4.1 捕获光能的色素和结构 同步练习 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

第五章 4.1 捕获光能的色素和结构 同步练习 【基础巩固练】 一、单项选择题 1．植物工厂是在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物的高效体系。完全依靠LED灯等人工光源的植物工厂，不宜使用的光源是（　　） A．绿光 B．红光 C．蓝光 D．白光 2．把绿叶的色素提取液放在光源与三棱镜之间，在连续可见光谱中出现暗带，暗带在光谱中分布的区域是（　　） A．绿光区和黄光区 B．蓝紫光区 C．红光区和蓝紫光区 D．黄光区 3．下列关于高等植物细胞内色素的叙述，正确的是（　　） A．所有植物细胞中都含有四种色素 B．植物叶片呈现绿色的原因是色素吸收了绿光 C．光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 D．叶绿体中的色素在植物生长的不同时期含量稳定不变 4．下图为某研究小组的同学从绿叶中分离的色素在滤纸条上的分布情况，下列叙述正确的是（　　） A．a色素带对应的色素为胡萝卜素 B．b色素带主要吸收红光和蓝光 C．c色素带最宽，说明其溶解度最高 D．d色素带颜色为橙黄色 5．图中①和②是用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的2个主要操作步骤，下列对两个操作的叙述，正确的是（　　） A．①中加入的碳酸钙可以促进研磨 B．①中加入体积分数为50%的酒精溶液 C．②中加入层析液 D．②中滤液细线应浸没在层析液中 6．如图是蒲公英某种细胞器的电镜照片，下列有关叙述正确的是（　　） A．该电镜照片属于物理模型 B．该细胞器是绿色植物进行有氧呼吸的主要场所 C．结构③中的不会与蛋白质结合形成染色质 D．该细胞器有两层膜，内膜面积比外膜面积大 二、多项选择题 7．关于叶绿素的叙述，正确的是（　　） A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．叶绿素吸收的光可直接用于暗反应中C3的还原 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 8．关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是（　　） A．研磨时加入碳酸钙可防止叶绿素分子被破坏 B．利用纸层析法分离色素，滤液细线不能触及层析液 C．为使色素带更明显，点样时可加大滤液细线宽度 D．层析分离得到四条色素带，其中呈蓝绿色的是叶绿素b 【能力提升练】 一、单项选择题 9．海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。关于这种现象的分析错误的是（　　） A．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光 B．不同颜色的光在水体中的穿透力不同，这说明光质影响了藻类的垂直分布 C．三种海藻的颜色与其吸收的光有关，红藻主要吸收红光和蓝紫光 D．不同藻类含有的色素的种类和含量不同 10．将竖直放置的水绵和某种需氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，需氧细菌的分布情况最可能是（　　） A．随机、均匀分布在混合液中 B．集中分布在溶液的上层和下层 C．集中分布在溶液的中央位置 D．集中分布在溶液的下层 11．在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“十”表示使用，“一”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为（　　） 试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 － ＋ ＋ ＋ CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － A．①②③④ B．②④①③ C．④②③① D．③②①④ 12．如图表示新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及其在滤纸上的分离情况，下列分析错误的是(　　) A．叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上 B．四种色素均可吸收蓝紫光 C．四种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅲ D．发黄的菠菜叶色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ 13．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是（　　） A．光合作用光反应阶段产生NADPH的场所是结构A B．蓝细菌细胞内不含该结构，也能进行光合作用 C．ATP在结构A上产生，在结构B中被消耗 D．与光合作用有关的酶只分布在B处 二、多项选择题 14．为探究植物应对不良环境的生存策略，科研人员以水茄幼苗为材料，分别在缺N、P、K的完全培养液中培养，观察并记录其生长差异，结果如表所示。下列说法不正确的是（　　） 　 老叶叶绿素 /mg·g-1 嫩叶叶绿素 /mg·g-1 总根长 /cm 根总体积 /cm3 根系活力相对值 对照组 0.16 0.26 35 4.5 651 缺N组 0.07 0.16 47 2.9 242 缺P组 0.15 0.37 38 3.5 560 缺K组 0.12 0.22 34 3.2 940 A．缺N组叶片中叶绿素减少，可能是由于叶绿素合成需要N元素的参与 B．在缺N和缺 K条件下，水茄根系应对不良环境的生存策略不同 C．缺P和缺 K组叶片中叶绿素均会减少，根系活力不一定减弱 D．补充有机肥可改善植物生长状况，原因是肥料中的N、P、K可直接被吸收 15．如图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述正确的是（　　） A．提取色素时，要加入SiO2和CaCO3使研磨充分 B．