第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一綠葉中色素的提取、分離及功能1.在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中,以下主要步驟操作正確的是()A.圖中a、b分別表示層析液和體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇B.步驟②采用定性濾紙過(guò)濾,可提高濾液中光合色素的含量C.步驟③在濾紙條上連續(xù)畫(huà)2~3次濾液細(xì)線(xiàn),分離色素效果更好D.步驟④將試管固定于鐵架臺(tái)上,可防止b液晃動(dòng)而觸及濾液細(xì)線(xiàn)2.(2024江蘇徐州四校聯(lián)考)下圖表示用韭菜宿根進(jìn)行的相關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)流程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果①觀察到的色素條帶數(shù)目相同,顏色深淺不同B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果②表明韭菜中提取到的色素吸收光的種類(lèi)更多C.提取色素時(shí)一次性加入大量的無(wú)水乙醇,會(huì)導(dǎo)致收集到的濾液綠色過(guò)淺D.色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同3.(2024天津五十四中期末)如圖表示新鮮菠菜葉中四種色素的相對(duì)含量及在濾紙條上的分離情況。下列說(shuō)法不正確的是()A.丙、丁兩種色素主要吸收藍(lán)紫光B.四種色素均可溶于有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇C.四種色素在層析液中溶解度最大的是乙D.若用發(fā)黃的菠菜葉進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),則甲、乙色素帶會(huì)變窄4.關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯(cuò)誤的是()A.被葉綠體中色素吸收的光能可用于光合作用B.綠葉中葉綠素含量約為類(lèi)胡蘿卜素的3倍C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.植物生長(zhǎng)過(guò)程中,葉綠體內(nèi)各種色素的比例會(huì)發(fā)生變化5.下面是甲、乙、丙三位同學(xué)進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:圖1(1)甲同學(xué)選用新鮮菠菜的綠色葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶,如圖1所示。甲同學(xué)分離色素的方法是,濾紙條上色素帶位置的不同主要取決于。從上到下,葉黃素位于第條色素帶。

(2)乙同學(xué)改變甲同學(xué)所用層析液組成后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在濾紙條上出現(xiàn)了黃、綠兩條色素帶。他用刀片裁出含色素帶的濾紙條,用乙醚分別溶解條帶上的色素,濃縮后,在色素溶液與陽(yáng)光之間放置一塊三棱鏡,通過(guò)分析色素溶液的來(lái)判斷色素帶上色素的種類(lèi)。

(3)丙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)“綠葉中色素的分離”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,該同學(xué)應(yīng)將提取到的濾液滴在(填“a”或“b”)處,棉線(xiàn)燈芯下端應(yīng)浸沒(méi)在中。實(shí)驗(yàn)最終得到四個(gè)不同顏色的同心圓,排列在最內(nèi)側(cè)的色素是(填色素的名稱(chēng))。

題組二葉綠體的結(jié)構(gòu)適合進(jìn)行光合作用6.德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光合作用的吸收光譜。他將三棱鏡產(chǎn)生的散射光投射到絲狀水綿上,并在水綿懸液中放入需氧細(xì)菌,觀察細(xì)菌的聚集情況(如圖所示)。他由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是()A.細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一,細(xì)菌聚集多的地方,細(xì)菌光合作用強(qiáng)B.需氧細(xì)菌聚集多的地方,O2濃度高,水綿光合作用強(qiáng)C.需氧細(xì)菌聚集多的地方,產(chǎn)生的有機(jī)物多,水綿光合作用強(qiáng)D.需氧細(xì)菌大量消耗O2,使水綿的光合速率大幅度加快7.(2024山西臨汾階段測(cè)試)如圖為葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,下列關(guān)于其結(jié)構(gòu)與功能的敘述,正確的是()A.葉綠體分布在植物體的所有細(xì)胞中B.與光合作用有關(guān)的酶都位于④中C.同線(xiàn)粒體一樣,葉綠體的內(nèi)膜極大地?cái)U(kuò)展了受光面積D.