課時規范練14捕獲光能的色素和結構、光合作用原理的探索(選擇題每小題3分)必備知識基礎練考點一捕獲光能的色素1.(2024·貴州卷)為探究不同光照強度對葉色的影響,取紫鴨跖草在不同光照強度下,其他條件相同且適宜,分組栽培,一段時間后獲取各組光合色素提取液,用分光光度法(一束單色光通過溶液時,溶液的吸光度與吸光物質的濃度成正比)分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是()A.葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素B.分離提取液中的光合色素可采用紙層析法C.光合色素相對含量不同可使葉色出現差異D.測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段2.(2024·廣東深圳二模)某興趣小組合作完成“綠葉中色素的提取和分離”實驗,主要步驟包括:色素的提取→濾紙條制備→畫濾液細線→色素的分離。下列敘述正確的是()A.色素的提取:用無水乙醇和層析液進行色素提取B.濾紙條制備:濾紙條一端剪去兩角并在另一端底部畫細線C.畫濾液細線:防止濾液細線過粗一般只畫一次D.色素的分離:離濾液細線最遠的是橙黃色的條帶3.(2024·山西模擬)下列關于“提取和分離葉綠體色素”實驗的敘述,合理的是()A.用有機溶劑提取色素時,加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B.該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量C.若連續多次重復畫濾液細線可累積更多的色素,但易出現色素帶重疊D.用紅色莧菜葉進行實驗可得到5條色素帶,花青素位于葉綠素a、b之間4.(2024·廣東茂名二模)某小組做了“探究葉齡對葉片中光合色素含量的影響”的實驗,結果如圖,下列敘述錯誤的是()A.用紙層析法來分離葉片中的光合色素B.嫩葉與老葉的葉綠體色素總含量相等C.相同光照強度下嫩葉與老葉光合速率相等D.不同時期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大5.(2024·吉林三模)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響,某同學用無水乙醇提取葉綠體色素,層析后濾紙條的結果如圖(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是()A.強光照導致了該植物葉綠素含量降低,類胡蘿卜素含量增加B.層析液一般可以用石油醚,原理是溶解度高的色素擴散速度慢C.色素Ⅰ比色素Ⅳ吸收的可見光的波長長D.畫濾液線時,濾液在點樣線上只能畫一次考點二葉綠體的結構與光合作用的探索歷程6.(2024·北京昌平二模)在活性氧的脅迫條件下,蛋白質復合體CDC48參與葉綠體內蛋白質降解的具體過程如圖,下列相關敘述錯誤的是()A.葉綠體基質及類囊體膜上都含有蛋白質B.受損傷蛋白質通過自由擴散進入細胞質基質C.在蛋白酶體參與下,受損傷蛋白質的肽鍵斷裂D.CDC48相關基因缺失突變導致受損傷蛋白積累關鍵能力提升練7.(2024·江蘇泰州期末)葉綠體內的類囊體薄膜上色素可以分為兩類:一類是絕大多數的葉綠素a以及全部的葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素,主要是完成吸收和傳遞光能的作用;另一類是少數處于特殊狀態的葉綠素a,這種葉綠素a能夠捕獲光能,并將受光能激發的電子傳送給相鄰的電子受體。下列相關敘述錯誤的是()A.通常用無水乙醇提取葉綠體中的色素B.葉黃素和胡蘿卜素主要吸收紅光和藍紫光C.處于特殊狀態的葉綠素a實現了光能的轉變D.植物生長過程中缺P會導致光合速率下降8.(2024·江蘇模擬預測)羽衣甘藍因其耐寒性和葉色豐富多變的特點,成為冬季重要的觀葉植物。將其葉片色素提取液在濾紙上進行點樣,先后置于層析液和蒸餾水中進行層析,過程及結果如圖所示。