高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构课后作业题

二十　捕获光能的色素和结构

(20分钟　100分)

　　　 　 (50分)

一、选择题(共4题,每题6分,共24分。每题只有1个选项符合题意)

1.(2022·盐城高一检测)绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是 (　　)

A.色素提取液中的不同色素已经分层

B.阳光的照射使各种色素能彼此分开

C.色素在层析液中的溶解度不同

D.无水乙醇使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同

【解析】选C。绿叶中色素的分离的原理是四种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,溶解度越大,随着层析液扩散得越快,反之则越慢;提取液(可用无水乙醇)仅用于提取色素,与色素分离无关;色素分离与阳光照射也无关,因此,A、B、D错误,C正确。

2.下列用新鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是 (　　)

A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止破坏叶绿素

B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合色素

C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好

D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失

【解析】选B。CaCO3可防止破坏叶绿素,所以可在研磨前加入少许CaCO3,A错误;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种光合色素,B正确;由于研磨时乙醇会挥发,故为获得10 mL提取液,研磨时应加入多于10 mL的乙醇,C错误;层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会因色素分解而消失,但不会随层析液挥发而消失,D错误。

3.(2022·北京高一检测)阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶色素提取液放在光源和三棱镜之间,连续光谱中被吸收较多的是              (　　)

A.绿光区

B.红光区和绿光区

C.蓝紫光区和绿光区

D.红光区和蓝紫光区

【解析】选D。叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素,这些色素对不同光质的光吸收不同:叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光;叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以该光谱中红光、蓝紫光被大量吸收,不能透射而形成黑色条带,即D正确。

4.下列关于叶绿体及色素的叙述,正确的是 (　　)

A.叶绿体存在于所有植物细胞中

B.同线粒体一样,叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积

C.叶绿素在高等植物体内有两种:叶绿素a,呈蓝绿色;叶绿素b,呈黄绿色

D.叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用

【解析】选C。叶绿体主要分布在植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中,植物的根细胞中没有叶绿体,A错误;叶绿体的内膜没有扩大受光面积,而类囊体堆叠形成基粒极大地扩展了受光面积,B错误;叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素a,呈蓝绿色;叶绿素b,呈黄绿色,C正确;叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,对其他光吸收少,D错误。

二、非选择题(共26分)

5.如图是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图回答问题。

(1)图中步骤①加入研钵内的物质为:A________10 mL,作用是________;B________少许,作用是使绿叶研磨充分;C____________少许,作用是__________________。 

(2)图中步骤②将研磨液迅速倒入漏斗中,漏斗基部放有______________________。 

(3)图中步骤③剪去两角的作用是________________________。 

(4)图中步骤④中加盖的目的是____________________;色素带最宽的是________。 

【解析】(1)步骤①研磨时需加入无水乙醇10 mL,作用是溶解色素;二氧化硅少许,作用是使绿叶研磨充分;碳酸钙少许,作用是防止色素被破坏。 (2)步骤②为过滤,漏斗基部放有单层尼龙布。(3)步骤③剪去两角的作用是防止层析液在滤纸条两边扩散过快,导致色素带扩散不整齐。(4)步骤④为层析,加盖的目的是防止层析液挥发;层析后色素带最宽的是含量最高的叶绿素a。

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)防止色素带扩散不整齐

(4)防止层析液挥发　叶绿素a

　　　 　 (35分)

一、选择题(共10分)

6.(2022·北京高一检测)如图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少),下列有关叙述正确的是              (　　)

A.甲种色素主要分布在层析后滤纸条上自上而下的中间两条色素带

B.甲、乙分别是:叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱

C.甲、乙分别是:叶黄素、类胡萝卜素的吸收光谱

D.乙种色素的含量达总色素的3/4

【解析】选B。甲图的吸收光谱主要在蓝紫光区和红光区,应为叶绿素的吸收光谱,其分布在层析后滤纸条上自上而下的第三、四条色素带,A错误;乙图的吸收光谱主要在蓝紫光区,应为类胡萝卜素的吸收光谱,B正确、C错误;乙种色素的含量约占总色素的1/4,甲种色素的含量约占总色素的3/4,D错误。

