2025版高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)精練含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、選擇題1．把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用極細(xì)的光束照耀水綿，通過顯微鏡視察發(fā)覺，好氧細(xì)菌只集中在葉綠體被光束照耀的部位。該試驗(yàn)證明白()A．葉綠體能產(chǎn)生養(yǎng)分物質(zhì)B．光合作用產(chǎn)生淀粉C．光合作用釋放的O2來自水D．葉綠體是光合作用的場(chǎng)所解析：選D好氧細(xì)菌集中在被光束照耀的葉綠體旁邊，說明葉綠體產(chǎn)生O2，即進(jìn)行了光合作用，所以葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。2．如圖為葉綠體結(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(cuò)誤的是()A．①和②具有選擇透過性B．③上既有光合色素又有與光合作用有關(guān)的酶C．③和④上都有與光合作用有關(guān)的酶D．有葉綠體的細(xì)胞才能進(jìn)行光合作用解析：選D①②表示葉綠體的雙層膜，它們具有選擇透過性，③為葉綠體的基粒，其上分布著進(jìn)行光合作用的色素和酶，④為基質(zhì)，也是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，也具有與光合作用有關(guān)的酶。色素和與光合作用有關(guān)的酶是進(jìn)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)藻也可進(jìn)行光合作用。3．將葉綠體色素濾液放在自然光源和三棱鏡之間，從棱鏡的另一側(cè)，視察連續(xù)光譜中明顯變暗的區(qū)域是()A．紅光和藍(lán)紫光區(qū)B．黃光和藍(lán)紫光區(qū)C．紅光和綠光區(qū)D．黃光和綠光區(qū)解析：選A葉綠體色素主要汲取紅光和藍(lán)紫光。4．用菠菜葉進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分別”的試驗(yàn)，濾液經(jīng)層析后，色素帶在濾紙條上的分布依次是()解析：選A由于四種色素在層析液中溶解度不同，造成其擴(kuò)散速度不同。溶解度最大的是胡蘿卜素，它擴(kuò)散的距離最遠(yuǎn)，其次是葉黃素，而葉綠素的溶解度小，所以葉綠素a和葉綠素b分別位于第三和第四條色素帶上。5．澳大利亞生物學(xué)家從藍(lán)藻中提取到了一種被稱為葉綠素f的新葉綠素，它能夠汲取紅光和紅外光進(jìn)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)藻葉綠體的類囊體薄膜上B．葉綠素f能夠汲取紅光和紅外光，擴(kuò)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相同的汲取光譜D．用紙層析法分別藍(lán)藻細(xì)胞中的色素將獲得5條色素帶解析：選B葉綠素f能汲取紅外光擴(kuò)大了可利用太陽能的范圍；藍(lán)藻是原核生物，無葉綠體；葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍(lán)紫光，與葉綠素f的汲取光譜不完全相同；藍(lán)藻除了含葉綠素f外還含藻藍(lán)素，但不含類胡蘿卜素，用紙層析法分別不會(huì)得到5條色素帶。6．提取光合色素，進(jìn)行紙層析分別，對(duì)該試驗(yàn)中各種現(xiàn)象的說明，正確的是()A．未見色素帶，說明材料可能為黃化葉片B．色素始終在濾紙條上，是因?yàn)樯夭蝗苡趯游鲆篊．提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素b且多于類胡蘿卜素D．胡蘿卜素處于濾紙條最前方，是因?yàn)槠湓谔崛∫褐械娜芙舛茸罡呓馕觯哼xC未見色素帶，其緣由是操作失誤，若是黃化葉片，則會(huì)出現(xiàn)胡蘿卜素和葉黃素的色素帶，A錯(cuò)誤；葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇、層析液等中，色素始終在濾紙條上，緣由是濾液細(xì)線沒有接觸到層析液中，而不是色素不溶于層析液，B錯(cuò)誤；由于葉綠素含量比類胡蘿卜素多且葉綠素呈現(xiàn)綠色，所以，提取液呈綠色，C正確；葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，如胡蘿卜素在層析液(而不是提取液)中擴(kuò)散得最快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢，如葉綠素b，D錯(cuò)誤。7．如圖表示簇新菠菜葉中四種色素的相對(duì)含量及在濾紙條上的分別狀況。下列說法不正確的是()A．葉綠體中的四種色素分布在類囊體薄膜上B．四種色素均可溶于有機(jī)溶劑無水乙醇C．四種色素在層析液中溶解度最大的是甲D．發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著削減的是甲和乙解析：選C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，層析液中溶解度最大的是?。蝗~綠體中的四種色素分布在類囊體薄膜上；四種色素均可溶于有機(jī)溶劑無水乙醇，故可用無水乙醇提取色素；發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著削減的是葉綠素。8．為證明葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行試驗(yàn)，裝片須要賜予肯定的條件，這些條件是()A．光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCO3稀溶液B．光照、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液C．黑暗、有空氣、臨時(shí)裝片中無NaHCO3稀溶液D．黑暗、無空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液解析：選B無空氣是解除空氣中O2的干擾，NaHCO3溶液供應(yīng)CO2，光是進(jìn)行光合作用的必要條件。9．某同學(xué)在做提取綠葉中色素的試驗(yàn)時(shí)，收集到的色素提取液為淡綠色。分析產(chǎn)生該結(jié)果的緣由不行能是()A．研磨不充分，色素未能充分提取出來B．乙醇加入量太多，稀釋了色素提取液C．乙醇加入量太少，色素未提取出來D．未加碳酸鈣粉末，葉綠素分子已被破壞解析：選C提取液呈淡綠色的緣由可能有：一是選取的葉片含色素少；二是研磨不充分，色素未能充分提取出來；三是提取液太多，使色素提取液濃度降低；四是未加碳酸鈣，造成研磨過程中葉綠素分子被破壞。故不行能的是C。10．如圖表示葉綠體中色素汲取光能的狀況。據(jù)圖推斷，以下說法不正確的是()A．類胡蘿卜素主要汲取400～500nm波長(zhǎng)的光B．用450nm波長(zhǎng)的光比600nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度C．由550nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670nm波長(zhǎng)的光后，光合作用強(qiáng)度減弱D．土壤中缺乏鎂時(shí)，植物對(duì)420～470nm波長(zhǎng)的光的利用量顯著削減解析：選C依據(jù)題圖可知，當(dāng)波長(zhǎng)從550nm變?yōu)?70nm后，色素汲取的光能增多，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度增加。11．1880年生物學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)探討光合作用的光譜。他將三棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀的水綿體上，并在水綿的懸液中放入好氧細(xì)菌，視察細(xì)菌的聚集狀況(如圖所示)，他得出光合作用強(qiáng)度在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)試驗(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．好氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)，則在該種光照耀下植物光合作用強(qiáng)C．好氧細(xì)菌聚集多的地方，水綿光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物多，則在該種光照耀下植物光合作用強(qiáng)D．聚集的好氧細(xì)菌大量消耗光合作用產(chǎn)物——O2，使水綿的光合作用速率加快，則該種光有利于光合作用解析：選B好氧菌代謝類型為異養(yǎng)需氧型，不能進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；水綿光合作用產(chǎn)生氧氣，光合作用強(qiáng)的區(qū)域產(chǎn)生O2濃度高，好氧細(xì)菌生存條件相宜，聚集多，B正確；好氧菌集中的地方，只能說明氧氣濃度高，不能說明水綿光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物多，C錯(cuò)誤；水綿主要汲取紅光和藍(lán)紫光，進(jìn)行光合作用釋放氧氣，使好氧細(xì)菌集中在兩區(qū)域，D錯(cuò)誤。12．將長(zhǎng)勢(shì)相同的三盆麥苗分別置于鐘罩內(nèi)，如下圖所示，若干天后，與丙盆相比，甲、乙兩盆麥苗的長(zhǎng)勢(shì)是()A．甲、乙、丙三盆麥苗長(zhǎng)勢(shì)相近B．甲與丙長(zhǎng)勢(shì)相近，乙比丙長(zhǎng)勢(shì)差C．乙與丙長(zhǎng)勢(shì)相近，甲比丙長(zhǎng)勢(shì)差D．甲、乙長(zhǎng)勢(shì)都比丙好解析：選C由于色素對(duì)綠光汲取最少，所以甲植株長(zhǎng)勢(shì)最差。色素主要汲取藍(lán)紫光和紅光，所以乙和丙長(zhǎng)勢(shì)相像。二、非選擇題13．美國(guó)科學(xué)家恩格爾曼利用一種水綿(具有呈螺旋狀的葉綠體)，探討光對(duì)光合作用的效應(yīng)。他將水綿放在一張載有細(xì)菌懸浮液的玻片上，這些細(xì)菌會(huì)移向氧濃度高的區(qū)域。