2020-2021學年高一生物新教材人教版必修第一冊學案：第5章第4節(jié)第一課時　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) Word版含解析

1、 第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第4節(jié)第一課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)知識點一捕獲光能的色素題型一綠葉中色素的提取和分離1在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，研磨綠葉時要加入無水乙醇，其目的是()a防止葉綠素被破壞b使葉片充分研磨c使各種色素充分溶解在無水乙醇中d使葉綠素溶解在無水乙醇中答案c解析加入碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞，a錯誤；加入二氧化硅的作用是使葉片充分研磨，b錯誤；無水乙醇能溶解綠葉中的色素(包括葉綠素和類胡蘿卜素)，進而提取色素，c正確，d錯誤。2關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的操作，正確的是()a使用定性濾紙過濾研磨液b干燥的定性濾紙可用于分離綠葉中的色素c在畫出一條濾液細線后

2、緊接著重復畫線一兩次d研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素答案b解析在提取綠葉中的色素時，漏斗基部放一塊單層尼龍布進行過濾，a錯誤；分離綠葉中的色素時，需用干燥的定性濾紙，b正確；畫出一條濾液細線后需等濾液干后再畫下一次，c錯誤；研磨葉片時用無水乙醇溶解色素，d錯誤。3紙層析法分離葉綠體色素時，濾紙條從上至下第三條的色素名稱和顏色分別是()a葉綠素a、藍綠色 b葉綠素b、黃綠色c胡蘿卜素、橙黃色 d葉黃素、黃色答案a解析紙層析法分離葉綠體色素時，濾紙條上第三條色素帶(從上至下)的名稱和顏色分別是葉綠素a、藍綠色，a正確；葉綠素b、黃綠色為第四條色素帶，b錯誤；胡蘿卜素、橙黃色為第一條色

3、素帶，c錯誤；葉黃素、黃色為第二條色素帶，d錯誤。4下列關于綠葉中色素的提取和分離實驗的敘述，正確的是()a濾紙條上未見色素帶，可能的原因是濾液細線觸及層析液b依據(jù)色素可以溶于有機溶劑中，可以分離色素c研磨過程中需要加入caco3，目的是研磨充分d濾紙條上出現(xiàn)的四條色素帶中最窄的一條呈藍綠色答案a解析若濾液細線觸及層析液，則色素會溶解到層析液中，導致濾紙條上無色素帶，a正確；分離色素的原理是色素在層析液中的溶解度不同，b錯誤；研磨過程中需要加入caco3，目的是防止色素被破壞，c錯誤；四條色素帶中最窄的是胡蘿卜素，呈橙黃色，d錯誤。5.如圖所示為新鮮菠菜葉中4種色素的相對含量及其在濾紙條上的分

4、離情況。下列有關說法不正確的是()a4種色素在層析液中溶解度最高的是丁b4種色素均可溶于有機溶劑無水乙醇中c4種色素在層析液中溶解度最高的是甲d發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著減少的是甲和乙答案c解析據(jù)圖可知，甲、乙、丙、丁分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，在層析液中溶解度最高的是丁，a正確，c錯誤；4種色素均可溶于有機溶劑無水乙醇中，故可用無水乙醇提取色素，b正確；發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著減少的是葉綠素a和葉綠素b，d正確。題型二色素的種類和作用6如圖是紙層析法分離葉綠體中色素的裝置圖，層析后得到不同的色素帶，能吸收紅光的色素帶是()abcd答案c解析圖中濾紙條上的四條色素帶分別是胡蘿卜素

5、、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。由于葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，所以得到的不同色素帶中，能吸收紅光的色素帶是。7捕獲光能的色素存在于葉綠體中，下列相關說法中，不正確的是()a色素種類有4種，分別是葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素b葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光c綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同d葉綠素對綠光吸收最多，所以葉子一般呈現(xiàn)綠色答案d解析葉綠體中色素有兩大類，分別是葉綠素和類胡蘿卜素，前者又分為葉綠素a、葉綠素b，后者又分為葉黃素、胡蘿卜素，a正確；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，b正確；綠葉的色素中葉綠素含量約

6、占3/4，類胡蘿卜素含量約占1/4，c正確；葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉子一般呈現(xiàn)綠色，d錯誤。8把葉綠體色素溶液放在自然光源和三棱鏡之間，從鏡的另一側(cè)觀察連續(xù)光譜中變暗的主要區(qū)域是()a紅光和藍紫光區(qū)域 b黃光和藍紫光區(qū)域c綠光和紅光區(qū)域 d黃光和綠光區(qū)域答案a解析太陽光被三棱鏡分色，可以分成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色，葉綠素對可見光有兩個吸收高峰，分別在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)，而類胡蘿卜素只有一個吸收高峰，在藍紫光區(qū)。太陽光在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)被吸收，故這兩個區(qū)域變暗。9如圖表示葉綠體中色素的吸收光譜(顏色深、淺分別表示吸收量多、少)，則甲、乙兩圖分別是()a類胡蘿卜素、葉

