2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細胞的能量供應(yīng)和利用4-1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課后作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)eq\o(\s\up7(作業(yè)時限：30分鐘作業(yè)滿分：50分),\s\do5())一、選擇題(每小題2分，共24分)1．下列關(guān)于生長在同一植株上綠色葉片和黃綠色葉片的敘述，錯誤的是(D)A．兩種葉片都能汲取藍紫光B．兩種葉片均含有類胡蘿卜素C．兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素aD．黃綠色葉片在光反應(yīng)中不會產(chǎn)生ATP解析：兩種葉片中含有類胡蘿卜素和葉綠素，二者均汲取藍紫光，A正確；當葉綠素含量高時呈現(xiàn)綠色，含量少時則呈現(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；黃綠色葉片在光下時仍能進行光合作用，故在光反應(yīng)過程中能產(chǎn)生ATP用于暗反應(yīng)，D錯誤。2．關(guān)于葉綠素的敘述，錯誤的是(D)A．葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B．被葉綠素汲取的光可用于光合作用C．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的汲取峰值不同D．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地汲取綠光解析：本題主要考查葉綠素的相關(guān)學(xué)問。鎂是合成葉綠素a和葉綠素b的必需元素；葉綠素主要汲取紅光和藍紫光，用于光合作用的光反應(yīng)過程；葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的汲取峰值不同；葉綠素不能有效地汲取綠光，綠光被反射出去，使植物呈現(xiàn)綠色。3．關(guān)于葉綠體中色素的提取和分別試驗的操作，正確的是(B)A．運用定性濾紙過濾研磨液B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C．在畫出一條濾液細線后緊接著重復(fù)畫線2～3次D．研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素解析：本題考查葉綠體色素的提取和分別試驗的相關(guān)學(xué)問。試驗過程中用單層尼龍布過濾研磨液；在濾紙條上畫出一條濾液細線后，待干燥后再重復(fù)畫線2～3次；研磨葉片時，用無水乙醇或95%的乙醇溶解色素。4.(2024·江蘇卷，17)如圖為某次光合作用色素紙層析的試驗結(jié)果，樣品分別為簇新菠菜葉和一種藍細菌經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是(D)A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B．層析液可采納生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C．在放開的燒杯中進行層析時，需通風操作D．試驗驗證了該種藍細菌沒有葉綠素b解析：研磨時加入碳酸鈣是為了愛護葉綠素，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)，須要用培育皿蓋住小燒杯，C錯誤；由圖可知，藍細菌只有兩條色素帶，不含有葉黃素和葉綠素b，D正確。5．關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯誤的是(D)A．葉綠素a和b主要汲取紅光和藍紫光B．綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同C．利用紙層析法可分別4種葉綠體色素D．乙醇提取的葉綠體色素不能汲取光能解析：葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍紫光，A項正確；葉綠體中葉綠素含量約為3/4，類胡蘿卜素含量約為1/4，B項正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴散速度不同，可用紙層析法對其進行分別，C項正確；乙醇提取的葉綠素只要結(jié)構(gòu)沒有被破壞，仍是可以汲取光能的，D項錯誤。6．某班學(xué)生完成對簇新菠菜葉進行葉綠體中色素的提取和分別試驗時，由于各組操作不同，出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析錯誤的是(D)A．甲可能是因為研磨時未加入SiO2B．乙可能是因為研磨時未加入CaCO3C．丙可能誤用蒸餾水做提取液和層析液D．丁是正確操作得到的志向結(jié)果解析：色素的提取和分別試驗中，SiO2可使菠菜葉研磨充分，CaCO3可防止葉綠素受到破壞，未加入SiO2和CaCO3時，會發(fā)生甲、乙圖示的現(xiàn)象；丙圖中色素含量基本為零，可能是誤用蒸餾水做提取液和層析液的結(jié)果，C項正確；丁圖顯示含量最高的是葉黃素，事實上正常綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b含量多，D項錯誤。