人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第4节 光合作用与能量转化一 捕获光能的色素和结构第1课时随堂练习题

第4节　光合作用与能量转化

第1课时　捕获光能的色素和结构

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题

1.从绿叶中提取色素,选取的最佳叶片应是(　　)

A.肥嫩多汁的叶片 B.革质叶片

C.刚刚长出来的小嫩叶 D.鲜嫩、颜色浓绿的叶片

答案:D

解析:鲜嫩、颜色浓绿的叶片中色素含量多且易于提取,D项符合题意。

2.某兴趣小组选择了新鲜菠菜的“绿叶”和“嫩黄叶”分别做“绿叶中色素的提取和分离”实验。色素层析结果如下图所示,下列叙述正确的是(　　)

A.提取色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同

B.如果以“绿叶”为实验材料,实验中没加碳酸钙也可能出现与“嫩黄叶”相似的结果

C.如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间,则吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域

D.甲为“嫩黄叶”的实验结果,乙为“绿叶”的实验结果

答案:B

解析:提取色素的原理是叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,A项错误。研磨叶片时加碳酸钙的作用是防止色素被破坏,如果以“绿叶”为实验材料,实验中没加碳酸钙也可能出现与“嫩黄叶”相似的结果,B项正确。由于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,如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间,则吸收光谱最明显的差异出现在红光区域,C项错误。新鲜菠菜的“绿叶”含叶绿素a和叶绿素b较多,叶绿素a带和叶绿素b带都较宽,所以甲为“绿叶”的实验结果,乙为“嫩黄叶”的实验结果,D项错误。

3.李明进行绿叶中色素的分离实验时,用圆形滤纸替换条形滤纸,并在滤纸圆心处滴一滴色素提取液进行层析,结果形成近似同心的四个色素环,由圆心向外处于第三圈的色素环的颜色为(　　)

A.蓝绿色 B.黄绿色 

C.黄色 D.橙黄色

答案:C

解析:由题意及色素在层析液中的溶解度大小可知,处于第三圈的色素为叶黄素,其颜色为黄色。

4.将竖直放置的水绵和某种需氧细菌的混合溶液放在暗处,白光透过三棱镜照在混合液处,一段时间后,需氧细菌的分布情况最可能是(　　)

A.随机、均匀分布在混合液中

B.集中分布在溶液的上层和下层

C.集中分布在溶液的中央位置

D.集中分布在溶液的下层

答案:B

解析:由于色素主要吸收红光和蓝紫光,因此竖直放置的水绵在上层的红光处及下层的蓝紫光处光合作用较强,产生的氧气较多,因此需氧细菌在这两处集中分布。

5.植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放量)来绘制的。下列相关叙述错误的是(　　)

A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光合作用

B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制

C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示

D.叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的

答案:A

解析:类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,几乎不吸收红光,A项错误。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B项正确。CO2的吸收速率和O2的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱,C项正确。根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知,叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,D项正确。

6.下图为叶绿体结构示意图,下列叙述错误的是(　　)

A.①对物质的进出具有选择性

B.吸收光能的色素分布在②上

C.与光合作用有关的酶只分布在③中

D.叶绿体具有双层膜

答案:C

解析:与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和叶绿体基质中。

二、非选择题

7.分别在A、B、C三个研钵中加入5 g剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,并进行色素分离实验,其中一种溶液色素分离结果如下图所示。请回答下列问题。

(1)图中乙色素表示　　　　,该图所表示的实验结果属于　　　　处理得到的溶液。

(2)若利用A处理得到的溶液进行纸层析,得到的实验结果与图示结果　　　　(填“相同”或“不同”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)进行色素分离实验中,层析时关键应注意　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)叶绿素a　C

(2)不同　未加碳酸钙,部分叶绿素被破坏,图中甲、乙对应色素含量较少

(3)不能让滤液细线触及层析液

等级考素养提升

一、选择题

1.下列关于光合色素的叙述,正确的是(　　)

