2022-2023学年人教版必修1 第5章 第4节　第1课时　捕获光能的色素和结构 作业

1、第4节第1课时捕获光能的色素和结构一、单项选择题1北方秋季，银杏、黄栌、红枫等树种的叶片由绿变黄或变红，一时间层林尽染，分外妖娆。低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是 ( B )A叶黄素 B叶绿素 C花青素 D胡萝卜素2下图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)，则图甲、乙分别是( B )A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】观察题图，图甲吸收光谱在蓝紫光区和红光区，应为叶绿素分子的吸收光谱；图乙吸收光谱只在蓝紫光区，应为类胡萝卜素的吸收光谱。3为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵

2、与需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】要设计实验证明叶绿体有放氧功能，首先明确叶绿体只有在光下才能释放氧气，C、D排除；若有空气，需氧细菌将均匀分布，无法观察到需氧细菌分布于产氧的部位，NaHCO3溶液用来维持CO2的浓度。4叶绿体是光合作用的主要场所，下列关于叶绿体的叙述，正确的是( D )A没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用B吸收光能的4种色素分布在基质中C叶绿体内

3、膜为光合作用的酶提供了附着位点D叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积【解析】蓝细菌没有叶绿体，但可以进行光合作用，A错误；吸收光能的4种色素分布在类囊体薄膜上，B错误；叶绿体类囊体膜为光合作用的酶提供了附着位点，C错误。5下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是( A )A所有植物细胞内都含有4种光合色素B有些植物细胞的液泡中也含有色素C叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能D光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类【解析】没有叶绿体的高等植物细胞就不含有光合色素，如根尖细胞，A错误；有些植物的液泡中也含有水溶性色素，B正确；植物叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，均能吸收光能，C、

4、D正确。6某同学用红薯叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是( B )A即使红薯叶剪得不够碎，也可以提取出4种光合色素 B研磨红薯叶时同时加入碳酸钙粉末，主要是防止酸破坏类胡萝卜素 C层析后观察、记录实验结果，其中橙黄色条带离起点最远 D为获得10 mL提取液，研磨时一般最好加入多于10 mL的无水乙醇 【解析】若红薯叶剪得不够碎，也能够提取出4种光合色素，但提取的量少，实验现象不明显，A正确；研磨红薯叶时同时加入碳酸钙粉末，是为了防止酸破坏叶绿素，B错误；橙黄色条带为胡萝卜素，胡萝卜素在层析液中溶解度最高，在滤纸上扩散得最快，因此该色素带距离滤液细线最远，C正确；乙醇具有挥发

5、性，为获得10 mL提取液，研磨时可加入多于10 mL的无水乙醇，D正确。7某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。对其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是( B )A光吸收差异显著，色素带缺第2条 B光吸收差异不显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条 D光吸收差异不显著，色素带缺第3条【解析】被测水稻的叶黄素缺失，则对蓝紫光的吸收减少，对红光的吸收无明显差异，A、C项错误。色素层析条带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则色素层析条带从上至下缺第2条，故B项正确。8叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，其内有

6、关结构中分布着光合色素及有关的酶。下列关于叶绿体及其中的色素的叙述，正确的是( B )A植物细胞都有叶绿体，叶绿体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叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用【解析】植物见光的绿色部位的细胞才有叶绿体，A错误；叶绿素包括两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，B正确；叶绿体的类囊体极大地扩展了受光面积，C错误；叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用，D错误。9恩格尔曼用极细的光束照射载有水绵和需氧细菌的载玻片(图甲)，另将装片(图乙)暴露在光下，结

7、果如下图所示。关于该实验的说法，错误的是( B )A本实验的结论是叶绿体在光照下可放氧B水绵和需氧细菌实验前要进行饥饿处理C光照的部位是该实验的自变量D真空和黑暗环境是实验的两个无关变量【解析】需氧细菌聚集在带状叶绿体周围，说明光合作用的过程中有氧释放出来，A正确；水绵和需氧细菌实验前不需要进行饥饿处理，B错误；题述实验的自变量是水绵的照光部位，C正确；光照的部位是题述实验的自变量，实验设计的巧妙之处是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行，真空和黑暗环境是实验的两个无关变量，D正确。二、不定项选择题10“霜叶红于二月花”，植物叶子呈现的

