绿叶中色素的提取和分离重点实验课(二)

重点实验课(二) 绿叶中色素的提取和分离[限时检测][满分100分；限时45分钟]一、选择题(每小题6分，共60分)1．(2016·黄山七校联考)根据下面光合作用图像，判断下列说法不正确的是A．⑥过程发生于叶绿体基质中B．⑤过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、(CH2O)D．①和②不仅用于还原 C3，还可用于矿质离子吸收等解析 光反应产生的ATP只用于暗反应，呼吸作用产生的ATP才能用于矿质离子吸收等生命活动。答案 D2．澳大利亚科学家从蓝藻中提取到了一种被称作叶绿素 f的新叶绿素，它能够吸收红光和红外光进行光合作用。下列有关叙述正确的是A．叶绿素f主要分布在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上B．叶绿素f能够吸收红光和红外光，扩大了可利用的太阳能的范围C．叶绿素f具有与叶绿素a和叶绿素b相同的生理功能D．用纸层析法分离蓝藻细胞中的色素将获得 5条色素带解析 蓝藻属于原核生物，无叶绿体；叶绿素f能够吸收红光和红外光，因此扩大太阳能利用范围；叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，而叶绿素f能够吸收红外光，其功能不同；蓝藻细胞中含有藻蓝素、叶绿素，没有类胡萝卜素，故用纸层析法分离不能获得 5条色素带。答案 B3．下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些过程。下列关于相关过程以及发生场所的说法中，正确的是A．H2O→H＋＋O2发生在光反应阶段，场所是叶绿体基质B．ADP→ATP发生在暗反应阶段，场所是叶绿体基质C．图示的反应是光反应，场所是囊状结构薄膜D．光能转化成化学能发生在光反应阶段，发生在色素分子中解析 H2O→H＋＋O2发生在光反应阶段，场所是类囊体薄膜；ADP→ATP发生在光反应阶段，场所是类囊体薄膜；图示的反应是光反应，可使光能转化成化学能发生在光反应阶段，场所是囊状结构薄膜。答案 C4．(2016·成都模拟)取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为 1cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后， 平均分装到盛有等量的不同浓度 NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下 (如图甲)，测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间 (如图乙)。下列分析不正确的是A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间解析 曲线a～b段在光温恒定且适宜的条件下，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用的暗反应逐渐加快， [H]、ATP消耗加快，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加；c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶肉细胞开始失水，气孔部分关闭，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减小，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小； a～段如果增加光照强度或温度，会延长叶圆片上浮至液面所用的时间。答案 D5．(2015·湖北联考)某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。下列相关分析正确的是A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势不可能是由 CO2固定减少引起的B．叶片光合速率下降和叶片叶绿素含量下降同步C．实验2～4d，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D．实验2～4d，光合速率下降可能是由叶片内二氧化碳浓度下降引起的解析 由图甲可以看出，随干旱时间延长，叶片光合速率呈下降趋势，可能是由干旱导致根部吸水减少，气孔关闭， CO2进入叶片的量减少引起的， A项错误；比较图甲和图乙，图甲中叶片光合速率从第 2d开始下降，而图乙中叶片叶绿素含量从第4d才开始下降，因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降， B项错误；图乙中，实验2～4d叶片叶绿素含量并没有下降， C项错误；实验2～4d，光合速率下降可能是由干旱引起气孔关闭，导致叶片中 CO2浓度下降引起的，D项正确。答案 D6．(2015·安徽联考)光照是绿色植物进行光合作用的必要条件，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影响叶绿素合成

