第1课时 捕获光能的色素和结构

1、第4节能量之源光与光合作用测控导航表知识点题号1.叶绿体色素的提取和分离1,3,5,9,12,13,142.叶绿体色素的种类和作用4,6,7,11,153.叶绿体的结构及功能2,8,10A级基础练1.从绿叶中提取色素,选取的最佳实验材料应是(D)A.肥嫩多汁的叶片B.革质叶片C.衰老枯黄的叶片D.鲜嫩、颜色浓绿的叶片解析:本实验应选择鲜嫩、颜色浓绿的叶片,以便提取到较多的色素,使实验结果明显。2.如图为叶绿体结构示意图,下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是(D)A.和具有选择透过性功能 B.上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C.和上都有与光合作用有关的酶D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用解

2、析:叶绿体是光合作用的场所,有叶绿体可进行光合作用,但是有的生物没有叶绿体也可进行光合作用,如蓝藻。3.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂、药品的使用情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为(B)试剂甲乙丙丁无水乙醇-+水+-CaCO3+-+SiO2+-A.B.C.D.解析:本题综合考查“绿叶中色素的提取和分离”实验中各种试剂、药品的作用。无水乙醇用于溶解绿叶中的色素,甲同学未加无水乙醇,其滤纸条上应无色素带;CaCO3能够防止研磨时色素被破坏,丙同学未加CaCO3,其滤纸条上的色素带叶绿素a、叶绿素b应

3、较窄;SiO2能够使研磨更充分,丁同学未加SiO2,其滤纸条上的四种色素带均应较窄。乙同学操作正确,其滤纸条上的色素带正常分布。4.下图表示叶绿体中色素的吸收光谱。甲、乙两图分别是(B)A.类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱B.叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱解析:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,在光谱上有两个吸收区域;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,在光谱上有一个吸收区域,据此可做出正确判断。5.如图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则图所示结果最有可能来自(D)A.水培的洋葱叶B.生长的柳树幼叶C.培养的衣藻D.秋冬的银杏落叶解析:对比,中缺少叶绿

4、素a和叶绿素b,说明这种材料一般只含胡萝卜素和叶黄素,因此叶片应呈现为黄色,而A、B、C项叶均呈现绿色,D项秋冬的银杏落叶因为低温导致叶绿素分解了,所以为黄色。6.在做植物实验的暗室内,为了尽可能地降低植物光合作用的强度,最好安装(B)A.红光灯B.绿光灯C.蓝光灯D.白炽灯解析:叶绿体中色素的功能是吸收可见光用于光合作用。其中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。这些色素对绿光的吸收很少,故应选用绿光灯。7.如图是用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图,试判定A、B分别为何种色素(B)A.类胡萝卜素、叶绿素B.叶绿素、类胡萝卜素C.叶黄素、叶绿素D.叶绿素a

5、、叶绿素b解析:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。分析曲线中对应的吸收高峰可以得出A、B分别为叶绿素和类胡萝卜素。8.(双选题)叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是(BD)A.植物细胞都有叶绿体,叶绿体普遍分布在植物体的所有细胞中B.叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色C.同线粒体一样,叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积D.叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用解析:不是所有的植物细胞都有叶绿体,一般地讲,叶绿体分布在绿色植物的绿色部分,主要存在于叶肉细胞中;叶绿体中的色素分为两大类:叶绿素和类胡萝卜素。其

6、中,叶绿素又包括蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b;类胡萝卜素包括橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素;叶绿体的内膜光滑,其内部的基粒一方面扩大了膜面积,供色素和酶分布;另一方面极大地扩展了受光面积。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用。9.根据“绿叶中色素的提取和分离”实验,回答下列问题:(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行该实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为。 (2)乙同学在改变层析液组成的情况下进行相同实验,滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条,用乙醚分别溶解条带上的色素,浓缩后用一分析仪器检测,通过分析色素溶液的来判

7、断条带的色素种类。 (3)实验结束几天后,乙同学发现部分预留叶片已变黄。他认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的,丙同学则认为是某些色素含量增加造成的。根据所学知识,设计实验来判断哪位同学的观点是正确的。解析:本题考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象和结果等基本实验能力,同时考查对生物学问题进行初步探究的能力。(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行该实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为叶绿素b。(2)可通过分析色素溶液的吸收光谱来判断条带的色素种类。(3)可通过色素提取和分离实验,比较这种叶片和新鲜叶片色素的组成及各种色素的含量后,得出结论。答案:(1)

8、叶绿素b(2)吸收光谱(3)从预留的叶片中挑选出足量的、质量相等、大小相近的已变黄的叶片和新鲜叶片为实验材料,在相同条件下,再次进行绿叶中色素的提取和分离实验, 测定和记录实验结果,比较这种叶片与新鲜叶片色素的组成及各种色素的含量后,得出结论B级能力练10.为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是(B)A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液解析:空气中有氧气,因此实验条件中不能有空

