2020年高中生物第五章细胞的能量供应和利用5

2020年高中生物第五章细胞的能量供应和利用5

捕获光能的色素和结构 ‎1．吸收光能的色素分布在(　　)‎ A．叶绿体的外膜上 B．类囊体的薄膜上 C．叶绿体的内膜上 D．叶绿体的基质中 答案：选B　叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上。‎ ‎2．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：选D　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。‎ ‎3．将新鲜菠菜绿叶中的色素用无水乙醇提取，经层析液分离，结果如图所示。以下叙述正确的是(　　)‎ A．色素带1为叶绿素b B．色素带4为橙黄色 C．色素带3、色素带4中的色素主要吸收红色和蓝光 D．色素带1中的色素在层析液中的溶解度最小 答案：选C　色素带自上而下，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶录素a和叶绿素b。叶绿素主要吸收红光和蓝光。‎ ‎4．用菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”的实验，滤液经层析后，色素带在滤纸条上的分布顺序是(　　)‎ 答案：选A　由于四种色素在层析液中的溶解度不同，造成其扩散速度不同。溶解度最大的是胡萝卜素，它扩散的距离最远，其次是叶黄素，而叶绿素的溶解度小，所以叶绿素a和叶绿素b分别扩散在第三和第四条色素带上。‎ ‎5．下列关于叶绿素提取的叙述，错误的是(　　)‎ A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B．加入少许CaCO3 能避免叶绿素被破坏 C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 6‎ 答案：选C　菠菜绿叶含大量的色素，易于研磨，是提取色素的良好材料。加入少许CaCO3的目的是中和液泡破坏后释放的酸性物质，防止研磨中色素被破坏。叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等，四种色素均溶于乙醇。研磨时加石英砂的目的是使研磨更充分。‎ ‎6．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于(　　)‎ A．绿光区 B．红光区和绿光区 ‎ C．蓝紫光区和绿光区 D．红光区和蓝紫光区 答案：选D　叶绿体的色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，这些色素对不同光质的光吸收不同：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。所以该光谱通过叶绿素后，红光、蓝紫光被大量吸收，不能透射而形成黑色条带。 ‎ ‎7．如图表示叶绿体色素提取和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 答案：选B　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，因此用作实验材料的叶片应为黄色。‎ ‎8．如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述，错误的是(　　)‎ A．①和②具有选择透过性功能 B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶 C．③和④中都有与光合作用有关的酶 D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用 答案：选D　①②表示叶绿体的双层膜，具有选择透过性，③为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶，④为叶绿体基质，也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶，所以色素和与光合作用有关的酶是进行光合作用的条件。蓝藻无叶绿体也能进行光合作用。‎ ‎【能力题组】‎ ‎9．某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是(　　)‎ 6‎ A．甲可能是因为研磨时未加入SiO2‎ B．乙可能是因为研磨时未加入CaCO3‎ C．丙可能是误用蒸馏水作提取液和层析液 D．丁是正确操作得到的理想结果 答案：选D　色素的提取和分离实验中，SiO2有助于菠菜叶研磨充分，CaCO3可防止叶绿素受到破坏，未加入SiO2和CaCO3时，会发生甲、乙图所示的现象；丙图中色素含量基本为零，可能是误用蒸馏水作提取液和层析液的结果；丁图显示含量最高的是叶黄素，而新鲜绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多。‎ ‎10．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为(　　)‎ 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 水 ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ CaCO3‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ SiO2‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ A．①②③④ B．②④①③‎ C．④②③① D．③②①④‎ 答案：选B　由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂无水乙醇，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为②；乙同学的操作正确，所得结果应为④，即自上而下依次出现胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，且叶绿素a和叶绿素b的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂无水乙醇，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，应为①；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为③。‎ ‎11．如图为水稻新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是(　　)‎ 6‎ A．在分离色素时加入碳酸钙的目的是防止滤液挥发 B．在收获季节，水稻叶片中色素含量是(甲＋乙)＜(丙＋丁)‎ C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大 D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光 答案：选B　依柱状图中扩散距离可推知，甲为叶绿素b，乙为叶绿素a，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。