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课时提分集训
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.某同学做了“光合色素的提取和分离”实验,实验结果如下图所示,下列针对该实验结果的相关分析,正确的是( )
A.d色素呈黄绿色
B.光合色素只有如图4种
C.光合色素用层析液提取
D.光合色素用95%乙醇分离
【答案】 A
【解析】 A、根据实验结果,d色素是叶绿素b,呈黄绿色,A正确;
B、光合色素有多种,只是这4种含量较多,B错误;
CD、光合色素用无水乙醇提取,用层析液分离,CD错误。
故选A。
2.(2025·武汉模拟)秋天金黄的落叶含有的光合色素主要是( )
A.叶绿素 B.叶黄素
C.胡萝卜素 D.类胡萝卜素
【答案】 D
【解析】 到了秋天,叶片内的叶绿素分解速度加快,而类胡萝卜素相对稳定,秋天金黄的落叶含有的光合色素主要是类胡萝卜素,ABC错误,D正确。
故选D。
3.下图为根据叶绿体的电镜照片绘制的模式图。下列关于叶绿体的叙述,正确的是( )
A.蓝细菌依赖叶绿体进行光合作用
B.与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中
C.吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上
D.可以用光学显微镜观察到叶绿体的内膜和外膜
【答案】 C
【解析】 A、蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,A错误;
B、与光合作用有关的酶分布在叶绿体基粒和基质中,B错误;
C、叶绿体中含有吸收光能的色素,吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上,C正确;
D、叶绿体具有内、外两层膜,需要用电子显微镜才能观察到叶绿体的内膜和外膜,D错误。
故选C。
4.花青素是一类广泛存在于植物液泡中的水溶性天然色素,在植物细胞液不同的pH条件下,花青素可使花瓣呈现不同的颜色,目前已知的花青素有20种。实验室常用乙醇、丙酮、水或混合溶剂提取花青素。光合色素存在于叶绿体中。下列关于光合色素和花青素提取与分离的叙述,错误的是( )
A.在研磨绿叶、花瓣时均可加入少许SiO2,以提高色素的提取率
B.液泡与叶绿体中的色素均可用无水乙醇或水作为溶剂进行提取
C.纸层析法能分离光合色素是因为不同色素在层析液中的溶解度不同
D.分离光合色素画滤液细线时,需用吸取滤液的毛细吸管在点样线上重复画一到两次
【答案】 B
【解析】 A、在研磨绿叶、花瓣时均可加入少许SiO2,可以研磨的更加充分,以提高色素的提取率,A正确;
B、叶绿体中的色素不溶于水,可用无水乙醇作为溶剂提取,不能用水提取,B错误;
C、分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色),C正确;
D、分离光合色素画滤液细线时,需用吸取滤液的毛细吸管在点样线上重复画一到两次,以增加滤液细线中光合色素的含量,D正确。
故选B。
5.(2025·桂林模拟)如图为光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的提取液。下列叙述正确的是( )
A.在研磨后立即加入CaCO3防止色素被破坏,但CaCO3过量会破坏色素
B.实验操作中用于分离色素的层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C.若菜叶剪碎不够充分,很可能提取不出4种光合作用色素
D.若实验操作没有问题,则该实验结果可说明该种蓝细菌没有叶黄素和叶绿素b
【答案】 D
【解析】 A、CaCO3可防止酸破坏色素,所以可在研磨前加入少许CaCO3,加入CaCO3过量不会破坏色素,但会影响色素提取液的纯度,A错误;
B、光合作用色素易溶于有机溶剂不溶于水,故层析液应选用有机溶剂,而生理盐水和磷酸盐缓冲液为无机溶剂,B错误;
C、即使菜叶剪碎不够充分,也不明显影响研磨,且色素含量并没有减少,所以仍可提取出4种光合作用色素,C错误;
D、色素的分离实验中,滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,比较题图所示分离结果可知,该种蓝细菌没有叶黄素和叶绿素b,D正确。
故选D。
6.(2025·广东茂名二模)某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验,结果如图,下列叙述错误的是( )
A.用纸层析法来分离叶片中的光合色素
B.嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等
C.相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等
D.不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大
【答案】 C
【解析】 A、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,所以用纸层析法来分离叶片中的光合色素,A正确;
B、嫩叶中色素含量为6+2=8,老叶中色素含量为5+3=8,所以嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等,B正确;
C、嫩叶与老叶的叶绿素和类胡萝卜素含量都不同,所以相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率不一定相等,C错误;
D、不同发育阶段叶绿素含量的变化为6→12→5,类胡萝卜素的含量变化为2→4→3,所以不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大,D正确。