④调节气孔开放⑤固定

CO2A．①②③B．②③④C．①③④D．③④⑤解析 光是光合作用的能源，叶绿素的形成需要光，光照强度可调节气孔开放，①③④正确；光没有催化作用，光与 CO2的固定无直接关系，②⑤错误。答案 C7．(2015·广州模拟)表中是适宜条件下测得某植物叶绿体色素吸收光能的情况，有关分析不正确的是波长(nm)400450500550600670700吸收光能百分叶绿素a4068515164016比(%)全部色素75935035457535A.O2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比变化基本一致B．由550nm波长的光转为670nm波长的光时，叶绿体中 C3的量会增加C．该植物缺乏Mg时，叶绿素a吸收的光能百分比的减少幅度更大D．环境温度降低，该植物对光能的利用能力降低解析 由550nm波长的光转为670nm波长的光时，植物对光的吸收增强，ATP、的产生量增多，C3的利用量增多，C3减少，B错误。答案 B8．(2015·福建理综)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是A．菠菜叶肉细胞内 RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D．单位时间内14C3生成量越多说明 RuBP羧化酶活性越高解析 CO2固定过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中，有光、无光条件下均可进行；该实验利用了同位素标记法，C3为CO2固定的产物，故单位时间内14C3生成量越多，说明 RuBP羧化酶的活性越高。故选 B。答案 B9．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A．红色 B．黄色C．绿色 D．紫色解析 在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素 b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。 B选项正确。答案 B10．在农业生产实践中，常采用多种措施提高农作物的产量。下列各项叙述中，措施与直接目的不一致的是A．给植物补充氮肥用途之一是因为 ATP和[H]的组成元素中有 N，可以提高光合作用效率B．将阴生植物和阳生植物套种，利于提高作物光合作用速率C．营养生殖可加快作物繁殖速率，利于优良性状的保持D．合理密植有利于增加植物周围的 CO2浓度解析 ATP和[H](NADPH)是光合作用的中间产物，其组成元素都是C、H、O、N、P，所以补充N元素可提高光合作用效率；阴生植物与阳生植物套种，可充分利用光能，但不能提高作物的光合作用速率；营养生殖属于无性繁殖，可保持作物的优良性状；合理密植使作物空气流通，增加作物周围的 CO2浓度。答案 B二、非选择题(共40分)11．(13分)(2016乌·鲁木齐模拟)如图为某植物叶肉细胞内发生的生理过程图解。据图回答下列问题：(1)A物质是________________；C物质跨膜运输的方式是 ________________。(2)场所Ⅰ是通过________________(结构)来增大膜面积的，酶1作用的部位是场所Ⅰ中的________________。光合作用的光反应为暗反应提供 ________________(物质)；场所Ⅱ是指________________。(3)在场所Ⅲ中，如果用放射性同位素对 B物质示踪，则放射性最先出现在[ ]物质中。E物质在场所Ⅲ的________________上生成。(4)长期水淹的植物会出现烂根现象， 是因为图中[ ]________________(物质)的积累造成的。(5)植物根尖细胞中产生ATP的结构有。解析(1)由图可知，A物质是水，C物质为二氧化碳，其跨膜运输的方式是自由扩散。(2)场所Ⅰ为叶绿体，通过类囊体薄膜来增大膜面积。酶 1为参与光合作用暗反应的酶，在叶绿体基质中起作用。光反应为暗反应提供 ATP和[H]，场所Ⅱ是细胞质基质，在该处进行有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸。 (3)场所Ⅲ为线粒体，B物质为氧气，氧气参与有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上与[H]结合生成水(E物质)。(4)长期水淹使土壤中缺少氧气， 根细胞进行无氧呼吸产生酒精 (F物质)。(5)根尖细胞中的ATP来自有氧呼吸和无氧呼吸，产生 ATP的结构有细胞质基质和线粒体。答案 (1)水 自由扩散(2)类囊体薄膜 叶绿体基质 [H]和ATP 细胞质基质(3)[E] 线粒体内膜(4)[F]酒精(5)细胞质基质和线粒体12．(13分)(2015襄·阳模拟)如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解， 其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图 2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请回答下列问题：(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是________________、________________，要想使叶绿体内 C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是 ________________，光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过 ________________层生物膜。(2)图2中限制D点光合速率的主要环境因素是 ________________，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量________________(选填“较低”“相等”或“较高” )。(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的

NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，

将记录结果绘成曲线如图

3，请据此回答。①该实验的目的是：

。②从图解分析，b点比a点细胞内的C5含量________，bc段曲线平缓的限制因素可能是__________，而c点以后曲线上行，其原因应该是______________________。解析 (1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应为暗反应提供了 [H]和ATP。要想使叶绿体内 C3的含量快速下降，基本思路是 “增加C3去向或减少C3来源”，所以采用不提供 CO2或增强光照等方法。叶绿体和线粒体均含 2层生物膜，所以光反应中产生的 O2扩散到邻近的线粒体一共经过 4层生物膜。(2)影响光合作用的外界因素主要是 CO2浓度和光照强度，在D点CO2浓度已超过饱和点，故光合速率制约因素主要为光照强度。 D点比C点CO2浓度高，消耗的[H]更多。(3)NaHCO3的作用是提供 CO2，该实验中自变量为 CO2浓度，因变量为光合速率。 b点比a点NaHCO3浓度大(即CO2浓度高)，C5消耗多。答案 (1)CO2 [H]和ATP 不提供CO2或增强光照 4(2)光照强度 较高(3)①探究CO2浓度对光合作用速率的影响 ②低 光照强度 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢13．(14分)(2015北·京理综)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光一暗转换条件下CO2吸收量的变化，每 2S记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的 200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解 ____________，同化CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过____________将储藏在有机物中稳定的化学能转化为____________和热能。图中显示，拟南芥叶片在照光条件下2－2(2)CO吸收量在____________μmol·m·s－1范围内，在300s时CO2达到μ－2－1。由此得出，叶片的总(真·m________2.2mols正)光合速率大约是__________________μmolCO2·m－2·s－1。(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下 100s以后，叶片的CO2释