2020-2021生物第一冊層級訓(xùn)練：5.4.1 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年新教材生物人教版必修第一冊層級訓(xùn)練：5.4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)含解析第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)必備知識基礎(chǔ)練進階訓(xùn)練第一層知識點一色素的種類和作用1.如圖是葉片中兩類色素的吸收光譜,試判定甲和乙分別為何種色素（)A．葉綠素a、葉綠素bB．類胡蘿卜素、葉綠素C．葉黃素、葉綠素aD．葉綠素、類胡蘿卜素2．如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況.據(jù)圖判斷,以下說法不正確的是（)A．類胡蘿卜素主要吸收400～500nm波長的光B．用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度C．由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，光合作用強度減弱D．土壤中缺乏鎂時，植物對420~470nm波長的光的利用量顯著減少3．(多選)下列關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(）A．葉綠體中的色素能夠溶解在水中B．葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上C．通常情況下，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．黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的知識點二綠葉中色素的提取和分離4。下列分離葉綠體中色素的裝置正確的是(）5．如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)細(xì)菌經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是(）A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C．在敞開的燒杯中進行層析時，需通風(fēng)操作D．實驗驗證了該種藍(lán)細(xì)菌沒有葉綠素b6．（多選）下列有關(guān)“葉綠體色素的提取和分離”實驗的敘述，正確的是（)A．加入碳酸鈣防止色素被破壞B．用NaCl溶液提取葉片中的色素C．用無水酒精或丙酮分離色素D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨7．恩格爾曼設(shè)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上，并在水綿懸液中放入好氧細(xì)菌，觀察細(xì)菌的聚集情況(如下圖）。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強。這個實驗的思路是（）A．細(xì)菌對不同的光反應(yīng)不一樣,細(xì)菌聚集多的地方，細(xì)菌光合作用強B．好氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C．好氧細(xì)菌聚集多的地方,產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強D．好氧細(xì)菌大量消耗O2，使水綿光合作用增強，則該種光有利于光合作用知識點三葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能8.葉綠體是光合作用的主要場所,下列關(guān)于葉綠體的敘述,正確的是（）A．沒有葉綠體的細(xì)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)膜為光合作用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9．(多選)下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述錯誤的是（）A．①和②具有選擇透過性功能B．③上既有光合色素又有與光合作用有關(guān)的酶C．③上有與光合作用有關(guān)的酶而④中沒有D．有葉綠體的細(xì)胞才能進行光合作用關(guān)鍵能力綜合練進階訓(xùn)練第二層一、單項選擇題10．秋季楓樹等植物的葉片變?yōu)榧t色，主要是由于花青素增多而葉綠素含量降低所致，實驗小組對此進行實驗驗證：用無水乙醇提取葉片中色素，用層析液進行分離，結(jié)果濾紙條上出現(xiàn)四條色素帶,靠近層析液的兩條色素帶非常窄，有關(guān)推斷不合理的是（）A．變窄的是葉黃素和葉綠素aB．低溫葉綠素容易被破壞C．濾紙條未顯現(xiàn)花青素的原因可能是花青素不溶于無水乙醇D．葉綠素易溶于無水乙醇11．葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述,正確的是()A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體的薄膜上D．光合作用的產(chǎn)物—-糖類是在葉綠體的基質(zhì)中合成的12．澳大利亞生物學(xué)家從藍(lán)細(xì)菌中提取到了一種被稱為葉綠素f的新葉綠素，它能夠吸收紅光和紅外光進行光合作用.下列有關(guān)敘述正確的是（）A．葉綠素f主要分布在藍(lán)細(xì)菌葉綠體的類囊體薄膜上B．