吸收光能的色素都分布在③上8.研究表明:強(qiáng)光照射下,為了減少光對(duì)葉綠體的損傷,葉綠體在細(xì)胞中的位置會(huì)發(fā)生改變。弱光照射下,為了增加光的吸收,葉綠體在細(xì)胞中的位置也會(huì)發(fā)生調(diào)整。圖甲為葉肉細(xì)胞中葉綠體的分布情況,圖乙為扁平橢球形葉綠體的示意圖。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是()圖甲圖乙A.強(qiáng)光照射下,葉綠體會(huì)移動(dòng)到葉肉細(xì)胞的B側(cè)B.弱光照射下,葉綠體會(huì)移動(dòng)到葉肉細(xì)胞的A側(cè)C.弱光照射下,葉綠體的扁平面?zhèn)扰c光照方向平行D.強(qiáng)光照射下,葉綠體的扁平面?zhèn)扰c光照方向平行能力提升練題組捕獲光能的色素及結(jié)構(gòu)1.(2024北京人大附中期末)為研究高光強(qiáng)對(duì)移栽幼苗光合色素的影響,某同學(xué)用無(wú)水乙醇提取色素,進(jìn)行紙層析,如圖為紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是()A.提取色素時(shí)加CaCO3的目的是使研磨更充分B.色素Ⅱ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)有差異C.高光強(qiáng)導(dǎo)致該植物胡蘿卜素的含量降低D.葉綠素含量增加可能有利于該植物抵御高光強(qiáng)2.(易錯(cuò)題)(2024云南大理月考)在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí),甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他們所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為()甲乙丙丁無(wú)水乙醇-+++水+---CaCO3++-+SiO2+++-A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④3.(不定項(xiàng))(2024吉林長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期中)高等植物的光合作用依賴(lài)光合色素。不同環(huán)境條件下,葉綠素a和葉綠素b之間可以相互轉(zhuǎn)化,這種轉(zhuǎn)化稱(chēng)為“葉綠素循環(huán)”。研究發(fā)現(xiàn),在適當(dāng)遮光條件下,葉綠素a/葉綠素b的值會(huì)降低,以適應(yīng)環(huán)境。下圖是①②兩種葉綠素的吸收光譜。下列關(guān)于葉綠素的敘述,不正確的是()A.缺少微量元素鎂時(shí),①②的合成都會(huì)受到影響B(tài).利用紙層析法分離色素時(shí),②應(yīng)位于濾紙條的最下端C.與①②不同,類(lèi)胡蘿卜素主要吸收紅光D.弱光下①的相對(duì)含量增加有利于植物對(duì)弱光的利用4.(2024黑龍江哈爾濱實(shí)驗(yàn)中學(xué)開(kāi)學(xué)考)某同學(xué)用薄層層析硅膠板代替定性濾紙,采用薄層層析法對(duì)綠葉中色素進(jìn)行分離。薄層層析硅膠板板面純白平整,均勻細(xì)密,層析所得色素斑點(diǎn)清晰,分離效果較紙層析法更明顯。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該方法與紙層析法遵循相同的分離原理B.若硅膠板上未出現(xiàn)色素斑點(diǎn),可能是分離色素時(shí)點(diǎn)樣處觸及層析液C.實(shí)驗(yàn)待測(cè)植物種類(lèi)不同,四種色素斑點(diǎn)在硅膠板上的排列順序不同D.點(diǎn)樣時(shí)無(wú)需畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn),只需將濾液點(diǎn)在點(diǎn)樣處即可,降低了點(diǎn)樣難度

答案與分層梯度式解析第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.D2.A3.C4.C6.B7.D8.C1.D利用無(wú)水乙醇(a)提取色素;色素可溶解在層析液中,利用層析液(b)分離色素,A錯(cuò)誤。濾紙易吸附色素,步驟②可采用單層尼龍布過(guò)濾,B錯(cuò)誤。畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)時(shí),應(yīng)待第一次畫(huà)的濾液干后,再重畫(huà)一到兩次,不是連續(xù)畫(huà)線(xiàn),C錯(cuò)誤。若b液觸及濾液細(xì)線(xiàn),濾液細(xì)線(xiàn)上的色素可溶解到層析液中而不能在濾紙上擴(kuò)散,D正確。2.A葉綠素的合成需要光照,韭菜光下生長(zhǎng),韭黃避光生長(zhǎng),分別對(duì)韭菜和韭黃提取色素,分離得到的色素帶如圖所示,可知A錯(cuò)誤。與韭菜相比,韭黃缺少葉綠素,韭黃中提取到的色素吸收光的種類(lèi)少于韭菜,B正確。提取色素時(shí)一次性加入大量的無(wú)水乙醇,會(huì)導(dǎo)致提取液濃度太低,收集到的濾液綠色過(guò)淺,C正確。由于不同色素在層析液中的溶解度不同,所以各種色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度不同,據(jù)此可將不同色素分開(kāi),D正確。