高中生物人教版必修1作业第五章第4节能量之源-光与光合作用课时1（系列二）

课后作业一、选择题(每小题5分，共60分)1．如图表示新鲜菠菜叶中四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．叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上B．四种色素均可吸收蓝紫光C．四种色素在层析液中溶解度最大的是ⅢD．发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ【解析】依据图中显示的四种色素的相对含量及其与滤液细线的距离，可推知：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上，A项正确；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，B项正确；4种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅰ，C项错误；菠菜叶发黄，是因为叶绿素a(呈蓝绿色)和叶绿素b(呈黄绿色)含量减少，使胡萝卜素(呈橙黄色)和叶黄素(呈黄色)的颜色显现出来，因此，发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ，D项正确。【答案】C2.下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。下列相关叙述错误的是()A．应向培养皿中倒入层析液B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈蓝绿色【解析】利用色素在层析液溶解度不同，导致扩散速度不同进行分离，A正确。应将滤液滴在a，才能让色素随着层析液向四周扩散，滴在b处色素会溶解在层析液，B正确。由于色素在层析液溶解度不同，导致其在滤纸上向四周扩散速度不同，出现四个不同颜色的同心圆，C正确。最小的一个圆为扩散速度最慢的叶绿素b，为黄绿色，D错。【答案】D3.利用新鲜的菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验，滤液经层析后，色素带在滤纸条上的分布顺序是()【解析】叶绿体中色素提取液分离时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不同，溶解度越大则扩散速度越快，反之则越慢，因而能实现色素分离；叶绿体中四种色素在层析液中的溶解度大小顺序是胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b，所以层析结果应该是A。BCD错误。【答案】A4．关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，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条用于层析C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素【解析】过滤主要是将滤渣和滤液分开，要用吸水性差的纱布而不能用吸水性强的滤纸过滤研磨液，A错误；干燥处理定性滤纸是为了让层析液能够更快的上升，使色素更好地分离，B正确；画滤液细线，要等一次画完干燥后才能重复，防止滤液细线过粗，C错误；叶绿体中色素为脂溶性的，要用无水乙醇溶解，D错误。【答案】B5.如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为()A．红色B．黄色C．绿色D．紫色【解析】叶绿体色素提取分离实验中，由于叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，因而随层析液在滤纸上扩散的速度也不同，溶解度越大则扩散的速度越快，所以图中从左到右的色素依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素；由柱形图可知该叶片中类胡萝卜素的含量高于叶绿素的含量，所以该叶片是衰老的叶片，颜色发黄，B正确；A、C、D错误。【答案】B6.下列关于绿色植物叶绿体中色素的描述，正确的是()A．叶绿素a呈黄绿色B．叶绿素b在红光部分有很高的吸收峰C．Ca是构成叶绿素分子的必需元素D．胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光【解析】叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，A错误；叶绿素b在红光部分有很高的吸收峰，B正确；Mg是构成叶绿素分子的必需元素，C错误；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，D错误。【答案】B7．如图表示竖直放置的水绵与某种好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，好氧细菌的分布情况最可能是()A．集中分布在上下两端B．均匀分布在混合液中C．集中分布在中央位置D．集中分布在溶液下层【解析】白光经三棱镜色散之后，在上部形成红色光带，在下部形成蓝紫光带，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，所以在两端光合作用最强，产生的氧气最多，好氧细菌会集中分布在上下两端，A项正确，B、C、D项错误。【答案】A8.某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失变异植株，给叶片红光照射，测定叶片的光吸收状态和进行叶片色素层析条带分析(从上到下)，与正常叶片相比，实验结果是()A．光吸收差异显著，色素带缺第2条B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条C．光吸收差异显著，色素带缺第3条D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条【解析】叶黄素主要吸收蓝紫光，对红光吸收极少，所以给叶片红光照射时，光吸收差异不显著。叶片色素层析条带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以如果叶黄素缺失，则色素带缺第2条，故B项正确，A、C、D项错误。【答案】B9.如图是新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果，下列描述中正确的是()A．能转换光能的色素位于色素带①中B．寒冷时，色素带④较色素带②更易被破坏C．色素带③的扩散速度小于②D．色素带③和④属于类胡萝卜素【解析】少数叶绿素a能够转化光能，图中滤纸条上的色素带②为叶绿素a，故A错误；寒冷时，叶绿素比类胡萝卜素易被破坏，故B错误；滤纸条上的色素带越靠上，扩散速率越大，故C错误；色素带③和④分别为胡萝卜素和叶黄素，都属于类胡萝卜素，故D正确。【答案】D10.下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()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；光下生长的韭菜叶绿体中含有四种色素：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)，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，故C项错误；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，则D项正确。