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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构课时练习
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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构课时练习，共7页。
1．下面有关叶绿体的叙述，正确的是( )
A．叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上
B．叶绿体的色素分布在外膜和内膜上
C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
解析：叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。
答案：A
2．关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是( )
A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．叶绿体中的色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同
C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理
D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
解析：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨前要向研钵中加入少许“二氧化硅和碳酸钙，再加入10 mL无水乙醇，因此C项不正确。
答案：C
3．吸收光能的色素分布在( )
A．叶绿体的外膜上
B．类囊体的薄膜上
C．叶绿体的内膜上
D．叶绿体的基质中
解析：叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上。
答案：B
4．在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是( )
A．未加石英砂，研磨不充分
B．一次加入大量的丙酮提取
C．分次加入少量丙酮提取
D．使用放置数天的菠菜叶
解析：实验中收集到的滤液绿色过浅，一方面可能是绿叶放置时间过长，叶绿素分解了或研磨得不充分；另一方面可能是加入的溶剂过多，不会是分次加入少量丙酮提取所致。
答案：C
5．下列分离叶绿体中色素的装置正确的是( )
解析：色素分离的方法：画好滤液细线的滤纸条下端要插入层析液中不要让滤液细线没入层析液中，因为色素易溶于层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果；要盖上培养皿盖，防止层析液挥发，因为层析液中的无水乙醇或丙酮等化学药剂都有挥发性，易产生危险(如爆炸)，也会影响色素分离效果。
答案：A
6．下列关于叶绿体中色素的叙述，错误的是 ( )
A．矿质元素能影响叶绿素的合成
B．提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂
C．低温条件下色素合成受阻
D．黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在
解析：Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。
答案：B
7．美国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何：__________________，如此分布是因为光合作用释放了________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在________、________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？________________，在________光点的细菌特别多。
解析：(1)白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作用的位置在叶绿体上，色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上，而酶有的分布在类囊体上，有的分布在叶绿体的基质中。(3)在C实验中的自变量是光质，主要有红、绿、蓝三色光，而在红光和蓝光光点的好氧细菌远远多于绿光光点。
答案：(1)细菌集中在叶绿体周围 O2
(2)叶绿体 类囊体的薄膜上 类囊体上和基质中
(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝光
[能力提升练]
8．德国植物学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 ③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光能将CO2转变成了淀粉
A．①～④全部 B．只有②③④
C．只有①②③ D．只有②③
解析：该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，①错误。该实验只能证明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光能将CO2转变成了淀粉，④错误。
答案：D
9．某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是( )
A．甲可能是因为研磨时未加入SiO2
B．乙可能是因为研磨时未加入CaCO3
C．丙可能是误用蒸馏水作提取液和层析液
D．丁是正确操作得到的理想结果
解析：色素的提取和分离实验中，SiO2可使菠菜叶研磨充分，CaCO3可防止叶绿素受到破坏，未加入SiO2和CaCO3时，会发生甲、乙图示的现象；丙图中色素含量基本为零，可能是误用蒸馏水作提取液和层析液的结果；丁图显示含量最高的是叶黄素，实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多。
答案：D
10．下图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )
A．①和②具有选择透过性功能
B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C．③和④中都有与光合作用有关的酶
D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用
解析：①②表示叶绿体的双层膜，它们是具有选择透过性的，③为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶，④中基质也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶，所以色素和光合作用的酶是进行光合作用的需要条件。具有上述条件而不具有叶绿体的蓝藻也能进行光合作用。
答案：D
11．下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．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
解析：叶绿素能吸收短波的蓝紫光和长波的红光，类胡萝卜素主要吸收短波的蓝紫光。
答案：A
12．下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是( )
A．Y2的质量大于Y3的质量
B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C．②中水的质量大于④中水的质量
D．试管①的质量大于试管②的质量
解析：Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；④中小球藻中含有(CHeq \\al(18,2 )O)的有机物，而①中小球藻含有(CH2O)的有机物，故④中小球藻质量大于①中的；④和②中的水都为Heq \\al(18,2 )O，且含量相同，因此质量相等；在试管①和②原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②。
答案：C
13．分别在A、B、C三个研钵中加2克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，即：深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。
