2024-2025学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节第1课时捕获光能的色素和结构课时分层作业含解析新人教版必修1

PAGE7-第1课时捕获光能的色素和结构(建议用时：40分钟)题组一绿叶中色素的提取和分别1．下列关于“绿叶中色素的提取和分别”试验的叙述，正确的是()A．应当在研磨叶片后马上加入碳酸钙，防止色素被破坏B．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次C．若滤液细线全部没入层析液，则无法视察到色素带D．在层析液中溶解度最高的叶绿素a在滤纸条上扩散得最快C[在进行“绿叶中色素的提取和分别”试验中，应当在研磨叶片之前加入碳酸钙，防止研磨过程中色素被破坏，A项错误；在画出一条滤液细线后，要待滤液干燥后，再重复画线1～2次，使得滤液细线细、直、齐，而且色素含量较多，B项错误；若滤液细线全部没入层析液，就会溶解到层析液中，则无法视察到色素带，C项正确；在层析液中溶解度最高的是胡萝卜素，在滤纸条上扩散得最快，D项错误。]2．在进行“绿叶中色素的提取和分别”的试验时，不让层析液没及滤液细线的缘由是()A．滤纸上几种色素会扩散不匀称而影响试验结果B．滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散C．色素会溶解在层析液中而使试验失败D．滤纸上的几种色素会混合起来不分散C[叶绿体中的各种色素能够溶于有机溶剂，若在层析时，层析液没及滤纸条上的滤液细线，色素就会溶解在层析液中，导致层析后得不到色素带。]3．某同学在做“绿叶中色素的提取和分别”试验时，为了确定无水乙醇、碳酸钙和二氧化硅的作用，进行了4组试验来验证，4组试验结果如下图所示，第④组是进行了正确操作的比照组。下列针对试验结果的分析，不正确的是()A．①可能是未加碳酸钙而得到的试验结果B．②可能是因用水取代了无水乙醇而得到的试验结果C．③可能是因未加二氧化硅而得到的试验结果D．绿叶中的色素都能够溶解在层析液中，4种色素的溶解度相同D[①组试验结果不志向的缘由有可能是未加碳酸钙而使叶绿素被破坏，A项正确；色素能溶解在无水乙醇中，而不能溶于水，所以用水取代无水乙醇不能分别精彩素带，B项正确；③中色素带较窄，分别出的色素少，缘由可能是未加二氧化硅而使得研磨不充分，C项正确；绿叶中的色素都能够溶解在层析液中，但是4种色素的溶解度不同，D项错误。]4．下图是“绿叶中色素的提取和分别”试验的部分材料和用具。据图回答下列问题：①②③④(1)图中步骤①加入研钵内的物质为A.________5～10mL，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，其缘由是占四种色素总量约3/4的________和________分解，从而显示出________和________的颜色。[解析](1)研磨时须要加入3种物质：5～10mL无水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅，作用是可以增大摩擦力，以便充分研磨使细胞和叶绿体破裂；细胞研磨破裂后，会溢出有机酸，为防止叶绿素被破坏，研磨时须要加入少许碳酸钙来中和有机酸。(2)过滤研磨液时，漏斗基部通常运用单层尼龙布而不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上。(3)剪去滤纸两角的作用是防止两边色素扩散过快。画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)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，从而达到分别色素的目的。由于层析液有毒，且可以挥发，所以要加盖。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)叶绿素不稳定，易分解，而叶黄素和胡萝卜素较稳定，故秋天树叶会由绿变黄。[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胡萝卜素叶黄素题组二捕获光能的色素5．下列关于光合色素的叙述，错误的是()A．叶绿素a和叶绿素b都含碳、氢、氧、氮、镁元素B．胡萝卜素在提取液中的溶解度最大C．类胡萝卜素主要汲取蓝紫光，不汲取红光D．在洋葱管状叶的叶肉细胞中光合色素分布在类囊体薄膜上B[胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，B项错误。]6．植物的叶片不透光，多数叶片呈绿色。下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A．植物呈绿色是由于叶绿素能有效汲取绿光B．叶绿体中的色素与液泡中的色素性质及功能均不相同C．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中汲取D．叶绿素和类胡萝卜素在蓝紫光区的汲取峰值不同A[植物呈绿色是由于叶绿体色素对绿光汲取最少，反射最多，A错误；叶绿体中的色素是脂溶性的，部分色素可汲取、传递和转换光能，液泡中的色素是水溶性的，不具有利用光能的作用，B正确；构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中汲取，C正确；叶绿素和类胡萝卜素在蓝紫光区的汲取峰值不同，D正确。]7．如图表示叶绿体中色素汲取光能的状况。据图推断，以下说法不正确的是()A．由图可知，类胡萝卜素主要汲取400～500nm波长的光B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著削减C[据图可知，类胡萝卜素主要汲取400～500nm波长的光，A正确；用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由550nm波长的光转为670nm波长的光后，色素汲取光能增加，光反应增加，C3还原加快，叶绿体中C3的量将削减，C错误；缺镁时叶绿素合成削减，所以植物对420～470nm波长范围内的光的利用量显著削减，D正确。]题组三叶绿体的结构适于进行光合作用8．下图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是()A．1具有选择透过性B．汲取光能的色素分布在2上C．与光合作用有关的酶只分布在3中D．叶绿体具有双层膜C[叶绿体具有双层膜即图示1，属于生物膜，具有选择透过性；与光合作用有关的酶，在2类囊体薄膜上以及3叶绿体基质中均有分布。]9．美国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)探讨光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他视察细菌在不同光照下的分布状况，结果如下图所示：A.黑暗中B．白光下C．不同颜色的光点下(1)描述B状况下细菌的分布状况如何：_____________，如此分布是因为光合作用释放了________。(2)该试验证明了光合作用的场所是________，汲取光能的色素和与光合作用有关的酶分别分布在____________________、________________。