故选C。
7.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素, 层析后滤纸条的结果如图(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是( )
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低, 类胡萝卜素含量增加
B.层析液一般可以用石油醚,原理是溶解度高的色素扩散速度慢
C.色素Ⅰ比色素Ⅳ吸收的可见光的波长长
D.画滤液线时, 滤液在点样线上只能画一次
【答案】 A
【解析】 A、图示表明强光照下叶绿素宽度变窄,类胡萝卜素宽度变宽,说明此时叶绿素含量降低,类胡萝卜素增加,A正确;
B、层析液一般可以用石油醚,原理是溶解度高的色素扩散速度快,B错误;
C、色素Ⅰ (胡萝卜素主要吸收蓝紫光)比色素Ⅳ(叶绿素b,吸收蓝紫光和红光)吸收的可见光的波长短,C错误;
D、在分离色素实验中,画滤液细线时,需要重复画线,增加色素量,但操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作,D错误。
故选A。
8.(2025·泉州模拟)阿尔农利用离体叶绿体建立反应体系,在有光照、无CO2的条件下进行实验,发现光照下叶绿体可合成ATP,并和水的光解相伴随。该实验反应体系中应加入的化合物是( )
A.铁盐 B.ADP和磷酸
C.ADP、磷酸和NADP+ D.铁盐和NADPH
【答案】 C
【解析】 光合作用光照下叶绿体可合成ATP、NADPH,ATP合成需要的原料是ADP、磷酸,合成NADPH需要NADP+,ABD错误,C正确。
故选C。
9.(2025·珠海三模)希尔反应是指离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生O2,同时将加入的氧化剂还原的过程(氧化剂2,6二氯酚靛酚是一种蓝色染料,被还原后变为无色)。下列说法正确的是( )
A.获得离体的叶绿体可用密度梯度离心的方法
B.希尔反应发生的具体场所是叶绿体的基质
C.实验室模拟希尔反应需要在适宜的光照条件下进行
D.叶绿体悬浮液加入二氯酚靛酚反应后,溶液由蓝色变无色
【答案】 C
【解析】 A、获得离体的叶绿体可用差速离心法,A错误;
B、离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称为希尔反应,希尔反应发生的具体场所是叶绿体类囊体薄膜,B错误;
C、在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可以释放出氧气,因此实验室模拟希尔反应需要在适宜的光照条件下进行,C正确;
D、叶绿体悬浮液在光照条件下,产生还原剂,再加入二氯酚靛酚反应后,溶液才能由蓝色变无色,D错误。
故选C。
10.(2025·辽宁模拟)1881年,恩格尔曼利用水绵和好氧性细菌做了证明叶绿体是光合作用的场所及光合作用主要吸收红光和蓝紫光两个实验。对这两个实验的分析中,错误的是( )
A.都是在已知光合作用需要光的前提下进行
B.都要用极细的光束对水绵临时装片进行照射
C.都要以好氧性细菌聚集的部位作为实验指标
D.都要将临时装片放在没有空气的小室中进行实验
【答案】 B
【解析】 A、实验目的为证明叶绿体是光合作用的场所及光合作用主要吸收红光和蓝紫光,在此之前已经知道光合作用需要光,A正确;
B、证明叶绿体是光合作用的场所,需要将极细的光束照射有无叶绿体两种部位,而证明光合作用主要吸收红光和蓝紫光,则是用透过三棱镜的光照射临时装片上的水绵,B错误;
CD、两个实验都要以好氧性细菌聚集的部位作为实验指标,为排除环境氧气的干扰,要将临时装片放在没有空气的小室中进行实验,CD正确。
故选B。
11.龟背竹叶形奇特,色浓且富有光泽,观赏性好,且可以净化室内空气,是一种理想的室内植物。下列叙述正确的是( )
A.可以用无水乙醇分离龟背竹叶片中的各种色素
B.连续降温使龟背竹叶片变黄是因为所有光合色素都被破坏
C.若分离色素时滤液细线触及层析液,滤纸条上能看到淡色素带
D.叶肉细胞中的光合色素在叶绿体基质中不存在
【答案】 D
【解析】 A、可以用层析液分离龟背竹叶片中的各种光合色素,A错误;
B、连续降温使龟背竹叶片变黄是因为叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量相对增多,B错误;
C、若滤纸条上的滤液细线触及层析液,滤液细线上的色素溶解在层析液中,则不能分离得到色素带,C错误;
D、叶肉细胞中的光合色素在叶绿体类囊体薄膜上,在叶绿体基质中不存在,D正确。
故选D。
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
12.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( )
A.②上与光反应有关的色素对绿光吸收最少
B.分离色素的原理是色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中
C.若用黄化叶片做提取色素实验,B和C色素带颜色变窄
D.在②和④中,有许多进行光合作用所必需的酶
【答案】 BC
【解析】 A、②是类囊体膜,上面与光反应有关的色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少,A正确;
B、提取色素用有机溶剂无水乙醇,用层析液分离色素,B错误;
C、黄化叶片中叶绿素含量较少,因此色带中C叶绿素a和D叶绿素b颜色较窄,C错误;
D、②是叶绿体基粒,④是叶绿体基质,分别是光反应和暗反应进行的场所,其上有进行光合作用所必需的酶,D正确。
故选BC。
13.如图所示,测定新鲜菠菜叶片中提取的色素的吸收光谱,下列相关说法正确的是( )
A.吸收光谱中红光和蓝紫光区域较为明亮,绿光区域较暗
B.若在提取色素时没有加入碳酸钙,则吸收光谱的红光区域会变亮