3.C綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,故用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素,B正確。色素在層析液中的溶解度越大,隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越快(與濾液細(xì)線(xiàn)的距離越遠(yuǎn)),分析如下圖,可知A、D正確,C錯(cuò)誤。4.C光合色素的功能是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能,被葉綠體中色素吸收的光能可用于光合作用,A正確;綠葉中的色素為葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素,葉綠素約占3/4,類(lèi)胡蘿卜素約占1/4,B正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光,紅外光和紫外光不屬于可見(jiàn)光,C錯(cuò)誤;植物生長(zhǎng)過(guò)程中,葉綠體內(nèi)各種色素的比例是會(huì)發(fā)生變化的,如秋天葉子變黃,葉綠素分解,色素比例明顯改變,D正確。5.答案(1)紙層析法色素在層析液中溶解度的大小2(2)吸收光譜(3)a層析液葉綠素b解析(1)圖1所示分離色素的方法為紙層析法;分離色素的原理是色素在層析液中的溶解度不同,溶解度大的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,反之則慢。色素帶由上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。(2)不同色素吸收光的種類(lèi)不同,因此可以通過(guò)分析色素溶液的吸收光譜來(lái)判斷色素帶上色素的種類(lèi),類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。(3)將提取到的濾液滴在濾紙中央(a處),棉線(xiàn)燈芯下端應(yīng)浸沒(méi)在層析液中。棉線(xiàn)燈芯吸取層析液到達(dá)點(diǎn)樣處,色素在層析液中的溶解度越大,在濾紙上擴(kuò)散得越快,得到的圓越大。實(shí)驗(yàn)最終得到四個(gè)不同顏色的同心圓,排列在最內(nèi)側(cè)的色素是溶解度最小的葉綠素b。如下圖所示:6.B題述實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路:水綿光合作用強(qiáng)的部位,產(chǎn)生的O2多,在O2含量多的地方需氧細(xì)菌的數(shù)量多,B正確。7.D植物細(xì)胞不都含有葉綠體,如根尖細(xì)胞不含葉綠體,A錯(cuò)誤;與光合作用有關(guān)的酶位于③基粒和④基質(zhì)中,B錯(cuò)誤;同線(xiàn)粒體不一樣,葉綠體的內(nèi)膜沒(méi)有明顯擴(kuò)大,葉綠體的類(lèi)囊體堆疊形成基粒,極大地?cái)U(kuò)展了受光面積,C錯(cuò)誤;吸收光能的色素都分布在③的類(lèi)囊體薄膜上,D正確。8.C分析不同光照條件下葉綠體的運(yùn)動(dòng)和意義:強(qiáng)光照射弱光照射葉綠體運(yùn)動(dòng)移動(dòng)到葉肉細(xì)胞的B側(cè);葉綠體的扁平面?zhèn)扰c光照方向平行移動(dòng)到葉肉細(xì)胞的A側(cè);葉綠體的扁平面?zhèn)扰c光照方向垂直意義保證光合作用吸收光能的同時(shí)避免強(qiáng)光對(duì)葉綠體造成傷害,A、D正確增加對(duì)光的吸收,有利于光合作用,B正確,C錯(cuò)誤能力提升練1.B2.B3.ABC4.C1.B提取色素時(shí)加CaCO3可防止研磨中色素被破壞,A錯(cuò)誤;Ⅱ(葉黃素)主要吸收藍(lán)紫光,Ⅳ(葉綠素b)主要吸收藍(lán)紫光和紅光,B正確;據(jù)題圖可知,高光強(qiáng)導(dǎo)致Ⅰ(胡蘿卜素)、Ⅱ(葉黃素)含量增加,Ⅲ(葉綠素a)、Ⅳ(葉綠素b)的含量減少,推測(cè)類(lèi)胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御高光強(qiáng),C、D錯(cuò)誤。2.B利用無(wú)水乙醇可提取色素;CaCO3可防止葉綠素被破壞;SiO2可使研磨更充分,增加色素含量。甲乙丙丁操作未加無(wú)水乙醇操作正確未加CaCO3未加SiO2實(shí)驗(yàn)結(jié)果提取液中無(wú)色素,對(duì)應(yīng)②得到正常色素帶,對(duì)應(yīng)④葉綠素含量減少,葉綠素對(duì)應(yīng)的2條色素帶比正常的色素帶窄,對(duì)應(yīng)①葉片研磨不充分,各種色素的含量均減少,對(duì)應(yīng)③3.ABC由題圖可判斷,①是葉綠素b,②是葉綠素a。元素鎂是葉綠素的重要組成成分,故缺少鎂時(shí),葉綠素b和葉綠素a的合成都會(huì)受到影響,但鎂是大量元素,A錯(cuò)誤;利用紙層析法分離色素時(shí),葉綠素b(①)位于濾紙條最下端,B錯(cuò)誤;葉綠素b和葉綠素a(①②)主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,C錯(cuò)誤;根據(jù)題干信息可知,弱光下葉綠素a通過(guò)“葉綠素循環(huán)”向葉綠素b轉(zhuǎn)化,使①的相對(duì)含量增加,