2020-2021学年高一生物新教材人教版必修1课后分层检测案19　捕获光能的色素和结构

2020-2021学年高一生物新教材人教版必修1课后分层检测案19　捕获光能的色素和结构

课后分层检测案 19 捕获光能的色素和结构 【合格考全员做】(学业水平一、二) 1．关于叶绿素的叙述，错误的是( ) A．叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 2．下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是( ) A．应该在研磨叶片后立即加入 CaCO3，防止酸破坏叶绿素 B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出 4 种光合作用色素 C．为获得 10 mL 提取液，研磨时一次性加入 10 mL 乙醇研磨效果最好 D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失 3．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 4．下列分离叶绿体中色素的装置正确的是( ) 5．关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是( ) A．叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体 B．光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上 C．组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系 D．基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积 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 b、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．②① C．④② D．③① 8．著名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。 【等级考选学做】(学业水平三、四) 9．德国植物学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的 淀粉)，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用 碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的 是( ) ①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 ③实验 初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光能将 CO2 转变成了淀粉 A．①～④全部 B．只有②③④ C．只有①②③ D．只有②③ 10. 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 11．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 12．(多选)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)，以下对该图的分析正确的是 ( ) 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 13．(多选)下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程，相关叙述正确的是 ( ) A．提取叶绿体中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 14．图甲～丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步 骤。请据图回答下列问题： (1)图甲～丁中，实验操作步骤的先后顺序是______(填序号)。 (2)观察图中试剂 a、b，其颜色依次是________。 (3)步骤丙中，滤纸条上出现四条色素带，那么最上面一条色素带的色素名称是________。 (4)在该实验的操作过程中，有同学按下列方法操作，其中不合理的有________(在 a～d 中选择填空)。 a．用蒸馏水替代无水乙醇提取色素 b．在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙 c．用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液 d．用铅笔线连续数次画滤液细线 (5)请尝试运用该实验方法，探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化，简要写出实 验的主要思路： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)如果将新鲜菠菜叶按正确方法获得的色素滤液滴在圆形滤纸的中央，再将层析液慢慢 滴加在色素上，一段时间后得到如图所示的同心圆。同心圆 3、4 的颜色依次是________，相 邻两条距离最宽的同心圆 1 和 2 分别是________素和____________素。 【素养养成练】 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： 绿色 叶片 ――→X 碳酸钙 提取液 ―→ 过滤液 ―→ 浓缩液 ―→ 叶绿素 粗产品 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。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 课后分层检测案 19 捕获光能的色素和结构 1．解析：叶绿素的中心元素是镁离子，A 正确；色素的作用是吸收、传递、 转化光能，进行光合作用，B 正确；叶绿素 a 比叶绿素 b 在红光区的吸收峰值高， C 正确；植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶 片呈现绿色，D 错误。 答案：D 2．解析：CaCO3 可防止酸破坏叶绿素，应在研磨时加入，A 错误；即使菜叶 剪碎不够充分，但色素并没有减少，也可提取出 4 种光合作用色素，B 正确；由于 研磨时乙醇挥发，故为获得 10 mL 提取液，研磨时加入多于 10 mL 乙醇，C 错误； 叶绿素条带不会随层析液挥发而消失，D 错误。 答案：B 3．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 4．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 5．解析：叶绿体是双层膜结构，膜内有几十个绿色的基粒，基粒和基粒之间 充满着基质。每个基粒都含有两个以上的类囊体，类囊体由单层膜构成。叶绿体 的基粒之间通过膜状结构相连。基粒及类囊体扩大了叶绿体内膜的表面积，因此 扩大了光合作用的反应面积。 答案：D 6．解析：根据图中曲线可知，甲分别位于蓝紫光区和红光区，乙位于蓝紫光 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 b，乙为类胡萝卜素。 答案：D 7．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。 答案：C 8．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 类囊体上和叶绿体基质中 (3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝光 9．解析：该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，①错误。该实验只能证 明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光能将 CO2 转变成了淀粉，④错误。 答案：D 10．解析：①②表示叶绿体的双层膜，它们是具有选择透过性的，③为叶绿 体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶，④中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，所以色素和光合作用的酶是进行光合作用的必 要条件。具有上述条件而不具有叶绿体的蓝细菌也能进行光合作用。 答案：D 11．解析：本实验的目的是验证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 叶绿体便于观察且有利于设置对照实验。 答案：A 12．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：ABD 13．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 错误；“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：BC 14．答案：(1)乙丁甲丙 (2)无色、无色 (3)胡萝卜素 (4)abcd (5)称取相同质量的不同叶龄菠菜叶，进行相同实验操作，分别提取和分离色 素，观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽 (6)蓝绿色、黄绿色 胡萝卜 叶黄 15．解析：(1)色素不溶水，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(食用酒精) 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酸碱性(pH)对叶绿体稳定性的 影响 (3)酸性 由于叶绿素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。