資源簡(jiǎn)介

(共55張PPT)
第5章　細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
第4節(jié)　光合作用與能量轉(zhuǎn)化
第1課時(shí)　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)
課標(biāo)要求 核心素養(yǎng)
1.進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離。
2．簡(jiǎn)述綠葉中色素的種類和功能。
3．運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，解釋葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 1.生命觀念：葉綠體的基粒大大擴(kuò)展了膜面積，與葉綠體進(jìn)行光合作用的功能相適應(yīng)。
2．科學(xué)思維：采用分析與比較的方法，說(shuō)出葉綠體中色素的種類及功能。
3．科學(xué)探究：學(xué)會(huì)提取和分離綠葉中色素的實(shí)驗(yàn)方法，交流與討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
必備知識(shí)　自主梳理
?捕獲光能的色素
1．提取綠葉中的色素
(1)原理：綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑____________中。
(2)實(shí)驗(yàn)用品及作用
無(wú)水乙醇
(3)實(shí)驗(yàn)步驟
2．分離綠葉中的色素
(1)原理：不同色素在層析液中的__________不同，____________的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。
溶解度
溶解度高
(2)實(shí)驗(yàn)步驟
綠葉中的色素有______種，它們可以歸為兩大類：__________包括葉綠素a和葉綠素b，______________包括胡蘿卜素和葉黃素。
4
葉綠素
類胡蘿卜素
3．色素的吸收光譜
(1)光譜：陽(yáng)光是由________________組合成的復(fù)合光，在穿過(guò)三棱鏡時(shí)，不同波長(zhǎng)的光會(huì)分散開(kāi)，形成不同顏色的光帶，稱為光譜。
(2)色素的吸收光譜
不同波長(zhǎng)的光
冬季時(shí)，蔬菜大棚塑料薄膜應(yīng)該選紅色、藍(lán)色還是無(wú)色的？為什么？
提示：選無(wú)色。因?yàn)樘?yáng)光包括多種可見(jiàn)光，用無(wú)色薄膜，植物可以獲得更多的光能。
?葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用
1．葉綠體的形態(tài)：一般呈扁平的__________或________。
橢球形
球形
2．葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖
(2)功能：進(jìn)行____________的場(chǎng)所。
雙層膜
基質(zhì)
基粒
類囊體
光合作用
葉綠體中有如此眾多基粒的意義是什么？
提示：增加膜面積，有利于光能的吸收。
3．葉綠體捕獲光能、進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
(1)在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的____________。
(2)在____________上和______________中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。
色素分子
類囊體膜
葉綠體基質(zhì)
4．恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方法 現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)一 把載有水綿(葉綠體呈螺旋帶狀分布)和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在____________的小室內(nèi)，在________中用極細(xì)的光束照射水綿 細(xì)菌只向__________ ____________的部位集中
沒(méi)有空氣
黑暗
葉綠體被光
束照射到
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)直接證明了葉綠體能____________用于光合作用____________。結(jié)合其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，科學(xué)家們得出葉綠體是__________________這一結(jié)論。
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方法 現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)二 把裝置放在光下 細(xì)菌分布在__________________的部位
實(shí)驗(yàn)三 用透過(guò)__________的光照射水綿臨時(shí)裝片 細(xì)菌聚集在________和__________區(qū)域
葉綠體所有受光
三棱鏡
紅光
藍(lán)紫光
吸收光能
放出氧氣
光合作用的場(chǎng)所
(1)提取色素時(shí)加入碳酸鈣的目的是使研磨更充分。(　 　)
(2)綠葉中含量越多的色素，其在濾紙條上擴(kuò)散得越快。(　 　)
(3)葉綠素a和葉綠素b只吸收紅光和藍(lán)紫光。(　 　)
(4)植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因?yàn)槿~片中的葉綠體吸收了綠光。(　 　)
(5)分離結(jié)束后，濾紙條上的顏色自上而下依次是黃綠色、藍(lán)綠色、黃色和橙黃色。(　 　)
