2024-2025學年新教材高中生物第5章細胞的能量供應和利用4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)層級訓練含解析新人教版必修第一冊

PAGE9-第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)學問點一色素的種類和作用1.如圖是葉片中兩類色素的汲取光譜，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削減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．通常狀況下，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素汲取用于光合作用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學問點二綠葉中色素的提取和分別4.下列分別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()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b6．(多選)下列有關(guān)“葉綠體色素的提取和分別”試驗的敘述，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別色素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上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，視察細菌的聚集狀況(如下圖)。他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不一樣，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強B．好氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C．好氧細菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強D．好氧細菌大量消耗O2，使水綿光合作用增加，則該種光有利于光合作用學問點三葉綠體的結(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)膜為光合作用的酶供應了附著位點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．有葉綠體的細胞才能進行光合作用關(guān)鍵實力綜合練進階訓練其次層一、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，試驗小組對此進行試驗驗證：用無水乙醇提取葉片中色素，用層析液進行分別，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特別窄，有關(guān)推斷不合理的是()A．變窄的是葉黃素和葉綠素aB．低溫葉綠素簡單被破壞C．濾紙條未顯現(xiàn)花青素的緣由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．澳大利亞生物學家從藍細菌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主要分布在藍細菌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．用紙層析法分別藍細菌細胞中的色素將獲得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．兩種葉片都能汲取藍紫光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別試驗中，要使色素帶清楚又整齊，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．濾液細線要畫得細、齊、直、勻稱D．蓋上培育皿蓋15．(易錯題)下圖表示用韭菜宿根進行的相關(guān)比照試驗流程。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．色素在濾紙條上分別的緣由是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同C．試驗結(jié)果①可說明葉綠素合成須要光照D．試驗結(jié)果②表明韭菜中提取的色素汲取光的種類更多學科素養(yǎng)提升練進階訓練第三層16．(情境命題——學術(shù)情境)如圖為“綠葉中色素的提取和分別”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畫濾液細線的要求是_____________________________________________________。(3)圖中步驟d關(guān)鍵應留意______________________；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。17．(學科素養(yǎng)——科學探究)植物較長時間在黑暗中生長，會出現(xiàn)節(jié)間特殊長，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”。有人做了如下試驗：將花菜豆幼苗在暗處放置了7～8天，使之黃化后，每天賜予如下光照，比較其復原正常形態(tài)的狀況，結(jié)果如下：依據(jù)上述試驗，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，都能漸漸復原正常形態(tài)。光照4h和12h后，形成許多葉綠素2h4h12h4000lx(強光)1min光照10min和30min時，復原正常形態(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)該試驗的目的是_____________________________________________________。(2)較長時間在黑暗中生長的植物葉片呈黃色或黃白色，緣由是_____________________________________________________。(3)從試驗結(jié)果可以看出，葉綠素的形成和從黃化復原正常形態(tài)的緣由是不同的：從黃化復原正常形態(tài)與________有親密關(guān)系，而葉綠素的形成則與________有親密關(guān)系。(4)由此進一步推出，從黃化復原正常形態(tài)與植物的光合作用有關(guān)嗎？________，緣由是__________________________________________________________________________________________________________。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：依據(jù)圖中曲線可知，甲有兩個汲取峰，分別位于藍紫光區(qū)和紅光區(qū)，乙只有一個汲取峰，位于藍紫光區(qū)，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。所以，甲為葉綠素，乙為類胡蘿卜素。答案：D2．解析：依據(jù)題圖可知，當波長從550nm變?yōu)?70nm后，色素汲取的光能增多，導致光合作用強度增加。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；一般狀況下，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；葉綠素的合成須要光，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：色素分別的方法：畫好濾液細線的濾紙條下端要插入層析液中不要讓濾液細線沒入層析液中，因為色素易溶于層析液中，導致色素帶不清楚，影響試驗效果；要蓋上培育皿蓋，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藥劑都有揮發(fā)性，易產(chǎn)生危急(如爆炸)，也會影響色素分別效果。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(藍綠色)、葉綠素b(黃綠色)。藍細菌(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，不含有葉綠素b，D正確，故選D。答案：D6．解析：“葉綠體色素的提取和分別”的試驗中加入碳酸鈣的目的是愛護葉綠素，防止色素被破壞，A正確；在“葉綠體色素的提取和分別”試驗中應當用無水酒精或丙酮提取色素，而用層析液來分別色素，B、C錯誤；在“葉綠體色素的提取和分別”試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：藍細菌沒有葉綠體，但可以進行光合作用，A錯誤；汲取光能的四種色素分布在類囊體薄膜上，B錯誤；葉綠體類囊體膜為光合作用的酶供應了附著位點，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細菌也能進行光合作用。答案：CD10．解析：葉綠體中色素分別試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；假如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)花青素的緣由可能是花青素不溶于無水乙醇，C正確；提取和分別色素的依據(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能汲取紅外光擴大了可利用太陽能的范圍；藍細菌是原核生物，無葉綠體；葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍紫光，與葉綠素f的汲取光譜不完全相同；藍細菌除了含葉綠素f外還含藻藍素，但不含類胡蘿卜素，用紙層析法分別不會得到5條色素帶。答案：B13．解析：葉片中含有類胡蘿卜素和葉綠素，二者均能汲取藍紫光，A正確。當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：使色素帶清楚整齊的措施有定性濾紙要干燥，剪去濾紙條一端的兩角，畫濾液細線要畫得細、齊、直、勻稱，不讓層析液觸及濾液細線，這些都是為了保證同種色素隨層析液擴散時速度一樣，色素帶整齊明顯。蓋上培育皿蓋是為了防止層析液揮發(fā)，與色素帶清楚、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；色素在濾紙條上分別的緣由是不同色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；試驗結(jié)果①色素帶不同，可說明葉綠素合成須要光照，C正確；試驗結(jié)果②表明韭菜中提取的色素汲取光的種類更多，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。由試驗結(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水③深綠色大量葉綠體色素溶于無水乙醇中(2)細、直、齊，并且干燥后重復一兩次(3)不要讓濾液細線觸及層析液防止層析液揮發(fā)(4)胡蘿卜素葉黃素橙黃色黃色藍紫17．解析：(1)依據(jù)題表信息可以知道：自變量是光照強度以及光照時間，所以該試驗的目的是探討光對葉綠素合成及黃化植物復原過程的影響。(2)較長時間在黑暗中生長的植物葉片呈黃色或黃白色，說明植物葉片中不含葉綠素，緣由是無光條件下不能合成葉綠素。(3)依據(jù)表格中的結(jié)果：弱光下無論光照時間的長短，都能漸