葉綠素f能夠吸收紅光和紅外光，擴大了可利用的太陽能的范圍C．葉綠素f具有與葉綠素a和葉綠素b相同的吸收光譜D．用紙層析法分離藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中的色素將獲得5條色素帶二、不定項選擇題(每題有一個或多個正確答案)13．下列關(guān)于生長在同一植株上的綠色葉片和黃綠色葉片的敘述，錯誤的是（）A．兩種葉片都能吸收藍(lán)紫光B．兩種葉片中均含有類胡蘿卜素C．兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素aD．黃綠色葉片的葉綠體中只含有葉綠素b14．在綠葉中色素的提取和分離實驗中，要使色素帶清晰又整齊,下列哪項措施與之有關(guān)（)A．定性濾紙要干燥B．剪去濾紙條一端的兩角C．濾液細(xì)線要畫得細(xì)、齊、直、均勻D．蓋上培養(yǎng)皿蓋15．(易錯題)下圖表示用韭菜宿根進行的相關(guān)對照實驗流程。下列敘述錯誤的是(）A．提取色素時，要加入SiO2和CaCO3進行充分研磨B．色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同C．實驗結(jié)果①可說明葉綠素合成需要光照D．實驗結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多學(xué)科素養(yǎng)提升練進階訓(xùn)練第三層16．（情境命題--學(xué)術(shù)情境)如圖為“綠葉中色素的提取和分離”的過程簡圖。請據(jù)圖回答:(1)分別在A、B、C三個研缽中加入5g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液,即:深綠色、黃綠色、幾乎無色。試回答:處理ABC二氧化硅（少量）＋＋＋碳酸鈣(少量）－＋＋無水乙醇（10mL)＋－＋蒸餾水（10mL）－＋－注:“＋"表示加,“－”表示不加。①A處理得到的溶液顏色是________，原因是______________________________________。②B處理得到的溶液顏色是________，原因是______________________________________。③C處理得到的溶液顏色是________，原因是______________________________________.(2）圖中步驟c畫濾液細(xì)線的要求是_____________________________________________________.（3)圖中步驟d關(guān)鍵應(yīng)注意______________________；加蓋的目的是______________________________。（4）色素分離的結(jié)果是:相鄰色素帶間距離最寬的是________和________，它們的顏色分別是________和________,它們主要吸收________光.17．(學(xué)科素養(yǎng)——科學(xué)探究）植物較長時間在黑暗中生長，會出現(xiàn)節(jié)間特別長，側(cè)枝不發(fā)育,葉子很小，呈黃色或者黃白色，即“黃化現(xiàn)象”。有人做了如下實驗:將花菜豆幼苗在暗處放置了7~8天，使之黃化后，每天給予如下光照，比較其恢復(fù)正常形態(tài)的情況，結(jié)果如下：根據(jù)上述實驗，回答下列問題:光強光照時間結(jié)果2880lx(弱光）0.5h無論光照時間的長短，都能逐漸恢復(fù)正常形態(tài).光照4h和12h后，形成很多葉綠素2h4h12h4000lx（強光)1min光照10min和30min時，恢復(fù)正常形態(tài)的程度與上述光照4h和12h差不多，但是不能形成葉綠素4min10min30min（1）該實驗的目的是_____________________________________________________.(2)較長時間在黑暗中生長的植物葉片呈黃色或黃白色，原因是_____________________________________________________。(3)從實驗結(jié)果可以看出，葉綠素的形成和從黃化恢復(fù)正常形態(tài)的原因是不同的：從黃化恢復(fù)正常形態(tài)與________有密切關(guān)系，而葉綠素的形成則與________有密切關(guān)系。（4）由此進一步推出，從黃化恢復(fù)正常形態(tài)與植物的光合作用有關(guān)嗎？________，原因是__________________________________________________________________________________________________________。第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．解析:根據(jù)圖中曲線可知，甲有兩個吸收峰,分別位于藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，乙只有一個吸收峰，位于藍(lán)紫光區(qū),葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。所以，甲為葉綠素,乙為類胡蘿卜素。答案：D2．解析：根據(jù)題圖可知,當(dāng)波長從550nm變?yōu)?70nm后，色素吸收的光能增多，導(dǎo)致光合作用強度增強。答案：C3．解析:葉綠體中的色素能夠溶解在乙醇等有機溶劑中不溶于水，A錯誤；葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上，B正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光,可見光不包括紅外光和紫外光，C錯誤;葉綠素的合成需要光，黑暗中生長的植物幼苗因沒有光照，葉綠素合成受阻，類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來，最終葉片呈黃色,D正確。