在提取色素时，加入碳酸钙的目的是防止研磨过程中叶绿素被破坏；在水稻的收获季节，叶绿素(甲＋乙)的含量小于类胡萝卜素(丙＋丁)的含量；丁色素在层析液中的溶解度最大，故扩散距离最远；叶绿素(甲＋乙)主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素(丙＋丁)主要吸收蓝紫光。‎ ‎12．颜色变化常作为生物实验结果观察的一项重要指标，下面是一些学生在实验中遇到的问题，其中的错误操作或想法是(　　)‎ ‎①用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹Ⅲ染液，发现满视野都呈现橘黄色，于是滴1～2滴50%盐酸洗去浮色 ‎②取新鲜的菠菜叶片，加入少许SiO2和丙酮，研磨液呈黄绿色，于是判断是菠菜叶用量太少 ‎③在用纸层析法分离叶绿体中色素的结果中，蓝绿色带最宽，可判断为叶绿素a含量最多 ‎④乳酸菌、酵母菌和蓝藻的细胞内都有核糖体和染色体 ‎⑤测定绿色植物的呼吸作用时需在暗处进行，可避免光合作用对实验结果的影响 A．①②④⑤ B．①②④‎ C．②③④⑤ D．①③⑤‎ 答案：选B　花生子叶需要做成切片、染色、漂洗后在显微镜下观察；提取叶绿体中各种色素是时需要加入少许SiO2和CaCO3，漏加CaCO3使研磨液呈现黄绿色；乳酸菌和蓝藻是原核生物，没有染色体。‎ ‎13．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，其目的是什么？________________________，在________光点的细菌特别多。‎ 6‎ 答案：(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场所为叶绿体，色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，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、蓝三区，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)细菌集中分布在叶绿体周围　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 ‎14．下列是某小组在完成绿叶中色素的提取和分离实验时所遇到的问题，请分析回答问题：‎ ‎(1)绿叶中的色素都能溶解于层析液中，它们被分离的原理是________________________________________________________________________，‎ 在滤纸上扩散速度最快的色素是________。‎ ‎(2)将‎5 g新鲜完整的菠菜叶放在研钵中，加入二氧化硅后，迅速研磨成糊状，发现糊状的研磨液呈现浅绿色，其原因是_______________________________________。‎ ‎(3)实验过程中，为防止挥发性物质大量挥发，采取的措施有_______________________。‎ ‎(4)某生物小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，分别选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和分离”实验，色素层析结果如图所示，请根据实验结果回答问题：‎ ‎①绿叶组的滤纸条是____________(填字母)，判断依据是________________________________________________________________________。‎ ‎②嫩黄叶组的滤纸条是________(填字母)，判断依据是 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)叶绿体中的各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。其中扩散速度最快的是胡萝卜素，最慢的是叶绿素b。(2)在色素的提取过程中，二氧化硅能使研磨更加充分，碳酸钙则可防止色素在研磨过程中被破坏，无水乙醇可以把色素溶解并提取出来。(3)由于提取液及层析液易挥发，因此在研磨过程中要迅速，滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞严，层析时要用培养皿盖住小烧杯。(4)蓝绿色的叶绿素a带和黄绿色的叶绿素b带较宽的是绿叶组，蓝绿色的叶绿素a带和黄绿色的叶绿素b带较窄的是嫩黄叶组。‎ 答案：(1)不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快　胡萝卜素　(2)没有加入碳酸钙和无水乙醇，叶绿素分子受到破坏，色素没有溶解在乙醇中被提取出来　(3)迅速研磨，及时用棉塞将试管口塞严或用培养皿盖住小烧杯　(4)A　叶绿素a带和叶绿素b带较宽　B　叶绿素a带和叶绿素b带较窄 ‎15．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。‎ Ⅰ.提取叶绿素：‎ 6‎ Ⅱ.探究 pH 对叶绿素稳定性的影响：‎ 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约‎25 ℃‎)下进行实验，方法和结果如表所示。‎ 实验组号 叶绿素溶 液(mL)‎ 调 pH 至 处理时间 ‎(min)‎ 溶液颜色 ‎①‎ ‎3.0‎ Y ‎10‎ 绿色 ‎②‎ ‎3.0‎ ‎7.0‎ ‎10‎ 绿色 ‎③‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎10‎ 黄绿色 ‎④‎ ‎3.0‎ ‎5.0‎ ‎10‎ 黄褐色 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。‎ 根据所学知识和实验结果，请回答：‎ ‎(1)提取食用叶绿素的X应该为____________，原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)表中Y应该为__________，原因是_________________________________。‎ ‎(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于______食品，否则____________________________________。‎ ‎(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)色素不溶于水，只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒，所以应选择对人体无害的有机溶剂。(2)分析题中表格不难得出Y等于8.0，原因是pH是该实验的自变量，④到①pH逐渐增大且相邻两组的pH相差1，所以①组的pH应该为8.0。(3)从表中信息可知，酸性条件下天然叶绿素色素容易被破坏造成食品失绿而影响品质。(4)该叶绿素粗产品来自植物，检测其中是否含有其他色素可用纸层析法。‎ 答案：(1)对人体无害的有机溶剂(无水乙醇)　叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响　(2)8.0　实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿体稳定性的影响　(3)酸性　叶绿素会被破坏造成食品失绿而影响品质　(4)纸层析法，其主要步骤：①制备滤纸条；②画色素液细线；③用层析液分离色素；④观察色素带 6‎