第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构-【金版教程】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞作业与测评word（人教版2019，不定项版）

生物学　必修1[人教版]作业与测评 　第4节　光合作用与能量转化 第1课时　捕获光能的色素和结构 题号 1 2 3 4 5 难度 ★ 对点 绿叶中色素的提取和分离实验 绿叶中色素的提取和分离实验改进装置 绿叶中色素的提取和分离实验结果分析 叶绿体中色素吸收光谱 叶绿体中色素吸收光谱 题号 6 7 8 9 10 难度 ★ 对点 恩格尔曼的实验分析 红叶中色素的提取和分离实验结果分析 绿叶中色素的提取和分离实验层析结果分析 绿叶中色素的提取和分离实验 绿叶中色素的提取和分离实验 知识点一　捕获光能的色素 [题型一　绿叶中色素的提取和分离] 1．下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是(　　) A．绿叶中的色素在滤纸上分离的原理是不同色素在层析液中溶解度不同，在滤纸上的扩散速率不同 B．画滤液细线时，应连续、迅速地重复画1～2次，保证滤纸条上有足量的色素 C．层析时应加盖并适当摇晃烧杯，以加快层析速度 D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素带会很快随溶剂的挥发而消失 答案：A 解析：绿叶中色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，A正确；画滤液细线时，应该等上次画的滤液干后再画，B错误；层析时应加盖但不能摇晃烧杯，避免滤液细线触及层析液，C错误；层析完毕后应迅速记录结果的原因是叶绿素容易分解，而不是叶绿素带会随溶剂的挥发而消失，D错误。 2．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列叙述错误的是(　　) A．应该向培养皿中倒入层析液 B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处 C．实验结果应得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形) D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个呈橙黄色 答案：D 解析：图示为叶绿体中色素分离的实验装置，将层析液倒入培养皿中，各色素随层析液在圆形滤纸上扩散的速度不同，从而分离色素，A正确；为了防止色素溶解在层析液中，应将滤液滴在a处，而不能滴在b处，B正确；将滤液滴在a处，让其在定性滤纸上扩散，四种色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同，结果得到四个不同颜色的同心圆，C正确；四种色素在层析液中的溶解度大小为叶绿素b<叶绿素a<叶黄素<胡萝卜素，因此实验得到的四个同心圆中，最小的一个圆代表叶绿素b，呈黄绿色，D错误。 3．用层析液分离提取的叶绿体色素，结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．③的含量最多，呈蓝绿色 B．①在绿叶中最少，在层析液中溶解度最小 C．③只能转化光能 D．②为叶黄素，其主要吸收红光和蓝紫光 答案：A 解析：③的色素带最宽，说明其含量最多，为叶绿素a，呈蓝绿色，A正确；①为胡萝卜素，由图可知，其在绿叶中最少，距离滤液细线最远，说明胡萝卜素在层析液中溶解度最大，B错误；③为叶绿素a，叶绿素a能吸收、转化、传递光能，C错误；②为叶黄素，其主要吸收蓝紫光，D错误。 [题型二　色素种类及特点] 4．如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。以下说法不正确的是(　　) A．光合色素主要吸收可见光波长范围内的光 B．进入秋季，落叶植物吸收的光能中420～470 nm波长的光的比例逐渐上升 C．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光合作用 D．叶绿素对绿光的吸收极少，大量绿光被反射，使叶绿素呈现绿色 答案：C 解析：进入秋季，落叶植物叶片中叶绿素逐渐减少，叶绿素所占比例下降，类胡萝卜素所占比例上升，由图可知，类胡萝卜素主要吸收420～470 nm的蓝紫光，故进入秋季，落叶植物吸收的光能中420～470 nm波长的光的比例逐渐上升，B正确；由图可知，类胡萝卜素在红光区基本无吸收，C错误。 5．对叶绿体中的某色素进行光谱分析，发现光谱中的红光区和蓝紫光区呈黑色，则此色素可能是(　　) A．叶绿素a和叶绿素b B．胡萝卜素 C．胡萝卜素和叶黄素 D．叶黄素 答案：A 解析：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，发现光谱中的红光区和蓝紫光区呈黑色，则该波段的光被吸收，故此色素可能是叶绿素a和叶绿素b，故选A。 