(6)葉綠體的色素分布在外膜和內(nèi)膜上。(　 　)
(7)所有植物細(xì)胞都有葉綠體。(　 　)
(8)葉綠體中構(gòu)成基粒的類囊體擴(kuò)展了捕獲光能的膜面積。(　 　)
×
×
×
×
×
×
×
√
【解析】　(1)提取色素時(shí)加二氧化硅的目的是使研磨更充分，加碳酸鈣的目的是防止研磨中色素被破壞。(2)綠葉中含量越多的色素，其在濾紙條上越寬，溶解度越大的色素在濾紙條上擴(kuò)散得越快。(3)葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對(duì)其他波段的光也吸收，只是吸收得少。(4)葉片呈現(xiàn)綠色是因?yàn)槿~綠體基本不吸收綠光，大部分綠光被反射。(5)濾紙條上的色素帶自上而下依次是橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色。(6)葉綠體的色素分布在類囊體薄膜上。(7)只有植物綠色部分能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞才有葉綠體，不進(jìn)行光合作用的根、莖、花、果實(shí)、種子等的(部分)細(xì)胞一般不含葉綠體。
合作探究　能力提升
●情境解讀
實(shí)驗(yàn)情境：下圖是提取和分離綠葉中色素的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)分析：
任務(wù)一：分析提取和分離綠葉中色素的實(shí)驗(yàn)
●問(wèn)題探究
1．提取色素時(shí)，加入剪碎的葉片后還需要加入三種物質(zhì)，若A是二氧化硅，B、C分別是什么？A、B、C各起什么作用？
提示：二氧化硅的作用是使研磨更充分；B是碳酸鈣，其作用是防止研磨中色素被破壞；C是無(wú)水乙醇，其作用是溶解色素。
2．某實(shí)驗(yàn)小組得到的色素提取液顏色過(guò)淺，可能的原因有哪些？
提示：研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái)；稱取綠葉過(guò)少或加入無(wú)水乙醇過(guò)多，色素溶液濃度??；未加碳酸鈣或加入過(guò)少，部分色素被破壞。
3．制備濾紙條時(shí)，剪去兩角的作用是什么？畫(huà)濾液細(xì)線有什么要求？
提示：防止色素沿濾紙條邊緣擴(kuò)散過(guò)快，導(dǎo)致色素帶不整齊。畫(huà)濾液細(xì)線的要求是細(xì)、勻、直，還要待干燥后重復(fù)畫(huà)1～2次。
4．分離色素時(shí)，應(yīng)注意濾液細(xì)線不要觸及層析液，為什么？
提示：防止色素溶解到層析液中。
5．根據(jù)結(jié)果判斷，含量最多和最少的色素分別是哪兩種？判斷理由是什么？
提示：根據(jù)色素帶的寬度可體現(xiàn)相應(yīng)色素的含量，可知綠葉中含量最多和最少的色素分別是葉綠素a和胡蘿卜素。
6．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲同學(xué)忘記加入二氧化硅和碳酸鈣，乙同學(xué)沒(méi)有加無(wú)水乙醇，而是加了水，請(qǐng)分析他們可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
提示：甲同學(xué)的結(jié)果是濾紙條上的色素濃度很低，顏色很淺；乙同學(xué)的結(jié)果是濾紙上沒(méi)有出現(xiàn)色素帶。
●典例剖析
科研人員發(fā)現(xiàn)了一種色素缺失的豌豆變異植株，提取其色素并進(jìn)行了紙層析分離，結(jié)果如下圖(圖中字母代表正常植株的色帶位置)。以下關(guān)于該變異植株的描述正確的是(　　)
A．缺失葉綠素b，植株對(duì)藍(lán)紫光、紅光吸收的能力減弱
B．缺失胡蘿卜素，植株對(duì)藍(lán)紫光吸收的能力減弱
C．缺失葉綠素a，植株對(duì)紅光吸收的能力減弱
D．缺失葉黃素，植株對(duì)藍(lán)紫光吸收的能力減弱
【解析】　利用色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快，反之則慢，將色素分離開(kāi)。色素的溶解度由大至小依次為：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，故圖中a為葉綠素b、b為葉綠素a、c為葉黃素、d為胡蘿卜素。此圖缺失的是c條帶，即缺失的色素是葉黃素。胡蘿卜素和葉黃素統(tǒng)稱為類胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光，故選D。
1.如圖橫軸表示色素種類，縱軸表示光合色素在濾紙條中的擴(kuò)散速度，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．分離色素時(shí)濾液細(xì)線需浸沒(méi)在層析液中
B．乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，四種色素均易溶于乙醇、水或丙酮中
C．四種色素中含量最多的是乙
D．發(fā)黃菠菜葉中含量顯著減少的是丙和丁
【解析】　色素能溶于層析液，所以分離色素時(shí)濾液細(xì)線不能浸沒(méi)在層析液中，A錯(cuò)誤；色素能溶有機(jī)溶劑而不能溶于水，B錯(cuò)誤；由題目中信息縱坐標(biāo)表示光合色素在濾紙條中的擴(kuò)散速度，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容可知：乙代表胡蘿卜素，擴(kuò)散最快，依次是甲(葉黃素)、丙(葉綠素a)、丁(葉綠素b)。4種色素中葉綠素a含量最大，即丙最多，C錯(cuò)誤；發(fā)黃菠菜葉中含量顯著減少的是丙葉綠素a和丁葉綠素b，D正確。故選D。
●歸納提升
1．綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)和操作目的
過(guò)程 注意事項(xiàng) 操作目的
提取色素 1 選新鮮、深綠色的葉片 使濾液中色素含量高
2 研磨時(shí)加無(wú)水乙醇 溶解葉綠體中的色素
3 加少量SiO2和CaCO3 研磨充分和保護(hù)葉綠素
4 迅速、充分研磨 防止乙醇揮發(fā)，并充分溶解色素
5 盛濾液的試管管口加棉塞 防止乙醇揮發(fā)和色素氧化
過(guò)程 注意事項(xiàng) 操作目的
分離色素 1 濾紙預(yù)先干燥處理 使層析液在濾紙上擴(kuò)散速度快
2 濾液細(xì)線：細(xì)、直、均勻 使分離的色素帶平整、不重疊
3 濾液細(xì)線干燥后重復(fù)畫(huà)一到兩次 使分離的色素帶清晰分明
(使濾液細(xì)線處色素含量增加)
4 濾液細(xì)線不能觸及層析液 防止色素溶解到層析液中
2.綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中異?，F(xiàn)象分析
異?，F(xiàn)象 原因分析
濾液綠色過(guò)淺 ①未加二氧化硅，研磨不充分；
②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少；
③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇)；
④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素被破壞
異?，F(xiàn)象 原因分析
濾紙條色素帶重疊 ①濾液細(xì)線不直；
②濾液細(xì)線過(guò)粗
濾紙條無(wú)色素帶 ①忘記畫(huà)濾液細(xì)線；
②濾液細(xì)線觸及層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中；
③未加無(wú)水乙醇
3.有關(guān)色素帶的分析
4．影響葉綠素合成的因素
●情境解讀
實(shí)驗(yàn)情境：如右圖是恩格爾曼將載有水綿(葉綠體呈螺旋帶狀分布)和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣的小室內(nèi)做的實(shí)驗(yàn)。
任務(wù)二：分析葉綠體的功能
●問(wèn)題探究
1．該實(shí)驗(yàn)選擇水綿和好氧細(xì)菌作為實(shí)驗(yàn)材料，有什么優(yōu)點(diǎn)？
提示：水綿的葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。
2．甲組是在黑暗環(huán)境中用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射葉綠體，好氧細(xì)菌的分布是怎樣的？說(shuō)明什么？
提示：好氧細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中，說(shuō)明氧氣是由葉綠體在光照條件下釋放出來(lái)的。
3．乙組完全暴露在光照下，好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有的受光部位，這組實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的是什么？
提示：和甲組進(jìn)行對(duì)照，明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。
4．兩組實(shí)驗(yàn)都要求在隔絕空氣的條件下進(jìn)行，為什么？
提示：排除空氣中的氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
5．在恩格爾曼的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，為什么？
提示：這是因?yàn)樗d葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長(zhǎng)光的照射下，葉綠體會(huì)釋放較多氧氣，適于需氧細(xì)菌在此區(qū)域分布。
6．綜合上述分析，你認(rèn)為葉綠體具有什么功能？
提示：葉綠體能夠吸收特定波長(zhǎng)的光中的光能，用于光合作用釋放氧氣。
●典例剖析
德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光合作用的吸收光譜。他將三棱鏡產(chǎn)生的散射光投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入需氧細(xì)菌，觀察細(xì)菌的聚集情況(如圖所示)。他由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是(　　)
A．細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一，細(xì)菌聚集多
的地方，細(xì)菌光合作用強(qiáng)
B．需氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)
C．需氧細(xì)菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng)
D．需氧細(xì)菌大量消耗O2，使水綿的光合速率大幅度加快
【解析】　細(xì)菌不能進(jìn)行光合作用，該實(shí)驗(yàn)中能進(jìn)行光合作用的是水綿，A錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是需氧細(xì)菌需要O2，水綿光合作用強(qiáng)的部位，產(chǎn)生的O2多，在O2含量多的地方需氧細(xì)菌的數(shù)量多，B正確，C錯(cuò)誤；需氧細(xì)菌大量消耗O2與水綿光合速率的快慢無(wú)明顯關(guān)系，D錯(cuò)誤。故選B。
2.如圖為葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，下列關(guān)于其結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是(　　)
