限时规范训练(14) 第3单元 第5课时 捕获光能的色素和结构（word课时作业）-【高考领航】2025年高考生物大一轮复习

限时规范训练 [A基础练] 1.(2024·甘肃张掖模拟)从一种海藻中提取到一种红色色素，下列哪个现象最能够支持该色素与光合作用有关的假说(　　) A.该红色色素的吸收光谱与叶绿素的相似 B.该红色色素也在陆生植物中被发现 C.该红色色素的吸收光谱与该海藻光合作用吸收光谱相似 D.该红色色素含有镁元素 解析：C　该红色色素的吸收光谱与叶绿素不相似，因为该红色色素不吸收红光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，A不符合题意；该红色色素也在陆生植物中被发现，不能支持该红色色素与光合作用有关，B不符合题意；该红色色素的吸收光谱与该海藻的光合作用吸收光谱相似，可推测该红色色素吸收的光可能用于光合作用，C符合题意；该红色色素含有镁元素，不能支持该红色色素与光合作用有关，D不符合题意。 2.(2024·北京海淀模拟)北方秋季，银杏、黄栌等树种的叶片由绿变黄或变红，一时间层林尽染，分外妖娆。低温造成上述植物的叶肉细胞中含量下降最显著的色素是(　　) A.叶黄素　　　　 B.花青素 C.叶绿素 D.胡萝卜素 解析：C　低温对叶黄素的合成影响不大，A不符合题意；低温对花青素的影响较小，B不符合题意；气温下降，叶绿素的合成受阻，在叶肉细胞中含量下降明显，C符合题意；低温对胡萝卜素的影响不大，D不符合题意。 3.(2024·广东深圳模拟)某研究小组用四种不同的方法对欧李叶片中的光合色素进行提取，实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　) A.研磨法提取时使用碳酸钙可以防止色素被破坏 B.不同提取剂的提取效果会受到提取方法的影响 C.丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果最佳 D.四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏 解析：C　碳酸钙可以中和有机酸，防止色素被破坏，A正确；不同提取剂对于光合色素的提取量不同，所以提取效果会受到提取方法的影响，B正确；根据图表可知，丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的量在干样浸提法中较少，所以其效果不算最佳，C错误；色素位于细胞内，想提取色素必须破坏细胞膜结构，所以四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏，D正确。 4.高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。如图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　) A.缺少微量元素镁时，①②的合成都会受到影响 B.利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端 C.与①②不同，类胡萝卜素主要吸收红光 D.弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 解析：D　镁元素是叶绿素的重要组成成分，故缺少镁时，叶绿素b和叶绿素a的合成都会受到影响，但是镁是大量元素，不是微量元素，A错误；利用纸层析法分离色素时，叶绿素b(①)位于滤纸条最下端，B错误；叶绿素b和叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C错误；根据题干信息可知，弱光下叶绿素a通过“叶绿素循环”向叶绿素b转化，以适应弱光环境，增强对光能的利用，所以①的相对含量会增高，D正确。 5.恩格尔曼利用需氧细菌和水绵为材料，探究叶绿体的功能。下列有关恩格尔曼实验的叙述，错误的是(　　) A.水绵具有螺旋带状叶绿体，便于实验观察 B.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧 C.将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内，进行实验 D.用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域 解析：C　水绵具有螺旋带状叶绿体，用极细的光束可将叶绿体分为实验组和对照组，便于实验观察，A正确；用极细的光线束照射水绵的叶绿体，发现需氧细菌集中分布在照光部位，所以恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧，B正确；为排除空气中氧气的干扰，将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在无空气的小室内，进行实验，C错误；用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光，D正确。 6.(2024·河南校联考模拟)海洋硅藻固碳量可以达到海洋初级生产力的40%。研究表明，海洋浮游植物细胞内氮、磷元素的比例通常约为16∶1。污染物排入海洋会改变海水中氮、磷浓度，而水体的氮、磷比会影响海洋浮游植物的光合作用进而影响其生长。某同学以三角褐指藻为材料，在不同氮、磷比的人工海水中进行培养，探究了三角褐指藻调控代谢适应不同营养环境的机制。回答下列问题： (1)该同学配制的不同人工海水中无机氮、磷浓度及N∶P值如下表所示。 组别 N(μmol/L) P(μmol/L) N∶P ① 2.5 2.5 1∶1 ② 10 2.5 4∶1 ③ 40 2.5 16∶1 ④ 40 0.625 64∶1 ⑤ 40 X Y 实验组①②模拟的是　　　　的环境；表中的X和Y分别为　　　、　　。 (2)用上述人工海水分别培养三角褐指藻一段时间后，测定其叶绿素含量，结果如图所示： ①测定叶绿素含量时，需先提取三角褐指藻的光合色素，研磨三角褐指藻时需加入的试剂有________________________________ (答三种)。 ②根据实验结果，缺乏氮、磷营养时，叶绿素的合成会　　　　。第⑤组叶绿素含量最少，可能原因是_______________________________ (答一种即可)。 解析：(1)海洋浮游植物细胞内氮、磷元素的比例通常约为16∶1，实验组①②N∶P分别为1∶1和4∶1，模拟的是氮含量相对较低的环境；根据各组的关系推测，⑤的N∶P＝256∶1，因此P含量为40÷256≈0.156。(2)①提取光合色素，研磨时需加入无水乙醇(溶解色素)、CaCO3(保护叶绿素)、SiO2(有助于研磨充分)；②对比各组叶绿素含量可知，缺乏氮、磷营养时，叶绿素的合成会减少(或受阻)；第⑤组缺磷，叶绿素含量最少，可能原因是磷元素参与合成叶绿体类囊体薄膜，缺磷使叶绿体的类囊体薄膜面积减少，叶绿素分布减少；磷参与有关酶的合成，缺磷使相关酶合成减少，叶绿素合成减少。 答案：(1)氮含量相对较低　0.156　256∶1　(2)①无水乙醇、CaCO3、SiO2　②减少(或受阻)　磷元素参与合成叶绿体类囊体薄膜，缺磷使叶绿体的类囊体薄膜面积减少，叶绿素分布减少；磷参与有关酶的合成，缺磷使相关酶合成减少，叶绿素合成减少 [B培优练] 7.(2024·安徽校联考)为探究和开发天然食用色素，某研究小组取等量相同品种的红枣，用某种溶剂提取红枣中水溶性的红色素，用紫外光谱仪测定不同温度下提取液的吸光度(吸光度越大，红色素含量越高)，实验结果如图所示。下列分析不合理的是(　　) A.取等量相同品种的红枣保证单一变量原则 B.提取红色素的较适宜温度在60～80 ℃之间 C.提取红枣中红色素的溶剂不能用于提取光合色素 D.实验目的是探究温度对红枣中红色素合成的影响 解析：D　实验过程中应保持无关变量一致，保证单一变量原则，取等量相同品种的红枣是保证单一变量原则，A合理；分析柱形图可知，用某种溶剂提取红枣中水溶性的红色素，在60～80 ℃之间，红色素含量最高，B合理；光合色素是脂溶性色素，红枣中的红色素是水溶性的，提取红枣中红色素的溶剂不能用于提取光合色素，C合理；图中自变量是温度，因变量是提取液的吸光度，因此实验目的是探究温度对红枣中红色素提取量的影响，D不合理。 8.(2024·湖南怀化模拟)为研究不同光质对水稻幼苗叶片光合色素含量的影响，科研人员通过前期白光、蓝光、红光等光质筛选试验的基础上，设置了7个处理组对水稻幼苗进行实验，分别为CK(白光)、T1[白光∶蓝光＝2∶1(光质比)]、T2(白光∶蓝光＝1∶2)、T3(白光∶红光＝7∶1)、T4(白光∶红光＝2∶1)、T5(白光∶红光＝3∶2)、T6(白光∶红光＝1∶2)，其余培养条件相同且适宜并进行了重复实验，实验结果如下表所示。 不同红蓝光质比对水稻幼苗叶片光合 色素含量的影响(mg·g－1FW) 处理 叶绿素a 叶绿素b 总叶绿素 类胡萝卜素 CK 2.79 0.91 3.70 0.82 T1 2.83 1.19 4.02 0.63 T2 2.98 1.31 4.29 0.88 T3 2.87 1.17 4.04 0.63 T4 2.93 1.18 4.11 0.84 T5 3.11 1.19 4.30 0.92 T6 3.21 1.21 4.42 0.84 (1)叶绿体中含有多种光合色素，分布在叶绿体　　　上；分离光合色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的是　　　光。 (2)从实验数据分析，与CK比较，增加　　能提高叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量。比较相同比例的红蓝光(T4和T1，T6和T2)表明，　　　　光更有利于提高叶绿素a含量；　　　光更有利于提高叶绿素b含量，而类胡萝卜素无明显变化规律。 (3)在种植水稻的过程中需要适时排水及晒田，从土壤微生物作用的角度分析这两项措施的作用分别是_________________、_______________________。 解析：(1)叶绿体中的光合色素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上；分离光合色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素，主要吸收的是蓝紫光。(2)CK、T1、T2组或CK、T3、T4、T5、T6组比较，随着蓝光或红光所占比例升高，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量均升高，说明增加红光或蓝光比例能提高叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量。比较相同比例的红蓝光(T4和T1，T6和T2)表明，红光更有利于提高叶绿素a含量，蓝光更有利于提高叶绿素b含量。(3)种植水稻的过程中需要适时排水及晒田，及时排水增强了土壤透气性，土壤中(需氧型)微生物的生命活动更加活跃，有机物分解加快，为水稻生长提供更多的无机盐和CO2；晒田降低了稻田内的空气湿度，不利于病原微生物的生长繁殖，从而抑制了病害的发生。 答案：(1)类囊体薄膜　蓝紫　(2)红光或蓝光比例　红　蓝　(3)及时排水增强了土壤透气性，土壤中(需氧型)微生物的生命活动更加活跃，有机物分解加快，为水稻生长提供更多的无机盐和CO2　晒田降低了稻田内的空气湿度，不利于病原微生物的生长繁殖，从而抑制了病害的发生 学科网（北京）股份有限公司 $$