高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 光合作用——光能的捕获和转换第1课时精练

这是一份高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 光合作用——光能的捕获和转换第1课时精练，共9页。试卷主要包含了利用纸层析法可分离光合色素，实验操作不规范可能导致实验失败等内容，欢迎下载使用。

题组一 光合作用的发现历程
1．1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光，经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明了( )
A．光合作用的产物有淀粉
B．光合作用的产物是水
C．光合作用的场所在叶绿体
D．光合作用产物中的氧气来自反应物中的水
2．(2022·江苏徐州高一期末)在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量守恒和转化定律，曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。能证明这一假说的实验是( )
A．英格豪斯证明绿叶在光照条件下可以产生气体
B．卡尔文追踪了CO2中碳元素的行踪
C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用能产生淀粉
D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的O2来自水
3．下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是( )
A.18O2、18O2 B．O2、O2
C．18O2、O2 D．O2、18O2
4．科学家恩格尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。从这一实验你能得出的结论是( )
A．红光和蓝光对好氧细菌有吸引作用
B．好氧细菌喜欢聚集在氧气含量少的光区
C．叶绿体主要吸收绿光用于光合作用，放出氧气
D．叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气
题组二 提取和分离叶绿体中的光合色素
5．利用纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中正确的是( )
6. (2023·江苏盐城高一检测)如图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果示意图，则如图②所示结果最有可能来自( )
A．清水培养的水仙叶片
B．盆栽的天竺葵的叶片
C．大蒜发芽长出的绿叶
D．秋冬季节的银杏落叶
7．(2023·江苏镇江高一期末)实验操作不规范可能导致实验失败。下列关于“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的叙述，错误的是( )
A．无水乙醇加入量太多可能导致所有色素带颜色变浅
B．未加CaCO3可能导致滤纸上黄色和橙黄色两条色素带的颜色变浅
C．滤液细线浸没到层析液中导致滤纸条上无色素带
D．滤液细线过粗可能导致色素带之间无法分离
8．如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判定甲和乙分别为何种色素( )
A．叶绿素a、叶绿素b
B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a
D．叶绿素、类胡萝卜素
9．下列关于光合作用的发现史的叙述，错误的是( )
A．英格豪斯的实验证明了植物需要阳光制造气体
B．萨克斯的实验证明光是光合作用的必要条件
C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
D．鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O
10．(2022·江苏淮安高一期末)对菠菜叶中提取的色素进行纸层析，以色素扩散距离为横坐标，光合色素的含量为纵坐标，绘制图示如下。下列叙述正确的是( )
A．色素带最宽的是乙，丁色素的溶解度最大
B．四种色素中，丙和丁主要吸收红光和蓝紫光
C．实验结果表明，不同色素带的宽度是相同的
D．提取色素时，加入少许二氧化硅可防止研磨中色素被破坏
11．(多选)如图所示，图1和图2分别表示光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图。下列有关叙述错误的是( )
A．两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉
B．两实验均需要光的照射
C．两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照
D．两实验均可证明光合作用的产物有氧气
12．(多选)如图所示为某同学做“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的改进装置。下列有关叙述中，正确的是( )
A．应向培养皿中倒入层析液
B．应将滤液滴在b处，而不能滴在a处
C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆
D．实验得到的若干个同心圆中，最大的一个圆呈黄色
13．(多选)为了测定叶片叶绿体色素含量，某中学兴趣小组利用两种方法分别提取菠菜叶片的叶绿体色素，并测定含量，实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．方法①中的“？”代表的是SiO2，加入该成分以便研磨更充分
B．方法①②中加入CaCO3的作用是保护叶绿素，提高色素的提取量
C．方法②中沸水浴可破坏膜结构，使色素充分释放
D．方法②延长沸水浴时间，色素提取更充分
14．“阳光”生物学兴趣小组设计了如图所示的实验，请将下列探究活动的有关内容填写完整。
(1)暗处理：将一盆天竺葵放到黑暗处24小时，目的是________________________________。
(2)部分遮光：选择天竺葵的某个叶片，将其半部从上、下两面用黑纸片遮盖起来，用曲别针夹紧，该步骤的目的是设置________实验。
(3)照光：将该盆天竺葵移至阳光下照射30分钟，目的是使天竺葵能够进行________作用。