A．葉綠體是進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所
B．葉綠素在高等植物體內(nèi)主要有兩種，葉綠素a呈藍(lán)綠色，葉綠素b呈黃綠色
C．同線粒體一樣，葉綠體的內(nèi)膜極大地?cái)U(kuò)展了受光面積
D．吸收光能的色素都分布在①外膜上
【解析】　葉綠體是完成光合作用的完整場(chǎng)所，A錯(cuò)誤；高等植物綠葉中的色素可歸為兩大類：其中葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素，B正確；同線粒體不一樣，葉綠體的內(nèi)膜沒(méi)有擴(kuò)大受光面積，而是通過(guò)類囊體堆疊形成基粒極大地?cái)U(kuò)展了受光面積，C錯(cuò)誤；吸收光能的色素都分布在③(類囊體薄膜)上，D錯(cuò)誤。故選B。
●歸納提升
1．葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)
(1)色素分布在類囊體薄膜上，葉綠體內(nèi)有眾多的基粒，極大地?cái)U(kuò)展了葉綠體的受光面積。
(2)光合作用的酶位于類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中。
2．恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處
(1)實(shí)驗(yàn)材料選擇巧妙：實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿，水綿不但具有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且葉綠體在細(xì)胞中呈螺旋式分布，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果和設(shè)置對(duì)照。
(2)排除干擾的方法巧妙：沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了環(huán)境中氧氣和光的干擾。
(3)觀測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)巧妙：通過(guò)觀測(cè)需氧細(xì)菌的分布，準(zhǔn)確判斷出釋放氧氣的部位。
(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)照設(shè)計(jì)巧妙：①用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射，使葉綠體上分為獲得光照和無(wú)光照的部位，相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。②進(jìn)行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。
3．色素和葉綠體的四點(diǎn)提醒
(1)色素的功能特點(diǎn)：葉綠素和類胡蘿卜素均有主要的吸收光波段，對(duì)其他波段的可見(jiàn)光并非不吸收，只是吸收量較少。
(2)色素的分布位置：色素不只分布于葉綠體中，液泡中也含有色素，如花青素，但是液泡中的色素不能用于光合作用。
(3)線粒體和葉綠體增加膜面積的方式不同：線粒體通過(guò)內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴增加膜面積，葉綠體通過(guò)類囊體堆疊形成基粒增加膜面積。
(4)光合作用的場(chǎng)所：葉綠體不是細(xì)胞進(jìn)行光合作用的唯一場(chǎng)所，如藍(lán)細(xì)菌沒(méi)有葉綠體，也能進(jìn)行光合作用。
課堂達(dá)標(biāo)　鞏固訓(xùn)練
1．用新鮮菠菜葉片進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。下列敘述正確的是(　　)
A．提取綠葉中色素的原理是四種色素的溶解度不同
B．可以用無(wú)水乙醇作為層析液進(jìn)行四種色素的分離
C．SiO2有利于破壞葉肉細(xì)胞
D．層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則色素帶會(huì)揮發(fā)消失
【解析】　提取綠葉中色素的原理是色素易溶于有機(jī)溶劑，分離色素的原理是色素在層析液中的溶解度不同，A錯(cuò)誤；可以用無(wú)水乙醇作為提取液提取色素，無(wú)水乙醇不能作為層析液使用，B錯(cuò)誤；層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)因色素分解而消失，但不會(huì)因揮發(fā)而消失，D錯(cuò)誤。故選C。
2．如圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是圖甲中部分結(jié)構(gòu)放大后的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖甲所示結(jié)構(gòu)主要通過(guò)內(nèi)膜向內(nèi)折疊增大膜面積
B．圖乙中的光合色素吸收綠光最多，使植物呈綠色
C．圖乙所示的膜結(jié)構(gòu)位于圖甲結(jié)構(gòu)中的①或③處
D．提取光合色素時(shí)常用無(wú)水乙醇作為溶劑
【解析】　圖甲結(jié)構(gòu)為葉綠體，其主要靠類囊體堆疊而成的基粒來(lái)增大膜面積，A錯(cuò)誤；圖乙中的光合色素吸收綠光最少，綠光被反射出來(lái)使植物呈綠色，B錯(cuò)誤；圖乙所示膜結(jié)構(gòu)上含有光合色素，所以是圖甲中③類囊體薄膜的放大圖，不是①葉綠體內(nèi)膜的，C錯(cuò)誤；葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，因此常用無(wú)水乙醇作為提取試劑，D正確。故選D。
3．為研究城市環(huán)境污染和某植物生命活動(dòng)的關(guān)系，研究者測(cè)定了不同污染程度下該植物葉片光合色素的含量，獲得的數(shù)據(jù)處理成下面的柱狀圖。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