　　　　　　【方法规律】

“四条色素带”的记忆口诀

胡黄ab纵队走　橙黄黄色站前头

叶绿ab紧相随　蓝绿黄绿排后头

胡萝卜素最纤细　叶绿素a最宽厚

　　　【补偿训练】

　　某研究小组获得了小麦的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是              (　　)

A.光吸收差异不显著,色素带缺第二条

B.光吸收差异显著,色素带缺第二条

C.光吸收差异显著,色素带缺第三条

D.光吸收差异不显著,色素带缺第三条

【解析】选A。叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。叶黄素缺失突变体叶片不能合成叶黄素,叶黄素主要吸收蓝紫光,进行红光照射光吸收测定,则光吸收差异不显著,而色素带缺叶黄素这个条带,叶黄素位于自上而下的第二条,故实验结果是光吸收差异不显著,色素带缺第二条,B、C、D错误,A正确。

二、非选择题(共25分)

7.(2022·南岸高一检测)如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程,请分析回答:

(1)提取色素和分离色素所用的试剂分别是____________________。 

(2)纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示,其中共有的色素带的颜色是______________,据此能得出的结论是__________________________。 

(3)纸层析法分离色素的原理是____________________________________。 

(4)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”吸收光谱最明显的差异出现在______光区域。 

【解析】(1)在提取绿色叶片中的色素时要在研钵中加无水乙醇。分离色素的试剂是层析液。(2)滤纸条上从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素(较窄)、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(较宽),据图可知,图2所示的色素带为胡萝卜素(最窄)、叶黄素,颜色依次是橙黄色、黄色。韭黄是避光生长,不能合成叶绿素,说明叶绿素的形成需要光。(3)纸层析法分离色素的原理是色素在层析液里的溶解度不同。(4)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,由于韭黄色素滤液中缺少叶绿素,所以它们吸收光谱最明显的差异出现在红光区域。

答案:(1)无水乙醇、层析液　(2)橙黄色、黄色　叶绿素的形成需要光　(3)色素在层析液里的溶解度不同　(4)红

　　　 　 (15分)

8.为探究某地区不同时期银杏叶片各种色素含量的变化,调查小组进行了相关实验,结果如图所示。请回答下列问题:

(1)据图分析,引起7月~10月银杏叶片叶绿素相对含量下降的主要环境因素是________。 

(2)叶绿素几乎不吸收________光。 

(3)9月份叶绿素含量下降非常明显,但光合速率下降趋势反而变缓,据图分析可能的原因是__________。 

在秋季叶色变化过程中,银杏叶色变黄与叶绿素总量呈________(填“正”或“负”)相关。 

(4)用纸层析法对叶片光合色素进行分离实验,与7月的色素带相比,10月的色素带中从上到下,第________条带的宽度明显变窄。 

【解析】(1)7月至10月,光照强度下降,温度降低,叶绿素合成减少,分解加快,导致银杏叶片叶绿素相对含量下降。(2)叶绿素几乎不吸收绿光,所以叶片显绿色。(3)据图可知,9月份叶绿素含量下降非常明显,但此时仍含有较多的类胡萝卜素,类胡萝卜素吸收的光能可用于光合作用,使光合速率下降趋势反而变缓。在秋季叶色变化过程中,银杏叶色变黄的过程伴随着叶绿素总量的减少,

二者呈负相关。(4)用纸层析法对叶片光合色素进行分离实验,与7月的色素带相比,10月的色素带中叶绿素明显减少,叶绿素的色素带为从上往下数第三、四条带,宽度明显变窄。

答案:(1)光照和温度　(2)绿

(3)此时细胞内仍含有较多的类胡萝卜素,可以进行光合作用　负

(4)三、四