[課下鞏固精練卷(十五)]捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)________________________________________________________________________知識(shí)點(diǎn)較易題中檔題較難題捕獲光能的色素1、2、5、89、10、1112葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能3、4、67－一、選擇題：每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.(2024·廣東高考)銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價(jià)值。某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是()A.選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B.研磨時(shí)用水補(bǔ)充損失的提取液C.將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D.用過的層析液直接倒入下水道解析：選C。該實(shí)驗(yàn)的目的是用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，故應(yīng)選擇新鮮程度不同的葉片分開研磨，A錯(cuò)誤；色素溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，提取液為無水乙醇，B錯(cuò)誤；由于濾紙條不會(huì)相互影響，層析液的成分相同，兩組濾紙條可以置于同一個(gè)燒杯中層析，C正確；用過的層析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D錯(cuò)誤。2.(2023·江蘇高考)下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A.用有機(jī)溶劑提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B.若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但易出現(xiàn)色素帶重疊C.該實(shí)驗(yàn)提取和分離色素的方法可用于測(cè)定綠葉中各種色素含量D.用紅色莧菜葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間解析：選B。用有機(jī)溶劑提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞，A錯(cuò)誤；畫濾液細(xì)線時(shí)要間斷畫2～3次，即等上一次干了以后再畫下一次，若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但是會(huì)造成濾液細(xì)線過寬，易出現(xiàn)色素帶重疊，B正確；該實(shí)驗(yàn)中分離色素的方法是紙層析法，可根據(jù)光合色素在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶的寬窄來判斷各色素的含量，但該實(shí)驗(yàn)所用的方法不能用于具體測(cè)定綠葉中各種色素含量，C錯(cuò)誤；花青素存在于液泡中，易溶于水等極性溶劑，而層析液是非極性溶劑，花青素不能溶解于其中，故用紅色莧菜葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)不能得到5條色素帶，D錯(cuò)誤。3.如圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖。恩格爾曼進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí)，把載有水綿和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用極細(xì)的光束對(duì)水綿細(xì)胞的不同部位(如a處)做點(diǎn)狀投射，發(fā)現(xiàn)水中的需氧細(xì)菌明顯聚集在葉綠體被光投射處；若將裝片完全暴露在光下，需氧細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光部位。此實(shí)驗(yàn)證明了()A.氧氣是由水分解來的B.葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧C.光合作用能產(chǎn)生淀粉D.光合作用需以二氧化碳為原料解析：選B。魯賓和卡門通過同位素標(biāo)記法證明光合作用產(chǎn)生的氧來自水，A錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)的目的是證明產(chǎn)生氧氣需要光和葉綠體，證明了葉綠體是光合作用的場所，B正確；該實(shí)驗(yàn)中未檢測(cè)淀粉，不能證明光合作用能產(chǎn)生淀粉，C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)未證明光合作用需以二氧化碳作原料，D錯(cuò)誤。4.葉綠體是一種動(dòng)態(tài)的細(xì)胞器，其分布和位置能發(fā)生規(guī)律性改變，稱為葉綠體定位。野生型擬南芥在不同光照強(qiáng)度下葉肉細(xì)胞中葉綠體的分布情況如圖所示。葉綠體移動(dòng)與細(xì)胞骨架中的微絲蛋白有關(guān)，CHUP1蛋白能與微絲蛋白相結(jié)合，在CHUP1蛋白缺失型擬南芥的葉肉細(xì)胞中葉綠體總是散布于細(xì)胞底部。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是()A.光照強(qiáng)度對(duì)葉綠體定位起著重要作用B.