(1)提取葉片中光合色素時(shí)常使用____________(試劑)來(lái)獲取色素，為使______________，還可加入少許二氧化硅。
(2)紙層析法是分離葉片光合色素的簡(jiǎn)便方法。若研究者用該方法能否獲得上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？為什么？_________________________________ ______________________________________。
(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使______________________________ (色素類型)的含量減少。
無(wú)水乙醇
研磨更充分
否。利用紙層析法只能在濾紙上觀察到分離的色素帶，不能定量分析色素
葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)
【解析】　(1)光合色素易溶于有機(jī)溶劑，常用無(wú)水乙醇提取光合色素。提取時(shí)加入二氧化硅，可使研磨更加充分。(2)紙層析法可以分離光合色素，但是不能確定各種光合色素具體的含量。(3)通過(guò)對(duì)比污染區(qū)和清潔區(qū)的四種光合色素的含量變化，可以看出污染越嚴(yán)重葉綠素a和葉綠素b的含量越低。
課時(shí)小結(jié)第5章　第4節(jié)　第1課時(shí)
課時(shí)跟蹤　分層訓(xùn)練
學(xué)業(yè)考達(dá)標(biāo)練
一、選擇題
1．植物的綠色葉片中含有豐富的葉綠體色素，可以吸收、轉(zhuǎn)化光能，它們主要吸收的是(　　)
A．綠光 B.黃光、紅光
C．紅光、藍(lán)紫光 D.藍(lán)紫光
【解析】　綠葉的葉綠體中的色素分為葉綠素和類胡蘿卜素兩大類。類胡蘿卜素包含胡蘿卜素和葉黃素，主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素包含葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅光、藍(lán)紫光，即C正確。故選C。
2．在“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中用到了幾種試劑，下列對(duì)其作用的敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．無(wú)水乙醇的作用是溶解并提取色素
B．層析液的作用是溶解并通過(guò)濾紙分離色素
C．二氧化硅的作用是中和細(xì)胞釋放的有機(jī)酸
D．碳酸鈣的作用是防止葉綠體中的色素被破壞
【解析】　光合色素都是脂溶性的，能溶于有機(jī)溶劑，因此可利用無(wú)水乙醇提取色素，A正確；層析液是混合物，且均為有機(jī)溶劑，可以溶解色素并利用色素在其中的溶解度不同通過(guò)濾紙分離色素，B正確；二氧化硅的作用是使研磨更充分，C錯(cuò)誤；碳酸鈣能與細(xì)胞釋放的有機(jī)酸反應(yīng)，從而防止色素被破壞，D正確。故選C。
3．利用新鮮的玉米綠色葉片進(jìn)行“葉綠體色素提取和分離”實(shí)驗(yàn)，在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶，其中呈黃綠色的色素帶為(　　)
A．胡蘿卜素 B.葉黃素
C．葉綠素a D.葉綠素b
【解析】　“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素(最窄、橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(最寬，藍(lán)綠色)、葉綠素b(第2寬，黃綠色)，其中呈黃綠色的色素帶為葉綠素b。故選D。
4．如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷，以下說(shuō)法不正確的是(　　)
A．由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長(zhǎng)的光
B．用450 nm波長(zhǎng)的光比600 nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度
C．由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670 nm波長(zhǎng)的光后，葉綠體吸收利用的光能減少
D．土壤中缺乏鎂時(shí)，植物對(duì)420～470 nm波長(zhǎng)的光的利用量顯著減少
【解析】　由題圖可知，由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670 nm波長(zhǎng)的光后，葉綠體吸收利用的光能增多，C錯(cuò)誤。故選C。
5．為探究葉綠體吸收光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學(xué)者設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：制作載有水綿和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片，用極細(xì)光束照射水綿，同時(shí)放在顯微鏡下觀察。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析，錯(cuò)誤的是(　　)
A．在光束照射到水綿之前，應(yīng)該加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜
B．臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中
C．需氧細(xì)菌起指示作用
D．水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)
