（新人教）生物必修一课时素养评价18：捕获光能的色素和结构（含解析）

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（新人教）生物必修一课时素养评价 十八
　捕获光能的色素和结构
(20分钟　50分)
一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)
1.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　　　　　 B.红光区和蓝紫光区
C.蓝紫光区 D.黄光区
【解析】选B。绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光,在相应的位置留下暗带,故选B。
2.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4种色素均分布在类囊体薄膜上
B.4种色素均可吸收蓝紫光
C.4种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅲ
D.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ
【解析】选C。在叶绿体中,与光合作用有关的色素分布在类囊体薄膜上,A正确;胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,B正确;溶解度高的在滤纸条上扩散速度最快,故胡萝卜素Ⅰ在层析液中溶解度最大,C错误;发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ,D正确。
　【方法规律】“四条”色素带的记忆
胡、黄、a、b纵队走
橙黄黄色站前头;
叶绿a、b紧相随,
蓝绿黄绿排后头;
胡萝卜素最纤细,
叶绿素a最宽厚。
3.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较浅,分析其原因可能是 (　　)
①加入的无水乙醇太多
②用丙酮代替无水乙醇
③层析液没及滤液细线
④研磨时没有加入碳酸钙
⑤研磨时没有加入二氧化硅
⑥选取的叶片的叶脉过多,叶肉细胞过少
⑦画滤液细线的次数少
⑧使用放置数天的菠菜叶
A.①③⑦ 　　 B.②④⑤⑧
C.①③④⑤⑥⑦⑧ 　　 D.②③④⑤⑥
【解析】选C。加入的无水乙醇太多,色素的比例小,则色素带颜色较浅,①正确;无水乙醇和丙酮都能提取色素,②错误;层析时,层析液没过滤液细线,使色素溶解在层析液中,色素带颜色较浅,③正确;研磨时没有加入碳酸钙,使部分色素被破坏,④正确;研磨时没有加入二氧化硅,导致研磨不充分,色素没有充分提取,⑤正确;取的叶片的叶脉过多,叶肉细胞过少,绿叶中所含色素少,⑥正确;在画滤液细线时,等滤液干燥后再重复画一到两次,画滤液细线次数太少,会使滤纸上的色素量少,也会导致滤纸条上色素带颜色较浅,⑦正确;使用放置数天的菠菜叶,使部分色素被破坏,叶片中所含色素少,⑧正确。
4.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是 (　　)
A.植物细胞都有叶绿体,都能进行光合作用
B.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.同线粒体一样,叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积
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B。植物细胞不都有叶绿体,如根部细胞不含叶绿体,植物见光的绿色部位的细胞才有叶绿体,A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,B正确。同线粒体不一样,叶绿体的内膜没有扩大受光面积,而是通过类囊体堆叠形成基粒,极大地扩展了受光面积,C错误。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,而不是只吸收红光和蓝紫光,D错误。
　【误区警示】有关叶绿体的“三点提醒”
(1)并不是所有的植物细胞都含有叶绿体,只有进行光合作用的细胞才含有叶绿体。
(2)叶绿体的外膜与内膜不含有色素。
(3)叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所,如蓝细菌没有叶绿体,也能进行光合作用。
【补偿训练】
　　下列关于黑藻细胞中叶绿素的说法,不正确的是 (　　)
A.可吸收640～660 nm波长的光进行光合作用
B.可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b
C.分布在叶绿体内膜和基粒上
D.土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成
【解析】选C。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,640～660 nm波长的光为红光,故叶绿素可吸收640～660 nm波长的光进行光合作用,A正确;叶绿素a和叶绿素b在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散的速度快,所以可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b,B正确;叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体内膜上没有光合色素,C错误;叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg,土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用的速率,D正确。
5.在进行绿叶中色素的提取和分离的实验时不让层析液没及滤液细线的原因是 (　　)
A.滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响实验结果
