2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)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(shí)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(zhǎng)在同一植株上綠色葉片和黃綠色葉片的敘述，錯(cuò)誤的是(D)A．兩種葉片都能汲取藍(lán)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(huì)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(lán)紫光，A正確；當(dāng)葉綠素含量高時(shí)呈現(xiàn)綠色，含量少時(shí)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(shí)仍能進(jìn)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(cuò)誤。2．關(guān)于葉綠素的敘述，錯(cuò)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(lán)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(yàn)的操作，正確的是(B)A．運(yùn)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(xì)線后緊接著重復(fù)畫線2～3次D．研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?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(yàn)的相關(guān)學(xué)問。試驗(yàn)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(xì)線后，待干燥后再重復(fù)畫線2～3次；研磨葉片時(shí)，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(yàn)結(jié)果，樣品分別為簇新菠菜葉和一種藍(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(D)A．研磨時(shí)加入CaCO3過量會(huì)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(jìn)行層析時(shí)，需通風(fēng)操作D．試驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)細(xì)菌沒有葉綠素b解析：研磨時(shí)加入碳酸鈣是為了愛護(hù)葉綠素，A錯(cuò)誤；層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92號(hào)汽油代替，B錯(cuò)誤；層析時(shí)，為了防止層析液揮發(fā)，須要用培育皿蓋住小燒杯，C錯(cuò)誤；由圖可知，藍(lán)細(xì)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(cuò)誤的是(D)A．葉綠素a和b主要汲取紅光和藍(lán)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(lán)紫光，A項(xiàng)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(xiàng)正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，可用紙層析法對(duì)其進(jìn)行分別，C項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。6．某班學(xué)生完成對(duì)簇新菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分別試驗(yàn)時(shí)，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(cuò)誤的是(D)A．甲可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SiO2B．乙可能是因?yàn)檠心r(shí)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(yàn)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(shí)，會(huì)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(xiàng)正確；丁圖顯示含量最高的是葉黃素，事實(shí)上正常綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b含量多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．葉綠體是光合作用的主要場(chǎng)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(xì)胞就不能進(jìn)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(diǎn)D．葉綠體內(nèi)存在的類囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積解析：藍(lán)細(xì)菌沒有葉綠體，但可以進(jìn)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?cái)U(kuò)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(yàn)的改進(jìn)裝置，下列敘述錯(cuò)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(yàn)結(jié)果應(yīng)得到四個(gè)不同顏色的同心圓(近似圓形)D．試驗(yàn)得到的若干個(gè)同心圓中，最小的一個(gè)圓呈橙黃色解析：全部的色素都從a處向四周擴(kuò)散，呈橙黃色的胡蘿卜素?cái)U(kuò)散速度最快，因此在若干個(gè)同心圓中，最大的一個(gè)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(cuò)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(xì)線的要求是細(xì)、齊、直D．④層析結(jié)果色素帶最寬的是葉綠素b，擴(kuò)散最快的是葉黃素解析：色素提取時(shí)加入無水乙醇的目的是溶解色素，加入SiO2的目的是使細(xì)胞中的色素更簡(jiǎn)單釋放出來，加入CaCO3的目的是防止色素被破壞，在過濾時(shí)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(kuò)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(xì)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(xì)胞中均有線粒體D．葉綠體與植物細(xì)胞的光合作用有關(guān)，但不是全部的植物細(xì)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(xì)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(xì)胞中不含線粒體，C錯(cuò)誤；植物根尖細(xì)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(jì)了以下試驗(yàn)：制作載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片，用極細(xì)光束照耀水綿，同時(shí)放在顯微鏡下視察。下列關(guān)于該試驗(yàn)的分析，不正確的是(A)A．在光束照耀到水綿之前，應(yīng)當(dāng)加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B．臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C．好氧細(xì)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(yàn)解析：本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)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(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)當(dāng)解除空氣；好氧細(xì)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(yàn)。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(kuò)散速度最快B．提取色素時(shí)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(biāo)表示擴(kuò)散距離，柱體的高矮表示相應(yīng)色素含量多少，依據(jù)擴(kuò)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?cái)U(kuò)散速度最快；提取色素時(shí)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(shí)，光合作用旺盛，此時(shí)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?cái)U(kuò)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(gè)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(jìn)行色素分別試驗(yàn)，其中一種溶液色素分別結(jié)果如圖所示。請(qǐng)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(yàn)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(jìn)行紙層析，得到的試驗(yàn)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(duì)應(yīng)色素含量較少。(3)進(jìn)行色素分別試驗(yàn)中，層析時(shí)關(guān)鍵應(yīng)留意不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。解析：橫坐標(biāo)表示色素?cái)U(kuò)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(kuò)散狀況。依據(jù)色素含量多少以及擴(kuò)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(xiàng)。14．(10分)中國(guó)的飲食講究“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下試驗(yàn)。Ⅰ.提取葉綠素Ⅱ.探究pH對(duì)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(jìn)行試驗(yàn)，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(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答：(1)提取食用葉綠素的X應(yīng)當(dāng)為對(duì)人體無害的有機(jī)溶劑(食用酒精)，緣由是葉綠素溶于有機(jī)溶劑和應(yīng)考慮溶劑對(duì)人體的影響。(2)表中Y應(yīng)當(dāng)為8.0，緣由是試驗(yàn)中自變量的改變應(yīng)有規(guī)律和應(yīng)考慮堿性pH對(duì)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(huì)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(qǐng)你供應(yīng)檢測(cè)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(xì)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(jī)溶劑，如丙酮或無水乙醇；探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響時(shí)，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(jìn)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(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)流程，分析回答：(1)提取色素時(shí)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(kuò)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(qiáng)光下曝光1～2h，再重復(fù)上述試驗(yàn)，其結(jié)果與韭黃濾液的試驗(yàn)結(jié)果基本一樣，其緣由是葉綠素不穩(wěn)定，在強(qiáng)光下易分解。(4)每分子葉綠素含有一個(gè)Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置換。韭菜濾液用5%的HCl處理一段時(shí)間后，其顏色與研磨時(shí)未加碳酸鈣(CaCO3)的顏色相像，呈黃褐色。試驗(yàn)室常用含Cu2＋的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素，能長(zhǎng)時(shí)間保持葉片標(biāo)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(shí)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(kuò)散速度不同，從而分別色素；溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)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(yàn)流程圖可知，韭黃和韭菜的區(qū)分是生長(zhǎng)過程中是否