9、气;光合作用需要光照和CO2,NaHCO3稀溶液可分解放出CO2。11.下列关于光合作用色素合成和功能的叙述错误的是(A)A.提取的色素溶液,给予适宜的温度、光照和CO2,可进行光合作用B.低温抑制叶绿素等光合色素的合成C.无机盐影响色素的合成D.Mg2+是合成叶绿素的必需元素解析:提取的色素溶液,给予适宜的温度、光照和CO2,不能进行光合作用,因为缺少与光合作用有关的酶。12.如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶片颜色为(B)A.红色B.黄色C.绿色D.紫色解析:叶绿体色素提取分离实验中,在滤纸条上,从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次是胡萝卜素、叶黄素

10、、叶绿素a、叶绿素b。而从题图可看出来,胡萝卜素、叶黄素明显高于叶绿素a、叶绿素b,故叶片呈黄色,B正确。13.(双选题)下列对相关实验的描述,不正确的是(AC)A.甲基绿吡罗红混合染色剂可以使RNA呈现绿色,DNA呈现红色B.分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同C.可以用斐林试剂检测葡萄糖、麦芽糖、蔗糖等还原糖D.人的口腔上皮细胞经健那绿染液染色后,可以看到呈蓝绿色的线粒体解析:甲基绿能与DNA结合,呈现绿色;吡罗红与RNA结合呈现红色;斐林试剂用于还原糖的检验,蔗糖不属于还原糖。14.叶绿体中色素能够溶解在有机溶剂乙醇中,因此实验室中用无水乙醇提取叶绿体中的色素。能

11、否用丙酮作为溶剂替代无水乙醇呢? 请完善实验,探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂,并对实验中存在的问题进行分析。 (1)材料用具:新鲜的绿色叶片,干燥的定性滤纸,尼龙布,丙酮,无水乙醇,层析液,二氧化硅,碳酸钙等。 (2)方法步骤: 提取绿色叶片中的色素。 a.取两个研钵分别编号为1、2。 b.分别向两个研钵中加入  。 c.向1号研钵中加入适量的无水乙醇,均进行充分研磨。 d.将研磨液过滤到试管中,并及时用棉塞塞紧试管口。 制备滤纸条。 将干燥处理的定性滤纸剪成两个长10 cm,宽1 cm的长条,在距一端1 cm处用圆珠笔画线并剪去两角。 点样。 分

12、别用毛细吸管吸取少量滤液,分别在两条滤纸条上沿横线均匀地画滤液细线,紧接着重复画12次。 分离叶绿体中的色素。 将层析液2 mL倒入两支编号为1、2的大试管中。然后,将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,并让层析液没及滤液细线。 (3)观察实验结果。 (4)结果预测及分析: 2号滤纸条与1号出现一致色素带,并分离明显,则说明 ;  , 则说明 ; 2号滤纸条无色素带,1号滤纸条色素带分离明显  。  (5)请纠正方法步骤中的错误。 纠正一: ; 纠正二: ; 纠正三: ; 解析:本题考查实验设计能力及结

13、果预测与分析能力。要探究丙酮是否可以作为溶剂替代无水乙醇就应设计实验以丙酮作溶剂提取叶绿体中的色素,并与以无水乙醇作溶剂提取叶绿体中的色素的分离效果作比较。实验设计要遵循单一变量原则,即只有提取液不同,而其他都应相同。结果有三种可能情况,即a与对照组基本一样;b比对照组效果差;c得不到分离的色素带。改错方面考查对实验注意问题的掌握。 答案:(2)b.5 g剪碎的绿色叶片、少许二氧化硅和碳酸钙c.向2号研钵中加入等量的丙酮(4)丙酮可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂2号滤纸条与1号相比,现象不如1号明显丙酮作为提取叶绿体中色素的有机溶剂效果不佳丙酮不能作为提取叶绿体中色素的有机溶剂(5)纠正一:

14、制备滤纸条时,应改为用铅笔画线并编号1、2纠正二:点样时,应干燥后重复画滤液细线12次纠正三:分离叶绿体中色素时,一定不要让层析液没及滤液细线C级拓展练15.为了研究叶绿素合成所需的条件,有人设计了如下实验实验步骤配制培养基:1号(含蔗糖、水、植物必需的各种矿质元素等)、2号(不含Mg,其他成分与1号相同)。小麦种子用清水浸泡后消毒,在无菌条件下,将种子的胚剥离,去掉胚乳。在无菌条件下,将胚接种在培养基上。培养两周后,观察幼苗的颜色。如表所示:组别项目甲乙丙丁培养基1号2号1号1号培养瓶数目5555每瓶接种数目10101010培养条件光照16 h/d25 光照16 h/d25 黑暗25 光照16 h/d10 幼苗颜色绿色黄色黄色黄绿色请分析回答下列问题:(1)实验中为何不采用完整种子萌发的方法,而是去掉胚乳,将胚接种在不同的培养基上萌发?  。 (2)培养基中的各种矿质元素以离子形式被胚细胞吸收,其吸收具有性。 (3)表格包含了多组对照实验,请列出每组对照实验并写出相应的结论:    。 解析:通过上述实验结果可知,甲组为对照组,甲组与乙组的培养基不同,乙组的培养基