第15講捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)(時間:30分鐘滿分:36分)基礎(chǔ)強化練選擇題:1~6題,每題2分。1.(色素的提取和分離|2024·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(xì)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(jìn)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(xì)線[C]畫濾液細(xì)線:防止濾液細(xì)線過粗一般只畫一次[D]色素的分離:離濾液細(xì)線最遠(yuǎn)的色素吸收藍(lán)紫光2.(色素提取|2024·福州模擬)分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個研缽中加2g剪碎的新鮮菠菜綠葉,并按如表所示添加試劑,經(jīng)研磨、過濾得到3種不同顏色的溶液(深綠色、黃綠色、幾乎無色),則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個研缽中的溶液顏色分別是()處理ⅠⅡⅢSiO2(少量)+++CaCO3(少量)-++無水乙醇(10mL)+-+蒸餾水(10mL)-+-注:“+”表示添加;“-”表示不添加。[A]幾乎無色、黃綠色、深綠色[B]深綠色、幾乎無色、黃綠色[C]黃綠色、深綠色、幾乎無色[D]黃綠色、幾乎無色、深綠色3.(色素分離|2024·深圳調(diào)研)如圖是對菠菜葉片葉綠體色素分離的結(jié)果示意圖。下列相關(guān)分析正確的是()[A]a的操作目的是方便層析液的吸附[B]b選用鉛筆細(xì)線能夠促進(jìn)色素的層析[C]如果c、d帶寬減小,一定是忘記添加碳酸鈣[D]色素f在層析液中的溶解度最大4.(葉齡對色素含量的影響|2024·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(jié)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中色素總含量相等[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幅度比類胡蘿卜素的大5.(葉綠體結(jié)構(gòu)|2024·重慶模擬)如圖為某真核細(xì)胞內(nèi)兩種具有雙層膜細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)(部分)示意圖,有關(guān)分析錯誤的是()[A]圖a表示線粒體,其內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊,增大了膜面積[B]圖b表示葉綠體,其內(nèi)具有少量的DNA和RNA[C]圖a、b中內(nèi)、外膜化學(xué)成分無明顯差異[D]圖a、b代表的細(xì)胞器均與能量轉(zhuǎn)化有關(guān)6.(色素的提取和分離|2024·天津一模)下圖表示利用紙層析法分離新鮮菠菜葉中光合色素的實驗示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()[A]實驗所用吸水紙的干燥度不影響實驗的結(jié)果[B]①和②對應(yīng)的色素主要吸收藍(lán)紫光和紅光[C]①~④對應(yīng)的色素依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b[D]若在研磨葉片時沒有加入二氧化硅,則得不到任何色素環(huán)能力提升練選擇題:7~9題,每題4分。7.(葉綠體中色素的種類|2025·福州期中)研究發(fā)現(xiàn),不同環(huán)境條件下,葉綠素a和葉綠素b之間可以相互轉(zhuǎn)化,這種轉(zhuǎn)化稱為“葉綠素循環(huán)”。在適當(dāng)遮光條件下,葉綠素a與葉綠素b的比值會降低,以適應(yīng)環(huán)境。如圖為綠葉中色素的吸收光譜,其中②表示葉綠素b,③表示葉綠素a。