【解析】　本題考查探究葉綠體的功能的實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)的目的是探究葉綠體在吸收光能后能否產(chǎn)生氧氣，而與光的種類沒(méi)有關(guān)系，不需要用三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜，A錯(cuò)誤；為了防止空氣、光對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)該將臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中，B正確；需氧細(xì)菌分布的密疏，表示了氧氣產(chǎn)生的多少，C正確；水綿的葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察且有利于設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，D正確。故選A。
6．基于對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能的理解，下列相關(guān)表述正確的是(　　)
A．葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用
B．葉綠體的類囊體有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能
C．植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因?yàn)槿~片中的葉綠體吸收了綠光
D．葉綠體是所有細(xì)胞進(jìn)行光合作用的必要場(chǎng)所
【解析】　本題考查葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能。葉綠體中的葉綠素和類胡蘿卜素都能吸收光能并用于光合作用，A錯(cuò)誤；葉綠體的類囊體有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能用于光合作用，B正確；植物葉片之所以呈顯綠色，是因?yàn)槿~片中的光合色素幾乎不吸收綠光，綠光被反射出來(lái)，C錯(cuò)誤；藍(lán)細(xì)菌無(wú)葉綠體也能進(jìn)行光合作用，D錯(cuò)誤。故選B。
7．德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼用水綿和需氧細(xì)菌做了兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)敘述正確的是(　　)
A．他用同位素示蹤法發(fā)現(xiàn)光合作用的場(chǎng)所是葉綠體
B．選用水綿作材料是因?yàn)槠淙~綠體大且呈球形便于觀察
C．他用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)需氧細(xì)菌大多數(shù)聚集在綠光區(qū)域
D．恩格爾曼實(shí)驗(yàn)證明了光合作用釋放氧氣的部位是葉綠體
【解析】　恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有用同位素示蹤法，A錯(cuò)誤；選用水綿作材料是因?yàn)槠淙~綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察，B錯(cuò)誤；恩格爾曼用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)需氧細(xì)菌大多數(shù)聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，C錯(cuò)誤；恩格爾曼實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，D正確。故選D。
二、非選擇題
8．某實(shí)驗(yàn)小組利用新鮮的綠葉為材料，進(jìn)行綠葉中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)分離綠葉中的色素常用紙層析法，該方法的原理是 光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢　。A、B是濾紙條上的標(biāo)記，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知層析液最先所處的位置是_A__(填“A”或“B”)處。
(2)在色素的提取與分離過(guò)程中，偶然發(fā)現(xiàn)某植株缺失第Ⅲ條色素帶。缺失第Ⅲ條色素帶的植株不能合成_葉黃素__，導(dǎo)致對(duì)_藍(lán)紫__光的吸收能力明顯減弱。
【解析】　(1)紙層析法分離色素的原理是根據(jù)不同色素在層析液中的溶解度與在濾紙條上的擴(kuò)散速度是正相關(guān)的關(guān)系。(2)圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素。葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，缺失第Ⅲ條色素帶的植株不能合成葉黃素，導(dǎo)致對(duì)藍(lán)紫光的吸收能力明顯減弱。
選擇考提升練
一、選擇題
1．某同學(xué)在進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了以下操作：①將5 g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中，加入無(wú)水乙醇后直接進(jìn)行研磨；②將預(yù)備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1 cm處用鋼筆畫(huà)一條橫線；③為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，將濾液細(xì)線畫(huà)粗些；④將濾紙條畫(huà)有濾液細(xì)線的一端朝下，輕輕插入層析液中，讓濾液細(xì)線浸入層析液中。該同學(xué)的操作有誤的是(　　)