色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同 C．实验结果①可说明叶绿素合成需要光照 D．实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多 三、非选择题 16．分别在A、B、C三个研钵中加入5g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，并进行色素分离实验，其中一种溶液色素分离结果如下图所示。请回答下列问题。 处理 A B C 二氧化硅(少量) + + + 碳酸钙(少量) - + + 无水乙醇(10mL) + - + 蒸馏水(10mL) - + - （1）图中乙色素表示　 　，该图所表示的实验结果属于　 　处理得到的溶液。 （2）若利用A处理得到的溶液进行纸层析，得到的实验结果与图示结果　 　(填“相同”或“不同”)，理由是　 　。 （3）进行色素分离实验中，层析时关键应注意　 　。 17．光质(不同波长的光)会影响叶绿素a、叶绿素b对于光的吸收，从而影响光合作用的光反应阶段。某生物小组为检测光质对金鱼藻光合作用强度的影响，利用提供不同光源的40W的灯泡数个，试管数支、金鱼藻、NaHCO3溶液等实验材料，1小时后测定记录数据如下， 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 光质 自然光 红光 蓝光 橙光 紫光 黄光 靛光 绿光 无光 O2相对变化量 +18 +15 +13 +11 +12 +3 +8 -1 -4 注：O2相对变化量，+ 表示增加，— 表示减少， （1）叶绿体中色素的功能是　 　。实验中加入NaHCO3溶液的作用是　 　，无关变量有　 　。 （2）在绿光条件下，金鱼藻叶肉细胞产生ATP的场所有　 　，消耗[H]的场所是　 　。 （3）下图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱（暗带部分表示被吸收的光线），已知在漫射光环境中，光线以较短波长的光占优势，与阳生植物相比，推测阴生植物叶绿体中　 　色素含量较高。 （4）在红光条件下，该植物经过2小时光合作用，产生氧气总量相对值是　 　。 （5）根据实验结果，推测在大棚种菜时，为提高产量需要用　 　的玻璃。 参考答案 1．A 2．C 3．C 4．A 【解析】A、由以上分析可知：a色素带对应的色素为胡萝卜素，A正确； B、b为叶黄素，主要吸收蓝紫光，B错误； C、色素带的宽窄代表色素含量的高低，C错误； D、d色素带为叶绿素b，黄绿色，D错误。 5．C 6．C 【解析】 A、图示为蒲公英叶绿体的电镜照片，电镜照片不属于物理模型，A错误； B、该细胞器是叶绿体，线粒体是绿色植物进行有氧呼吸的主要场所，B错误； C、③为叶绿体基质，叶绿体中的DNA不会与蛋白质结合形成染色质，C正确； D、叶绿体含有两层膜，内膜面积不比外膜面积大，D错误。 7．A,C 8．A,B 9．C 10．B 【解析】 由于色素主要吸收红光和蓝紫光，因此竖直放置的水绵在上侧红光处及下侧的蓝紫光处光合作用较强，产生的氧气较多，因此好氧细菌在这两处集中分布，A、C、D错误；B正确； 11．B 12．C 13．D 【解析】A、光反应阶段的核心过程包括水的光解和ATP合成，NADPH是水的光解产物，光反应发生在类囊体薄膜（结构A）上，因此产生NADPH的场所是结构A，A不符合题意； B、蓝细菌是原核生物，细胞内不含叶绿体（图中所示结构），但含有叶绿素、藻蓝素等光合色素以及与光合作用相关的酶，能在细胞膜上进行光合作用，B不符合题意； C、ATP在光反应中产生，光反应发生在结构A（类囊体薄膜）；暗反应中C3的还原需要消耗ATP，暗反应发生在结构B（叶绿体基质），因此ATP在A上产生、在B中被消耗，C不符合题意； D、与光合作用有关的酶分布在两个场所：类囊体薄膜（A）上（光反应相关酶）和叶绿体基质（B）中（暗反应相关酶），并非只分布在B处，D符合题意。 14．C,D 15．C,D 【解析】A、提取色素时，要加入SiO2可以使研磨更充分，加入CaCO3可以保护叶绿素，A错 B、色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，B错误； C、实验结果①中叶绿素的条带情况，可以说明叶绿素合成需要光照，C错误； D、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提取的色素吸收光的种类更多，D正确。 16．（1）叶绿素a；C （2）不同；未加碳酸钙，部分叶绿素被破坏，图中甲、乙对应色素含量较少 （3）不能让滤液细线触及层析液 【解析】分析图示可知，甲是叶绿素b，乙是叶绿素a，丙是叶黄素、丁是胡萝卜素。 （1）素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，其中叶绿素中的叶绿素a的含量最多，对应图示中的乙，改图所表示的实验结果属于C处理得到的溶液。 （2）由图示可知，A的处理方式中没有加入碳酸钙，会导致叶绿素被破坏，该处理方式处理后的叶绿素a和叶绿素b要比图示中的少。 （3）在色素分离实验中，层析液不能让滤液细线触及层析液。 17．（1）吸收、传递、转换光能；提供二氧化碳；温度、NaHCO3溶液浓度（或二氧化碳浓度） （2）叶绿体、线粒体和细胞质基质；叶绿体基质和线粒体内膜 （3）叶绿素b （4）38 （5）无色 【解析】（1）叶绿体中的色素具有吸收、传递和转换光能的作用，NaHCO3溶液分解可释放二氧化碳，所以实验中加入NaHCO3溶液的作用是提供二氧化碳，该实验的自变量是光质，无关变量有温度、二氧化碳浓度等。（2）绿光条件下，植物能进行光合作用，所以叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，光合作用消耗[H]的场所是叶绿体基质，呼吸作用过程消耗[H]的场所是线粒体内膜。（3）根据题意，在漫射光环境中，光线以较短波长的光占优势，图中叶绿素b吸收短波长的光多，所以阴生植株叶绿体中叶绿素b的含量较高。（4）氧气的相对变化量为净光合作用，产生氧气总量为总光合作用，所以2小时红光产生的氧气量为2×（15+4）＝38.（5）由表格可知，自然光下储存的有机物最多，所以用无色的玻璃，减少光的损失。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $