生物人教版必修一習題：第5章+第4節(jié)+第1課時+捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)+課時精練+Word版含解析

[基礎(chǔ)對點]知識點一捕獲光能的色素1.下列有關(guān)“葉綠體色素的提取和分離”實驗的敘述，正確的是()A．加入碳酸鈣防止濾液揮發(fā)B．用NaCl溶液提取葉片中的色素C．用無水酒精或丙酮分離色素D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨[答案]D[解析]“葉綠體色素的提取和分離”的實驗中加入碳酸鈣的目的是保護葉綠素，防止色素被破壞，A錯誤；在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中應該用無水酒精或丙酮提取色素，而用層析液來分離色素，B、C錯誤；在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中加入二氧化硅的目的是使研磨更充分，D正確。2．如圖是對菠菜葉片葉綠體色素分離的結(jié)果示意圖。下列相關(guān)分析正確的是()A．a(chǎn)的操作目的是方便層析液的吸附B．b選用鉛筆細線能夠促進色素的層析C．如果c、d帶寬減小一定是忘記添加碳酸鈣D．色素f在層析液中的溶解度最大[答案]D[解析]圖中a的操作即剪去濾紙條的兩角，其目的是防止層析液在濾紙條兩邊擴散過快，導致得到的色素帶不整齊，A錯誤；b選用鉛筆細線能夠使得濾液細線畫得細而直，得到的色素帶比較整齊，便于觀察，B錯誤；c、d帶對應的色素分別為葉綠素b、葉綠素a，二者帶寬減小說明濾液中葉綠素含量減少，原因可能是忘記添加碳酸鈣，也可能是材料不新鮮，葉綠素含量少，C錯誤；色素f是胡蘿卜素，在層析液中的溶解度最大，擴散最快，位于濾紙條的最上方，D正確。3．秋季楓樹等植物的葉片變?yōu)榧t色，主要是由于花青素增多而葉綠素含量降低所致，實驗小組對此進行實驗驗證：用無水乙醇提取葉片中色素，用層析液進行分離，結(jié)果濾紙條上出現(xiàn)四條色素帶，靠近層析液的兩條色素帶非常窄，有關(guān)推斷不合理的是()A．變窄的是葉黃素和葉綠素aB．低溫葉綠素容易被破壞C．濾紙條未顯現(xiàn)花青素的原因可能是花青素不溶于無水乙醇D．葉綠素易溶于無水乙醇[答案]A[解析]葉綠體中色素分離實驗中色素帶由上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，因此變窄的兩條色素帶是葉綠素a和葉綠素b，A錯誤；秋天葉片變黃是因為低溫破壞了葉綠素，B正確；如果花青素溶于有機溶劑，則濾紙條上會有花青素，所以濾紙條未顯現(xiàn)花青素的原因可能是花青素不溶于無水乙醇，C正確；提取和分離色素的依據(jù)是相關(guān)色素易溶于有機溶劑—無水乙醇，D正確。4.為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，右圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述錯誤的是()A．強光照導致了該植物葉綠素含量降低B．類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同D．畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次[答案]D[解析]圖中色素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。據(jù)圖所示，強光照下葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，A正確；強光照下類胡蘿卜素含量上升是應激反應，有利于抵御強光照，這是適應環(huán)境的結(jié)果，B正確；色素Ⅲ、Ⅳ分別是葉綠素a和葉綠素b，吸收光譜的吸收峰波長分別是425nm、465nm，C正確；提取葉綠體中的色素后，畫濾液線時，濾液在點樣線上多畫幾次，以利于積累較多的色素，實驗效果明顯，D錯誤。5．如圖表示某同學做“綠葉中色素的提取和分離”的實驗改進裝置，下面與之有關(guān)的敘述中，錯誤的是()A．應將色素濾液滴在a處，而不能滴在b處B．應向培養(yǎng)皿中倒入層析液C．實驗得到的若干個同心圓中，最小的一個圓呈橙黃色D．實驗結(jié)果應是得到四個不同顏色的同心圓(近似圓形)[答案]C[解析]為了防止色素溶解在層析液中，應將色素濾液滴在a處，而不能滴在b處，A正確；培養(yǎng)皿中倒入層析液分離色素，B正確；實驗得到的四個同心圓中，最小的一個圓呈黃綠色，然后向外依次是藍綠色、黃色、橙黃色，C錯誤，D正確。6．如圖是葉片中兩類色素的吸收光譜，試判定甲和乙分別為何種色素()A．葉綠素a、葉綠素b B．類胡蘿卜素、葉綠素C．葉黃素、葉綠素a D．葉綠素、類胡蘿卜素[答案]D[解析]根據(jù)圖中曲線可知，甲有兩個吸收峰，分別位于藍紫光區(qū)和紅光區(qū)，乙只有一個吸收峰，位于藍紫光區(qū)，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。所以，甲為葉綠素，乙為類胡蘿卜素。7．將長勢相同的四株植物，分別置于不同顏色的玻璃罩內(nèi)，在同一環(huán)境中，接受相同水肥和光照，經(jīng)過一段時間后，長勢最好和最差的依次是()①紅色透明罩②綠色透明罩③藍色透明罩④無色透明罩A．④③ B．②①C．④② D．③①[答案]C[解析]無色透明罩可允許各種顏色的單色光透過，而有色透明罩只允許與透明罩顏色相同的一種單色光透過。在白光下，植物長勢最好，在綠光下植物長勢最差。知識點二葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能8.葉綠體是光合作用的主要場所，下列關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是()A．沒有葉綠體的細胞就不能進行光合作用B．吸收光能的四種色素分布在基質(zhì)中C．葉綠體內(nèi)膜為光合作用的酶提供了附著位點D．葉綠體內(nèi)存在的類囊體，極大地擴展了受光面積[答案]D[解析]藍藻沒有葉綠體，但可以進行光合作用，A錯誤；吸收光能的四種色素分布在類囊體薄膜上，B錯誤；葉綠體類囊體膜為光合作用的酶提供了附著位點，C錯誤；葉綠體內(nèi)存在的類囊體，極大地擴展了受光面積，D正確。9．關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是()A．葉綠體中的色素主要分布在葉綠體基質(zhì)中B．與光合作用有關(guān)的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中C．高倍顯微鏡下可以看到葉綠體含有兩層膜D．葉綠體內(nèi)部有許多由囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的基粒[答案]D[解析]葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，A錯誤；與光合作用有關(guān)的酶分布于葉綠體基質(zhì)和類囊體薄膜上，B錯誤；葉綠體的兩層膜是亞顯微結(jié)構(gòu)，不能在高倍顯微鏡下看到，C錯誤。