2019-2020学年新教材课标版生物必修一课后作业19捕获光能的色素和结构

2019-2020学年新教材课标版生物必修一课后作业19捕获光能的色素和结构

课后作业(十九) [合格性考试必做题] 1．下面有关叶绿体的叙述，正确的是( ) A．叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上 B．叶绿体的色素分布在外膜和内膜上 C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 [解析] 叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊 体是一种扁平的囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的 色素和酶。许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有 与光合作用有关的酶。 [答案] A 2．关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是 ( ) A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．叶绿体中的色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶 解度不同 C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨， 不用作任何处理 D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠 [解析] 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨前要向研 钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入 10 mL 无水乙醇，因此 C 项不正确。 [答案] C 3．把新鲜的叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，在光谱中可以 看到最强的吸收区在( ) A．绿光区 B．红光和蓝紫光区 C．红光区 D．黄橙光区 [解析] 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，因此最强的吸收区为红光和蓝紫光区，故选 B。 [答案] B 4．在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅， 其原因不可能是( ) A．未加石英砂，研磨不充分 B．一次加入大量的丙酮提取 C．分次加入少量丙酮提取 D．使用放置数天的菠菜叶 [解析] 实验中收集到的滤液绿色过浅，一方面可能是绿叶放置 时间过长，叶绿素分解了或研磨得不充分；另一方面可能是加入的溶 剂过多，不会是分次加入少量丙酮提取所致。 [答案] C 5．下列分离叶绿体中色素的装置正确的是( ) [解析] 色素分离的方法：画好滤液细线的滤纸条下端要插入层 析液中不要让滤液细线没入层析液中，因为色素易溶于层析液中，导 致色素带不清晰，影响实验效果；要盖上培养皿盖，防止层析液挥发， 因为层析液中的无水乙醇或丙酮等化学药剂都有挥发性，易产生危险 (如爆炸)，也会影响色素分离效果。 [答案] A 6．下列关于叶绿体中色素的叙述，错误的是( ) A．矿质元素能影响叶绿素的合成 B．提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂 C．低温条件下色素合成受阻 D．黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在 [解析] Mg 是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿 体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液， 层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会 降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素， 所以变黄，但有其他色素存在。 [答案] B 7．提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解 释，正确的是( ) A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液 C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素 a 和叶绿素 b D．胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最 高 [解析] 材料为黄化叶时，滤纸条上也应有胡萝卜素和叶黄素。 色素溶于层析液后在滤纸上随层析液扩散，因胡萝卜素在层析液中溶 解度最高，所以，胡萝卜素处于滤纸最前方。 [答案] C 8．如图为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，请判定 A 和 B 分别为何种色素( ) A．叶绿素、类胡萝卜素 B．类胡萝卜素、叶绿素 C．叶黄素、叶绿素 a D．叶绿素 a、叶绿素 b [解析] 据图分析，色素 A 吸收波峰为红光和蓝紫光，则表示叶 绿素；色素 B 吸收波峰只有蓝紫光，则表示类胡萝卜素。 [答案] A 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)研究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。他观察细菌在不 同光照下的分布情况，结果如下图所示： (1)描述 B 情况下细菌的分布情况如何：_________________，如 此分布是因为光合作用释放了________。 (2)该实验证实了光合作用的场所是__________，吸收光能的色 素和催化反应的酶分别分布在______________________、_________。 (3)恩格尔曼进行装置 C 的实验，其目的是_________，在 _______________________ 光点的细菌特别多。 [解析] (1)白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光 合作用产生 O2 的叶绿体周围。(2)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的 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)在 C 实验中的自变量是光质，主要有红、绿、蓝三色光， 而在红光和蓝光光点的好氧细菌远远多于绿光光点。 [答案] (1)细菌集中在叶绿体周围 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 [等级性考试必做题] 10．下列关于叶绿体基粒的说法中，正确的一组是( ) ①每个叶绿体基粒含有几个到几十个类囊体 ②基粒的薄膜上 有进行光合作用的色素 ③基粒附着在内膜的突起——嵴上 ④光 合作用有关的酶全都分布在基粒上 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ [解析] 叶绿体中的基粒是由几个或几十个类囊体堆叠形成的 结构；光合作用有关的酶不仅分布在基粒上，而且还分布在叶绿体基 质中，光合色素存在于类囊体薄膜上，故①②正确。 [答案] A 11．为研究强光照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，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述不正确的是( ) 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 [解析] A 项对，由图示可知，强光下，Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色 素带变窄，说明叶绿素含量降低；B 项对，强光照条件下，类胡萝卜 素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照；C 项 对，Ⅲ是叶绿素 a，Ⅳ是叶绿素 b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但 吸收光谱的吸收峰波长不同；D 项错，画滤液线时，滤液在点样线上 画 2～3 次。 [答案] D 12．在叶绿体中色素的分离过程中，滤纸条上扩散速度最慢的色 素及其主要吸收的光是( ) A．叶绿素 a，蓝紫光 B．叶绿素 a，红光和蓝紫光 C．叶绿素 b，蓝紫光 D．叶绿素 b，红光和蓝紫光 [解析] 各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，叶绿素 b 溶解 度小，扩散速度慢；叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光。 [答案] D 13．某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了 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( ) 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] 水稻叶片中的叶黄素缺失，其对蓝紫光的吸收减小，但 对红光的吸收无明显差异。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，叶黄素缺失则会导致色素层析条带从 上至下缺失第 2 条。 [答案] B 14．下图为正常绿色植物的叶绿素 a 的吸收光谱、叶绿体色素总 吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的 光合作用效率)，以下对该图的分析错误的是( ) A．图示表明叶绿素 a 主要吸收红光和蓝紫光 B．总吸收光谱是代表叶绿体四种色素对光能的吸收 C．图示表明只有叶绿素 a 吸收的光能才能用于光合作用 D．总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致，说明叶绿体色 素吸收光能都能参加光合作用 [解析] 图示中，叶绿素 a 的吸收值有两个波峰，主要集中于红 光和蓝紫光区；总吸收光谱是指叶绿体色素总吸收值，叶绿体含四种 光合色素；图示中，作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似，说 明色素吸收的光均可用于光合作用。 [答案] C 15．将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如下图所示，若干 天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗的长势是( ) A．甲、乙、丙三盆麦苗长势相近 B．乙与丙长势相近，甲比丙长势差 C．甲与丙长势相近，乙比丙长势差 D．甲、乙长势都比丙好 [解析] 只有绿光能透过绿色透明膜，色素对绿光吸收最少，光 合作用最弱，甲装置中麦苗长势较差；只有蓝紫光能够透过蓝紫色透 明膜，色素对蓝紧光吸收较多，植物进行的光合作用较强，因此乙装 置中麦苗长势较好；太阳光能够透过无色透明膜，植物进行的光合作 用最强。 [答案] B 16．下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程，相 关叙述错误的是( ) A．纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同 B．两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色 C．两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域 D．在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响 很大 [解析] 四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着 层析液扩散的速度越快，否则越慢，所以能用层析液将四种色素分离， A 正确；“结果①”中共有的色素带是胡萝卜素和叶黄素，它们的颜 色分别是橙黄色和黄色，B 正确；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，所以将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液 放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在红 光区域，C 正确；碳酸钙可以保护叶绿素，而韭黄几乎不含叶绿素， 因此在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不 大， D 错误。 [答案] D 17．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，错误的是( ) 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．好氧细菌起指示作用 D．水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验 [解析] 本实验的目的是探究叶绿体在光照下能够产生氧气，而 与光的种类没有关系，不需用三棱镜将混合光分解成连续光谱；为了 防止空气对实验结果的影响，应该排除空气；好氧细菌的分布密疏， 表示了氧气产生的多少；水绵的带状叶绿体便于观察且有利于设置对 照实验。 [答案] A 18．如图为“绿叶中色素的提取和分离”的过程简图。请据图回 答： (1)分别在 A、B、C 三个研钵中加入 5 g 剪碎的新鲜菠菜绿叶， 并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即： 深绿色、黄绿色、几乎无色。试回答： 处理 A B C 二氧化硅(少量) ＋ ＋ ＋ 碳酸钙(少量) － ＋ ＋ 无水乙醇(10 mL) ＋ － ＋ 蒸馏水(10 mL) － ＋ － 注：“＋”表示加，“－”表示不加。 ①A 处 理 得 到 的 溶 液 颜 色 是 ____________ ， 原 因 是 ________________________________________。 ②B 处 理 得 到 的 溶 液 颜 色 是 ____________ ， 原 因 是 __________________________________________。 ③C 处 理 得 到 的 溶 液 颜 色 是 ____________ ， 原 因 是 _______________________________________。 (2)图中步骤 c 画滤液细线的要求是____________________。 (3)图中步骤 d 关键应注意____________________________； 加盖的目的是________________________________________。 (4) 色 素 分 离 的 结 果 是 ： 相 邻 色 素 带 间 距 离 最 宽 的 是 ____________和____________，它们的颜色分别是__________和 ________，它们主要吸收________光。 [解析] 通过比较可知，A 中未加 CaCO3，使色素中的部分叶绿 素受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色；B 中加入了 SiO2 和 CaCO3， 但研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中，故溶液几乎无色；C 中加入了 SiO2 和 CaCO3，研磨出的叶绿素等色素能溶解于有机溶剂 无水乙醇中，故溶液为深绿色。由实验结果可知：相邻色素带间距离 最宽的是胡萝卜素和叶黄素。 [答案] (1)①黄绿色 部分叶绿素受到破坏 ②几乎无色 叶 绿体色素不溶于水 ③深绿色 大量叶绿体色素溶于无水乙醇中 (2)细、直、齐，并且干燥后重复一两次 (3)不要让滤液细线触及层析液 防止层析液挥发 (4)胡萝卜素 叶黄素 橙黄色 黄色 蓝紫