7．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(D)A．沒有葉綠體的細胞就不能進行光合作用B．汲取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(yīng)所需的酶供應(yīng)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解析：藍細菌沒有葉綠體，但可以進行光合作用。葉綠體內(nèi)膜上沒有光反應(yīng)所需的酶。汲取光能的四種色素分布在類囊體薄膜上。葉綠體內(nèi)存在的類囊體，極大地擴展了受光面積，D正確。8．如圖表示某同學(xué)做“提取和分別葉綠體色素”試驗的改進裝置，下列敘述錯誤的是(D)A．應(yīng)向培育皿中倒入層析液B．應(yīng)將濾液滴在a處，而不能滴在b處C．試驗結(jié)果應(yīng)得到四個不同顏色的同心圓(近似圓形)D．試驗得到的若干個同心圓中，最小的一個圓呈橙黃色解析：全部的色素都從a處向四周擴散，呈橙黃色的胡蘿卜素擴散速度最快，因此在若干個同心圓中，最大的一個圓是橙黃色。9．如圖表示提取和分別葉綠體色素部分材料和用具，下列敘述錯誤的是(D)A．圖①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)有無水乙醇、SiO2、CaCO3B．將糨糊狀研磨液倒入②的漏斗中，漏斗基部應(yīng)放一塊單層尼龍布C．③畫濾液細線的要求是細、齊、直D．④層析結(jié)果色素帶最寬的是葉綠素b，擴散最快的是葉黃素解析：色素提取時加入無水乙醇的目的是溶解色素，加入SiO2的目的是使細胞中的色素更簡單釋放出來，加入CaCO3的目的是防止色素被破壞，在過濾時漏斗的基部應(yīng)放一塊單層尼龍布，層析的結(jié)果是葉綠素a的色素帶最寬，擴散最快的是胡蘿卜素。10．下列關(guān)于葉綠體、線粒體的結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，不正確的是(C)A．與真核生物光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體的基質(zhì)和基粒上B．與真核生物有氧呼吸有關(guān)的酶分布在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中C．線粒體與有氧呼吸有關(guān)，需氧型生物的細胞中均有線粒體D．葉綠體與植物細胞的光合作用有關(guān)，但不是全部的植物細胞都有葉綠體解析：與真核生物光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體的基質(zhì)和基粒上，A正確；與真核生物有氧呼吸有關(guān)的酶分布在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中，B正確；需氧型原核生物的細胞中不含線粒體，C錯誤；植物根尖細胞不含葉綠體，D正確。11．為探究葉綠體汲取光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學(xué)者設(shè)計了以下試驗：制作載有水綿和好氧細菌的臨時裝片，用極細光束照耀水綿，同時放在顯微鏡下視察。下列關(guān)于該試驗的分析，不正確的是(A)A．在光束照耀到水綿之前，應(yīng)當加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B．臨時裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C．好氧細菌起指示作用D．水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置比照試驗解析：本試驗的目的是驗證葉綠體在光照下能夠產(chǎn)生氧氣，而與光照的顏色種類沒有關(guān)系，不用加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜；為了防止空氣對試驗結(jié)果的影響，應(yīng)當解除空氣；好氧細菌的分布密疏，表示了氧氣產(chǎn)生的多少；水綿的帶狀葉綠體便于視察，有利于設(shè)置比照試驗。12．如圖是簇新綠葉的四種光合色素在濾紙上分別的狀況，以下說法正確的是(D)A．色素乙在濾紙上的擴散速度最快B．提取色素時加入無水乙醇是為了防止葉綠素被破壞C．水稻在開花季節(jié)，葉片中色素含量是(甲＋乙)<(丙＋丁)D．四種色素都能溶解在層析液中，丁色素的溶解度最大解析：圖中橫坐標表示擴散距離，柱體的高矮表示相應(yīng)色素含量多少，依據(jù)擴散距離可知，甲表示葉綠素b，乙表示葉綠素a，丙表示葉黃素，丁表示胡蘿卜素，其中胡蘿卜素擴散速度最快；提取色素時加入無水乙醇的目的是溶解色素，為了防止研磨過程中葉綠素被破壞須要加入碳酸鈣；水稻開花時，光合作用旺盛，此時葉綠體中葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)含量多于類胡蘿卜素(葉黃素和胡蘿卜素)含量；葉綠體中的色素分別的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素擴散得快，故丁色素在層析液中溶解度最大。