10．1880年美國生物學家恩格爾曼設計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如下圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是()A．細菌對不同的光反應不一樣，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強B．好氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C．好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．好氧細菌大量消耗O2，使水綿光合作用增強，則該種光有利于光合作用[答案]B[解析]好氧細菌向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作用強度。[能力提升]11．下列關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是()A．葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B．葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上C．通常情況下，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D．黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的[答案]C[解析]葉綠體中的色素能夠溶解在乙醇等有機溶劑中，A正確；葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上，B正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光，可見光不包括紅外光和紫外光，C錯誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長的植物幼苗因沒有光照，葉綠素合成受阻，類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來，最終葉片呈黃色，D正確。12．為探究葉綠體吸收光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學者設計了以下實驗：制作載有水綿和好氧性細菌的臨時裝片，用極細光束照射水綿，同時放在顯微鏡下觀察。下列關(guān)于該實驗的分析，不正確的是()A．在光束照射到水綿之前，應該加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B．臨時裝片應放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C．用好氧性細菌起指示作用D．水綿的帶狀葉綠體有利于設置對照條件[答案]A[解析]該實驗的自變量是光的有無，并不是光的波長，沒有必要將混合光分解，A錯誤；將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗能夠正常地進行，B正確；實驗材料選擇好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位，起指示作用，C正確；水綿不僅具備細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于設置葉綠體有無光照，D正確。13．下面是“綠葉中色素的提取和分離”實驗的部分材料和用具。據(jù)圖回答：(1)圖中步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)為：A________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，其原因是占四種色素總量3/4的________和________分解，從而顯示出________和________的顏色。[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[解析](1)研磨時需要加入3種物質(zhì)：10mL無水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使細胞和葉綠體破碎以便充分研磨；細胞研磨破碎后，會溢出有機酸，為防止葉綠素被破壞，研磨時需要加入少許碳酸鈣來中和有機酸。(2)過濾研磨液時，漏斗基部通常使用單層尼龍布過濾細葉脈和SiO2等。(3)剪去濾紙兩角的作用是防止濾紙兩邊色素擴散過快，色素帶不整齊。畫濾液細線的要求是細、齊、直。(4)由于層析液有毒，且可以揮發(fā)，所以要加蓋。4種色素在層析液中溶解度不同導致各種色素在濾紙條上的擴散速度不同，胡蘿卜素在層析液中溶解度高，擴散最快。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)葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，不穩(wěn)定，在低溫下易分解，而葉黃素和胡蘿卜素較穩(wěn)定，故秋天樹葉由綠變黃。14．植物較長時間在黑暗中生長，會出現(xiàn)節(jié)間特別長，側(cè)枝不發(fā)育，葉子很小，呈黃色或者黃白色，即“黃化現(xiàn)象”。有人做了如下實驗：將花菜豆幼苗在暗處放置了7～8天，使之黃化后，每天給予如下光照，比較其恢復正常形態(tài)的情況，結(jié)果如下：根據(jù)上述實驗，回答下列問題：(1)該實驗的目的是____________________________________________________________________。(2)較長時間在黑暗中生長的植物葉片呈黃色或黃白色，原因是______________________________。(3)從實驗結(jié)果可以看出，葉綠素的形成和從黃化恢復正常形態(tài)的原因是不同的：從黃化恢復正常形態(tài)與________有密切關(guān)系，而葉綠素的形成則與________有密切關(guān)系。(4)由此進一步推出，從黃化恢復正常形態(tài)與植物的光合作用有關(guān)嗎？________，原因是______________________________________________________________________________________________________。[答案](1)研究光對葉綠素合成及黃化植物恢復過程的影響(2)無光條件下，葉綠素不能合成，但能合成類胡蘿卜素(3)光照強度'光照時間(4)無關(guān)'由實驗結(jié)果可知，在強光下，黃化植物可以恢復正常形態(tài)，但不能合成葉綠素，即此時植物并不能進行光合作用[解析](1)根據(jù)題表信息可以知道：自變量是光照強度以及光照時間，所以該實驗的目的是研究光對葉綠素合成及黃化植物恢復過程的影響。(2)較長時