(3)恩格尔曼进行装置C的试验的目的是什么？________________，在________点的细菌特殊多。[解析](1)白光的光质较为匀称，需氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体四周。(2)通过螺旋状的叶绿体与需氧细菌的关系可以看出进行光合作用的位置在叶绿体上，色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上，而酶有的分布在类囊体上，有的分布在叶绿体的基质中。(3)C试验中自变量是光质，主要有红、绿、蓝三区，而在红光和蓝光点的需氧细菌远远多于绿光点的。[答案](1)细菌集中在叶绿体四周O2(2)叶绿体类囊体的薄膜上类囊体上和基质中(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响红光和蓝光10．如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是图甲中部分结构放大后的示意图。下列相关叙述正确的是()A．图甲所示结构主要通过内膜向内折叠增大膜面积B．图乙中的光合色素能有效汲取绿光使植物呈绿色C．图乙所示的膜结构位于图甲结构中的①或③处D．提取光合色素时常用无水乙醇作为溶剂D[图甲结构为叶绿体，其主要靠囊状结构堆叠而成的类囊体来增大膜面积，A错误；图乙中的光合色素汲取绿光最少，绿光被反射出来使植物呈绿色，B错误；图乙所示膜结构上含有光合色素，所以是图甲中③类囊体薄膜的放大图，C错误；叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此常用无水乙醇作为提取试剂，D正确。]11．恩格尔曼设计了一个试验探讨光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需氧细菌，视察细菌的聚集状况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个试验的思路是()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．需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C．需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D．需氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速率大幅度加快B[需氧细菌向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强度。]12．如图表示某生物爱好小组利用韭菜宿根进行的试验流程，相关叙述错误的是()A．两组试验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色B．两组试验的结果②中汲取光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域C．纸层析法分别色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同D．在做提取韭黄色素的试验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大B[韭菜滤液能分别出橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色四种色素带，而韭黄滤液只能分别出橙黄色和黄色两种色素带，因此两组试验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色，A正确；两组试验的结果②中汲取光谱最明显的差异是红光区域，B错误；纸层析法分别色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散得快，C正确；研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，因此不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大，D正确。]13．下图为叶绿体中色素汲取光能的状况，以下说法中正确的是()①在晚间用绿光照耀行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的O2浓度②据图可知，用波长400～470nm的光比用白光更有利于提高光合作用强度③在经过纸层析法分别出来的色素带上，胡萝卜素的色素带在最上面④一般状况下，光合作用所利用的都是可见光，波长范围是400～760nm⑤土壤中缺乏镁时，新叶对620～670nm波长的光利用量无明显改变A．②④⑤ B．③④⑤C．②③④ D．①②⑤B[植物光合作用几乎不利用绿光，所以用绿光照耀达不到增加夜间空气中的O2浓度的目的，①错误；波长400～470nm的光只是白光的一部分，与白光相比不利于提高光合作用强度，②错误；胡萝卜素在层析液中的溶解度最高，因此在色素带上胡萝卜素的色素带在最上面，③正确；一般状况下，光合作用所利用的都是波长范围是400～760nm的可见光，④正确；镁是组成叶绿素的重要元素，叶绿素主要汲取蓝紫光和红光，土壤中缺镁时，老叶中的镁元素可以转移到新叶中，所以新叶对620～670nm(主要为红光)波长的光利用量无明显改变，⑤正确。]14．某科研人员探讨不同遮光处理对白桦光合作用生理特性的影响结果如图。(1)叶片中叶绿素含量是维持植物正常光合作用的主要指标，叶绿素主要存在于白桦叶片的________________(详细部位)，通过上图的结果发觉白桦叶绿素含量随____________而增加，提高了白桦在弱光环境下的捕光实力。探讨发觉植物体内的叶绿素处于不断地合成和分解中。请从该角度去说明叶绿素含量增加的缘由：_________________________________。(2)叶绿素b/叶绿素a的值可作为植物利用弱光实力的推断指标，探讨人员发觉遮光处理增大了白桦叶绿素b/叶绿素a的值。通过中学课本________________试验可以验证该结论。你的试验证据是_____________________________。[解析](1)叶绿素分布在叶绿体类囊体的薄膜上。由图读出叶绿素含量随遮光程度的增加而增加。叶绿素含量的增加，可从叶绿素的合成和分解两个角度分析。(2)通过色素的提取和分别试验，比较遮光组和全光组叶片色素提取和分别后，黄绿色色素带(叶绿素b)与蓝绿色色素带(叶绿素a)宽度的比值可证明遮光处理增大了白桦树叶片中叶绿素b/叶绿素a的值。[答案](1)叶绿体类囊体薄膜遮光程度的增加叶绿素的合成量改变不大，分解量削减(或叶绿素的合成量增加，分解量改变不大或叶绿素的合成量增加，分解量削减)(2)绿叶中色素的提取和分别滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值遮光组大于非遮光组对色素分别的不同结果产生的缘由分析不清15．学生利用簇新菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分别试验时，由于各组操作不同，出现了下列四种