捕获光能的色素和结构
[基础对点]
知识点一 捕获光能的色素
1.下列有关“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是( ) A．加入碳酸钙防止滤液挥发 B．用NaCl溶液提取叶片中的色素 C．用无水酒精或丙酮分离色素
D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨 答案 D
解析 “叶绿体色素的提取和分离”的实验中加入碳酸钙的目的是保护叶绿素，防止色素被破坏，A错误；在“叶绿体色素的提取和分离”实验中应该用无水酒精或丙酮提取色素，而用层析液来分离色素，B、C错误；在“叶绿体色素的提取和分离”实验中加入二氧化硅的目的是使研磨更充分，D正确。
2．如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是( )
A．a的操作目的是方便层析液的吸附 B．b选用铅笔细线能够促进色素的层析 C．如果c、d带宽减小一定是忘记添加碳酸钙 D．色素f在层析液中的溶解度最大 答案 D
解析 图中a的操作即剪去滤纸条的两角，其目的是防止层析液在滤纸条两边扩散过快，导致得到的色素带不整齐，A错误；b选用铅笔细线能够使得滤液细线画得细而直，得到的色素带比较整齐，便于观察，B错误；c、d带对应的色素分别为叶绿素b、叶绿素a，二者带宽减小说明滤液中叶绿素含量减少，原因可能是忘记添加碳酸钙，也可能是材料不新鲜，叶绿素含量少，C错误；色素f是胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，扩散最快，位于滤纸条的最上方，D正确。
3．秋季枫树等植物的叶片变为红色，主要是由于花青素增多而叶绿素含量降低所致，实验小组对此进行实验验证：用无水乙醇提取叶片中色素，用层析液进行分离，结果滤纸条上出现四条色素带，靠近层析液的两条色素带非常窄，有关推断不合理的是( )
A．变窄的是叶黄素和叶绿素a
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B．低温叶绿素容易被破坏
C．滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素不溶于无水乙醇 D．叶绿素易溶于无水乙醇 答案 A
解析 叶绿体中色素分离实验中色素带由上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，因此变窄的两条色素带是叶绿素a和叶绿素b，A错误；秋天叶片变黄是因为低温破坏了叶绿素，B正确；如果花青素溶于有机溶剂，则滤纸条上会有花青素，所以滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素不溶于无水乙醇，C正确；提取和分离色素的依据是相关色素易溶于有机溶剂—无水乙醇，D正确。
4.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，右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是( )
A．强光照导致了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．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次 答案 D
解析 图中色素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。据图所示，强光照下叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，A正确；强光照下类胡萝卜素含量上升是应激反应，有利于抵御强光照，这是适应环境的结果，B正确；色素Ⅲ、Ⅳ分别是叶绿素a和叶绿素b，吸收光谱的吸收峰波长分别是425 nm、465 nm，C正确；提取叶绿体中的色素后，画滤液线时，滤液在点样线上多画几次，以利于积累较多的色素，实验效果明显，D错误。
5．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验改进装置，下面与之有关的叙述中，错误的是( )
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A．应将色素滤液滴在a处，而不能滴在b处 B．应向培养皿中倒入层析液
C．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色 D．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形) 答案 C
解析 为了防止色素溶解在层析液中，应将色素滤液滴在a处，而不能滴在b处，A正确；培养皿中倒入层析液分离色素，B正确；实验得到的四个同心圆中，最小的一个圆呈黄绿色，然后向外依次是蓝绿色、黄色、橙黄色，C错误，D正确。
6．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 C．叶黄素、叶绿素a 答案 D
解析 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。
7．将长势相同的四株植物，分别置于不同颜色的玻璃罩内，在同一环境中，接受相同水肥和光照，经过一段时间后，长势最好和最差的依次是( )
B．类胡萝卜素、叶绿素 D．叶绿素、类胡萝卜素
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①红色透明罩 ②绿色透明罩 ③蓝色透明罩 ④无色透明罩 A．④③ C．④② 答案 C
解析 无色透明罩可允许各种颜色的单色光透过，而有色透明罩只允许与透明罩颜色相同的一种单色光透过。在白光下，植物长势最好，在绿光下植物长势最差。
知识点二 叶绿体的结构和功能
8.叶绿体是光合作用的主要场所，下列关于叶绿体的叙述，正确的是( ) A．没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用 B．吸收光能的四种色素分布在基质中 C．叶绿体内膜为光合作用的酶提供了附着位点 D．叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积 答案 D
解析 蓝藻没有叶绿体，但可以进行光合作用，A错误；吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，B错误；叶绿体类囊体膜为光合作用的酶提供了附着位点，C错误；叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积，D正确。
9．关于叶绿体的叙述，正确的是( ) A．叶绿体中的色素主要分布在叶绿体基质中 B．与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中 C．高倍显微镜下可以看到叶绿体含有两层膜 D．叶绿体内部有许多由囊状结构堆叠而成的基粒 答案 D
解析 叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，A错误；与光合作用有关的酶分布于叶绿体基质和类囊体薄膜上，B错误；叶绿体的两层膜是亚显微结构，不能在高倍显微镜下看到，C错误。
10．1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如下图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是( )
B．②① D．③①
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A．细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强 B．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强 C．好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D．好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用增强，则该种光有利于光合作用 答案 B
解析 好氧细菌向O2浓度高的地方集结，据此可推断光合作用的放氧部位和光合作用强度。
[能力提升]
11．下列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．叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上
C．通常情况下，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叶绿素合成受阻引起的 答案 C
解析 叶绿体中的色素能够溶解在乙醇等有机溶剂中，A正确；叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗因没有光照，叶绿素合成受阻，类胡萝卜素的颜色显现出来，最终叶片呈黄色，D正确。
12．为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和好氧性细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的是( )
A．在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱 B．临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中 C．用好氧性细菌起指示作用
D．水绵的带状叶绿体有利于设置对照条件 答案 A
解析 该实验的自变量是光的有无，并不是光的波长，没有必要将混合光分解，A错误；将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行，B正确；实验材料选择好氧细菌可以确定释放氧气多的部位，起指示作用，C正确；水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于设置叶绿体有无光照，D正确。
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高中生物 第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构课时精练(含解析)新人教版必修1