(4)脱色：对该叶片进行脱色、漂洗等处理，其中脱色用到的试剂是________。
(5)滴加碘液：对该叶片滴加碘液、显色、观察。原理是淀粉遇碘变____________色。分析实验结果，得出结论。
15．(2023·江苏南通高一期末)香菜是一种耐盐碱的经济作物。为探究不同盐浓度对香菜叶绿素含量的影响，南通某中学生物兴趣小组利用两种方法提取色素并测定叶绿素含量，过程如图1。请回答：
(1)方法A中，加石英砂的目的是____________，同时还应添加一定量的________________以防止叶绿素被破坏。
(2)方法A、B中，研磨后需静置一段时间的原因是___________________________________，获得的滤液和上清液应用________(试剂)定容后测定并计算叶绿素含量。
(3)经分光光度计测定，不同盐浓度对香菜叶绿素含量的影响如图2。
①实验中盐浓度范围设置的依据是_________________________________。
②结果表明，提取色素较好的方法是________，结合实验过程分析，可能的原因有____________________________、________________________。
第1课时 光合作用的认识过程与光合色素
1．A 2.C
3．D [光合作用中产生的氧全来自水，组号 Ⅰ 中的水未被18O标记，产物为O2，组号 Ⅱ 中的水被18O标记，则产物为18O2，D正确。]
4．D [该实验中恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，说明红光和蓝光部位有氧气产生，所以该实验说明叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，并释放出氧气，故C错误、D正确。]
5．C [层析液具有一定的毒性，容易挥发，要用橡皮塞塞住试管口，且不能让滤液细线触到层析液，C正确。]
6．D [据图①分析，由下而上的色素依次为
叶绿素b(黄绿色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶黄素(黄色)、胡萝卜素(橙黄色)，图②中无叶绿素，只有叶黄素和胡萝卜素。清水培养的水仙叶片、盆栽的天竺葵的叶片和大蒜发芽长出的绿叶中均有四种色素，而秋冬季节的银杏落叶中叶黄素、胡萝卜素含量高，在低温条件下叶绿素已分解。故选D。]
7．B [无水乙醇加入量太多导致滤液中色素浓度过低，可能导致所有色素带颜色变浅，A正确；未加CaCO3可能导致叶绿素 a和叶绿素b被破坏，进而导致滤纸条上蓝绿色和黄绿色两条色素带的颜色变浅，B错误；滤液细线浸没到层析液中，色素将溶解在层析液中，导致滤纸条上无色素带，C正确；滤液细线过粗可能导致色素带之间的边界相连接，无法分离，D正确。]
8．D [根据曲线分析可知，甲主要吸收红光和蓝紫光，乙主要吸收蓝紫光，因此甲为叶绿素，乙为类胡萝卜素，D正确。]
9．C [恩格尔曼的实验证明光合作用场所在叶绿体，但没有做定量分析，C错误。]
10．A [分析图示可知，色素含量最多的是乙，所以色素带最宽的是乙，丁扩散距离最远，所以丁色素的溶解度最大，A正确；丙表示叶黄素，丁表示胡萝卜素，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，B错误；不同色素含量是不同的，所以不同色素带的宽度是不相同的，C错误；提取色素时，加入二氧化硅有助于研磨充分，碳酸钙可防止研磨中叶绿素分子被破坏，D错误。]
11．ACD [两实验均需进行“黑暗”处理，萨克斯的实验是为了消耗细胞中原有的淀粉，但恩格尔曼的实验并非为了消耗原有淀粉，而是为了用极细的光束照射，A错误；恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用的产物，所以两实验均需要光的照射，B正确；恩格尔曼的实验中，照光与不照光、黑暗与完全曝光形成对照。萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。两实验中均设置了对照实验，C错误；恩格尔曼的实验可证明光合作用的产物有氧气，萨克斯的实验证明光合作用的产物有淀粉，D错误。]
12．AC [利用色素在层析液中的溶解度不同，进行色素的分离，故分离色素时应向培养皿中加入层析液，A正确；利用图示装置分离色素时，应将色素提取液滴在a处，b处连接层析液，这样层析液由棉线上升至a处将色素分离，色素在滤纸上随层析液由圆心向四周扩散，实验结果将得到4个同心圆，从外向内分别是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)，B错误、C正确；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，扩散速度最快，则形成的圆最大，颜色是橙黄色，D错误。]
13．ABC [方法①中的“？”代表的是SiO2，它能破坏细胞结构，加入该成分以便研磨更充分，A正确；方法①②中加入CaCO3的作用是保护叶绿素分子在研磨时不被破坏，提高色素的提取量，B正确；方法②中沸水浴可破坏膜上蛋白质结构，从而破坏膜结构，使色素充分释放，C正确；方法②延长沸水浴时间，叶绿体中的色素可能被分解，色素提取量变少，D错误。]
14．(1)耗尽叶片中原有的有机物 (2)对照 (3)光合 (4)酒精 (5)蓝
15．(1)有助于研磨充分 碳酸钙(CaCO3) (2)使色素充分溶解在提取液中，便于充分提取色素 提取剂 (3)①盐碱地的盐浓度 ②方法B 液氮处理能充分破碎细胞释放叶绿素 温度低能降低叶绿素的降解(或时间短能降低叶绿素的降解，或离心能减少叶绿素的损失)
解析 (1)方法A中，加石英砂的目的是有助于研磨，使研磨更充分，同时还应添加一定量的碳酸钙以防止研磨过程中叶绿素被破坏。(2)方法A、B中，研磨后需静置一段时间的原因是使色素充分溶解在提取液中，以便于充分提取色素。另外，获得的滤液和上清液应用提取剂定容后测定并计算叶绿素含量。(3)①由柱形图及题意分析可知，实验中盐浓度范围应是盐碱地的盐浓度，以便使结果更加真实可靠。②结果表明方法B得到的叶绿素含量始终高于方法A，因此提取色素较好的方法是方法B；分析其原因可能与以下因素有关：a.液氮处理能充分破碎细胞释放叶绿素；b.温度低能降低叶绿素的分解；c.时间短能降低叶绿素的分解；d.离心能减少叶绿素的损失等。
组号
提供的物质
结果产生的气体
备注
Ⅰ
H2O和C18O2
甲
其他条件相同
Ⅱ
H218O和CO2
乙
其他条件相同