B.滤纸条上的滤液细线会变粗而使色素太分散
C.色素会溶解在层析液中而使实验失败
D.滤纸条上的几种色素会混合起来不分散
【解析】选C。在分离叶绿体中色素的步骤中,需要注意不能让滤液细线触及层析液,因为滤液细线中含有色素,若触及层析液会使得色素在层析液中溶解,使实验失败。
6.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是 (　　)
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【解析】选C。提取叶绿体中的色素用的是无水乙醇,因为叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中,A正确;根是植物吸收水分和矿质元素的主要器官,构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收,B正确;植物进行光合作用只能吸收可见光,不能吸收红外光和紫外光,C错误;叶绿素的形成需要光,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,D正确。
　【误区警示】植物细胞中色素的功能
(1)叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用。
(2)液泡中的色素与花的颜色有关,不能吸收光能。
　【补偿训练】
以下关于实验目的与实验操作的特殊要求或特点的叙述,错误的是 (　　)
A.探究温度对酶活性的影响,不能选择过氧化氢酶催化过氧化氢分解
B.观察植物细胞中的线粒体,不需要对材料进行解离和固定
C.观察叶绿体在细胞中的分布,可选择紫色洋葱鳞片叶
D.提取和分离绿叶中的色素,不能用无水乙醇分离各种色素　
【解析】选C。过氧化氢受热分解,故不能用其探究温度对酶活性的影响,A正确;线粒体观察是用活细胞染色剂染色,细胞需要保持活性,B正确;紫色洋葱鳞片叶形成于地下,细胞中没有叶绿体,C错误;提取和分离绿叶中色素,用无水乙醇提取色素,用层析液分离各种色素,D正确。
二、非选择题(共2小题,共20分)
7.(8分)某实验小组利用新鲜的绿叶为材料,进行绿叶中色素的提取与分离实验,实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)分离绿叶中的色素常用的实验方法是　　　　　。A、B是滤纸条上的标记,根据实验现象可知层析液最先所处的位置是　　　　　(填“A”或“B”)处。
(2)在色素的提取与分离过程中,偶然发现某植株缺失第Ⅲ条色素带。缺失第Ⅲ条色素带的植株不能合成　　　　　,该植株对　　　　　光的吸收能力减弱。
【解析】(1)色素分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸条上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。滤液细线不能没入层析液,防止色素溶解到层析液中,图中得到了正常的色素带,因此根据实验现象可以知道层析液最先所处的位置是A。
(2)第Ⅲ条色素带是叶黄素,叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光,缺失第Ⅲ条色素带,说明植株不能合成叶黄素,该植株对蓝紫光的吸收能力减弱。
答案:(1)纸层析法　A　(2)叶黄素　蓝紫
8.(12分)(能力挑战题)植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素,科学实验发现土壤中缺磷,会导致植株矮小,叶色暗绿。依据叶色变化可能是缺少类胡萝卜素,试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。
实验所需主要用具、试剂:烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、仅缺磷的完全培养液、无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙、层析液等
实验材料:正常生长的黄瓜幼苗。
实验假设:　 。
实验步骤:
第一步:取两个烧杯编号为A、B,各放入　　　　　的黄瓜幼苗。
第二步:　 。
第三步:分别从A、B两组中选取　　　　 　,用　　 　　提取叶片色素,用　　　　　法分离色素,观察比较A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的　　　　　。
实验结果预测:
(1)A、B两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致,说明缺磷导致的叶色暗绿,不是由于类胡萝卜素缺乏所致;
(2)　　　　　　　　　　　 　,说明缺磷导致的叶色暗绿,是由于类胡萝卜素缺乏所致。
【解析】(1)直接从题干中探究目的中找出假设“缺磷导致类胡萝卜素缺乏,引起叶色暗绿”。
(2)实验步骤:第一步:因为黄瓜幼苗是无关变量,所以要选择同一品种且长势相近,苗龄相同的植株。
第二步:设计对照实验中单一变量的原则,就是两个烧杯中分别加入完全培养液、缺磷的不完全培养液。
第三步:也要注意无关变量的原则,选取叶片时,要选取等量的叶片,因为色素易溶于有机溶剂,所以提取时用无水乙醇提取,方法是纸层析法,比较两者的色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅。
实验结果预测:A组比B组类胡萝卜素色素带宽度大、颜色深(或B组缺少类胡萝卜素色素带),说明缺磷导致的叶色暗绿,是由于类胡萝卜素缺乏所致。
答案:实验假设:缺磷导致类胡萝卜素缺乏,引起叶色暗绿
实验步骤:第一步:同一品种且长势相近,苗龄相同
第二步:A、B两个烧杯中分别加入完全培养液、缺磷的不完全培养液,置于相同且适宜的条件下培养,培养到两组黄瓜苗叶片出现差异时
第三步:等量叶片　无水乙醇　纸层析　宽度和颜色的深浅
实验结果预测:
(2)A组比B组类胡萝卜素色素带宽度大、颜色深(或B组缺少类胡萝卜素色素带)
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