高中生物一 捕获光能的色素和结构课后复习题

第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构

[课时作业(十六)]

一、选择题

1．叶绿体中色素的提取和分离的实验目的是(　　)

A．观察各种色素的吸收光谱

B．验证叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色

C．用纸层析法将色素进行分离

D．提取叶绿体中的叶绿素

解析：叶绿体中色素的提取和分离的实验目的是验证叶绿体中含有哪几种色素及各种色素的颜色。

答案：B

2．提取和分离绿叶中色素的正确顺序是(　　)

A．剪碎绿叶→研磨→过滤→画滤液细线→纸层析

B．剪碎绿叶→研磨→加SiO2、CaCO3→过滤→画滤液细线→纸层析

C．剪碎绿叶→研磨→滤纸过滤→色素滤液→画滤液细线→纸层析

D．剪碎绿叶→研磨→过滤→滤液→画滤液细线→铅笔画线→纸层析

解析：提取色素时，先将选取的绿叶剪碎后，放入研钵中研碎，然后将研磨液过滤得到滤液，再制备滤纸条，并画好滤液细线，放在层析液中进行分离。

答案：A

3．下列分离绿叶中色素的装置，正确的是(　　)

解析：在放置滤纸条时，一定注意的是滤液细线不能没入层析液中；层析液易挥发，一定要加盖。

答案：A

4．关于绿叶中色素的提取和分离实验的操作，不正确的是(　　)

A．使用尼龙布过滤研磨液

B．准备滤纸条时，需要将滤纸条的一端剪去两个角

C．在画出一条滤液细线后紧接着立即重复画线一两次

D．研磨叶片时，用无水乙醇溶解色素

解析：实验中过滤研磨液用尼龙布，所以A正确；准备滤纸条时，需要将滤纸条的一端剪去两个角，以便各种色素在滤纸条上的扩散起点相同，避免各色素带重合，所以B正确；在画出一条滤液细线后，待滤液干后再重复画线一两次，所以C错误；研磨叶片时，用无水乙醇使脂溶性色素溶解，且对实验者没有伤害，所以D正确。

答案：C

5．(2016·高考全国卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)

A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中

B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收

C．通常红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用

D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的

解析：叶绿体中的色素是有机物，可溶于无水乙醇中，A正确；Mg2＋是构成叶绿素的成分，可由植物的根从土壤中吸收，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用，C错误；叶绿素的合成需要光照，黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的，D正确。

答案：C

6．下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是(　　)

A．叶片反射绿光呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小

B．叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素

C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的

D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分成合成一个三碳化合物

解析：叶绿体吸收日光中的绿光最少，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最大；植物细胞中与光合作用有关的色素全部分布在叶绿体的类囊体膜上；叶绿体中合成的ATP是由光反应阶段水分解产生的，直接用于暗反应；光合作用强烈与否，不影响暗反应过程三碳化合物的合成方式，都是1个CO2分子被1个五碳化合物固定，合成2个三碳化合物。

答案：B

7．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：叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当对水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体中的色素提取后层析的结果，自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，故B项正确。

答案：B

8．下列有关叶绿体的说法正确的是(　　)

A．叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同

B．叶绿体中色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中

C．叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用

D．线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层

解析：叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒而增大膜面积，而线粒体是通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积，因此两者增大膜面积的方式不同；叶绿体中与光合作用有关的色素分布于类囊体的薄膜上，而酶则分布于类囊体薄膜和基质中；叶绿体是进行光合作用的细胞器，不消耗O2，产生的O2可被有氧呼吸第三阶段所利用。

答案：D

9．下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，不正确的是(　　)

A．实验目的是证明四种色素在层析液中的溶解度和扩散速度不同

B．加入二氧化硅的目的是为了研磨充分

C．叶绿体中各种色素的含量和颜色不同

D．提取液呈绿色是因为含有叶绿素a和叶绿素b

解析：实验目的是将叶绿体中的色素进行提取和分离，了解色素的种类和含量，而色素的溶解度不同、扩散速度不同是分离的原理；加入二氧化硅的目的是使研磨充分；叶绿体中含有的色素共4种，颜色和含量不同，由于叶绿素a和叶绿素b呈绿色且含量较多，所以提取液呈绿色。

答案：A

10．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是(　　)

