课时梯级训练(19) 捕获光能的色素和结构（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物必修1分子与细胞（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(19)　捕获光能的色素和结构 一、选择题 1．下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是(　　) A．所有植物细胞中都只含有4种色素 B．有的植物细胞的液泡中也含有一定量的色素 C．叶绿体的类囊体有巨大的膜面积，色素就位于膜上 D．植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 A　解析：植物细胞叶绿体内有4种色素，液泡中还可能有花青素等色素，A错误、B正确；真核细胞的光合色素都位于叶绿体的类囊体膜上，C正确；植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，D正确。 2．(2024·济南高一检测)将玉米白化苗叶片和正常植株绿色叶片分别进行“色素的提取和分离”，实验结果显示白化苗样品仅出现橙黄色、黄色2条色素带，说明白化苗叶片缺少(　　) A．叶绿素a和叶绿素b B．叶绿素a和叶黄素 C．胡萝卜素和叶黄素 D．叶绿素b和叶黄素 A　解析：叶绿体色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者包括叶绿素a、叶绿素b，后者包括叶黄素和胡萝卜素，其中叶绿素a为蓝绿色，叶绿素b为黄绿色，叶黄素为黄色，胡萝卜素为橙黄色。由题干信息可知，实验结果显示白化苗样品仅出现橙黄色、黄色2条色素带，即只含有胡萝卜素和叶黄素，说明白化苗缺少的是叶绿素a和叶绿素b，A符合题意。 3．下图为叶绿体亚显微结构模式图，下列关于其结构与功能的叙述，正确的是(　　) A．该结构与植物细胞的能量转化有关 B．①主要由纤维素构成 C．吸收光能的色素主要分布在②上 D．与光合作用有关的酶只位于④中 A　解析：叶绿体能将光能转化为化学能，A正确；①叶绿体外膜主要由磷脂和蛋白质组成，B错误；吸收光能的色素分布在③类囊体膜上，C错误；与光合作用有关的酶位于③类囊体膜上和④叶绿体基质中，D错误。 4．利用纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中正确的是(　　) C　解析：层析液容易挥发，需要用橡皮塞塞紧瓶口，另外滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解在层析液中，滤纸条上得不到色素带。故选C。 二、非选择题 5．(2024·石家庄高一检测)紫叶李是一种观叶植物，其叶色由花色素苷与叶绿素的比值决定，叶片发绿时观赏价值下降。研究人员通过对紫叶李进行遮光处理，探究影响色素含量的原因，实验结果如下图所示。 回答下列问题： (1)紫叶李叶肉细胞中的色素分布在____________(填细胞器)中。观赏价值最高时，叶片对____________光的吸收量下降，使其呈现艳丽的色彩。 (2)实验中影响花色素苷与叶绿素比值的因素有____________________。 (3)进一步研究发现，可溶性糖是合成花色素苷的原料，合成花色素苷的过程属于____________(填“吸能反应”或“放能反应”)。 (4)据图分析，为了保证紫叶李的生长及红叶观赏性，在园林植物配置时，紫叶李适合生长在(　　) A．上层 B．下层 C．林间 D．深度遮阴处 答案：(1)叶绿体、液泡　蓝紫光和红 (2)遮光时间、透光率 (3)吸能反应 (4)A 解析：(1)紫叶李叶肉细胞中的色素分布在叶绿体、液泡中。叶片发绿时观赏价值下降，故观赏价值最高时，叶片对蓝紫光和红光的吸收量下降，使其呈现艳丽的色彩。(2)遮光时间和透光率是本实验的自变量，分析柱形图可知，实验中影响花色素苷与叶绿素比值的因素有遮光时间和透光率。(3)可溶性糖是合成花色素苷的原料，合成花色素苷的过程消耗ATP，伴随着ATP的水解，故属于吸能反应。(4)据图分析，在透光率高(100%)的条件下，随处理时间的延长，花色素苷与叶绿素的比值增加且相对较高，紫叶李的观赏价值增加，故为了保证紫叶李的生长及红叶观赏性，在园林植物配置时，紫叶李适合生长在上层。 一、选择题 1．(2023·全国乙卷)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　) A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 D　解析：叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，即用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，D错误。 2.(2024·济南高一检测)如图是叶片中两类色素的吸收光谱，下列说法正确的是(　　) A．秋天树叶变黄主要与乙的分解有关 B．甲在层析液中的溶解度比乙更大 C．在叶绿体中，甲和乙分布在类囊体薄膜上，用于吸收、传递和转化光能 D．蓝细菌中也含有甲、乙两类色素，所以能进行光合作用 C　解析：由图可知，甲是叶绿素，乙是类胡萝卜素，秋天树叶变黄主要与叶绿素的分解有关，A错误；类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素在层析液中的溶解度，B错误；在叶绿体中，叶绿素和类胡萝卜素分布在类囊体薄膜上，用于吸收、传递和转化光能，C正确；蓝细菌中因为含有叶绿素和藻蓝素两类色素，所以能进行光合作用，D错误。 3．(2024·绵阳高一检测)为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是(　　) A.提取色素的原理是光合色素易溶于有机溶剂 B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益 C．在该实验的几种二氧化硅中，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多 D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小 B　解析：提取光合色素是利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，可用无水乙醇来提取，A正确；由表格数据可知，加入二氧化硅会使叶绿素b的含量减少，故对叶绿素b的提取无益，B错误；由表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多，C正确；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。 二、非选择题 4．为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，实验结果如下图。请分析回答下列问题： (1)提取叶片中光合色素时常使用______________(试剂)来获取色素，为使____________________，还可加入少许二氧化硅。 (2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法能否获得上述实验数据？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)由图可知，污染程度的加剧使________(色素类型)的含量减少。 答案：(1)无水乙醇　研磨更充分 (2)否。利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素含量 (3)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b) 解析：(1)色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素含量。(3)由图可知，污染程度的加剧使叶绿素a和叶绿素b的含量减少，类胡萝卜素含量不变。 5．(情境创新题)图1表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验的流程，请分析回答下列问题： (1)纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示，其中共有的色素带的颜色是____________，据此能得出的结论是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在________光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2 h，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)每分子叶绿素含有一个Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置换。韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加________时的颜色相似，呈现黄褐色。实验室常用含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)橙黄色、黄色　叶绿素的形成需要光 (2)红　叶绿素不稳定，在强光下易分解 (3)碳酸钙(CaCO3)　铜代叶绿素比叶绿素稳定 解析：(1)滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，由图可知，图2中共有的色素带是胡萝卜素和叶黄素，其颜色分别是橙黄色、黄色。该结果说明叶绿素的形成需要光。(2)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，由于韭黄色素滤液中缺少叶绿素，所以它们吸收光谱最明显的差异出现在红光区域。由于叶绿素不稳定，强光下易分解，所以韭菜滤液在强光下曝光1～2 h后，重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致。(3)由于碳酸钙能防止研磨中色素被破坏，所以韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，色素被破坏，其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似，呈现黄褐色。铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是铜代叶绿素比叶绿素稳定。 学科网（北京）股份有限公司 $$