5.4捕获光能的色素和结构课时规范训练-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

5.4 捕获光能的色素和结构 课时规范训练 基础强化练 知识点一　捕获光能的色素 1．下列关于高等植物中叶绿素的叙述，错误的是(　　) A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．叶绿素在层析液中的溶解度高于类胡萝卜素 C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光 D．叶绿素a和叶绿素b对红光的吸收峰值不同 2．下列分离叶绿体中色素的装置，正确的是(　　) 3.某同学选用新鲜的菠菜绿叶进行绿叶中色素的提取和分离实验，所得实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．色素④为胡萝卜素 B．色素③表现为黄色 C．色素②的溶解度小于色素① D．若选用黄叶则滤纸上仅出现色素③和色素④ 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．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 5．韭菜完全在黑暗中生长会变成黄色，称之为“韭黄”。提取并分离韭黄叶片色素，与正常韭菜叶相比，层析带只有上端两条色素带。下列实验操作和结果分析的相关叙述，错误的是(　　) A．可用无水乙醇进行色素提取 B．将滤纸条插入层析液中后，需要用棉塞塞紧试管口 C．层析带上的色素主要吸收红光 D．实验可说明叶绿素的合成需要光照 知识点二　叶绿体的结构适于进行光合作用 6．下列有关叶绿体的叙述，正确的是(　　) A．叶绿体具有双层膜结构，光合色素分布在内膜上 B．叶绿体中只有叶绿素可吸收光能用于光合作用 C．叶绿体内众多的基粒，极大地扩展了受光面积 D．植物叶片多呈现绿色是由于叶片中的叶绿体吸收了较多绿光 7．(2024·重庆合川中学期末)图甲是叶绿体结构示意图，图乙是绿叶中色素分离的结果(①～④代表叶绿体结构，A～D代表4种色素)，下列相关叙述错误的是(　　) 甲　　　　 　　乙 A．②上与光反应有关的色素对绿光吸收较少 B．利用无水乙醇分离色素的原因是色素溶于乙醇 C．A色素带为胡萝卜素，溶解度最大 D．在②和④中，有许多进行光合作用所必需的酶 素养提升练 8．海洋中的藻类依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。下列关于藻类的叙述错误的是(　　) A．三种藻类颜色与分布的差异与光的波长有关 B．三种藻类经纸层析法获得的色素带不同 C．红藻主要含类胡萝卜素，其吸收光谱在蓝紫光区 D．三种藻类均含有光合色素，捕获光能的能力相同 9.大棚种植是一种科学的种植方式，可以种植反季节蔬菜，该产业的大力发展，是振兴乡村经济的重要途径之一。下列关于大棚种植的叙述，错误的是(　　) A.种植反季节蔬菜时为使温度适宜，大棚需持续密闭 B.红色塑料大棚的增产效果没有白色塑料大棚好 C.塑料薄膜内附着的水雾降低了作物的光合作用 D.适当降低夜间温度，有利于农作物积累有机物 10.科研人员探究补充蓝光对平谷大桃叶片色素含量的影响，结果如下表。下列分析不正确的是(　　) 叶绿素a (mg/g) 叶绿素b (mg/g) 叶绿素a＋b (mg/g) 实验组 2.6 0.9 3.5 对照组 2.3 0.7 3.0 A.用无水乙醇或丙酮提取和分离叶绿素 B.蓝光处理使叶绿素a、b含量都增加 C.秋冬季节，叶片变黄过程中吸收明显减少的光是红光和蓝紫光 D.蓝光处理使叶绿素a/b的比值变小 11．与传统的生产方式相比，植物工厂具有很多优势，如光照管理是植物工厂高效生产和成本降低的关键因素之一，LED照明作为新一代植物光源，具有光量、光质可调整与允许提高单位面积栽培量等特点。回答下列问题： (1)植物正常形态构建、生长发育的必需光质是________________，可通过改变光的____调整光质。 (2)不同植物对光的偏好不同，欲有针对性地进行光照，可先提取某种植物的________，分别用不同颜色的光照射，进而得到该植物的__________。 (3)叶绿体的精细结构是绿色植物高效进行光合作用的前提条件，叶绿体适于进行光合作用的特点有：____________________________(答出2点即可)。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.4 捕获光能的色素和结构 课时规范训练 基础强化练 知识点一　捕获光能的色素 1．下列关于高等植物中叶绿素的叙述，错误的是(　　) A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．叶绿素在层析液中的溶解度高于类胡萝卜素 C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光 D．