2019生物同步新增分方案人教必修一精练：课时达标训练（二十）第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构

2019生物同步新增分方案人教必修一精练：课时达标训练（二十）第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构

课时达标训练(二十) 捕获光能的色素和结构 (时间 45 分钟；满分：100 分) 一、选择题(每小题 5 分，共 50 分) 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 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 3．把叶绿素提取液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的 主要区域是( ) A．红光和蓝紫光区域 B．黄光和蓝紫光区域 C．绿光和红光 D．黄光和绿光区 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( ) 5．(海南高考)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．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 7．(上海高考)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 8．叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素 b 位于层析滤纸的最下端，原因是( ) A．相对分子质量最小 B．相对分子质量最大 C．在层析液中的溶解度最小 D．在层析液中的溶解度最大 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( ) 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 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 二、非选择题(共 50 分) 11．(9 分)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。 12．(12 分)分别在 A、B、C 三个研钵中加 2 克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(或褐色)、几乎无色。 处理 A B C SiO2(少量) ＋ ＋ ＋ CaCO3(少量) － ＋ ＋ 95%乙醇(10 毫升) ＋ － ＋ 蒸馏水(10 毫升) － ＋ － 注：“＋”代表加入该物质，“－”代表未加入该物质。 试回答： (1)A 处理得到的溶液颜色是__________________________________________________， 原因是____________________________________________________________________。 (2)B 处理得到的溶液颜色是__________________________________________________， 原因是________________________________________________________________________。 (3)C 处理得到的溶液颜色是_________________________________________________， 原因是________________________________________________________________________。 13．(14 分)请回答下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的问题： (1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其 中呈黄绿色的色素带为__________________。 (2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他 用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测， 通过分析色素溶液的________来判断条带的色素种类。 (3)乙同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液，几分钟 后取出观察，发现滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的丙同学的滤纸条上却色 素分带明显。乙同学实验失败的原因可能是_________________________________________。 (4)若选用在缺 Mg 的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料，层析后滤纸条上只出 现了两条色素带，其原因是_______________________________________________________。 (5)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶 片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为是某些色素含量增加所致。根据所学知识，你将 如何设计实验来判断乙、丙两个同学的观点是否正确？ ______________________________________________________________________________。 14．(15 分)(广东高考)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。 答案 1．解析：选 B 叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上。 2．解析：选 D 根据图中曲线可知，甲有两个吸收峰值，分别位于蓝紫光区和红光区， 乙只有一个吸收峰值，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．解析：选 A 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光。 4．解析：选 A 由于四种色素在层析液中溶解度的不同，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．解析：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。研磨加石英砂的 目的是使研磨更充分。 6．解析：选 C 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。 7．解析：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，用作实验材料的叶片应为黄色。 8．解析：选 C 色素分离的原理是根据不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的 随层析液扩散得快，溶解度小的随层析液扩散得慢，层析时随层析液在滤纸上的扩散而分离 开。 9．解析：选 D 色素的提取和分离实验中，SiO2 可使菠菜叶研磨充分，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，实际 上正常绿色叶片中叶绿素 a 和叶绿素 b 多。 10．解析：选 D 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需要条件。具有上述条件而不 具有叶绿体的蓝藻也能进行光合作用。 11．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 12．解析：观察表中 A、B、C 三个研钵的处理与结果的关系。 (1)因为 A 中未加 CaCO3，使其中的部分叶绿素受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。(2)B 中加入了 SiO2 和 CaCO3，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。 (3)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乙醇中，故溶液为 深绿色。 答案：(1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏 (2)几乎无色 叶绿素不溶于水 (3)深绿色 大量叶绿素溶于乙醇中 13．解析：(1)叶绿素 b 呈黄绿色。(2)不同色素溶液的吸收光谱不同，以此可区分不同 的色素。(3)若层析液触及滤液细线，则色素会溶解在层析液中，滤纸条上不能得到色素带。 (4)缺 Mg 将导致无法合成叶绿素，但却不影响类胡萝卜素的合成。(5)可通过比较色素带的 有无和宽度来判断。 答案：(1)叶绿素 b (2)吸收光谱 (3)层析液触及滤液细线 (4)缺 Mg 植物不能合成叶 绿素 (5)从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和绿色鲜嫩 的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行叶片中色素的提取和分离实验，测定和记录实 验结果，比较这两种叶片中各种色素的组成及含量后，得出结论 14．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。