1、第3节光合作用第一课时叶绿体中的色素基础巩固1.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的叙述,不正确的是()A.实验目的是证明四种色素在层析液中的溶解度和扩散速度不同B.加入SiO2的目的是使研磨更充分C.叶绿体中各种色素的含量和颜色不同D.提取液呈绿色是因为叶绿素a和叶绿素b的含量多解析:本实验的目的是将叶绿体中的色素进行提取和分离,了解色素的种类和含量,而色素的溶解度和扩散速度不同是色素分离的原理;加入SiO2的目的是使研磨更充分;叶绿体中含有的色素共4种,颜色和含量不同;由于叶绿素a和叶绿素b呈绿色且含量较多,所以提取液呈绿色。答案:A2.在做植物实验的暗室内,为了尽可能地降低植物光合作用
2、的强度,最好安装()A.红橙光灯B.绿光灯C.白炽灯D.蓝光灯解析:叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。这些色素所吸收的光能,都能用于光合作用。光合作用不吸收或很少吸收绿光,绿光下植物光合作用强度最低。题目中要求“尽可能地降低植物光合作用的强度”,所以不能使用发红橙光和蓝紫光的灯。白光是由七色光组成的,所以也不能使用白炽灯。答案:B3.绿叶中色素的提取实验中,所用试剂或实验用品与用途的对应关系见下表。正确的是()选项试剂或实验用品用途A滤纸条防止色素被破坏BCaCO3有助研磨C无水乙醇或丙酮提取色素DSiO2层析分离解析:滤纸条用于色素的分离;CaCO3可以防止研磨过程中色
3、素被破坏;无水乙醇或丙酮用于色素的提取;SiO2可以使研磨更充分。答案:C4.下列关于叶绿体色素的叙述,错误的是()A.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红橙光和蓝紫光B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能解析:叶绿素a和叶绿素b主要吸收红橙光和蓝紫光,A项正确;叶绿体中叶绿素含量约占总量的3/4,类胡萝卜素含量约占总量的1/4,B项正确;不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,可用纸层析法对其进行分离,C项正确;乙醇提取的叶绿素只要分子结构没有被破坏,仍是可以吸收光能的,D项错误。答案:D5.红枫是一种木本观赏植
4、物,在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述,正确的是()A.红枫叶片不含叶绿素B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用解析:红枫叶片呈红色,是因为叶绿素含量少,呈现出了花青素的颜色;红枫叶片呈红色是其吸收其他光而反射红光造成的;只有叶绿体中的色素才能吸收光能进行光合作用。答案:C6.某生物兴趣小组想探究蔬菜中不同叶片在叶绿体色素含量上的区别,选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”,做“叶绿体中色素的提取和分离”实验。实验结果如右图,下列说法正确的是() 选项组别滤纸条编号判断依据A绿叶组甲叶绿素a带和叶绿素b带较宽B嫩黄叶组甲叶绿
5、素a带和叶绿素b带较宽C绿叶组乙上起的第一和第二条带较窄D嫩黄叶组乙上起的第一和第二条带较窄解析:绿叶比嫩黄叶含有更多的叶绿素a和叶绿素b。在滤纸条上,上起的第三和第四条带分别代表叶绿素a和叶绿素b,绿叶组中叶绿素a和叶绿素b所代表的两条色素带更宽。答案:A能力提升7.在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是()未加石英砂,研磨不充分一次加入大量的无水乙醇提取分次加入少量无水乙醇提取使用放置数天的菠菜叶A.B.C.D.解析:提取的滤液绿色过浅的原因包括内因和外因两方面,内因有植物种类、叶片衰老程度或叶片久置未见光等,外因有研磨不充分,色素没有释放出来,或加入的提
6、取液太多过度稀释了滤液等。答案:D8.下列关于叶绿体色素的叙述,错误的是()A.矿质元素能影响叶绿素的合成B.提取叶绿体中色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是合成叶绿素的重要元素;提取叶绿体中色素利用的是叶绿体中的色素易溶解于有机溶剂,如无水乙醇或丙酮(相似相溶),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色素的合成;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:B9.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
7、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SiO2B.乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C.丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液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或CaCO3时,会分别发生甲、乙图示的现象,A、B两项正确;图丙中色素含量基本为零,可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果,C项正确;图丁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含量高,D项错误。答案:D10.某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,进行了以下操作:将5 g新鲜菠菜叶片剪碎