叶绿素a和叶绿素b对红光的吸收峰值不同 解析：B　叶绿素a和叶绿素b的组成元素是C、H、O、N、Mg，故都含有镁元素，A正确；叶绿素在层析液中的溶解度低于类胡萝卜素，B错误；叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，但两者在红光区的吸收峰值不同，D正确。 2．下列分离叶绿体中色素的装置，正确的是(　　) 解析：A　在放置滤纸条时，一定注意的是滤液细线不能没入层析液中；层析液易挥发一定要加盖，故选A。 3.某同学选用新鲜的菠菜绿叶进行绿叶中色素的提取和分离实验，所得实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．色素④为胡萝卜素 B．色素③表现为黄色 C．色素②的溶解度小于色素① D．若选用黄叶则滤纸上仅出现色素③和色素④ 解析：C　由题图可知，滤纸条上有四条色素带，其中色素①为叶绿素b，色素②为叶绿素a，色素③为叶黄素，表现为黄色，色素④为胡萝卜素，A、B正确；色素的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，与滤液细线的距离越远，因此四种色素的溶解度大小依次为胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b，C错误；若选用黄叶，则黄叶中的色素仅有胡萝卜素和叶黄素，因此滤纸上仅出现色素③和色素④，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．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 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　图中①叶绿素b和②叶绿素a主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；利用纸层析法分离色素时，①叶绿素b应位于滤纸条的最下端，B错误；植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少，透射光下呈绿色，C错误；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，可知弱光下①叶绿素b的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。 5．韭菜完全在黑暗中生长会变成黄色，称之为“韭黄”。提取并分离韭黄叶片色素，与正常韭菜叶相比，层析带只有上端两条色素带。下列实验操作和结果分析的相关叙述，错误的是(　　) A．可用无水乙醇进行色素提取 B．将滤纸条插入层析液中后，需要用棉塞塞紧试管口 C．层析带上的色素主要吸收红光 D．实验可说明叶绿素的合成需要光照 解析：C　叶绿体中的色素易溶于有机溶剂中，故可以用无水乙醇溶解提取色素，A正确；将滤纸条插入层析液中后，需要用棉塞塞紧试管口，B正确；韭黄色素中无叶绿素，原因可能是在避光条件下，叶绿素不能合成，因此只含有胡萝卜素和叶黄素，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，C错误；实验结果中的色素带只含有上端叶黄素和胡萝卜素两条色素带，不含叶绿素，说明叶绿素合成需要光照，D正确。 知识点二　叶绿体的结构适于进行光合作用 6．下列有关叶绿体的叙述，正确的是(　　) A．叶绿体具有双层膜结构，光合色素分布在内膜上 B．叶绿体中只有叶绿素可吸收光能用于光合作用 C．叶绿体内众多的基粒，极大地扩展了受光面积 D．植物叶片多呈现绿色是由于叶片中的叶绿体吸收了较多绿光 解析：C　叶绿体具有双层膜结构，内部有许多由类囊体堆叠而成的基粒，光合色素分布在类囊体的薄膜上，A错误；叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，4种色素吸收的光波长有差别，但都可用于光合作用，B错误；叶绿体内众多的基粒，极大地扩展了受光面积，C正确；叶片中的叶绿体吸收绿光最少，绿光被反射出来，使得植物叶片呈现绿色，D错误。 7．(2024·重庆合川中学期末)图甲是叶绿体结构示意图，图乙是绿叶中色素分离的结果(①～④代表叶绿体结构，A～D代表4种色素)，下列相关叙述错误的是(　　) 甲　　　　 　　乙 A．②上与光反应有关的色素对绿光吸收较少 B．利用无水乙醇分离色素的原因是色素溶于乙醇 C．A色素带为胡萝卜素，溶解度最大 D．在②和④中，有许多进行光合作用所必需的酶 解析：B　②为类囊体薄膜，上面分布有与光反应有关的光合色素，光合色素对绿光吸收最少，主要吸收红光和蓝紫光，A正确；色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素，因色素在层析液中的溶解度不同，故分离色素用的是层析液，B错误；A色素带为胡萝卜素，其在层析液中的溶解度最高，扩散速度最快，离滤液细线距离最远，C正确；②类囊体薄膜为光反应的场所，④叶绿体基质为暗反应的场所，在②和④中，有许多进行光合作用所必需的酶，D正确。 素养提升练 8．