北·京理綜)研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光一暗轉(zhuǎn)換條件下CO2吸收量的變化，每 2S記錄一個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。(1)在開始檢測后的 200s內(nèi)，擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解 ____________，同化CO2。而在實(shí)驗(yàn)的整個過程中，葉片可通過____________將儲藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為____________和熱能。圖中顯示，擬南芥葉片在照光條件下2－2(2)CO吸收量在____________μmol·m·s－1范圍內(nèi)，在300s時CO2達(dá)到μ－2－1。由此得出，葉片的總(真·m________2.2mols正)光合速率大約是__________________μmolCO2·m－2·s－1。(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位)(3)從圖中還可看出，在轉(zhuǎn)入黑暗條件下 100s以后，葉片的CO2釋