【答案】C11．以下关于色素的提取与分离实验的叙述中，正确的是()A．提取色素时未加碳酸钙将会使蓝绿色的色素带变窄，橙黄色的色素带基本没变化B．由于绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中，所以可用无水乙醇分离色素得到四条色素带C．溶解度最大的色素带距离滤液细线最近D．滤纸条上最宽的色素带是叶绿素b【解析】碳酸钙可防止叶绿素破坏，提取色素时未加碳酸钙部分叶绿素被破坏，会使蓝绿色的色素带变窄，A正确；分离色素使用层析液，B错误；溶解度最大的色素，扩散最快，距离滤液细线最远，C错误；含量最多的色素是叶绿素a，在滤纸条上色素带最宽，D错误。【答案】A12．利用乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素后，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(如左图所示)，当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确位置应为()【解析】在层析液中，胡萝卜素扩散速度最快，其次是叶黄色，再次是叶绿素a，最慢的是叶绿素b，所以选B。【答案】B二、非选择题(共40分)13．(14分)下图1表示叶绿素分子以其侧链插入到生物膜结构中，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。(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(由在不同波长光的作用下的光合效率绘制成的图象称为作用光谱)。请用以下实验材料用具进行探究。实验材料及用具：水绵、好氧并可以游动的细菌、三棱镜、白色光源、显微镜等。实验原理：①水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气。②_____________________________________________________________________。实验步骤：①取一些好氧并可以游动的细菌放在一条水绵的溶液中，制成临时装片。②将临时装片置于________的环境中。③将________的光投射到一段水绵上。④观察水绵不同部位聚集的好氧细菌的多少。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。两者是否完全吻合？________，其原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)图1上面有色素应是类囊体薄膜。(2)由图可知叶绿素主要吸收400～500nm的蓝紫光和650～700nm红橙光。(3)实验原理中因为水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气，而好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。实验步骤：临时装片应放置在黑暗且无空气环境中，然后将光照即通过三棱镜的光照射到一段水绵上，观察水绵的聚集部位。由实验结果可知两者不是完全相同，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。【答案】(1)类囊体薄膜(2)红橙光和蓝紫(3)实验原理：②好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实验步骤：②黑暗无空气③通过三棱镜实验结果及分析：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14．(14分)叶绿体中色素能够溶解在有机溶剂乙醇中，因此实验室中用无水乙醇提取叶绿体中的色素。能否用丙酮作为溶剂替代无水乙醇呢？请完善实验，探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂，并对实验中存在的问题进行分析。(1)材料用具：新鲜的绿色叶片，干燥的定性滤纸，尼龙布，丙酮，无水乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙等。(2)方法步骤：①提取绿色叶片中的色素。a．取两个研钵分别编号为1、2。b．分别向两个研钵中加入________________________________________________________________________。c．向1号研钵中加入2～3mL无水乙醇，___________________________________________________，均进行充分研磨。d．将研磨液过滤到试管中，并及时用棉塞塞紧试管口。②制备滤纸条。将干燥处理的定性滤纸剪成两个长10cm，宽1cm的长条，在距一端1cm处用圆珠笔画线并剪去两角。③点样。分别用毛细吸管吸取少量滤液，分别在两条滤纸条上沿横线均匀地画滤液细线，紧接着重复画1～2次。④分离叶绿体中的色素。将层析液2mL倒入两支编号为1、2的大试管中。然后，将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，并让层析液没及滤液细线。(3)观察实验结果。请绘出正确的实验结果，并注明色素种类及相应颜色。(4)结果预测及分析：①2号滤纸条与1号出现一致色素带，并分离明显，则说明________________________________________________________________________。②______________________________________________________________________，则说明________________________________________________________________________。③2号滤纸条无色素带，1号滤纸条色素带分离明显________________________________________________________________________。(5)请纠正方法步骤中的错误。纠正一：________________________________________________________________________。纠正二：________________________________________________________________________。纠正三：________________________________________________________________________。【解析】本题考查实验设计能力及分析能力。要探究丙酮是否可以作为溶剂替代无水乙醇就应设计实验以丙酮作溶剂提取叶绿体中的色素，并与以无水乙醇作溶剂提取叶绿体中的色素的分离效果作比较。实验设计要遵循单一变量原则，即只有提取液不同，而其他都应相同。结果有三种可能情况，即a.与对照组基本一样；b.比对照组效果差；c.得不到分离的色素带。改错方面考查对实验注意问题的掌握。【答案】(2)①b.5g剪碎的绿色叶片、少许二氧化硅和碳酸钙c．向2号研钵中加入2～3mL的丙酮(3)如图(4)①丙酮可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂②2号滤纸条与1号相比，现象不如1号明显丙酮作为提取叶绿体中色素的有机溶剂效果不佳③丙酮不能作为提取叶绿体中色素的有机溶剂(5)纠正一：制备滤纸条时，应改为用铅笔画线并编号1、2纠正二：点样时，应干燥后重复画滤液细线1