已知1、2、3、4、5代表不同類型的色素。下列分析正確的是()A.色素4在層析液中的溶解度最高B.用發黃葉片色素1、2可能缺失C.缺Mg會影響色素1和2的含量D.色素5可能存在于植物的液泡中9.(不定項)(2024·河北張家口模擬)1941年,科學家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法,研究了光合作用中產生的氧氣的來源,實驗部分過程及結果如圖所示。下列敘述不正確的是()A.18O不具有放射性,是穩定的同位素,可用于示蹤物質運行和變化規律B.另一組實驗及結果圖應為將H218O換成H2O,CO2換成C18OC.該實驗的預期結論是光合作用產生的O2中的氧部分來自水D.實驗中小球藻的細胞內含有藻藍素和葉綠素,沒有完整的葉綠體10.(12分)(2024·河北卷)高原地區藍光和紫外光較強,常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響,研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率,以及覆膜后幼苗光合色素的含量,結果如下圖、下表所示。覆膜處理葉綠素含量/(mg·g-1)類胡蘿卜素含量/(mg·g-1)白膜1.670.71藍膜2.200.90綠膜1.740.65回答下列問題。(1)如上圖所示,三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異,其中光可被位于葉綠體上的光合色素高效吸收后用于光反應,進而使暗反應階段的C3還原轉化為和。與白膜覆蓋相比,藍膜和綠膜透過的較少,可更好地減弱幼苗受到的輻射。

(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比,選擇適當波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時,可利用作為溶劑。測定葉綠素含量時,應選擇紅光而不能選擇藍紫光,原因是。

(3)研究表明,覆蓋藍膜更有利于藏川楊幼苗在高原環境的生長。根據上述檢測結果,其原因為(答出兩點即可)。

參考答案課時規范練14捕獲光能的色素和結構、光合作用原理的探索必備知識基礎練1.D解析提取光合色素加入碳酸鈣可以防止葉綠素被破壞,A項正確;由于不同色素在層析液中溶解度不同,因此在濾紙上的擴散速度不同,從而達到分離的效果,這是紙層析法,B項正確;不同光合色素顏色不同,因此光合色素相對含量不同可使葉色出現差異,葉綠素多使葉片呈現綠色,而秋季類胡蘿卜素增多使葉片呈現黃色,C項正確;葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收藍紫光,所以不能用藍紫光波段測定葉綠素含量,D項錯誤。2.D解析光合色素易溶于有機溶劑無水乙醇中,常用無水乙醇提取光合色素,A項錯誤;制備濾紙條時,將干燥的定性濾紙一端剪去兩角,并在距此端底部1cm處用鉛筆畫一條細橫線,B項錯誤;為保證更多的光合色素沉積在濾液細線處,畫濾液細線時,應用毛細吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻畫一條直的濾液細線,待濾液干后,再重復畫一到兩次,C項錯誤;色素在層析液中的溶解度不同,隨著層析液擴散的速度不同,距離濾液細線最遠的為溶解度最高的色素,是橙黃色的胡蘿卜素,D項正確。3.C解析用有機溶劑提取色素時,加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞,A項不合理;該實驗中分離色素的方法是紙層析法,可根據各種色素在濾紙條上呈現的色素帶的寬窄來比較各色素的含量,但該實驗不能具體測定綠葉中各種色素含量,B項不合理;畫濾液細線時要間斷畫2~3次,即等上一次干了以后再畫下一次,若連續多次重復畫濾液細線雖可累積更多的色素,但會造成濾液細線過寬,易出現色素帶重疊,C項合理;花青素存在于液泡中,溶于水不易溶于有機溶劑,故若得到5條色素帶,距離濾液細線最近的色素帶為花青素,應在葉綠素b的下方,D項不合理。