A.类胡萝卜素在层析液中的溶解度小于叶绿素

B.叶绿素可吸收红外光和紫外光用于光合作用

C.植物呈现绿色是由于叶绿素几乎不吸收绿光,而是反射绿光

D.变红枫叶的叶绿体中红色色素增加,叶绿素含量降低

答案:C

解析:类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素,在滤纸条上扩散得快,位于滤纸条上方,A项错误。叶绿素吸收的是可见光,尤其是红光和蓝紫光,B项错误。植物呈现绿色是由叶绿素对绿光吸收量少、反射绿光所致,C项正确。枫叶变红主要是液泡中花青素的作用,D项错误。

2.为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响,进行了相关实验,结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.本实验的自变量是叶绿素含量

B.由图中曲线可知,经低温和暗处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显

C.纸层析分离上述叶片色素提取液,第4组由上到下第一条和第二条色素带会明显变窄

D.若在光照、低温条件下,适度升温或遮光处理均可减少该植物叶片中叶绿素的损失

答案:D

解析:由曲线可知,本实验的自变量为光照强度、温度,因变量为叶绿素含量,A项错误。对比图中曲线可知,曲线4(经低温和光照处理)的植物叶片中叶绿素含量下降最为明显,B项错误。由题图可知,第4组叶绿素含量下降明显,因此由上到下第三条和第四条色素带会明显变窄,C项错误。曲线4与其他曲线对比可知,若在光照、低温条件下,适度升温或遮光处理均可减少该植物叶片中叶绿素的损失,D项正确。

二、非选择题

3.图1表示叶绿素分子以其侧链插入生物膜结构中,图2表示用分光光度计测定的叶绿素a分子对不同光的吸收值。请回答下列问题。

图1

图2

(1)图1所示的生物膜为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)叶绿素a主要吸收　              光。 

(3)有同学认为仅根据吸收光谱图并不能判断哪些波长的光对光合作用最有效,请用以下实验材料用具进行探究。

实验材料及用具:水绵,需氧细菌,三棱镜,白色光源,显微镜等。

实验原理:水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气;                   　。 

实验步骤:

①取一些需氧细菌放在含有一条水绵的溶液中,制成临时装片;

②将临时装片置于　　　　　　　　的环境中; 

③将透过　　　　　　的光投射到临时装片上; 

④观察水绵不同部位聚集的需氧细菌的多少。

实验结果及分析:根据上述实验结果,某同学画出了水绵的作用光谱与叶绿素a吸收光谱曲线,如图3所示(根据在不同波长的光下光合作用的效率绘制成的图像称为作用光谱)。

图3

两者是否完全吻合?　　　　　　,其原因可能是　 　　　　　　　　　。 

答案:(1)类囊体薄膜

(2)蓝紫光和红

(3)需氧细菌会聚集在氧气含量高的部位,可以根据其聚集程度判断氧气释放速率,即光合效率　黑暗、无空气　三棱镜　不完全吻合　参与光合作用的色素除叶绿素a外,还有叶绿素b等其他色素,作用光谱反映的是这些光合作用色素共同作用的结果

解析:(1)图1所示的生物膜上有叶绿素,应是类囊体薄膜。(2)由图2可知,叶绿素主要吸收波长为400~500 nm的蓝紫光和波长为650~700 nm的红光。(3)水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气,而需氧细菌会聚集在氧气含量高的部位,可以根据其聚集程度判断氧气释放速率,即光合效率。临时装片应放置在黑暗且无空气的环境中,然后将通过三棱镜的光照射到临时装片上,观察水绵的不同部位聚集的需氧细菌的多少。由图3可知,两者不完全吻合,因为在叶绿体中参与光合作用的色素除叶绿素a外,还有叶绿素b等其他色素,作用光谱反映的是这些光合作用色素共同作用的结果。