二、非選擇題(共26分)13．(5分)分別在A、B、C三個研缽中加入5g剪碎的簇新菠菜綠葉，并按表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，并進行色素分別試驗，其中一種溶液色素分別結(jié)果如圖所示。請回答：處理ABC二氧化硅(少量)＋＋＋碳酸鈣(少量)－＋＋無水乙醇(10mL)＋－＋蒸餾水(10mL)－＋－(1)圖中乙色素表示葉綠素a，該圖所表示的試驗結(jié)果屬于C處理得到的溶液。(2)若利用A處理得到的溶液進行紙層析，得到的試驗結(jié)果與圖示結(jié)果不同(相同/不同)，理由是未加碳酸鈣，部分葉綠素被破壞，圖中甲、乙對應(yīng)色素含量較少。(3)進行色素分別試驗中，層析時關(guān)鍵應(yīng)留意不要讓濾液細線觸及層析液。解析：橫坐標表示色素擴散距離，柱體的高矮表示相應(yīng)色素含量多少，該圖表示紙層析中不同色素的擴散狀況。依據(jù)色素含量多少以及擴散距離狀況，可推斷甲為葉綠素b、乙為葉綠素a、丙為葉黃素、丁為胡蘿卜素。依據(jù)上述分析，可聯(lián)系綠葉中色素的提取和分別的留意事項。14．(10分)中國的飲食講究“色香味”，顏色會影響消費。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下試驗。Ⅰ.提取葉綠素Ⅱ.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成肯定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進行試驗，方法和結(jié)果如下表。注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。依據(jù)所學(xué)學(xué)問和試驗結(jié)果，請回答：(1)提取食用葉綠素的X應(yīng)當為對人體無害的有機溶劑(食用酒精)，緣由是葉綠素溶于有機溶劑和應(yīng)考慮溶劑對人體的影響。(2)表中Y應(yīng)當為8.0，緣由是試驗中自變量的改變應(yīng)有規(guī)律和應(yīng)考慮堿性pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響。(3)若用作食品色素，自然葉綠素色素不適用于酸性食品，否則會由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì)。(4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請你供應(yīng)檢測方法并寫出主要步驟。答案：紙層析法，其主要步驟：①制備濾紙條；②畫色素濾液細線；③用層析液分別色素；④視察色素帶。解析：葉綠素易溶于有機溶劑，如丙酮或無水乙醇；探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響時，要有酸性、中性和堿性等不同條件；由表格信息可知，酸性條件下可使葉綠素變成黃褐色；可借鑒課本中色素的分別方法進行色素種類的鑒定。15．(11分)下圖表示某生物愛好小組利用韭菜宿根進行相關(guān)試驗流程，分析回答：(1)提取色素時為了研磨充分應(yīng)加入二氧化硅(SiO2)，紙層析法分別色素的原理是色素在層析液里的溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙條上擴散快。(2)紙層析法分別色素的“結(jié)果①”如右圖所示，其中共有的色素帶的顏色是橙黃色、黃色，據(jù)此能得出的結(jié)論是葉綠素的形成須要光。(3)將等量剛制備的韭菜和韭黃色素濾液分別放在陽光與三棱鏡之間，“結(jié)果②”汲取光譜最明顯的差異出現(xiàn)在紅光區(qū)域。將制得的韭菜濾液在強光下曝光1～2h，再重復(fù)上述試驗，其結(jié)果與韭黃濾液的試驗結(jié)果基本一樣，其緣由是葉綠素不穩(wěn)定，在強光下易分解。(4)每分子葉綠素含有一個Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置換。韭菜濾液用5%的HCl處理一段時間后，其顏色與研磨時未加碳酸鈣(CaCO3)的顏色相像，呈黃褐色。試驗室常用含Cu2＋的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素，能長時間保持葉片標本的綠色，其緣由是銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定。解析：(1)在提取綠色葉片中的色素時要在研缽中加無水乙醇、碳酸鈣、石英砂，各色素隨層析液在濾紙上的擴散速度不同，從而分別色素；溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢。(2)濾紙條從上到下依次是胡蘿卜素(最窄)、葉黃素、葉綠素a(最寬)、葉綠素b，據(jù)圖可知，共有的色素帶的顏色是橙黃色、黃色；依據(jù)試驗流程圖可知，韭黃和韭菜的區(qū)分是生長過程中是否