強(qiáng)光條件下葉綠體移到細(xì)胞的兩側(cè)有利于更充分地吸收光能C.CHUP1蛋白對(duì)葉綠體與微絲蛋白的結(jié)合起重要作用D.葉綠體定位對(duì)光合作用的光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段都有影響解析：選B。弱光條件下，葉綠體排布在細(xì)胞上部，能最大限度地吸收光能，保證高效率的光合作用，而強(qiáng)光條件下，葉綠體移動(dòng)到細(xì)胞兩側(cè)，以避免強(qiáng)光的傷害，可見光照強(qiáng)度對(duì)葉綠體定位起著重要作用，A正確，B錯(cuò)誤；CHUP1蛋白缺失型葉肉細(xì)胞的葉綠體總是散布在細(xì)胞底部，無法移動(dòng)定位，而葉綠體移動(dòng)與細(xì)胞骨架中的微絲蛋白有關(guān)，CHUP1蛋白能與微絲蛋白相結(jié)合，因此推測(cè)CHUP1蛋白能將葉綠體與微絲蛋白結(jié)合在一起，C正確；葉綠體定位影響光合作用的光反應(yīng)階段，光反應(yīng)生成的物質(zhì)為暗反應(yīng)提供原料，因此葉綠體的定位對(duì)光反應(yīng)和暗反應(yīng)都有影響，D正確。5.(2024·山東淄博一模)紫蘇葉片是紫蘇合成有機(jī)物的主要器官。紫蘇葉片呈紫色與其細(xì)胞內(nèi)含有的花青素有關(guān)?；ㄇ嗨匾兹苡谒?、乙醇等極性溶劑中。某同學(xué)欲提取紫蘇葉片中的色素，下列操作錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)選取新鮮的紫蘇葉片B.研磨葉片時(shí)添加二氧化硅有助于研磨充分C.研磨葉片時(shí)需要添加蒸餾水以溶解葉片中的各種色素D.研磨液需經(jīng)單層尼龍布過濾后收集濾液解析：選C。紫蘇葉片呈紫色與其細(xì)胞內(nèi)含有的花青素有關(guān)，因此欲提取紫蘇葉片中的色素，應(yīng)選取新鮮的紫蘇葉片，A正確；研磨葉片時(shí)添加二氧化硅，能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，有助于研磨充分，B正確；花青素易溶于水、乙醇等極性溶劑中，研磨葉片時(shí)可以添加蒸餾水以溶解葉片中的花青素，但葉綠體中的光合色素不溶于水，C錯(cuò)誤；研磨結(jié)束后，將研磨液迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一塊單層尼龍布)進(jìn)行過濾，將濾液收集到試管中，D正確。6.研究人員從菠菜中分離出葉綠體的類囊體，并將其和CETCH循環(huán)(一種人工固定CO2的方法體系)一起包裹在類似膜泡的小液滴中，成功研制出了半天然半合成的人造葉綠體，該葉綠體可在細(xì)胞外工作、收集陽光，并利用由此產(chǎn)生的能量將二氧化碳轉(zhuǎn)化成羥基乙酸，其技術(shù)途徑如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.葉綠體從太陽光中捕獲能量主要依靠其類囊體，因?yàn)轭惸殷w薄膜上分布著光合色素B.人造葉綠體捕獲光能后將其轉(zhuǎn)化為羥基乙酸中的化學(xué)能儲(chǔ)存起來，可供工業(yè)使用C.人造葉綠體中的色素也能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中D.紅外光和紫外光可被人造葉綠體中的色素吸收用于光合作用解析：選D。葉綠體類囊體薄膜上分布著光合色素，可以吸收、轉(zhuǎn)化、傳遞光能，A正確；分析題意可知：研究人員研制出的人造葉綠體可在細(xì)胞外工作、收集陽光，并利用由此產(chǎn)生的能量將二氧化碳轉(zhuǎn)化成羥基乙酸，所以人造葉綠體捕獲光能后將其轉(zhuǎn)化為羥基乙酸中的化學(xué)能儲(chǔ)存起來，可供工業(yè)使用，B正確；人造葉綠體中有從菠菜中分離出的葉綠體的類囊體，類囊體薄膜上有光合色素，能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，C正確；人造葉綠體中的色素吸收可見光(紅光和藍(lán)紫光)進(jìn)行光合作用，D錯(cuò)誤。7.(2024·江西南昌一模)質(zhì)體是一類合成或儲(chǔ)存糖類的雙層膜細(xì)胞器。根據(jù)其色素不同可將質(zhì)體分成葉綠體、有色體(含有胡蘿卜素與葉黃素，分布在花和果實(shí)中)和白色體(不含色素，分布在植物體不見光的部位)三種類型，三者的形成和相互關(guān)系見下圖。下列相關(guān)說法正確的是()A.推測(cè)線粒體屬于質(zhì)體中的白色體B.常用密度梯度離心法分離質(zhì)體和其他細(xì)胞器C.推測(cè)有色體可吸收紅光和藍(lán)紫光以進(jìn)行光合作用D.對(duì)葉肉進(jìn)行組織培養(yǎng)的過程中，葉綠體可能會(huì)轉(zhuǎn)化為白色體解析：選D。根據(jù)題意，質(zhì)體是一類合成或儲(chǔ)存糖類的雙層膜細(xì)胞器，而線粒體是分解有機(jī)物的細(xì)胞器，A錯(cuò)誤；細(xì)胞器的分離一般采取差速離心法，B錯(cuò)誤；有色體含有的色素是類胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光，C錯(cuò)誤；由圖可知，葉綠體與白色體之間可以相互轉(zhuǎn)化，對(duì)葉肉進(jìn)行組織培養(yǎng)的過程中，葉綠體可能會(huì)轉(zhuǎn)化為白色體，D正確。8.(2024·河南商丘模擬)如圖為光合色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)細(xì)菌經(jīng)液氮冷凍研磨后的提取液。下列敘述正確的是()A.在研磨后立即加入CaCO3防止色素被破壞，但CaCO3過量會(huì)破壞色素B.實(shí)驗(yàn)操作中用于分離色素的層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.若菜葉剪碎不夠充分，很可能提取不出4種光合色素D.