他視察細(xì)菌在不同光照下的分布狀況，結(jié)果如下圖所示：(1)描述B狀況下細(xì)菌的分布狀況如何？________________________，如此分布是因?yàn)楣夂献饔冕尫臺(tái)_______。(2)該試驗(yàn)證明白光合作用的場(chǎng)所是________，汲取光能的色素和催化反應(yīng)的酶分別分布在________________________、________________________。(3)恩格爾曼進(jìn)行裝置C的試驗(yàn)，其目的是________________________，在________________光點(diǎn)的細(xì)菌特殊多。解析：(1)白光的光質(zhì)較為勻稱，好氧細(xì)菌主要分布在能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2的葉綠體四周。(2)通過螺旋狀的葉綠體與好氧細(xì)菌的關(guān)系可以看出進(jìn)行光合作用的位置在葉綠體上，色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，而酶有的分布在類囊體上，有的分布在葉綠體的基質(zhì)中。(3)在C試驗(yàn)中的自變量是光質(zhì)，主要有紅、綠、藍(lán)三區(qū)，而在紅光和藍(lán)光光點(diǎn)的好氧細(xì)菌遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于綠光光點(diǎn)。答案：(1)細(xì)菌集中在葉綠體四周O2(2)葉綠體類囊體的薄膜上類囊體上和基質(zhì)中(3)探究不同顏色的光對(duì)光合作用的影響紅光和藍(lán)光14．為了探討葉綠素合成所需的條件，有人設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：試驗(yàn)步驟：①配制培育基：1號(hào)(含蔗糖、水、植物必需的各種礦質(zhì)元素等)、2號(hào)(不含Mg，其他成分與1號(hào)相同)。②小麥種子用清水浸泡后消毒，在無菌條件下，將種子的胚剝離，去掉胚乳。③在無菌條件下，將胚接種在培育基上。培育兩周后，視察幼苗的顏色。如表所示：組別項(xiàng)目甲乙丙丁培育基1號(hào)2號(hào)1號(hào)1號(hào)培育瓶數(shù)目5555每瓶接種數(shù)目10101010培育條件光照16h/d25℃光照16h/d25℃黑暗25℃光照16h/d10℃請(qǐng)分析回答下列問題：(1)試驗(yàn)中為何不采納完整種子萌發(fā)的方法，而是去掉胚乳，將胚接種在不同的培育基上萌發(fā)？________________________________________________。(2)培育基中的各種礦質(zhì)元素以離子形式被胚細(xì)胞汲取，其汲取具有________性。(3)上表包含了多組比照試驗(yàn)，請(qǐng)寫出各組試驗(yàn)相應(yīng)的結(jié)論：①甲組與乙組比照表明______________________________________。②甲組與丙組比照表明______________________________________。③甲組與丁組比照表明_____________________________________。解析：(2)培育基中的各種礦質(zhì)元素以離子形式被胚細(xì)胞汲取，其汲取具有選擇性。(3)由試驗(yàn)結(jié)果可知，甲組為比照組，與其他三組相比較。甲組與乙組的培育基不同，所以含有合成葉綠素的原料不同，即是否含有Mg，Mg是合成葉綠素必需的元素，細(xì)胞對(duì)Mg的汲取具有選擇性。甲組與丙組相比較不同的是有無光照，在沒有光照的條件下，不能形成葉綠素，所以光照是合成葉綠素必需的條件；甲組與丁組相比較不同的是溫度，甲的溫度較為相宜，而丁組的溫度較低，所以合成的葉綠素較少。答案：(1)種子的胚乳中可能含有肯定量的Mg，會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果(2)選擇(3)①M(fèi)g是合成葉綠素所必需的元素②葉綠素的合成須要光照③葉綠素的合成須要相宜的溫度15．如圖為“綠葉中色素的提取和分別”的過程簡(jiǎn)圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)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________，緣由是________________________。②B處理得到的溶液顏色是________，緣由是________________________。③C處理得到的溶液顏色是________，緣由是________________________。(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)留意______________________________________；加蓋的目的是________________________。(4)色素分別的結(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________，它們主要汲取________光。解析：通過比較可知，A中未加CaCO3，色素中的部分葉綠