【课后练习】21　 捕获光能的色素和结构　人教版（2019）生物学 必修1（含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
21 捕获光能的色素和结构
一、概念检测
1．判断下列叙述的正误
(1)叶绿体的基粒上含有与光合作用有关的色素(　　)
(2)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光(　　)
(3)叶绿体主要吸收蓝紫光和红光(　　)
(4)没有叶绿体的生物无法进行光合作用(　　)
(5)叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体(　　)
2．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是(　　)
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸用于层析
C．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
3．下列关于叶绿体的叙述，错误的是(　　)
A．基粒由类囊体堆叠而成
B．叶绿体膜由双层膜组成
C．能进行光合作用的细胞内都有叶绿体
D．类囊体膜上有叶绿素和酶
4．关于叶绿素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用
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
5．关于叶绿体中类囊体的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体
B．光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C．组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D．基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积
二、综合迁移
6．(2020·海口期末)下列适用于绿叶中色素的提取和分离实验的正确装置图是(　　)
7．(2020·东明期末)用有机溶剂提取、纸层析法分离叶绿体色素的实验，不能证实的是(　　)
A．叶绿体色素溶解在有机溶剂中
B．在层析液中叶绿体色素的溶解度是不同的
C．分离得到的4种色素中叶绿素a的含量最多
D．叶绿体色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上
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．利用无水乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素，并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示)。当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确的位置应为(　　)
10.如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述，错误的是(　　)
A．①和②具有选择透过性功能
B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C．③和④中都有与光合作用有关的酶
D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用
11.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，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。 下列叙述错误的是(　　)
A．强光照导致该植物叶绿素含量降低
B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D．画滤液细线时，滤液在点样线上需要连续重复画一到两次
12．下面是绿叶中色素的提取和分离过程图解，根据所学知识回答下列问题：
(1)图1是色素的提取，其中甲过程按a、b、c依次加入5 g绿叶、少许SiO2和CaCO3、10 mL______________；加入c的作用是_________________________________。
(2)图1中乙过程是过滤得到含有色素的滤液，其中用单层尼龙布而不用纱布，原因是____________________________________________________。
(3)图2中戊是沿铅笔细线画出含色素的滤液细线e，要求做到画出的e要______________，所以在画线时每画一次要待滤液干后再画下一次，重复1～2次。
(4)图2中己是纸层析分离色素的步骤，其中h是____________，g和f的位置关系是____________________________________________________。
13．德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何：________________________________，如此分布是因为光合作用释放了________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在______________、________________________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？____________________________，在________点的细菌特别多。
三、应用创新
14．某班学生完成对新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是(　　)
A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液
B．乙可能是因为研磨时未加入SiO2
C．丙是正确操作得到的理想结果
D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
15．(多选)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
16．下列是某小组在完成绿叶中色素的提取和分离实验时所遇到的问题，请分析回答问题：
(1)绿叶中的色素都能溶解于层析液中，它们被分离的原理是______________________，在滤纸上扩散速度最快的色素是___________________________________。
(2)将5 g新鲜完整的菠菜叶放在研钵中，加入二氧化硅后，迅速研磨成糊状，发现糊状的研磨液呈现浅绿色，其原因是____________________________________________________。