注：“＋”代表加入该物质，“－”代表未加入该物质。
试回答：
(1)A处理得到的溶液颜色是____________________________，
原因是_____________________________________________。
(2)B处理得到的溶液颜色是_____________________________，
原因是____________________________________。
(3)C处理得到的溶液颜色是______________________________，
原因是______________________________________。
解析：(1)因为A中未加CaCO3，使其中的部分叶绿素受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。(2)B中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中，故溶液几乎无色。(3)C中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素能溶解于有机溶剂乙醇中，故溶液为深绿色。
答案：(1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏 (2)几乎无色 叶绿素不溶于水 (3)深绿色 大量叶绿素溶于乙醇中
[素养养成练]
14．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素：
eq \a\vs4\al\c1(绿色,叶片) eq \a\vs4\al\c1( X,碳酸钙)―→提取液―→过滤液―→浓缩液―→eq \a\vs4\al\c1(叶绿素,粗产品)
Ⅱ.探究 pH 对叶绿素稳定性的影响：
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 ℃)下进行实验，方法和结果如表所示。
注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
(1)提取食用叶绿素的X应该为________________________________________________，
原因是__________________________________________。
(2)表中 Y 应该为________________________________，
原因是______________________________________________。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则______________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。
解析：(1)色素不溶水，只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒，所以应选择对人体无害的有机溶剂。(2)分析题中表格不难得出Y等于8.0，原因是pH是该实验的自变量，④到①pH逐渐增大且相邻两组的pH相差1，所以①组的pH应该为8.0。(3)从表中信息可知，酸性条件下天然叶绿素色素容易被破坏造成食品失绿而影响品质。(4)该叶绿素粗产品来自植物，检测其中是否含有其他色素可用纸层析法。
答案：(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精) 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 (2)8.0 实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿体稳定性的影响 (3)酸性 由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质 (4)纸层析法，其主要步骤：①制备滤纸条，②画色素液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带。
处理
A
B
C
SiO2(少量)
＋
＋
＋
CaCO3(少量)
－
＋
＋
95%乙醇(10毫升)
＋
－
＋
蒸馏水(10毫升)
－
＋
－
实验组号
叶绿素溶
液(mL)
调 pH 至
处理时间
(min)
溶液颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
1．下面有关叶绿体的叙述，正确的是( )
A．叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上
B．叶绿体的色素分布在外膜和内膜上
C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
解析：叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。
答案：A
2．关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是( )
A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．叶绿体中的色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同
C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理
D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
解析：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨前要向研钵中加入少许“二氧化硅和碳酸钙，再加入10 mL无水乙醇，因此C项不正确。
答案：C
3．吸收光能的色素分布在( )
A．叶绿体的外膜上
B．类囊体的薄膜上
C．叶绿体的内膜上
D．叶绿体的基质中
解析：叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上。
答案：B
4．在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是( )
A．未加石英砂，研磨不充分
B．一次加入大量的丙酮提取
C．分次加入少量丙酮提取
D．使用放置数天的菠菜叶
解析：实验中收集到的滤液绿色过浅，一方面可能是绿叶放置时间过长，叶绿素分解了或研磨得不充分；另一方面可能是加入的溶剂过多，不会是分次加入少量丙酮提取所致。
答案：C
5．下列分离叶绿体中色素的装置正确的是( )
解析：色素分离的方法：画好滤液细线的滤纸条下端要插入层析液中不要让滤液细线没入层析液中，因为色素易溶于层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果；要盖上培养皿盖，防止层析液挥发，因为层析液中的无水乙醇或丙酮等化学药剂都有挥发性，易产生危险(如爆炸)，也会影响色素分离效果。
答案：A
6．下列关于叶绿体中色素的叙述，错误的是 ( )
A．矿质元素能影响叶绿素的合成
B．提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂
C．低温条件下色素合成受阻
D．黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在
解析：Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。
答案：B
7．美国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何：__________________，如此分布是因为光合作用释放了________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在________、________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？________________，在________光点的细菌特别多。
解析：(1)白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作用的位置在叶绿体上，色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上，而酶有的分布在类囊体上，有的分布在叶绿体的基质中。(3)在C实验中的自变量是光质，主要有红、绿、蓝三色光，而在红光和蓝光光点的好氧细菌远远多于绿光光点。