4.C解析各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同,從而分離色素,所以用紙層析法來分離葉片中的光合色素,A項正確;嫩葉中色素總含量為6+2=8,老葉中色素總含量為5+3=8,所以嫩葉與老葉的葉綠體色素總含量相等,B項正確;嫩葉與老葉的葉綠素和類胡蘿卜素含量都不同,所以相同光照強度下嫩葉與老葉光合速率不一定相等,C項錯誤;不同發育階段葉綠素含量的變化為6→12→5,類胡蘿卜素的含量變化為2→4→3,所以不同時期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大,D項正確。5.A解析圖示表明強光照下葉綠素帶變窄,類胡蘿卜素帶變寬,說明此時葉綠素含量降低,類胡蘿卜素含量增加,A項正確;層析液由石油醚、丙酮和苯混合而成,原理是溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴散得快,B項錯誤;色素Ⅰ(胡蘿卜素,吸收藍紫光)比色素Ⅳ(葉綠素b,吸收藍紫光和紅光)吸收的可見光的波長短,C項錯誤;在分離色素實驗中,畫濾液細線時,需要重復畫線,以增加色素量,應在第一次畫線晾干后再重復畫一到兩次,D項錯誤。6.B解析葉綠體基質中發生光合作用的暗反應過程,類囊體膜上發生光合作用的光反應過程,兩個反應過程中都有相應功能蛋白起作用,結合圖示可知,葉綠體基質及類囊體膜上都含有蛋白質,A項正確;據圖可知,受損傷蛋白質經蛋白質復合體CDC48作用后,再被蛋白酶體降解,可知受損傷蛋白質由葉綠體進入細胞質基質的方式不是自由擴散,B項錯誤;在蛋白酶體參與下,受損傷蛋白質被降解,故受損傷蛋白質的肽鍵斷裂,C項正確;依題意,蛋白質復合體CDC48參與葉綠體內蛋白質降解,結合圖示,若CDC48相關基因缺失,則細胞中蛋白質復合體CDC48缺失,導致受損傷蛋白質在葉綠體內積累,D項正確。關鍵能力提升練7.B解析葉綠體中的色素能溶于有機溶劑,但不溶于水,因此實驗中常用無水乙醇提取葉綠體中的色素,A項正確;葉黃素和胡蘿卜素主要吸收藍紫光,B項錯誤;少數處于特殊狀態的葉綠素a能捕獲光能,并將光能轉換為電能,實現了光能的轉變,C項正確;植物生長過程中缺P會影響ATP和NADPH的合成,會導致光合速率下降,所以在生產中應適時追施磷肥,D項正確。8.D解析根據層析的結果,色素1距離起點最遠,說明其在層析液中的溶解度最高,A項錯誤;根據在層析液中的層析結果說明色素1、2、3、4依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,發黃葉片缺乏葉綠素,色素3、4可能缺失,B項錯誤;Mg只參與構成葉綠素,故缺Mg會影響色素3和4的含量,C項錯誤;根據在蒸餾水中的層析結果說明,色素5可以溶解在蒸餾水中,推測其可能是存在于植物液泡中的色素,D項正確。9.BCD解析另一組實驗及結果圖應為將H218O換成H2O、CO2換成C18O2、18O2換成O2,其余不變,B項錯誤;該實驗的預期結論是光合作用產生的O2中的O全部來自水,C項錯誤;小球藻是真核生物,不同于藍細菌,具有完整的葉綠體,含有葉綠素和類胡蘿卜素10.答案(1)藍類囊體薄膜C5(CH2O)紫外光(2)無水乙醇葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,選擇紅光而不選擇藍紫光,可以避免類胡蘿卜素對實驗結果的影響(3)高原地區紫外光強烈,覆蓋藍膜后,紫外光透過率較低,可降低紫外光對藏川楊幼苗的傷害;覆蓋藍膜后,藍光的透過率高,用于光合作用的光多,藏川楊幼苗的光合速率大;覆蓋藍膜后,幼苗葉綠素和類胡蘿卜素的含量最高,可以提高藏川楊幼苗對光能的利用率(答出兩點即可)解析(1)三種不同顏色的光中,能被葉綠體中色素高效吸收的是藍光,葉綠體中的色素位于類囊體薄膜上;暗反應中C3還原轉化為C5和(CH2O)。紫外光會對幼苗產生輻射,由題圖可知,藍膜和綠膜對紫外光的透