生物人教版必修一习题：第5章+第4节+第1课时+捕获光能的色素和结构+课时精练+Word版含解析

[基础对点]知识点一捕获光能的色素1.下列有关“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是()A．加入碳酸钙防止滤液挥发B．用NaCl溶液提取叶片中的色素C．用无水酒精或丙酮分离色素D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨[答案]D[解析]“叶绿体色素的提取和分离”的实验中加入碳酸钙的目的是保护叶绿素，防止色素被破坏，A错误；在“叶绿体色素的提取和分离”实验中应该用无水酒精或丙酮提取色素，而用层析液来分离色素，B、C错误；在“叶绿体色素的提取和分离”实验中加入二氧化硅的目的是使研磨更充分，D正确。2．如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是()A．a的操作目的是方便层析液的吸附B．b选用铅笔细线能够促进色素的层析C．如果c、d带宽减小一定是忘记添加碳酸钙D．色素f在层析液中的溶解度最大[答案]D[解析]图中a的操作即剪去滤纸条的两角，其目的是防止层析液在滤纸条两边扩散过快，导致得到的色素带不整齐，A错误；b选用铅笔细线能够使得滤液细线画得细而直，得到的色素带比较整齐，便于观察，B错误；c、d带对应的色素分别为叶绿素b、叶绿素a，二者带宽减小说明滤液中叶绿素含量减少，原因可能是忘记添加碳酸钙，也可能是材料不新鲜，叶绿素含量少，C错误；色素f是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，扩散最快，位于滤纸条的最上方，D正确。3．秋季枫树等植物的叶片变为红色，主要是由于花青素增多而叶绿素含量降低所致，实验小组对此进行实验验证：用无水乙醇提取叶片中色素，用层析液进行分离，结果滤纸条上出现四条色素带，靠近层析液的两条色素带非常窄，有关推断不合理的是()A．变窄的是叶黄素和叶绿素aB．低温叶绿素容易被破坏C．滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素不溶于无水乙醇D．叶绿素易溶于无水乙醇[答案]A[解析]叶绿体中色素分离实验中色素带由上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，因此变窄的两条色素带是叶绿素a和叶绿素b，A错误；秋天叶片变黄是因为低温破坏了叶绿素，B正确；如果花青素溶于有机溶剂，则滤纸条上会有花青素，所以滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素不溶于无水乙醇，C正确；提取和分离色素的依据是相关色素易溶于有机溶剂—无水乙醇，D正确。4.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是()A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次[答案]D[解析]图中色素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。据图所示，强光照下叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，A正确；强光照下类胡萝卜素含量上升是应激反应，有利于抵御强光照，这是适应环境的结果，B正确；色素Ⅲ、Ⅳ分别是叶绿素a和叶绿素b，吸收光谱的吸收峰波长分别是425nm、465nm，C正确；提取叶绿体中的色素后，画滤液线时，滤液在点样线上多画几次，以利于积累较多的色素，实验效果明显，D错误。5．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验改进装置，下面与之有关的叙述中，错误的是()A．应将色素滤液滴在a处，而不能滴在b处B．应向培养皿中倒入层析液C．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色D．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)[答案]C[解析]为了防止色素溶解在层析液中，应将色素滤液滴在a处，而不能滴在b处，A正确；培养皿中倒入层析液分离色素，B正确；实验得到的四个同心圆中，最小的一个圆呈黄绿色，然后向外依次是蓝绿色、黄色、橙黄色，C错误，D正确。6．如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判定甲和乙分别为何种色素()A．叶绿素a、叶绿素b B．类胡萝卜素、叶绿素C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素、类胡萝卜素[答案]D[解析]根据图中曲线可知，甲有两个吸收峰，分别位于蓝紫光区和红光区，乙只有一个吸收峰，位于蓝紫光区，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。所以，甲为叶绿素，乙为类胡萝卜素。7．将长势相同的四株植物，分别置于不同颜色的玻璃罩内，在同一环境中，接受相同水肥和光照，经过一段时间后，长势最好和最差的依次是()①红色透明罩②绿色透明罩③蓝色透明罩④无色透明罩A．④③ B．②①C．④② D．③①[答案]C[解析]无色透明罩可允许各种颜色的单色光透过，而有色透明罩只允许与透明罩颜色相同的一种单色光透过。在白光下，植物长势最好，在绿光下植物长势最差。知识点二叶绿体的结构和功能8.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()A．没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用B．吸收光能的四种色素分布在基质中C．叶绿体内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[答案]D[解析]蓝藻没有叶绿体，但可以进行光合作用，A错误；吸收光能的四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；叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积，D正确。9．关于叶绿体的叙述，正确的是()A．叶绿体中的色素主要分布在叶绿体基质中B．与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中C．高倍显微镜下可以看到叶绿体含有两层膜D．叶绿体内部有许多由囊状结构堆叠而成的基粒[答案]D[解析]叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，A错误；与光合作用有关的酶分布于叶绿体基质和类囊体薄膜上，B错误；叶绿体的两层膜是亚显微结构，不能在高倍显微镜下看到，C错误。