答案：(1)细菌集中在叶绿体周围 O2
(2)叶绿体 类囊体的薄膜上 类囊体上和基质中
(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝光
[能力提升练]
8．德国植物学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 ③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光能将CO2转变成了淀粉
A．①～④全部 B．只有②③④
C．只有①②③ D．只有②③
解析：该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，①错误。该实验只能证明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光能将CO2转变成了淀粉，④错误。
答案：D
9．某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是( )
A．甲可能是因为研磨时未加入SiO2
B．乙可能是因为研磨时未加入CaCO3
C．丙可能是误用蒸馏水作提取液和层析液
D．丁是正确操作得到的理想结果
解析：色素的提取和分离实验中，SiO2可使菠菜叶研磨充分，CaCO3可防止叶绿素受到破坏，未加入SiO2和CaCO3时，会发生甲、乙图示的现象；丙图中色素含量基本为零，可能是误用蒸馏水作提取液和层析液的结果；丁图显示含量最高的是叶黄素，实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多。
答案：D
10．下图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )
A．①和②具有选择透过性功能
B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C．③和④中都有与光合作用有关的酶
D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用
解析：①②表示叶绿体的双层膜，它们是具有选择透过性的，③为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶，④中基质也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶，所以色素和光合作用的酶是进行光合作用的需要条件。具有上述条件而不具有叶绿体的蓝藻也能进行光合作用。
答案：D
11．下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．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
解析：叶绿素能吸收短波的蓝紫光和长波的红光，类胡萝卜素主要吸收短波的蓝紫光。
答案：A
12．下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是( )
A．Y2的质量大于Y3的质量
B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C．②中水的质量大于④中水的质量
D．试管①的质量大于试管②的质量
解析：Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；④中小球藻中含有(CHeq \\al(18,2 )O)的有机物，而①中小球藻含有(CH2O)的有机物，故④中小球藻质量大于①中的；④和②中的水都为Heq \\al(18,2 )O，且含量相同，因此质量相等；在试管①和②原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②。
答案：C
13．分别在A、B、C三个研钵中加2克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，即：深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。
注：“＋”代表加入该物质，“－”代表未加入该物质。
试回答：
(1)A处理得到的溶液颜色是____________________________，
原因是_____________________________________________。
(2)B处理得到的溶液颜色是_____________________________，
原因是____________________________________。
(3)C处理得到的溶液颜色是______________________________，
原因是______________________________________。
解析：(1)因为A中未加CaCO3，使其中的部分叶绿素受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。(2)B中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中，故溶液几乎无色。(3)C中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素能溶解于有机溶剂乙醇中，故溶液为深绿色。
答案：(1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏 (2)几乎无色 叶绿素不溶于水 (3)深绿色 大量叶绿素溶于乙醇中
[素养养成练]
14．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素：
eq \a\vs4\al\c1(绿色,叶片) eq \a\vs4\al\c1( X,碳酸钙)―→提取液―→过滤液―→浓缩液―→eq \a\vs4\al\c1(叶绿素,粗产品)
Ⅱ.探究 pH 对叶绿素稳定性的影响：
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 ℃)下进行实验，方法和结果如表所示。
注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
(1)提取食用叶绿素的X应该为________________________________________________，
原因是__________________________________________。
(2)表中 Y 应该为________________________________，
原因是______________________________________________。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则______________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。
解析：(1)色素不溶水，只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒，所以应选择对人体无害的有机溶剂。(2)分析题中表格不难得出Y等于8.0，原因是pH是该实验的自变量，④到①pH逐渐增大且相邻两组的pH相差1，所以①组的pH应该为8.0。(3)从表中信息可知，酸性条件下天然叶绿素色素容易被破坏造成食品失绿而影响品质。(4)该叶绿素粗产品来自植物，检测其中是否含有其他色素可用纸层析法。
答案：(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精) 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 (2)8.0 实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿体稳定性的影响 (3)酸性 由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质 (4)纸层析法，其主要步骤：①制备滤纸条，②画色素液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带。
处理
A
B
C
SiO2(少量)
＋
＋
＋
CaCO3(少量)
－
＋
＋
95%乙醇(10毫升)
＋
－
＋
蒸馏水(10毫升)
－
＋
－
实验组号
叶绿素溶
液(mL)
调 pH 至
处理时间
(min)
溶液颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
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