下列敘述錯誤的是()[A]葉片在640~660nm波長光下釋放氧氣主要是由葉綠素參與光合作用引起的[B]利用紙層析法分離色素時,②對應(yīng)的條帶離畫線處最近[C]由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后,短時間內(nèi)葉綠體中C3的量增加[D]弱光下②的相對含量增高有利于植物對弱光的利用8.(色素分離|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(xué)用乙醇提取葉綠體色素,層析后濾紙條的結(jié)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(dǎo)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在濾紙條上的擴(kuò)散速度慢[C]色素Ⅰ比色素Ⅳ吸收的可見光的波長長[D]畫濾液細(xì)線時,濾液在點樣線上只能畫一次9.(探究溫度對紅色素提取量的影響|2024·成都模擬)為探究和開發(fā)天然食用色素,某研究小組取等量相同品種的紅棗,用某種溶劑提取紅棗中水溶性的紅色素,用紫外光譜儀測定不同溫度下提取液的吸光度(吸光度越大,紅色素含量越高),實驗結(jié)果如圖所示。下列分析不合理的是()[A]取等量相同品種的紅棗保證單一變量原則[B]提取紅色素的較適宜溫度在60~80℃之間[C]提取紅棗中紅色素的溶劑不能用于提取光合色素[D]實驗?zāi)康氖翘骄繙囟葘t棗中紅色素合成的影響10.(12分)(施肥對葉綠素含量的影響|2025·蘭州聯(lián)考)在農(nóng)作物的不同生長期施加復(fù)合肥,對農(nóng)作物的產(chǎn)量有不同的影響。實驗人員為研究這種影響,進(jìn)行了相關(guān)實驗。回答下列問題。(1)某種復(fù)合肥中氮和磷的比例為4∶1,氮、磷元素是組成農(nóng)作物細(xì)胞的(填“大量”或“微量”)元素。同時含有這兩種元素的有機物有(答出2種)等。

(2)實驗人員以品種A水稻為實驗材料,在不同時期施加復(fù)合肥,測定實驗組的葉綠素含量和增產(chǎn)量(實驗組和對照組的差值),結(jié)果如圖1、2所示。注:1畝=666.67m2①葉綠素主要吸收光,常用(填試劑)來提取。實驗結(jié)果表明,施加含氮和磷的復(fù)合肥后,不同時期實驗組的葉綠素含量均高于對照組的,這可能是因為。

②據(jù)圖2分析,在期施加復(fù)合肥,品種A水稻的增產(chǎn)量最大。

(3)請設(shè)計實驗比較復(fù)合肥對品種A、B不同時期的影響,寫出簡要的思路:

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第15講捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.D光合色素易溶于有機溶劑,常用無水乙醇提取光合色素;制備濾紙條時,將干燥的定性濾紙條一端剪去兩角,并在距此端底部1cm處用鉛筆畫一條細(xì)橫線;為保證更多的光合色素沉積在濾液細(xì)線處,畫濾液細(xì)線時,應(yīng)用毛細(xì)吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻畫一條直的濾液細(xì)線,待濾液干后,再重復(fù)畫一到兩次;色素在層析液中的溶解度不同,隨著層析液擴(kuò)散的速度不同,距離濾液細(xì)線最遠(yuǎn)的為溶解度最大的胡蘿卜素,胡蘿卜素吸收藍(lán)紫光。2.D由題中表格可知,研缽Ⅰ中未加入CaCO3,從而導(dǎo)致研磨過程中部分葉綠素被破壞,因而提取液呈黃綠色;研缽Ⅱ中加入蒸餾水,而未加入無水乙醇,由于光合色素不溶于蒸餾水,因此研缽Ⅱ中的溶液幾乎無色;研缽Ⅲ中加入了CaCO3、SiO2和無水乙醇,未加入蒸餾水,可得到正常的提取液,故溶液呈深綠色。3.D題圖中a的操作即剪去濾紙條的兩個角,其目的是防止層析液在濾紙條兩邊擴(kuò)散過快,導(dǎo)致得到的色素帶不整齊;b選用鉛筆細(xì)線能夠使濾液細(xì)線畫得細(xì)而直,得到的色素帶比較整齊,便于觀察;c、d帶對應(yīng)的色素分別為葉綠素b、葉綠素a,二者帶寬減小說明濾液中葉綠素含量減少,原因可能是忘記添加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞,也可能是菠菜葉片不新鮮,葉綠素含量少;色素f是胡蘿卜素,在層析液中的溶解度最大,擴(kuò)散最快,位于濾紙條的最上方。