2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)第一課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)學(xué)案新人教版必修1

PAGE8-第一課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)學(xué)問點一捕獲光能的色素[題型一綠葉中色素的提取和分別]1．在“綠葉中色素的提取和分別”試驗中，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(guān)于“綠葉中色素的提取和分別”試驗的操作，正確的是()A．運用定性濾紙過濾研磨液B．干燥的定性濾紙可用于分別綠葉中的色素C．在畫出一條濾液細線后緊接著重復(fù)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；分別綠葉中的色素時，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．紙層析法分別葉綠體色素時，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解析紙層析法分別葉綠體色素時，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、橙黃色為第一條色素帶，C錯誤；葉黃素、黃色為其次條色素帶，D錯誤。4．下列關(guān)于綠葉中色素的提取和分別試驗的敘述，正確的是()A．濾紙條上未見色素帶，可能的緣由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，可以分別色素C．研磨過程中須要加入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(dǎo)致濾紙條上無色素帶，A正確；分別色素的原理是色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；研磨過程中須要加入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.如圖所示為簇新菠菜葉中4種色素的相對含量及其在濾紙條上的分別狀況。下列有關(guān)說法不正確的是()A．4種色素在層析液中溶解度最高的是丁B．4種色素均可溶于有機溶劑無水乙醇中C．4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削減的是甲和乙答案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削減的是葉綠素a和葉綠素b，D正確。[題型二色素的種類和作用]6．如圖是紙層析法分別葉綠體中色素的裝置圖，層析后得到不同的色素帶，能汲取紅光的色素帶是()A．①②B．②③C．③④D．①④答案C解析圖中濾紙條上的四條色素帶①②③④分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。由于葉綠素主要汲取紅光和藍紫光，而類胡蘿卜素主要汲取藍紫光，所以得到的不同色素帶中，能汲取紅光的色素帶是③④。7．捕獲光能的色素存在于葉綠體中，下列相關(guān)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．葉綠素主要汲取紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要汲取藍紫光C．綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同D．葉綠素對綠光汲取最多，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；葉綠素主要汲取紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要汲取藍紫光，B正確；綠葉的色素中葉綠素含量約占3/4，類胡蘿卜素含量約占1/4，C正確；葉綠素對綠光汲取最少，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)視察連續(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汲取高峰，分別在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)，而類胡蘿卜素只有一個汲取高峰，在藍紫光區(qū)。太陽光在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)被汲取，故這兩個區(qū)域變暗。9．如圖表示葉綠體中色素的汲取光譜(顏色深、淺分別表示汲取量多、少)，則甲、乙兩圖分別是()A．類胡蘿卜素、葉綠素的汲取光譜B．葉綠素、類胡蘿卜素的汲取光譜C．葉黃素、葉綠素的汲取光譜D．葉黃素、胡蘿卜素的汲取光譜答案B解析由圖可知，甲圖的汲取光譜主要在藍紫光區(qū)和紅光區(qū)，應(yīng)為葉綠素分子的汲取光譜；乙圖的汲取光譜主要在藍紫光區(qū)，應(yīng)為類胡蘿卜素的汲取光譜。學(xué)問點二葉綠體的結(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(guān)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．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(yīng)所需的酶，C錯誤；汲取光能的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試驗時，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)覺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全部受光部位。此試驗證明白()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。此試驗證明白葉綠體是光合作用的場所。12.德國科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計了一個試驗探討光合作用的光譜。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，視察細菌的聚集狀況(如圖所示)。他由試驗結(jié)果得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個試驗的思路是()A．細菌對不同的光反應(yīng)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，該試驗中進行光合作用的是水綿，A錯誤；該試驗的設(shè)計思路是好氧型細菌須要O2，水綿光合作用強的部位，產(chǎn)生的O2多，在O2含量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(guān)系，D錯誤。13．(2024·荊州中學(xué)檢測)下圖表示葉綠體中色素的提取和分別試驗的部分材料和用具，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)：A____________10mL，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②將研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有________________。(3)圖中步驟③濾紙條剪去兩角的目的是____________________________，畫濾液細線的要求是________，緣由是________________。(4)圖中步驟④中關(guān)鍵應(yīng)留意________________________，緣由是________________________；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，不能分別防止層析液揮發(fā)葉綠素a胡蘿卜素解析(1)研磨時須要加入3種物質(zhì)：10mL的無水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使細胞和葉綠體破裂，有助于充分研磨；細胞研磨破裂后，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。(4)層析時的關(guān)鍵技術(shù)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，不能分別；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．為探討城市環(huán)境污染和某植物生命活動的關(guān)系，探討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運用________________(試劑)研磨法來獲得色素，為使________________，還可加入少許二氧化硅。(2)紙層析法是分別葉片光合色素的簡便方法。若探討者用該方法能否獲得上述試驗數(shù)據(jù)？為什么？________________________________________________。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使________(色素類型)的含量削減。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視察到分別的色素帶，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視察到分別的色素帶，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的含量削減，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別試驗中的問題15．學(xué)生利用菠菜葉進行綠葉中色素的提取和分別試驗時，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)果的緣由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