A．① B.①②
C．①②③ D.①②③④
【解析】　將5 g新鮮完整的菠菜葉，剪去主葉脈，剪碎，放入研缽中，加入無(wú)水乙醇、二氧化硅和碳酸鈣以后，迅速研磨，①錯(cuò)誤；將預(yù)備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1 cm處用鉛筆畫(huà)一條橫線，不能用鋼筆畫(huà)線，②錯(cuò)誤；用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫(huà)出一條細(xì)線，為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，待濾液干燥后，可將濾液細(xì)線重復(fù)畫(huà)一到兩次，但是不能畫(huà)得太粗，③錯(cuò)誤；將濾紙條畫(huà)有濾液細(xì)線的一端朝下，輕輕插入層析液中，但是濾液細(xì)線不能浸入層析液中，④錯(cuò)誤。因此，以上操作都是錯(cuò)誤的，故選D。
2．在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，以下主要步驟操作正確的是(　　)
A．步驟①為獲得10 mL提取液，一次性加入10 mL a液研磨效果最好
B．步驟②采用定性濾紙過(guò)濾，可提高濾液中光合色素的含量
C．步驟③在濾紙條上連續(xù)畫(huà)2～3次濾液細(xì)線，分離色素效果更好
D．步驟④將試管固定于鐵架臺(tái)上，可防止b液晃動(dòng)而觸及濾液細(xì)線
【解析】　由于研磨時(shí)乙醇會(huì)揮發(fā)，故為獲得10 mL提取液，研磨時(shí)應(yīng)少量、多次加入多于10 mL的乙醇，A錯(cuò)誤；步驟②采用單層尼龍布過(guò)濾，可提高濾液中光合色素的含量，B錯(cuò)誤；畫(huà)濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫(huà)出一條細(xì)線，待濾液干燥后，再重畫(huà)一到兩次，不是連續(xù)畫(huà)線，C錯(cuò)誤。故選D。
3.將某種植物幼苗分別在正常光照和強(qiáng)光照條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別提取分離葉綠體中的色素，結(jié)果如圖所示(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示相應(yīng)的色素帶)。下列敘述正確的是(　　)
A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別表示葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素b、葉綠素a
B．Ⅲ的顏色為黃綠色，主要吸收紅光和藍(lán)紫光
C．缺Mg會(huì)導(dǎo)致Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均變窄
D．與強(qiáng)光照相比，正常光照下的幼苗綠色比較深
【解析】?、?、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別表示胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，A錯(cuò)誤；Ⅲ的顏色為藍(lán)綠色的葉綠素a，主要吸收紅光和藍(lán)紫光，B錯(cuò)誤；缺Mg會(huì)導(dǎo)致葉綠素的含量減少，即Ⅲ、Ⅳ條帶變窄，C錯(cuò)誤；與強(qiáng)光照相比，正常光照下的幼苗葉綠素含量多，綠色比較深，D正確。故選D。
4．利用無(wú)水乙醇提取出葉綠體中的色素，設(shè)法分離得到各種色素后，并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點(diǎn)樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如圖所示)，當(dāng)濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確位置應(yīng)為(　　)
【解析】　在層析液中四種色素的溶解度從大到小的順序依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。色素溶解度越大，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度越快，反之則慢，因此將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素依次點(diǎn)樣在濾紙的1、2、3、4，從低到高依次是1、2、3、4?；旌弦褐泻?種色素，擴(kuò)散后在濾紙條上形成4條色素帶。故選B。
5．高等植物的光合作用依賴光合色素。圖甲是綠葉中色素的吸收光譜圖，乙是綠葉中色素分離的結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖甲中②和③分別對(duì)應(yīng)圖乙中條帶4和條帶3
B．圖甲中①主要吸收藍(lán)紫光
C．圖乙中的條帶1在層析液中的溶解度最大
D．秋天植物葉片變黃是因?yàn)閳D甲中的②③轉(zhuǎn)化為①
【解析】　本題考查綠葉中色素吸收光譜。由題圖分析可知，圖甲中②和③分別是葉綠素b和葉綠素a，對(duì)應(yīng)圖乙中條帶4和條帶3，A正確；圖甲中①為類胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光，B正確；溶解度最大的色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得最快，位于濾紙條的最上端，C正確；秋天植物葉片中的②③被分解，葉黃素和胡蘿卜素成為主要色素，所以最終葉片變黃，D錯(cuò)誤。故選D。
6．關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　)