(3)实验过程中，为防止挥发性物质大量挥发，采取的措施有_________________。
(4)某生物小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，分别选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和分离”实验，色素层析结果如图所示。请根据实验结果回答问题：
①绿叶组的滤纸条是____________(填字母)，判断依据是____________________。
②嫩黄叶组的滤纸条是__________(填字母)，判断依据是____________________。
参考答案
1答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
2解析：选B　在提取绿叶中的色素时，漏斗基部放单层尼龙布进行过滤；纸层析法分离滤液中的色素时，需用干燥的定性滤纸；画出一条滤液细线后需等滤液干后再重复画线1～2次；研磨叶片时应用无水乙醇溶解色素。
3解析：选C　叶绿体是进行光合作用的场所，但光合作用不一定都发生在叶绿体中，如蓝细菌等无叶绿体，也能进行光合作用。
4解析：选D　叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素；叶绿素a和叶绿素b吸收的光能可用于光合作用的光反应；叶绿素a在红光区的吸收峰值高于叶绿素b；植物呈现绿色是由于叶绿素吸收绿光最少，绿光被反射出来的缘故。
5解析：选D　叶绿体是双层膜结构，膜内有许多绿色的基粒，基粒和基粒之间充满着基质。每个基粒都含有两个以上的类囊体，类囊体由单层膜构成。叶绿体的基粒之间通过膜状结构相连。基粒及类囊体扩大了叶绿体内膜的表面积，因此扩大了光合作用的反应面积。
6解析：选D　纸层析时要注意滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解在层析液中，A、C错误；B中滤纸条下端未剪去两角，B错误；D中滤纸条下端剪去了两角，滤液细线没有触及层析液，D正确。
7解析：选D　用有机溶剂能提取色素，说明色素能溶解在有机溶剂中；用纸层析法能分离各种色素，说明色素在层析液中的溶解度不同；该实验得到四条色素带，四条色素带的宽度不同，含叶绿素a的色带素最宽，说明叶绿素a含量最多；该实验的结果能说明色素的种类及各种色素的溶解度大小，但不能说明叶绿体色素分布在叶绿体类囊体的薄膜上。
8解析：选D　根据图中曲线可知，甲有两个吸收峰，分别位于蓝紫光区和红光区，乙只有一个吸收峰，位于蓝紫光区，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。所以甲为叶绿素，乙为类胡萝卜素。
9解析：选B　在层析液中4种色素的溶解度从大到小的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素溶解度越大，随层析液在滤纸上扩散的速度越快，混合液中含4种色素，扩散后在滤纸条上形成4条色素带。
10解析：选D　①②表示叶绿体的双层膜，具有选择透过性；③为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶；④为叶绿体基质，也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶；蓝细菌无叶绿体，也能进行光合作用。
11解析：选D　根据题图来看：强光照导致该植物叶绿素含量降低；强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照；色素Ⅲ是叶绿素a、Ⅳ是叶绿素b，叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的吸收峰波长不同；画滤液细线时，重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作。
12答案：(1)无水乙醇　溶解色素　(2)纱布对色素的吸收性强，会损失部分色素，导致色素含量降低　(3)细、直、齐　(4)层析液　g不能没及f
13解析：(1)白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作用的场所为叶绿体，色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而酶有的分布在类囊体上，有的分布在叶绿体的基质中。(3)在C实验中的自变量是光质，主要有红、绿、蓝三区，在红光点和蓝光点的好氧细菌远远多于绿光点。
答案：(1)细菌集中分布在叶绿体周围　O2　
(2)叶绿体　类囊体的薄膜上　类囊体上和基质中
(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响　红光和蓝光
14解析：选C　甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液；乙图中色素的量较少，可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分；丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低，原因可能是未加入CaCO3而导致叶绿素被破坏。
15解析：选CD　提取色素时加入SiO2是为了研磨充分，而加入CaCO3是为了防止色素被破坏；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；在光下和避光条件下实验结果①色素带不同，可说明叶绿素合成需要光照；实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多。
16解析：(1)叶绿体中的各种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上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离，其中扩散速度最快的是胡萝卜素，最慢的是叶绿素b。(2)在色素的提取过程中，二氧化硅能使研磨更加充分，碳酸钙则可防止色素在研磨过程中被破坏，无水乙醇可以把色素溶解并从绿叶中提取出来。(3)由于提取液和层析液都易挥发，因此在研磨过程中要迅速，滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞严，层析时要用培养皿盖住小烧杯。(4)蓝绿色的叶绿素a带和黄绿色的叶绿素b带较宽的是绿叶组，蓝绿色的叶绿素a带和黄绿色的叶绿素b带较窄的是嫩黄叶组。
答案：(1)不同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上扩散得快　胡萝卜素　(2)没有加入碳酸钙和无水乙醇，叶绿素分子受到破坏，色素没有溶解在乙醇中被提取出来　(3)迅速研磨，及时用棉塞将试管口塞严或用培养皿盖住小烧杯　(4)①A　叶绿素a带和叶绿素b带较宽　②B　叶绿素a带和叶绿素b带较窄
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)