知识点二　叶绿体的结构适于进行光合作用 6．恩格尔曼用极细的光束照射到载有水绵和好氧细菌的载玻片上(图甲)，将装片(图乙)暴露在光下，结果如图所示。关于该实验说法错误的是(　　) A．本实验结论是叶绿体在光照下可产氧 B．水绵和好氧细菌实验前要进行饥饿处理 C．光照的部位是该实验的自变量 D．图甲实验在没有空气的黑暗环境下进行 答案：B 7．秋季枫树等植物的叶片变为红色，主要是由于花青素增多而叶绿素含量降低所致，实验小组对此进行实验验证：用无水乙醇提取叶片中色素，用层析液进行分离，结果滤纸条上出现四条色素带，靠近层析液的两条色素带非常窄，下列有关推断合理的是(　　) A．变窄的是叶绿素a和叶绿素b B．低温下叶绿素容易被破坏 C．滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素为水溶性色素 D．叶绿素易溶于无水乙醇 答案：ABCD 解析：绿叶中色素的分离实验中，色素带由上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，因此变窄的两条色素带是叶绿素a和叶绿素b，A合理。 8．学生利用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。下列分析合理的是(　　) A．出现甲图所示结果的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液 B．出现乙图所示结果可能是因为研磨时未加入SiO2 C．丙图是正确操作得到的理想结果 D．出现丁图所示结果可能是因为研磨时未加入CaCO3 答案：ABD 解析：甲图中没有提取到任何色素，有可能是用蒸馏水作提取液和层析液，而色素不溶于水，A正确；乙图中得到的色素的比例是合适的，但量都较少，可能是因为没有加入SiO2，使研磨不够充分，B正确；丙图中提取的色素含量较高，但叶绿素的含量低于类胡萝卜素的含量，不是理想的结果，C错误；出现丁图所示结果可能是因为研磨时未加入CaCO3，使叶绿素分子受到破坏，D正确。 9．下图表示叶绿体中色素的提取和分离实验的部分材料和用具，据图回答下列问题： (1)图中步骤①加入研钵内的物质：A____________5～10 mL，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滤纸条剪去两角的目的是____________________________，画滤液细线的要求是________，原因是________________。 (4)图中步骤④中关键应注意______________________，原因是______________________；加盖的目的是__________________；色素带最宽的是________，扩散速度最快的是________。 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)防止两侧色素扩散过快使色素带不整齐　细、齐、直　防止色素带重叠 (4)层析液不要触及滤液细线　滤液细线会被层析液溶解，不能分离出色素　防止层析液挥发　叶绿素a　胡萝卜素 10．请回答“绿叶中色素的提取和分离”实验中的相关问题： (1)绿叶中的色素都能溶解于层析液中，它们被分离的原理是______________________，在滤纸条上扩散速度最快的色素是________。 (2)提取绿叶中色素的过程中，向研钵中加入绿叶、少许二氧化硅和10 mL无水乙醇进行研磨，收集到的滤液颜色是________，原因是研磨过程中________________。 (3)实验过程中，为防止挥发性物质大量挥发，采取的措施有________________________________________________________________________________。 答案：(1)在层析液中的溶解度不同　胡萝卜素 (2)黄绿色　部分叶绿素被破坏 (3)迅速研磨、及时用棉塞将试管口塞严或用培养皿盖住小烧杯 解析：(1)因为各色素随层析液在滤纸条上扩散速度不同，胡萝卜素的溶解度最大，扩散速度最快；而叶绿素b的溶解度最小，扩散速度最慢，所以色素层析后，从层析起始端开始，四种色素依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。 (2)碳酸钙的作用是中和液泡中的有机酸，防止有机酸破坏色素，叶绿素不稳定，最容易受到破坏，所以不加碳酸钙，收集到的滤液显示黄绿色。 (3)因为有机溶剂容易挥发，所以应迅速研磨、及时用棉塞将试管口塞严或用培养皿盖住小烧杯。 题号 1 2 3 4 5 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ 对点 绿叶中色素的提取和分离及色素的吸收光谱 绿叶中色素的提取和分离 叶绿体的定位 绿叶中色素的提取和分离 叶绿体的结构 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程，相关叙述错误的是(　　) A．