4.C各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)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;嫩葉的葉綠體中色素含量為6+2=8,老葉的葉綠體中色素含量為5+3=8,所以嫩葉與老葉的葉綠體中色素總含量相等;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;不同發(fā)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幅度比類胡蘿卜素的大。5.C圖a中,內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴,增大了膜面積,可以判斷圖a為線粒體。圖b含有基粒,表示葉綠體,其內(nèi)具有少量的DNA和RNA。線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所,含有與有氧呼吸有關(guān)的酶,與線粒體外膜的成分有明顯差異;而葉綠體的內(nèi)、外膜成分相似。圖a、b代表的細(xì)胞器(線粒體與葉綠體)均與能量轉(zhuǎn)化有關(guān)。6.C實驗所用吸水紙的干燥度影響實驗的結(jié)果,故應(yīng)用干燥的吸水紙;溶解度最大的最先在濾紙上層析,擴(kuò)散的距離最遠(yuǎn),根據(jù)色素在濾紙上擴(kuò)散的距離,可以判斷①~④對應(yīng)的色素依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,其中①和②主要吸收藍(lán)紫光;在研磨時沒有加入二氧化硅,則研磨不充分,結(jié)果各條色素帶均會變窄顏色變淺。7.C①代表的類胡蘿卜素對640~660nm波長的光沒有吸收值,而葉綠素能吸收該波長的光,因此在該波長下,葉片釋放氧氣是葉綠素吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能引起的;葉綠素b在濾紙條上的擴(kuò)散速度最慢,利用紙層析法分離色素時,②葉綠素b對應(yīng)的條帶離畫線處最近;由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后,光照增強,色素吸收的光能增多,光反應(yīng)增強,ATP和NADPH增多,短時間內(nèi)C3的量減少;由題意可知,葉綠素a與葉綠素b的比值降低有利于植物適應(yīng)遮光環(huán)境,故②葉綠素b弱光下含量增高,有利于植物對弱光的利用。8.A題圖所示表明強光照下葉綠素寬度變窄,類胡蘿卜素寬度變寬,說明此時葉綠素含量降低,類胡蘿卜素含量增加;層析液一般可以用石油醚,原理是溶解度高的色素在濾紙條上的擴(kuò)散速度快;色素Ⅰ(胡蘿卜素,吸收藍(lán)紫光)比色素Ⅳ(葉綠素b,吸收藍(lán)紫光和紅光)吸收的可見光的波長短;在分離色素實驗中,畫濾液細(xì)線時,需要重復(fù)畫線,增加色素量,但操作應(yīng)在前一次畫線晾干后再進(jìn)行重復(fù)操作。9.D實驗過程中應(yīng)保持無關(guān)變量一致,保證單一變量原則,取等量相同品種的紅棗是保證單一變量原則;分析題圖可知,用某種溶劑提取紅棗中水溶性的紅色素,在70℃時吸光度最高,說明在60~80℃之間,提取紅色素溫度較適宜;光合色素是脂溶性色素,紅棗中紅色素是水溶性的,提取紅棗中紅色素的溶劑不能用于提取光合色素;題圖中自變量是溫度,因變量是提取液的吸光度,因此實驗?zāi)康氖翘骄繙囟葘t棗中紅色素提取量的影響。10.【答案】(除標(biāo)注外,每空2分)(1)大量(1分)ATP、NADPH、核酸(2)藍(lán)紫光和紅(1分)無水乙醇(或體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉)(1分)水稻吸收復(fù)合肥中的氮元素后用于葉綠素的合成分蘗(3)在上述實驗條件下栽培品種B,測定各時期品種B的葉綠素含量和增產(chǎn)量,然后與品種A的進(jìn)行比較(3分)【解析】(2)①葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b,主要吸收藍(lán)紫光和紅光;復(fù)合肥是一種含有氮、磷、鉀中兩種或兩種以上營養(yǎng)元素的化肥,施加復(fù)合肥后,不同時期實驗組的葉綠