若實(shí)驗(yàn)操作沒有問題，則該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說明該種藍(lán)細(xì)菌沒有葉黃素和葉綠素b解析：選D。CaCO3可防止酸破壞色素，所以可在研磨前加入少許CaCO3，加入CaCO3過量不會(huì)破壞色素，但會(huì)影響色素提取液的純度，A錯(cuò)誤；光合色素易溶于有機(jī)溶劑不溶于水，故層析液應(yīng)選用有機(jī)溶劑，而生理鹽水和磷酸鹽緩沖液為無機(jī)溶劑，B錯(cuò)誤；即使菜葉剪碎不夠充分，也不明顯影響研磨，且色素含量并沒有減少，所以仍可提取出4種光合色素，C錯(cuò)誤；色素的分離實(shí)驗(yàn)中，濾紙條從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，分析題圖所示分離結(jié)果可知，該種藍(lán)細(xì)菌沒有葉黃素和葉綠素b，D正確。二、選擇題：每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。9.(2024·湖北武漢模擬)羽衣甘藍(lán)因其耐寒性和葉色豐富多變的特點(diǎn)，成為冬季重要的觀賞植物。將其葉片色素提取液在濾紙上進(jìn)行點(diǎn)樣，先后置于層析液和蒸餾水中進(jìn)行層析，過程及結(jié)果如圖所示。已知1、2、3、4、5代表不同類型的色素。下列分析錯(cuò)誤的是()A.色素4在層析液中的溶解度最大B.用發(fā)黃葉片作為實(shí)驗(yàn)材料，色素1、2可能缺失C.缺Mg會(huì)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解析：選ABC。根據(jù)層析的結(jié)果，色素1距離點(diǎn)樣點(diǎn)最遠(yuǎn)，說明其在層析液中的溶解度最大，A錯(cuò)誤；根據(jù)層析結(jié)果可知色素1、2、3、4依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，發(fā)黃葉片缺乏葉綠素，色素3、4可能缺失，B錯(cuò)誤；鎂只參與構(gòu)成葉綠素，故缺Mg會(huì)影響色素3和4的含量，C錯(cuò)誤；根據(jù)在蒸餾水中的層析結(jié)果說明，色素5可以溶解在蒸餾水中，推測(cè)其可能是存在于植物液泡中的色素，D正確。10.(2024·山東棗莊二模)某小組做了“探究葉齡對(duì)葉片中光合色素含量的影響”的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖，下列敘述正確的是()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(qiáng)度下嫩葉與老葉光合速率相等D.不同時(shí)期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大解析：選ABD。光合色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而可以分離色素，所以用紙層析法來分離葉片中的光合色素，A正確；嫩葉中色素含量為6＋2＝8，老葉中色素含量為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(qiáng)度下嫩葉與老葉光合速率不一定相等，C錯(cuò)誤；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(shí)期的葉綠素含量變化比類胡蘿卜素的大，D正確。11.如圖表示某興趣小組利用韭菜宿根進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的流程。下列分析正確的是()A.若均在缺Mg條件下種植韭菜宿根，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果①和結(jié)果②差異不大B.通過對(duì)韭黃和韭菜濾液吸收光譜的比較，結(jié)果③和④的差異出現(xiàn)在紅光區(qū)域C.通過對(duì)韭黃和韭菜濾液分離色素的比較，結(jié)果①和②相差兩條色素帶D.韭黃和韭菜的光合色素均可吸收紅光，用于光合作用過程中合成ATP解析：選ABC。光下生長的韭菜，其葉綠體中含有四種色素：胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)；避光生長的韭黃，其葉綠體內(nèi)只含有兩種色素：胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)。Mg是合成葉綠素的原料，缺Mg會(huì)使新的葉綠素分子的合成受阻，因此若在缺Mg條件下完成該實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都只在濾紙條上有黃色和橙黃色2條色素帶，差異不大，A正確；葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，因此結(jié)果③④顯示它們吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在紅光區(qū)域，B正確；結(jié)果①有4條色素帶，而結(jié)果②的色素帶只有2條，相差兩條，C正確；葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，而韭黃中缺少葉綠素a和葉綠素b，因此韭黃組不能靠吸收紅光進(jìn)行光合作用，D錯(cuò)誤。12.環(huán)境因素的改變可影響葉綠體中色素的種類和含量，而葉綠體中色素的種類與含量又直接影響光合速率。下列敘述正確的是()A.在無光條件下培育的韭菜葉片中不含任何色素，無法進(jìn)行光合作用B.溫度降低導(dǎo)致葉綠素含量下降的唯一原因是葉綠素的合成能力降低C.提取光合色素時(shí)需要在無水乙醇中將植物葉片充分研磨以利于色素的釋放D.光合色素對(duì)不同波長光的吸收能力不同，