7、綠素的吸收光譜b葉綠素、類胡蘿卜素的吸收光譜c葉黃素、葉綠素的吸收光譜d葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜答案b解析由圖可知，甲圖的吸收光譜主要在藍紫光區(qū)和紅光區(qū)，應為葉綠素分子的吸收光譜；乙圖的吸收光譜主要在藍紫光區(qū)，應為類胡蘿卜素的吸收光譜。知識點二葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用10葉綠體是光合作用的主要場所，下列關于葉綠體的敘述，正確的是()a沒有葉綠體的細胞就不能進行光合作用b吸收光能的四種色素分布在基質(zhì)中c葉綠體內(nèi)膜為光反應所需的酶提供了附著位點d葉綠體內(nèi)存在的類囊體，極大地擴展了受光面積答案d解析藍細菌沒有葉綠體，但可以進行光合作用，a錯誤；葉綠體內(nèi)膜上沒有光反應所需的酶，c錯誤；吸收光能的

8、四種色素分布在類囊體薄膜上，b錯誤；葉綠體內(nèi)存在的類囊體，極大地擴展了受光面積，d正確。11如圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖。恩格爾曼進行光合作用實驗時，把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用極細的光束對水綿細胞的不同部位(如a處)做點狀投射，發(fā)現(xiàn)水中的好氧細菌明顯聚集在葉綠體被光投射處；若將裝片完全暴露在光下，好氧細菌則分布在葉綠體所有受光部位。此實驗證明了()a氧氣是由水分解來的b氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所c光合作用能產(chǎn)生淀粉d光合作用需以二氧化碳為原料答案b解析好氧細菌分布在氧氣較多的地方，葉綠體在光下進行光合作用放出氧氣。此實驗證明了葉綠體是光合作用的場

9、所。12.德國科學家恩格爾曼設計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧型細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖所示)。他由實驗結(jié)果得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是()a細菌對不同的光反應不一，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強b好氧型細菌聚集多的地方，o2濃度高，水綿光合作用強c好氧型細菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強d好氧型細菌大量消耗o2，使水綿的光合速率大幅度加快答案b解析細菌不能進行光合作用，該實驗中進行光合作用的是水綿，a錯誤；該實驗的設計思路是好氧型細菌需要o2，水綿光合作用強的部位，產(chǎn)生的o2多，在o2含量

10、多的地方好氧型細菌的數(shù)量多，b正確；好氧型細菌聚集多說明光合作用產(chǎn)生的o2多，c錯誤；水綿光合速率的快慢與好氧型細菌消耗o2的量無明顯關系，d錯誤。13(2019·荊州中學檢測)下圖表示葉綠體中色素的提取和分離實驗的部分材料和用具，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中步驟加入研缽內(nèi)的物質(zhì)：a_10 ml，作用是_；b_少許，作用是使研磨充分；c_少許，作用是_。(2)圖中步驟將研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有_。(3)圖中步驟濾紙條剪去兩角的目的是_，畫濾液細線的要求是_，原因是_。(4)圖中步驟中關鍵應注意_，原因是_；加蓋的目的是_；色素帶最寬的是_，擴散速度最快的是_。答案(1)無水乙醇

11、溶解色素二氧化硅碳酸鈣防止色素被破壞(2)單層尼龍布(3)防止兩側(cè)色素擴散過快使色素帶不整齊細、齊、直防止色素帶重疊(4)層析液不要觸及濾液細線濾液細線全被層析液溶解，不能分離防止層析液揮發(fā)葉綠素a胡蘿卜素解析(1)研磨時需要加入3種物質(zhì)：10 ml的無水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使細胞和葉綠體破碎，有助于充分研磨；細胞研磨破碎后，會溢出有機酸，為防止葉綠素被破壞，研磨時需加入少許碳酸鈣中和有機酸。(2)過濾研磨液時，漏斗基部不能用濾紙，因為色素可吸附在濾紙上，一般用一層尼龍布過濾。(3)剪去兩角的作用是防止兩邊色素擴散過快，畫濾液細線的要求是細、齊、直，防止色素帶重疊。(

12、4)層析時的關鍵技術是不能讓層析液沒及濾液細線，否則，濾液細線會被層析液溶解，不能分離；由于層析液有毒，而且可以揮發(fā)，所以要加蓋，色素帶的寬度是由各種色素含量不同造成的，含量越多，色素帶越寬，一般植物葉片中葉綠素a含量最多，所以葉綠素a帶最寬，擴散速度最快的是胡蘿卜素，在色素帶的最上層。14為研究城市環(huán)境污染和某植物生命活動的關系，研究者測定了不同污染程度下該植物葉片光合色素的含量，獲得的數(shù)據(jù)處理成下面的柱狀圖。請分析回答下列問題：(1)提取葉片中光合色素時常使用_(試劑)研磨法來獲取色素，為使_，還可加入少許二氧化硅。(2)紙層析法是分離葉片光合色素的簡便方法。若研究者用該方法能否獲得上述實

13、驗數(shù)據(jù)？為什么？_。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使_(色素類型)的含量減少。答案(1)無水乙醇(有機溶劑)研磨更充分(2)否。利用紙層析法只能在濾紙上觀察到分離的色素帶，不能定量分析色素(3)葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)解析(1)色素能夠溶解在有機溶劑中，可以用無水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用紙層析法只能在濾紙上觀察到分離的色素帶，不能定量分析色素含量。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使葉綠素a和葉綠素b的含量減少，類胡蘿卜素含量不變。易錯題型不能正確分析色素提取與分離實驗中的問題15學生利用菠菜葉進行綠葉中色素的提取和分離實驗時，由于各組操作不同，出現(xiàn)了下列四種不同的層析結(jié)果。下列分析不合理的是()a出現(xiàn)甲圖所示結(jié)果的原因可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液b出現(xiàn)乙圖所示結(jié)果可能是因為研磨時未加入sio2c丙圖是正確操作得到的理想