答案：AC4．解析：色素分離的方法:畫好濾液細(xì)線的濾紙條下端要插入層析液中不要讓濾液細(xì)線沒入層析液中,因為色素易溶于層析液中,導(dǎo)致色素帶不清晰，影響實驗效果；要蓋上培養(yǎng)皿蓋,防止層析液揮發(fā),因為層析液中的無水乙醇或丙酮等化學(xué)藥劑都有揮發(fā)性，易產(chǎn)生危險（如爆炸），也會影響色素分離效果。答案：A5．解析：綠色植物的葉綠體中含有四種色素，紙層析后，形成的色素帶從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b（黃綠色)。藍(lán)細(xì)菌（原核生物)只含有葉綠素a和胡蘿卜素。研磨時加入碳酸鈣是為了保護葉綠素,A錯誤；層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92號汽油代替，B錯誤；層析時，為了防止層析液揮發(fā)，需要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯,C錯誤；由圖可知，藍(lán)細(xì)菌只有兩條色素帶,不含有葉綠素b，D正確,故選D.答案：D6．解析：“葉綠體色素的提取和分離"的實驗中加入碳酸鈣的目的是保護葉綠素，防止色素被破壞，A正確；在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中應(yīng)該用無水酒精或丙酮提取色素，而用層析液來分離色素，B、C錯誤；在“葉綠體色素的提取和分離"實驗中加入二氧化硅的目的是使研磨更充分,D正確。答案：AD7．解析：好氧細(xì)菌向O2濃度高的地方集結(jié)，據(jù)此可推斷光合作用的放氧部位和光合作用強度.答案：B8．解析：藍(lán)細(xì)菌沒有葉綠體，但可以進行光合作用，A錯誤；吸收光能的四種色素分布在類囊體薄膜上，B錯誤；葉綠體類囊體膜為光合作用的酶提供了附著位點,C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。答案：D9．解析：①②表示葉綠體的雙層膜，它們是具有選擇透過性的，③為葉綠體的基粒,其上含有進行光合作用的色素和酶，④中基質(zhì)也是進行光合作用的場所，也具有與光合作用有關(guān)的酶，所以色素和光合作用的酶是進行光合作用的必要條件。具有上述條件而不具有葉綠體的藍(lán)細(xì)菌也能進行光合作用。答案:CD10．解析：葉綠體中色素分離實驗中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，因此變窄的兩條色素帶是葉綠素a和葉綠素b,A錯誤;秋天葉片變黃是因為低溫破壞了葉綠素，B正確；如果花青素溶于有機溶劑，則濾紙條上會有花青素，所以濾紙條未顯現(xiàn)花青素的原因可能是花青素不溶于無水乙醇，C正確;提取和分離色素的依據(jù)是相關(guān)色素易溶于有機溶劑-無水乙醇,D正確。答案：A11．解析：葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上；H2O在光下分解的過程也是在類囊體的薄膜上進行的；CO2的固定、C3的還原和糖類的合成發(fā)生在暗反應(yīng)中，在葉綠體的基質(zhì)中進行.所以D項正確。答案：D12．解析:葉綠素f能吸收紅外光擴大了可利用太陽能的范圍;藍(lán)細(xì)菌是原核生物,無葉綠體；葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，與葉綠素f的吸收光譜不完全相同；藍(lán)細(xì)菌除了含葉綠素f外還含藻藍(lán)素，但不含類胡蘿卜素，用紙層析法分離不會得到5條色素帶。答案：B13．解析：葉片中含有類胡蘿卜素和葉綠素，二者均能吸收藍(lán)紫光，A正確.當(dāng)葉綠素含量高時呈現(xiàn)綠色，含量低時則呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色，B正確。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，C正確。黃綠色葉片中還含有胡蘿卜素、葉黃素和葉綠素a,D錯誤。答案：D14．解析：使色素帶清晰整齊的措施有定性濾紙要干燥，剪去濾紙條一端的兩角，畫濾液細(xì)線要畫得細(xì)、齊、直、均勻，不讓層析液觸及濾液細(xì)線，這些都是為了保證同種色素隨層析液擴散時速度一致，色素帶整齊明顯.蓋上培養(yǎng)皿蓋是為了防止層析液揮發(fā)，與色素帶清晰、整齊無關(guān).答案：ABC15．解析：提取色素時加入SiO2是為了研磨充分，而加入CaCO3是為了防止色素被破壞，A正確；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，B錯誤；實驗結(jié)果①色素帶不同，可說明葉綠素合成需要光照，C正確；實驗結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D正確。答案：B16．解析：通過比較可知,A中未加CaCO3，色素中的部分葉綠素受到破壞，所以溶液顏色為黃綠色；B中加入了SiO2和CaCO3，但研磨出的葉綠素等色素不能溶解于蒸餾水中，故溶液幾乎無色；C中加入了SiO2和CaCO3,研磨出的葉綠素等色素能溶解于有機溶劑無水乙醇中，故溶液為深綠色。由實驗結(jié)果可知:相鄰色素帶間距離最寬的是胡蘿卜素和葉黃素.答案:(1)①黃綠色部分葉綠素受到破壞②幾乎無色葉綠體色素不溶于