海洋中的藻类依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。下列关于藻类的叙述错误的是(　　) A．三种藻类颜色与分布的差异与光的波长有关 B．三种藻类经纸层析法获得的色素带不同 C．红藻主要含类胡萝卜素，其吸收光谱在蓝紫光区 D．三种藻类均含有光合色素，捕获光能的能力相同 解析：D　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，且不同波长的光颜色不同，在可见光范围内，波长越长的光穿透水层的能力越弱，即不同深度的海水中光的波长不同，对应藻类所含色素种类和含量存在差异，经纸层析法获得的色素带不同，说明三种藻类颜色与分布的差异与光的波长有关，A、B正确；深水层的红藻主要含类胡萝卜素，类胡萝卜素的吸收光谱在蓝紫光区，C正确；三种藻类均含有光合色素，且能吸收光能用于生长发育，但三者所含色素的种类和含量存在差异，捕获光能的能力也不同，D错误。 9.大棚种植是一种科学的种植方式，可以种植反季节蔬菜，该产业的大力发展，是振兴乡村经济的重要途径之一。下列关于大棚种植的叙述，错误的是(　　) A.种植反季节蔬菜时为使温度适宜，大棚需持续密闭 B.红色塑料大棚的增产效果没有白色塑料大棚好 C.塑料薄膜内附着的水雾降低了作物的光合作用 D.适当降低夜间温度，有利于农作物积累有机物 解析：A　塑料大棚可以有效防止CO2流失，以达到大棚内需要的保温效果，但持续密闭易产生某些有害物质，损害蔬菜的生长，因此需要适时换气，A错误；绿色蔬菜含有叶绿素和类胡萝卜素，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，而红色塑料大棚只允许红光透过，则光合色素不能充分吸收利用光能，不利于增产，B正确；塑料薄膜内附着的水雾会使阳光透过时发生折射，降低作物的光合作用，C正确；夜间无光照，作物仅进行呼吸作用，适当降低温度可抑制作物的细胞呼吸，减少有机物的消耗，有利于农作物积累有机物，D正确。 10.科研人员探究补充蓝光对平谷大桃叶片色素含量的影响，结果如下表。下列分析不正确的是(　　) 叶绿素a (mg/g) 叶绿素b (mg/g) 叶绿素a＋b (mg/g) 实验组 2.6 0.9 3.5 对照组 2.3 0.7 3.0 A.用无水乙醇或丙酮提取和分离叶绿素 B.蓝光处理使叶绿素a、b含量都增加 C.秋冬季节，叶片变黄过程中吸收明显减少的光是红光和蓝紫光 D.蓝光处理使叶绿素a/b的比值变小 解析：A　光合色素溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇或丙酮等有机溶剂提取光合色素，不同色素在层析液中溶解度不同，所以在滤纸上的扩散速度不同，因此需要用层析液分离叶绿素，A错误；根据表格分析，实验组中叶绿素a和叶绿素b含量都增加，B正确；秋冬季节，叶片变黄是由于叶绿素被分解，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以该过程中吸收明显减少的光是红光和蓝紫光，C正确；蓝光处理使叶绿素a/b的比值由2.3/0.7变为2.6/0.9，该值变小，D正确。 11．与传统的生产方式相比，植物工厂具有很多优势，如光照管理是植物工厂高效生产和成本降低的关键因素之一，LED照明作为新一代植物光源，具有光量、光质可调整与允许提高单位面积栽培量等特点。回答下列问题： (1)植物正常形态构建、生长发育的必需光质是________________，可通过改变光的____调整光质。 (2)不同植物对光的偏好不同，欲有针对性地进行光照，可先提取某种植物的________，分别用不同颜色的光照射，进而得到该植物的__________。 (3)叶绿体的精细结构是绿色植物高效进行光合作用的前提条件，叶绿体适于进行光合作用的特点有：____________________________(答出2点即可)。 解析：(1)大多数植物必须进行光合作用合成有机物，供应其自身的各项生命活动，而光合色素主要吸收红光和蓝紫光，因此植物正常形态构建、生长发育的必需光质是红光和蓝紫光，不同波长的光颜色不同，故可通过改变光的波长调整光质。(2)已知植物主要通过光合色素吸收和利用光能，不同植物对光的偏好不同，欲有针对性地进行光照，可先提取某种植物的色素溶液，分别用不同颜色的光照射，进而得到该植物的吸收光谱。(3)叶绿体的精细结构是绿色植物高效进行光合作用的前提条件，叶绿体适于进行光合作用的特点有：含有众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积；叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子等。 答案：(1)红光和蓝紫光　波长　(2)色素溶液　吸收光谱　(3)含有众多基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积；叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子 学科网（北京）股份有限公司 $$