C.若在提取色素时研磨不充分,则吸收光谱的红光和蓝紫光区域都变暗
D.提取的色素放置一段时间后实验效果变差,主要原因是色素的挥发
【答案】 B
【解析】 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,对绿光吸收最少,所以吸收光谱中绿光区域较亮,红光和蓝紫光区域较暗,A错误;
B、碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏,若没有加入碳酸钙,叶绿素被破坏,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,所以吸收光谱的红光区域会变亮,B正确;
C、研磨不充分会使色素提取量减少,吸收的光减少,更多的光会穿过三棱镜,所以吸收光谱的红亮和蓝紫光区域都变亮,C错误;
D、提取的色素放置一段时间后实验效果变差,主要原因是色素被氧化分解,而不是挥发,D错误。
14.为了探索光合作用原理,科学家进行了一系列的实验,以下实验方法和结论错误的是( )
A.恩格尔曼通过实验发现叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用
B.希尔的实验表明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应
C.鲁宾和卡门采用放射性同位素标记法证明氧气中的氧全部来自水
D.卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳
【答案】 C
【解析】 A、恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,表明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用释放氧气,A正确;
B、希尔的实验中没有加入CO2,但仍有氧气释放,表明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应,B正确;
C、同位素18O没有放射性,C错误;
D、卡尔文用14C标记CO2,追踪放射性14C的去向,探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳,D正确。
故选C。
三、非选择题
15.(2025·潍坊二模)在自然环境下,水稻的生长和发育过程往往会受到多种胁迫交叉作用。为探究干旱预处理后水稻响应高温胁迫的机制,研究人员以水稻品种“N22”为材料,设置水稻幼苗正常生长组(CK)、单一高温处理组(H)以及干旱-高温交叉处理组(DH)进行水培实验,实验处理及结果如下表所示。
组别
实验处理
叶绿素总量/
mg·g-1
叶绿素
a/b比值
光合速率/μmol•
m-2·s-1
气孔导度/mmol·
m-2·s-1
胞间CO2浓度/
μmol·mol-1
CK
昼/夜温度为25 ℃/20 ℃,不添加PEG-6000的营养液,培养3 d
2.07
3.07
5.37
0.34
395.32
H
昼/夜温度为38 ℃/30 ℃,不添加PEG-6000的营养液,培养3 d
0.37
3.06
1.78
0.12
362.78
DH
?
1.98
3.05
4.75
0.39
425.65
注:在营养液中添加PEG-6000模拟干旱胁迫
(1)实验中常采用纸层析法分离叶绿素,该方法判断叶绿素a较叶绿素b含量更高的依据是__________________________________________________________。相比对叶绿素a的影响,单一高温对叶绿素b的影响__________(填“大”“小”或“基本一致”)。
(2)表中DH组的实验处理“?”应为___________________________。为保证实验结果的科学性,实验期间各组的_______________________________(答出两点即可)等实验条件应保持一致。
(3)据表分析,单一高温胁迫后,水稻幼苗的光合速率下降,可能原因有________________________________________(答出两点即可)。DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升,该结果表明____________________________________________。
【答案】 (1)叶绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深,也比叶绿素b所在的色素条带宽 基本一致
(2)昼/夜温度为38 ℃/30 ℃,添加PEG-6000的培养液,培养3 d 光照强度、光照时间、CO2浓度
(3)叶绿素总量降低,气孔导度下降,胞间CO2浓度下降 对水稻幼苗进行适当的干旱预处理,有利于提高水稻的耐热性
【解析】 (1)实验中需采用纸层析法分离叶绿素,该方法判断叶绿素a较叶绿素b含量更高的依据是叶绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深,比叶绿素b所在的色素条带宽。相比叶绿素a的影响,单一高温对叶绿素b的影响基本一致,因为与CK组相比,单一高温组的叶绿素a/b的比值基本一致。
(2)表中DH组的实验处理为昼夜温度为38 ℃/30 ℃,添加PEG-6000的培养液,培养3 d,为保证实验结果的科学性,实验期间各组的光照强度、光照时间、CO2浓度等实验条件均保持一致。
(3)据表分析,单一高温胁迫后,水稻幼苗的光合速率下降,可能原因有叶绿素总量降低,气孔导度下降,胞间CO2浓度下降。DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升。该结果表明对水稻幼苗进行适当的干旱预处理,有利于提高水稻的耐热性。
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