10．1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如下图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是()A．细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C．好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D．好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用增强，则该种光有利于光合作用[答案]B[解析]好氧细菌向O2浓度高的地方集结，据此可推断光合作用的放氧部位和光合作用强度。[能力提升]11．下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B．叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上C．通常情况下，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的[答案]C[解析]叶绿体中的色素能够溶解在乙醇等有机溶剂中，A正确；叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗因没有光照，叶绿素合成受阻，类胡萝卜素的颜色显现出来，最终叶片呈黄色，D正确。12．为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和好氧性细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的是()A．在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱B．临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C．用好氧性细菌起指示作用D．水绵的带状叶绿体有利于设置对照条件[答案]A[解析]该实验的自变量是光的有无，并不是光的波长，没有必要将混合光分解，A错误；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，B正确；实验材料选择好氧细菌可以确定释放氧气多的部位，起指示作用，C正确；水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于设置叶绿体有无光照，D正确。13．下面是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图回答：(1)图中步骤①加入研钵内的物质为：A________10mL，作用是________；B________少许，作用是使研磨充分；C________少许，作用是___________________。(2)图中步骤②将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有________________。(3)图中步骤③剪去两角的作用是________________________，画滤液细线的要求是____________________。(4)图中步骤④中加盖的目的是______________；色素带最宽的是________，扩散速度最快的是________。(5)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量3/4的________和________分解，从而显示出________和________的颜色。[答案](1)无水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸钙防止色素被破坏(2)单层尼龙布(3)防止色素带扩散不整齐细、齐、直(4)防止层析液挥发叶绿素a胡萝卜素(5)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素[解析](1)研磨时需要加入3种物质：10mL无水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使细胞和叶绿体破碎以便充分研磨；细胞研磨破碎后，会溢出有机酸，为防止叶绿素被破坏，研磨时需要加入少许碳酸钙来中和有机酸。(2)过滤研磨液时，漏斗基部通常使用单层尼龙布过滤细叶脉和SiO2等。(3)剪去滤纸两角的作用是防止滤纸两边色素扩散过快，色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)由于层析液有毒，且可以挥发，所以要加盖。4种色素在层析液中溶解度不同导致各种色素在滤纸条上的扩散速度不同，胡萝卜素在层析液中溶解度高，扩散最快。色素带的宽度不同是由各种色素含量不同造成的，且色素的含量越多，色素带越宽。一般植物叶片中叶绿素a含量最多，所以叶绿素a的色素带最宽。(5)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，不稳定，在低温下易分解，而叶黄素和胡萝卜素较稳定，故秋天树叶由绿变黄。14．植物较长时间在黑暗中生长，会出现节间特别长，侧枝不发育，叶子很小，呈黄色或者黄白色，即“黄化现象”。有人做了如下实验：将花菜豆幼苗在暗处放置了7～8天，使之黄化后，每天给予如下光照，比较其恢复正常形态的情况，结果如下：根据上述实验，回答下列问题：(1)该实验的目的是____________________________________________________________________。(2)较长时间在黑暗中生长的植物叶片呈黄色或黄白色，原因是______________________________。(3)从实验结果可以看出，叶绿素的形成和从黄化恢复正常形态的原因是不同的：从黄化恢复正常形态与________有密切关系，而叶绿素的形成则与________有密切关系。(4)由此进一步推出，从黄化恢复正常形态与植物的光合作用有关吗？________，原因是______________________________________________________________________________________________________。[答案](1)研究光对叶绿素合成及黄化植物恢复过程的影响(2)无光条件下，叶绿素不能合成，但能合成类胡萝卜素(3)光照强度'光照时间(4)无关'由实验结果可知，在强光下，黄化植物可以恢复正常形态，但不能合成叶绿素，即此时植物并不能进行光合作用[解析](1)根据题表信息可以知道：自变量是光照强度以及光照时间，所以该实验的目的是研究光对叶绿素合成及黄化植物恢复过程的影响。(2)较长时