A．葉片呈現(xiàn)綠色是因?yàn)槿~綠體吸收了綠光
B．與光合作用有關(guān)的酶都分布在葉綠體基質(zhì)中
C．葉綠體的類囊體巨大的膜面積有利于充分吸收光能
D．在光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)葉綠體內(nèi)部由類囊體堆疊形成的基粒
【解析】　葉綠體中的色素幾乎不能吸收綠光，綠光被反射回去，所以葉片呈綠色，A錯(cuò)誤；光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，兩個(gè)階段都需要酶的參與，因此與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，B錯(cuò)誤；葉綠體的類囊體巨大的膜面積有利于充分吸收光能，C正確；在光學(xué)顯微鏡下只能看到橢球形或球形的葉綠體，并不能看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。故選C。
7．如圖表示某真核細(xì)胞內(nèi)兩種具有雙層膜的細(xì)胞器(部分示意圖)，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖甲與圖乙中的基質(zhì)成分不完全相同
B．細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量，大約95%來(lái)自圖甲
C．圖乙表示葉綠體，借助類囊體薄膜增加膜面積
D．圖甲表示線粒體，其內(nèi)膜折疊成基粒，可增加膜面積
【解析】　本題主要考查葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)區(qū)別。圖甲為線粒體，圖乙為葉綠體，圖甲和圖乙基質(zhì)中均含有DNA、RNA和酶，但酶的種類不同，故圖甲與圖乙中的基質(zhì)成分不完全相同，A正確；圖甲為線粒體，細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量大約95%來(lái)自線粒體，線粒體是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”，B正確；圖乙為葉綠體，類囊體堆疊形成基粒增加了葉綠體的膜面積，C正確；圖甲為線粒體，線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，增加了線粒體的膜面積，D錯(cuò)誤。故選D。
二、非選擇題
8．某興趣小組為了探究光照對(duì)色素合成的影響，將韭菜宿根置于光照和黑暗條件下培養(yǎng)，分別發(fā)育成韭菜和韭黃，然后提取和分離二者葉片中的色素，實(shí)驗(yàn)流程和結(jié)果如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
(1)提取色素時(shí)為了研磨充分應(yīng)加入少量_二氧化硅(SiO2)__，紙層析法分離色素的原理是_色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散得快，反之則慢__。
(2)紙層析法分離色素的“結(jié)果①”如圖2所示，其中共有的色素帶的顏色是_橙黃色、黃色__，據(jù)此能得出的結(jié)論是_葉綠素的形成需要光__。
(3)將剛制備的等量的韭菜和韭黃的色素濾液放在陽(yáng)光與三棱鏡之間，“結(jié)果②”吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在_紅__(填“藍(lán)紫”或“紅”)光區(qū)域。將制得的韭菜色素濾液放在強(qiáng)光下曝光1～2 h，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果與韭黃色素濾液的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，其原因是_葉綠素不穩(wěn)定，在強(qiáng)光下易分解__。
(4)一分子葉綠素中含有一個(gè)Mg2＋(可被H＋、Cu2＋等置換)。將韭菜色素濾液用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的HCl溶液處理一段時(shí)間后，其顏色與研磨過(guò)程中未加入_碳酸鈣(CaCO3)__時(shí)的顏色相似，呈現(xiàn)黃褐色。實(shí)驗(yàn)室常用含Cu2＋的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素，能長(zhǎng)時(shí)間保持葉片標(biāo)本的綠色，其原因是_銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定__。
【解析】　(1)加入少量SiO2可使研磨更加充分。層析液在濾紙條上擴(kuò)散時(shí)，濾液細(xì)線中的色素溶解到層析液中，溶解度大的色素隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散得快，反之則慢。(2)由圖2可知韭菜在光下生長(zhǎng)，四條色素帶完整；韭黃在避光條件下生長(zhǎng)，缺少葉綠素a和葉綠素b對(duì)應(yīng)的色素帶，所以葉綠素形成需要光照。(3)韭黃的色素濾液缺少葉綠素，幾乎不吸收紅光，但韭菜的色素濾液能吸收紅光，所以兩種色素濾液在紅光區(qū)有明顯差異。強(qiáng)光下曝光后，葉綠素被分解，剩余的色素主要是類胡蘿卜素。(4)碳酸鈣可以防止研磨時(shí)釋放的有機(jī)酸破壞葉綠素，5%的HCl同樣會(huì)破壞葉綠素，所以和未加CaCO3的結(jié)果相似。Cu2＋置換葉綠素中的Mg2＋后，能更長(zhǎng)時(shí)間的保持綠色，所以猜測(cè)銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定。
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開(kāi)更多......

收起↑