复习与测试第一课时教学设计

第4节

能量之源——光与光合作用

第1课时

捕获光能的色素和结构

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知识点

1.提取和分离叶绿体色素

2.叶绿体色素的种类和作用

3.叶绿体的结构和功能

4.综合考查

A级

合格性水平训练

1.下列有关“提取和分离叶绿体色素”实验的叙述正确的是(

D

) A.加入碳酸钙防止滤液挥发

B.用50%的酒精溶液提取叶片中的色素

C.用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素

D.加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨

解析:色素的提取实验中加入二氧化硅(石英砂)的作用是使得研磨更充分,加入碳酸钙的作用为保护色素不被破坏;用无水乙醇或丙酮等有机溶剂提取色素。

2.某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中,观察到的色素带颜色较浅,其可能原因是(

D

) ①无水乙醇加入量太多

②未加CaCO3

③未加SiO2

④使用放置了两天的菠菜叶

⑤只画了一次滤液细线

A.2种 B.3种 C.4种 D.5种

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www.ziyuanku.com 题号

1,2,10 3,4,5,11 6,7 8,9,12,13,14,15

解析:无水乙醇加入量过多,会造成乙醇中的叶绿素含量浓度小,导致色素带颜色浅;不加CaCO3,研磨时会使叶绿素遭到破坏,提取到的叶绿素少,导致色素带颜色浅;未加SiO2导致研磨得不充分,使色素带颜色浅;菠菜叶失绿,导致色素带颜色浅;画滤液细线次数少,导致色素带颜色浅。

3.下列关于叶绿素的叙述,错误的是(

D

) 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

解析:镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应过程;叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同;叶绿素不能有效地吸收绿光,绿光被反射出去,使植物呈现绿色。

4.如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图,请判定A和B分别为何种色素(

A

)

A.叶绿素、类胡萝卜素

B.类胡萝卜素、叶绿素

C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b 版权所有：中华资源库

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解析:根据图中吸收波峰分析色素A吸收红光和蓝紫光,表示叶绿素;色素B吸收波峰只有蓝紫光,则表示类胡萝卜素。

5.阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如将一瓶叶绿素提取液放在自然光和三棱镜之间,连续光谱中就会出现一些黑色条带,这些条带应位于(

D

) 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:叶绿素包括叶绿素a、叶绿素b,其主要吸收蓝紫光和红光;所以自然光通过叶绿素后,红光、蓝紫光被大量吸收,不能透射而形成黑色条带。

6.下列有关叶绿体的说法正确的是(

D

) A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同

B.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上,酶都分布在基质中

C.叶绿体产生的O2除供自身利用外,还可被线粒体利用

D.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层

解析:叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒,扩大了细胞内的膜面积,这与线粒体不同。叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上;酶在类囊体薄膜和叶绿体基质中都有分布。光合作用不消耗氧气,叶绿体产生的O2可被有氧呼吸第三阶段利用,剩余的O2释放到周围环境中。线粒体产生的CO2被同一细胞的叶绿体利用时需穿过2层线粒体膜和2层叶绿体膜共4层磷脂双分子层。

7.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版权所有：中华资源库

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述错误的是(

A

) A.植物细胞都有叶绿体,叶绿素普遍分布于植物的每个细胞中

B.与光合作用有关的酶分布于类囊体和基质中

C.叶绿体内有许多类囊体,极大地扩大了受光面积

D.叶绿体中的色素分布于类囊体上,且都能吸收蓝紫光

解析:植物的根尖细胞没有叶绿体,因此植物的根尖细胞中没有叶绿素分布。

8.如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法不正确的是(

D

)

A.叶绿体中甲、乙、丙、丁四种色素都分布在类囊体薄膜上

B.衰老叶片中甲、乙两种色素的含量显著减少

C.甲、乙、丙、丁四种色素均可溶于有机溶剂

D.乙色素在层析液中的溶解度最高

解析:甲、乙、丙、丁四种色素依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。四种色素均分布在类囊体薄膜上,均溶于有机溶剂,衰老叶片中叶绿素含量明显减少。丁色素在层析液中的溶解度最大。

9.请回答下列有关高中生物学实验的相关问题。

(1)叶绿体中色素主要分布于

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(2)提取叶绿体色素常用的提取液是

。研磨中为保护色素不被破坏,需要添加

;为使研磨更加充分,需要添加

。 (3)在层析液中的溶解度最低,扩散速度最慢的色素是

。胡萝卜素主要吸收

色的光。 (4)在叶绿体中色素提取和分离实验中,特别要注意不能让层析液没及滤液细线,其原因是

。 解析:(1)叶绿体中色素主要分布于类囊体薄膜上。(2)提取叶绿体色素常用的提取液是无水乙醇。研磨中为保护色素不被破坏,需要添加碳酸钙;为使研磨更加充分,需要添加二氧化硅。(3)叶绿素b在层析液中的溶解度最低,扩散速度最慢。胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(4)若层析液没及滤液细线,则色素被层析液溶解,不能向上扩散。

