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课时分层作业(十七)捕获光能的色素和结构(建议用时：35分钟)[合格基础练]1．把叶绿素提取液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是()A．红光和蓝紫光B．黄光和蓝紫光C．绿光和红光D．黄光和绿光A[叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。]2．吸收光能的色素分布在()A．叶绿体的外膜上B．类囊体的薄膜上C．叶绿体的内膜上D．叶绿体的基质中B[叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上。]3．叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是()A．相对分子质量最小B．相对分子质量最大C．在层析液中的溶解度最小D．在层析液中的溶解度最大C[色素分离的原理是根据不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液扩散得快，溶解度小的随层析液扩散得慢，层析时随层析液在滤纸上的扩散而分开。]4．叶绿体中不含有的成分是()A．DNA和RNAB．与光合作用有关的酶C．色素D．与呼吸作用有关的酶D[在叶绿体基质中含有少量的DNA和RNA，类囊体薄膜上含有光合色素，与光合作用有关的酶存在于类囊体薄膜上和基质中，因此叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体不能进行呼吸作用，也就是说叶绿体内不含有与呼吸作用有关的酶。]5．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是()A．未加石英砂，研磨不充分B．一次加入大量的无水乙醇提取C．分次加入少量无水乙醇提取D．使用放置数天的菠菜叶C[此题考查绿叶中色素的提取和分离。实验中收集到的滤液绿色过浅，一方面可能是绿叶放置时间过长，叶绿素分解了或研磨不充分；另一方面可能是加入的溶剂过多，不会是分次加入少量无水乙醇提取所致。]6．关于叶绿素的叙述，错误的是()A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光D[叶绿素主要是叶绿素a和叶绿素b，叶绿素中都含有镁元素，A正确。叶绿素吸收的光能可用于光合作用，B正确。叶绿素a和叶绿素b在红光区吸收峰值不同，叶绿素a较高，C正确。植物呈现绿色是由于叶绿素不能吸收绿光，D错误。]7.下列是关于绿叶中色素的提取和分离实验的几种说法，其中正确的是()A．色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同B．研磨叶片时加CaCO3的作用是使研磨更加充分C．色素分离的结果可以用右图表示(1、2、3、4分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b)D．层析液可用93号汽油代替D[色素提取的原理是色素能溶解于有机溶剂，而分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同；研磨叶片时加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏；色素分离的结果如图中所示，1、2、3、4分别表示的是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素；93号汽油在化学性质上与层析液相似。]8．关于叶绿体色素的叙述错误的是()A．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光B．绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同C．利用纸层析法可分离4种叶绿体色素D．乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能D[叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，A正确；叶绿体中叶绿素含量约为3/4，类胡萝卜素含量约为1/4，B正确；不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速率不同，可用纸层析法对其进行分离，C正确；乙醇提取的叶绿素只要结构没有被破坏，仍可以吸收光能。]9．如图表示绿叶中的色素的提取和分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为()A．红色B．黄色C．绿色D．紫色B[本题主要考查绿叶中的色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置，粗细(含量)以及颜色等方面的相关知识。在绿叶中的色素的提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色，B选项正确。]10．下面是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图回答：①②③④(1)图中步骤①加入研钵内的物质为A.________10mL，作用是________；B.________少许，作用是使研磨充分；C.________少许，作用是________________。(2)图中步骤②将研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有____________。(3)图中步骤③剪去两角的作用是________________，画滤液细线的要求是_______________________________________________________________。(4)图中步骤④中加盖的目的是________________；色素带最宽的是________，扩散速度最快的是________。(5)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量约3/4的________和________分解，从而显示出________和________的颜色。[解析](1)研磨时需要加入3种物质：10mL无水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅，作用是可以增大摩擦力，以便充分研磨使细胞和叶绿体破碎；细胞研磨破碎后，会溢出有机酸，为防止叶绿素被破坏，研磨时需要加入少许碳酸钙来中和有机酸。(2)过滤研磨液时，漏斗基部通常使用单层尼龙布而不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上。