8、颜色是各种色素的综合表现，色素主要存在于液泡和叶绿体中，叶绿体中的色素主要包含两大类，叶绿素和类胡萝卜素。下列对高等植物的正常叶子中色素的相关叙述，不正确的是( ACD )A用纸层析法分离叶绿体中的色素，最宽和最窄的色素带分别是黄绿色、橙黄色B提取叶绿体中的色素可用丙酮作为提取液，用水当层析液可分离液泡中的色素C叶绿素对可见光的吸收有一个高峰，类胡萝卜素有两个高峰D叶绿体中4种色素都含有N、Mg元素，作用是吸收、传递、转化光能【解析】用纸层析法分离叶绿体中的色素，最宽和最窄的色素带分别是叶绿素a和胡萝卜素，其中叶绿素a是蓝绿色的，胡萝卜素是橙黄色的，A错误；叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，

9、所以可以用丙酮作为提取液，液泡中的色素可以溶于水，因此若用纸层析法分离液泡中的色素，可用清水作为层析液，B正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对可见光的吸收有两个高峰，C错误；Mg元素是叶绿体中叶绿素的组成成分，D错误。11高等植物的光合作用需要依赖叶绿体中的光合色素。不同环境条件下，叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b之间可以发生相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a与叶绿素b的比值会降低，以适应环境。如图是叶绿体中两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是( ACD )A缺少Mg元素时，的合成都会受到影响B利用纸层析法分离色素时，位于滤纸条最下端C与不同

10、，类胡萝卜素不吸收红光D弱光下，的相对含量增高可能有利于对弱光的利用【解析】Mg元素是叶绿素的重要组成成分，故缺少Mg时，叶绿素b和叶绿素a的合成都会受到影响，A正确；利用纸层析法分离色素时，叶绿素b()位于滤纸条最下端，B错误；叶绿素b和叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；根据题干信息可知，弱光下叶绿素a通过“叶绿素循环”向叶绿素b转化，以适应弱光环境，增强对光能的利用，D正确。三、非选择题12图甲丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步骤。请据图回答下列问题：(1) 图甲丁中，实验操作步骤的先后顺序是_乙丁甲丙_(用标号和箭头表示)。

11、(2)步骤丙中，滤纸条上出现四条色素带，那么最上面一条色素带的色素名称是_胡萝卜素_。 (3)在该实验的操作过程中，有同学按下列方法操作，其中不合理的有_abcd_。a用蒸馏水替代无水乙醇提取色素 b在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙c用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液 d沿铅笔线连续画数次滤液细线(4)请尝试运用该实验方法，探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化，简要写出实验的主要思路：_称取相同质量的不同叶龄菠菜叶，进行相同实验操作，分别提取和分离色素，观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽_。 【解析】(1)据图分析，甲表示画滤液细线，乙表示提取色素，丙表示分离色素，丁表示过滤，则实验操作步骤

12、的先后顺序是乙丁甲丙。(2)步骤丙表示分离色素，滤纸条最上面一条色素带的色素是胡萝卜素。(3)蒸馏水属于无机溶剂，不能提取光合色素，a错误；加入碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇后才能研磨叶片，b错误；用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液，则大量滤液会被滤纸吸收，c错误；沿铅笔线画滤液细线，要等第一次画线的滤液干了再画第二次，d错误。(4)探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化，该实验的自变量为不同叶龄的菠菜叶，因变量为色素的种类和含量，结合实验原则，实验的主要思路：称取相同质量的不同叶龄菠菜叶，进行相同实验操作，分别提取和分离色素，观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽。13下图是某生物兴趣小组利用韭菜

13、宿根进行相关实验的流程，分析回答下列问题：(1)提取色素时为了使研磨更充分应加入_二氧化硅_，纸层析法分离色素的原理是_色素在层析液里的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸条上扩散得快_。(2)纸层析法分离色素的“结果”如下图所示，其中共有的色素带颜色是_橙黄色、黄色_。据此能得出的结论是_叶绿素的形成需要光_。(3)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液分别放在阳光与三棱镜之间，“结果”中吸收光谱最明显的差异出现在_红_光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光12 h，再重复上述实验。其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是_叶绿素不稳定，在强光下易分解_。(4)每分子叶绿素含有一个Mg2，可被H、Cu2等置换。将韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加_碳酸钙_的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu2的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是_铜代叶绿素比叶绿素稳定_。【解析】(1)在提取绿色叶片中的色素时要在研钵中加入无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅，各色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同，从而分离色素；溶解度大的色素，扩散速度快；溶解度小的色素，扩散速度慢。(2)滤纸条上的色素带从上到下依次是：胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽)，据图可知，图中所示韭黄的色素带的颜色是橙黄色、黄色，说明叶绿素的形成需要光。(