A．叶绿体普遍分布在植物细胞中

B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色

C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积

D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用

解析：不是所有的植物细胞都有叶绿体，一般地讲，叶绿体分布在绿色植物的绿色部分，主要存在于叶肉细胞中。叶绿体中的色素分为两大类，即叶绿素和类胡萝卜素，其中，叶绿素又包括蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b；类胡萝卜素包括橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。叶绿体的内膜光滑，其内部的基粒和类囊体一方面扩大了膜面积，供色素和酶分布，另一方面极大地扩展了受光面积；而线粒体的内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，并非不吸收其他颜色的光，只不过吸收量较少。

答案：B

11．如图表示叶绿体色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)。甲、乙两图分别是(　　)

A．类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱

B．叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱

C．叶黄素、叶绿素的吸收光谱

D．叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱

解析：由图文信息可知，甲图表示的色素主要吸收蓝紫光和红光，为叶绿素；乙图表示的色素主要吸收蓝紫光，为类胡萝卜素。

答案：B

12．如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是(　　)

A．乙在滤纸条上最宽

B．四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中

C．四种色素在层析液中溶解度最大的是甲

D．发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙

解析：乙的相对含量最大，故其最宽。色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散速度快，所以丁的溶解度最大，扩散最快。菠菜叶发黄是由于叶绿体中的叶绿素被破坏而呈现类胡萝卜素的颜色所致。

答案：C

二、非选择题

13．如图是绿叶中色素的提取和分离过程图解，根据所学知识回答下列问题：

(1)图一是色素的提取，其中甲过程按a、b、c依次加入5 g绿叶、SiO2和CaCO3、10 mL________；加入c的作用是________。

(2)图一中乙过程是过滤得到含有色素的滤液，其中用的单层尼龙布而不用纱布，原因是______________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(3)图二中戊是沿铅笔细线画出含色素的滤液细线e，要求做到画出的e要________，所以在画线时每画一次滤液细线后要待干燥后再画下一次，重复1～2次。

(4)图二是纸层析分离色素的步骤，其中h是______，g和f的位置关系是_____。

解析：(1)除向研钵中加入材料、SiO2和CaCO3外，还应加入溶解并提取色素的无水乙醇。

(2)单层尼龙布过滤效果好，而纱布具有吸收色素的能力。

(3)画滤液细线时要注意画得细、直、齐，这样在色素分离时现象才能明显。

(4)图二中己是纸层析分离，由于色素易溶于层析液，所以不能让层析液没及滤液细线。

答案：(1)无水乙醇　溶解色素

(2)纱布对色素的吸收性强，会遗失部分色素，导致色素含量降低

(3)细、直、齐

(4)层析液　g不能没及f

14．研究小组为探究某砖厂排放的废气对周边橡胶树光合作用的影响，在距离砖厂200 m、400 m、600 m处分别选取10株橡胶树，测定其叶片的光合速率和叶绿素含量，结果如图。请回答：

(1)叶绿素主要吸收________光。对每处测得的叶绿素含量应取________，以减小实验误差。

(2)实验结果表明，样点与砖厂距离越小，橡胶树叶片的光合速率越________，推测其原因是______________________，影响了对光的吸收。

解析：(1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收蓝紫光和红光；对每处测得的叶绿素含量应取平均值，以减小实验误差。

(2)从题图中左图可以直接看出，样点与砖厂距离越小，橡胶树叶片的光合速率越低；从题图中右图可以看出样点与砖厂距离越小，叶绿素含量越少，可推测出影响光合速率的原因应是叶绿素含量少。

答案：(1)红光和蓝紫　平均值

(2)低　叶绿素含量少

15．关于绿叶中色素的提取和分离实验：

(1)某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下表述：

①将5 g新鲜完整的菠菜叶放在研钵中，加入无水乙醇、石英砂、碳酸钙以后，迅速研磨。

②用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画2～3次。

③把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。

实验结果失败，请指出其错误并改正：

①_______________________________________________________________。

②_______________________________________________________________。

③______________________________________________________________。

(2)某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，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，请根据实验结果回答：

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___________。

解析：(1)选择新鲜的实验材料，叶片应剪碎，画滤液细线要求细、齐、直，并且等上次画线干燥后再画线；在层析时，不能摇晃，以防止层析液没及滤液细线。

(2)绿叶组中应含有较多的叶绿素，嫩黄叶组中应含有相对较多的类胡萝卜素。

答案：(1)①不应该用完整叶片而应剪碎

②不应该连续迅速重复画线，而应待滤液细线干燥后再重复画线

③不应该摇晃，以免层析液没及滤液细线

(2)①A　叶绿素a带和叶绿素b带较宽

②B　叶绿素a带和叶绿素b带较窄