绿叶中色素的提取原理是绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 B．两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色 C．两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域 D．在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响很大 答案：D 解析：由题图分析可知，对韭菜宿根做不同的处理，光下生长获得韭菜，其色素含叶绿素和类胡萝卜素，避光生长获得韭黄，其色素主要含类胡萝卜素，几乎不含叶绿素，故“结果①”中共有的色素带是胡萝卜素和叶黄素，它们的颜色分别是橙黄色和黄色，B正确；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，所以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中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，C正确；提取色素时，碳酸钙的作用主要是保护叶绿素，而韭黄几乎不含叶绿素，因此在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大，D错误。 2．利用无水乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素后，并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示)，当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确位置应为(　　) 答案：B 解析：在层析液中四种色素的溶解度从大到小的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素溶解度越大，随层析液在滤纸上扩散速度越快。将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素依次点样在滤纸的1、2、3、4位置，扩散后从低到高依次是1、2、3、4，混合液中同时含有4种色素，扩散后在滤纸条上形成4条色素带，结果如图B。 3．叶绿体内含光合色素，可以吸收太阳光的能量。叶绿体在叶肉细胞内的定位和分布受到的动态调控被称为叶绿体定位。如图表示细胞内叶绿体的不同定位状态。下列有关说法错误的是(　　) A．叶绿体是具有双层膜结构并能进行光合作用的细胞器 B．图①和②依次表示强光和弱光照射下叶绿体的定位状态 C．叶绿体定位既有利于植物充分利用光能又避免其被强光伤害 D．细胞质流动也会影响叶绿体定位 答案：B 解析：①中叶绿体的定位能更多地吸收光能，应处于弱光状态，B错误。 二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求) 4．某同学用薄层层析硅胶板代替定性滤纸，采用薄层层析法对绿叶中色素进行分离。薄层层析硅胶板板面纯白平整，均匀细密，层析所得色素斑点清晰，分离效果较纸层析法更明显。下列叙述正确的是(　　) A．该方法与纸层析法遵循相同的分离原理 B．若硅胶板上未出现色素斑点，可能是分离色素时点样处触及层析液 C．实验待测植物种类不同，四种色素斑点在硅胶板上的排列顺序不同 D．点样时无需画滤液细线，只需将滤液点在点样处即可，降低了点样难度 答案：ABD 解析：题述方法与纸层析法遵循相同的分离原理，即不同色素都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，A正确；若分离色素时点样处触及层析液，色素溶解于层析液中会导致硅胶板上不出现色素斑点，B正确；不同植物中四种色素在层析液中的溶解度相同，经过层析后在硅胶板上的排列顺序相同，C错误；与纸层析法相比，题述方法点样时无需画滤液细线，只需将滤液点在点样处即可，降低了点样难度，D正确。 5．图甲是叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大 B．图乙所示的结构来自图甲中的③ C．在液泡中不含有③中的色素 D．ATP的合成场所只有叶绿体 答案：BC 解析：图甲所示结构是叶绿体，主要通过大量的类囊体堆叠成基粒来增大膜面积；图甲中的③是类囊体，图乙含有光合色素，光合色素分布在类囊体薄膜上，所以图乙所示结构来自图甲中的③；③中的色素是叶绿素和类胡萝卜素，与光合作用有关，液泡中的色素是花青素等，与光合作用没有关系；ATP的合成场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。 9 学科网（北京）股份有限公司 $$