(3)剪去滤纸两角的作用是防止两边色素扩散过快。画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)4种色素在层析液中溶解度不同导致各种色素在滤纸条上的扩散速度不同，从而达到分离色素的目的。由于层析液有毒，且可以挥发，所以要加盖。色素带的宽度不同是由各种色素含量不同造成的，且色素的含量越多，色素带越宽。一般植物叶片中叶绿素a含量最多，所以叶绿素a的色素带最宽。(5)叶绿素不稳定，易分解，而叶黄素和胡萝卜素较稳定，故秋天树叶会由绿变黄。[答案](1)无水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸钙防止色素被破坏(2)单层尼龙布(3)防止色素带扩散不整齐细、齐、直(4)防止层析液挥发叶绿素a胡萝卜素(5)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素11．分析下图，认识叶绿体的结构和功能，并完成相关问题：(1)叶绿体是进行光合作用的场所。与光合作用有关的色素在[]____________上。(2)与线粒体相比较，在结构上的相同点是_____________________________________________，不同点是_______________________________________________________________________________________________。(3)结构总是与功能相适应，试分析叶绿体的结构与功能的关系________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)在叶绿体结构中，类囊体薄膜上分布有与光合作用有关的色素。(2)叶绿体和线粒体均为双层膜细胞器，线粒体内膜形成嵴，叶绿体有囊状结构。(3)叶绿体膜面积的增大，有利于光合作用的进行。[答案](1)2类囊体薄膜(2)都有双层膜结构，都有基质叶绿体内膜光滑，线粒体内膜形成嵴，叶绿体有囊状结构，线粒体无囊状结构(3)类囊体和基粒数目多，扩大了受光面积，有利于进行光合作用[等级过关练]12．关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的C[提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂，如无水乙醇中，A项正确。叶绿素分子中含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤溶液中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收，B项正确。叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光不属于可见光，C项错误。叶绿素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的颜色，即幼苗叶片表现为黄色，D项正确。]13．以下四图(虚线表示林中空地的光谱，实线表示林下的光谱)中，能反映阳光经上层叶片对光的吸收后，透到林下的光波组成的是()A[叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。当阳光经上层叶片对光的吸收后，透到林下的光波组成中，红光和蓝紫光的量明显减少，A项正确。]14．学生利用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是()A．甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液B．乙可能是因为研磨时未加入SiO2C．丙是正确操作得到的理想结果D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3C[甲的实验结果是没有分离出色素，色素不溶于水，因此推测可能是误用蒸馏水做提取液和层析液。乙的结果分离出了色素，但含量少，可能是研磨时未加入SiO2。丙图分离出了色素，但根据四种色素与点样处的距离与正常操作时四种色素的正常含量不对应。丁的实验结果胡萝卜素和叶黄素的含量正常，叶绿素的含量很少，可能是因为研磨时未加入CaCO3。]15．美国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：A．黑暗中B．白光下．不同颜色的光点下(1)描述B情况下细菌的分布情况如何？____________________________________________________________________________________________，如此分布是因为光合作用释放了________。(2)该实验证实了光合作用的场所是________，吸收光能的色素和与光合作用有关的酶分别分布在____________________、________________。(3)恩格尔曼进行装置C的实验的目的是什么？________________________________________________________________，在________点的细菌特别多。[解析](1)白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作用的位置在叶绿体上，色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上，而酶有的分布在类囊体上，有的分布在叶绿体的基质中。(3)C实验中自变量是光质，主要有红、绿、蓝三区，而在红光和蓝光点的好氧细菌远远多于绿光点的。[答案](1)细菌集中在叶绿体周围O2(2)叶绿体类囊体的薄膜上类囊体上和基质中(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响红光和蓝光16．某科研人员研究不同遮光处理对白桦光合作用生理特性的影响结果如图。(1)叶片中叶绿素含量是维持植物正常光合作用的主要指标，叶绿素主要存在于白桦叶片的________________(具体部位)，通过上图的结果发现白桦叶绿素含量随____________而增加，提高了白桦在弱光环境下的捕光能力。研究发现植物体内的叶绿素处于不断的合成和分解中。请从该角度去解释叶绿素含量增加的原因：_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)叶绿素b/叶绿素a的值可作为植物利用弱光能力的判断指标，研究人员发现遮光处理增大了白桦叶绿素b/叶绿素a的值。通过高中课本________________实验可以验证该结论。你的实验证据是______________