答案:(1)类囊体薄膜

(2)无水乙醇

碳酸钙

二氧化硅

(3)叶绿素b

蓝紫

(4)色素被层析液溶解不能向上扩散

B级

等级性水平训练

10.某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在分离色素中的各自功能,分别用标准层析液(石油醚∶丙酮∶苯=20∶2∶1)、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的叶绿体色素。分离时间为140秒,实验结果如图所示。下列分析有误的是(

C

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A.标准层析液组为对照组,其他三组为实验组

B.层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素

C.层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素

D.层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的叶绿素a和叶绿素b 解析:与对照组相比,使用丙酮的实验组四种色素在层析液中几乎没有分离开来,说明丙酮可以溶解色素,但是不能分离色素。

11.红枫是一种木本观赏植物,在生长季节叶片呈红色,下列关于该植物的叙述,正确的是(

C

) A.红枫叶片不含叶绿素

B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光

C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用

D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用

解析:红枫叶片呈红色是因为其液泡中含有红色的花青素,花青素反射红光,因此叶片呈红色;红枫叶片有叶绿体含叶绿素,能吸收光能进行光合作用;液泡中的色素不能吸收光能用于光合作用。

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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为色素条带)。下列叙述错误的是(

D

) 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

解析:根据题图来看:强光照导致了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;分离色素画滤液细线时,重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作。

13.如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,相关叙述错误的是(

C

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A.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同

B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色

C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域

D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大

解析:纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度大的随层析液在滤纸上的扩散速度快。避光生长的韭黄只含有两种色素:胡萝卜素、叶黄素;叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,故两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域;研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏,韭黄中不含叶绿素,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大。

14.关于提取和分离叶绿体色素实验: (1)某同学在做“提取和分离叶绿体色素”实验时,操作情况如下表述: ①将5 g新鲜完整的菠菜叶,放在研钵中,加入适宜无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙以后,迅速研磨。

②用毛细吸管吸取少量滤液,沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线,并连续迅速地重复画2~3次。

③把画好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散。

实验结果失败,请指出其错误并改正: 版权所有：中华资源库

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①

。 ②

。 ③

。 (2)

某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别,选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”做“提取和分离叶绿体色素”实验,色素层析结果如图,请根据实验结果回答: 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

。 解析:(1)选择新鲜的实验材料,叶片应剪碎,画滤液细线要求细、齐、直,并且等上次画线干燥后再画线;在层析时,不能摇晃,以防止层析液没及滤液细线。

(2)绿叶组中应含有较多的叶绿素,嫩黄叶组中应含有相对较多的类胡萝卜素。

答案:(1)①不应该用完整叶片而应剪碎

②不应该连续迅速重复画线,而应待滤液细线干燥后再重复画线

③不应该摇晃,以免层析液没及滤液细线

(2)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

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15.为了研究叶绿素合成所需的条件,有人设计了如下实验步骤: ①配制培养基:1号(含蔗糖、水、植物必需的各种无机盐等)、2号(不含Mg2+,其他成分与1号相同)。

②小麦种子用清水浸泡后消毒,在无菌条件下,将种子的胚剥离,去掉胚乳。

③在无菌条件下,将胚接种在培养基上。培养两周后,观察幼苗的颜色。如表所示:

组别

甲

项目

培养基

培养瓶数目

每瓶接种

10 数目

光照16 h·d-1

培养条件

25 ℃

幼苗颜色

绿色

25 ℃

黄色

25 ℃

黄色

10 ℃

黄绿色

光照16 h·d-1

黑暗

光照16 h·d-1

10 10 10 1号

5 2号

5 1号

5 1号

5 乙

丙

丁

请分析回答下列问题: (1)实验中为何不采用完整种子萌发的方法,而是去掉胚乳,将胚接种在不同的培养基上萌发?

。 (2)培养基中的各种无机盐以离子形式被胚细胞吸收,其吸收具有

性。 (3)表格包含了多组对照实验,请列出每组对照实验并写出相应的结版权所有：中华资源库

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论

。 :

解析:通过上述实验结果可知,甲组为对照组,甲组与乙组的培养基不同,乙组的培养基中不含Mg2+,甲、乙对照可得出Mg2+是合成叶绿素的必需条件的结论;甲组与丙组相比较变量是有无光照,在没有光照的条件下,不能形成叶绿素,所以光照是合成叶绿素必需的条件;甲组与丁组相比较变量是温度,甲的温度较为适宜,而丁组的温度稍低,所以合成的叶绿素较少。

答案:(1)种子的胚乳中可能含有一定量的Mg2+,会影响实验结果

(2)选择

(3)甲组与乙组对照表明Mg2+是合成叶绿素所必需的一种元素;甲组与丙组对照表明叶绿素的合成需要光照;甲组与丁组对照表明叶绿素的合成需要适宜的温度

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