8、放入研钵中,加入无水乙醇或丙酮后直接进行研磨将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1 cm处用钢笔画一条横线为增强实验效果,将滤液细线画粗些将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,让滤液细线浸入层析液中该同学操作有误的是()A.B.C.D.解析:对于题述操作,正确的做法是:提取绿色叶片中的色素时,在将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中后,应加入少许SiO2和CaCO3,再加入15 mL无水乙醇或丙酮,进行迅速、充分地研磨。制作滤纸条时,应将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端2 cm处用铅笔画一条横线。画滤液细线时,为确保色素带分离整齐、不重叠,应保证滤液细线细、直、齐,为增强实验
9、效果,应在干燥之后重复画线23次使滤液细线处积累较多色素。分离色素时,应将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,略微斜靠着烧杯的内壁,轻轻插入层析液中,为了防止滤液细线中的色素溶于层析液中,不能让滤液细线触及层析液。答案:D11.在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离,看到近似同心环状的四个色素圈,排列在最外圈的一个呈()A.蓝绿色B.黄绿色C.黄色D.橙黄色解析:绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是色素在层析液中的溶解度不同。色素中胡萝卜素(橙黄色)的溶解度最大,故其扩散速度最快,排列在最外层。答案:D综合应用12.把甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下无色透明的密闭玻璃罩中,小
10、烧杯中放有高浓度的NaHCO3溶液,甲照射品红光照(红光和蓝紫光的混合光),乙照射绿色光照,丙隔以品红色滤光片,丁隔以绿色滤光片(如下图),经过一段时间后,玻璃罩内氧气浓度由高到低的排序是。解析:由图可知,玻璃罩内的小烧杯中有NaHCO3溶液,可为光合作用提供足够的二氧化碳,各玻璃罩内氧气浓度的高低取决于光合作用强度的大小。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光(两种光混合成品红色光),几乎不吸收绿光。从图中看,甲盆是在阳光照射的基础上添加了品红光照,因此提高了光合作用效率。乙盆在阳光照射的基础上添加了绿色光照,光合作用略增强。丙盆隔滤光片后没有影响阳光中的主要有效光品红色光的通过,因此光合作用略
11、减弱。丁盆隔了滤光片后,通过的仅是绿光,因此光合作用最弱。答案:甲乙丙丁13.为验证叶绿素合成所需的条件,有人设计了如下实验。a.配制培养基:1号(含蔗糖、水、植物必需的各种矿质元素等),2号(不含Mg,其他成分与1号相同)。b.小麦种子用清水浸泡后消毒,在无菌条件下,将种子的胚剥离,去掉胚乳(因为胚乳中含Mg元素)。c.在无菌条件下,将胚接种在培养基上。培养两周后,观察幼苗的颜色。结果如下表所示:甲乙丙丁培养基1号2号1号1号培养基数目/个5555每个培养基接种胚的数目/个10101010培养条件光照16 h/d、25 ?黑暗、25 光照16 h/d、10 实验结果(幼苗颜色)绿色黄色黄色黄
12、绿色请分析回答下列问题。(1)在该实验设计中,为什么每组用5个培养基,且每个培养基中接种10粒种子的胚? 。(2)乙组的培养条件很可能是 。(3)甲组起作用,通过实验可得出结论:叶绿素的合成需要 。解析:(1)设计实验时,要设置多个重复实验,以免因偶然因素导致实验出现较大误差。(2)由表格中实验结果可知,Mg是合成叶绿素的组成成分,缺Mg时叶绿素不能合成。叶绿素的合成还需要光照和适宜的温度,在光照为16 h/d、25 的条件下能合成,黑暗或温度太低则不能合成,导致幼苗呈现黄色或黄绿色。(3)根据表格中的实验处理可知,甲组起到对照作用,通过实验可得出叶绿素的合成需要Mg、光照和适宜的温度。答案:
13、(1)如果样本数量过少,会因为偶然因素而影响实验结果(2)光照16 h/d、25 (3)对照Mg、光照和适宜的温度14.下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题,分析回答下列问题。(1)剪碎5 g新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中,加入SiO2后,经迅速研磨成糊状,发现糊状的研磨液呈现浅绿色,其原因是没有加入,使得 。(2)甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液,几分钟后取出观察,发现滤纸条上无色素分带现象,而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分带明显。甲同学实验失败的原因可能是 。(3)若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材
14、料,层析后滤纸条上只出现了两条色素带,其原因是 。(4)实验结束几天后,甲、乙两同学发现部分预留叶片已变黄。甲同学认为这是由叶片中叶绿素降解所造成的,乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致。根据所学知识,设计实验来判断哪个同学的观点正确。实验过程:从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片,分别编号为A、B两组; 。实验结论:与B组相比,若A组滤纸条只有上面两条色素带或下面两条色素带较B组的窄,则的观点是正确的; ,则 的观点是正确的。解析:(1)在色素的提取过程中,研磨时要加入CaCO3,以防止叶绿素在研磨过程中被破坏,加入无水乙醇或丙酮的目的是让色素溶解并提取
15、出来。(2)甲同学的滤纸条上无色素带,说明滤液细线中的色素溶解到层析液中,即层析液触及滤液细线。(3)Mg是合成叶绿素的必需元素,无Mg不能合成叶绿素a和叶绿素b。(4)通过设计对照实验来探究叶片发黄的原因是某些色素因降解而减少,还是某些色素含量增加。对照组选取正常未发黄的叶片,实验组选取已变黄的叶片,通过提取分离这两种叶片中的色素,比较各种色素的含量,得出结论。答案:(1)CaCO3和无水乙醇或丙酮叶绿素分子受到破坏、色素没有被提取出来(2)层析液触及滤液细线(3)缺Mg的植物不能合成叶绿素(4)实验过程:在相同条件下,进行叶绿体中色素的提取和分离实验,测定和记录实验结果,比较这两种叶片色素的组成和含量实验结论:甲同学与B组相比,若A组滤纸条上面的两条色素较宽乙同学
