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第一課時　葉綠體中的色素 一、基礎(chǔ)鞏固 1.下列關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實驗的敘述,不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.實驗目的是證明四種色素在層析液中的溶解度和擴散速度不同 B.加入SiO2的目的是使研磨更充分 C.葉綠體中各種色素的含量和顏色不同 D.提取液呈綠色是因為葉綠素a和葉綠素b的含量多 解析：本實驗的目的是將葉綠體中的色素進行提取和分離,了解色素的種類和含量,而色素的溶解度和擴散速度不同是色素分離的原理;加入SiO2的目的是使研磨更充分;葉綠體中含有的色素共4種,顏色和含量不同;由于葉綠素a和葉綠素b呈綠色且含量較多,所以提取液呈綠色。 答案：A 2.綠葉中色素的提取實驗中,所用試劑或?qū)嶒炗闷放c用途的對應關(guān)系見下表。正確的是 (　　) 選項 試劑或?qū)嶒炗闷? 用途 A 濾紙條 防止色素被破壞 B CaCO3 有助研磨 C 無水乙醇或丙酮 提取色素 D SiO2 層析分離 解析：濾紙條用于色素的分離;CaCO3可以防止研磨過程中色素被破壞;無水乙醇或丙酮用于色素的提取;SiO2可以使研磨更充分。 答案：C 3.下列關(guān)于葉綠體色素的敘述,錯誤的是(　　) A.葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅橙光和藍紫光 B.綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同 C.利用紙層析法可分離4種葉綠體色素 D.乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能 解析：葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅橙光和藍紫光,A項正確;葉綠體中葉綠素含量約占總量的3/4,類胡蘿卜素含量約占總量的1/4,B項正確;不同色素在層析液中的溶解度不同,在濾紙條上的擴散速度不同,可用紙層析法對其進行分離,C項正確;乙醇提取的葉綠素只要分子結(jié)構(gòu)沒有被破壞,仍是可以吸收光能的,D項錯誤。 答案：D 4.紅楓是一種木本觀賞植物,在生長季節(jié)葉片呈紅色。下列關(guān)于該植物的敘述,正確的是(　　) A.紅楓葉片不含葉綠素 B.紅楓葉片呈紅色是因為吸收了紅光 C.紅楓葉片能吸收光能進行光合作用 D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用 解析：紅楓葉片呈紅色,是因為葉綠素含量少,呈現(xiàn)出了花青素的顏色;紅楓葉片呈紅色是其吸收其他光而反射紅光造成的;只有葉綠體中的色素能吸收光能進行光合作用。 答案：C 5.圖1是“質(zhì)壁分離和復原實驗”的部分操作圖,圖2是“葉綠體中色素分離”的結(jié)果,以下相關(guān)說法不正確的是 (　　) A.蓋玻片下最好是成熟的植物組織細胞 B.實驗中用吸水紙引流常需要重復幾次 C.圖2中b代表的是葉綠素b D.出現(xiàn)圖2結(jié)果的原因可能是研磨時沒加碳酸鈣 解析：成熟的植物細胞具有大液泡,用成熟的植物細胞做質(zhì)壁分離實驗效果明顯,A項正確。在質(zhì)壁分離和復原實驗中,用吸水紙引流重復幾次,是為了讓材料充分浸潤在蔗糖溶液或清水中,B項正確。圖2中濾紙條上b代表的是胡蘿卜素,C項錯誤。圖2中濾紙條上a代表葉綠素b。從圖2濾紙條上看,葉綠素含量少,可能是研磨時沒加碳酸鈣,葉綠素被破壞,D項正確。 答案：C 6.在“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中,收集到的濾液綠色過淺,其原因可能是(　　) ①未加石英砂,研磨不充分?、谝淮渭尤氪罅康臒o水乙醇提取?、鄯执渭尤肷倭繜o水乙醇提取　④使用放置數(shù)天的菠菜葉 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 解析：提取的濾液綠色過淺的原因包括內(nèi)因和外因兩方面,內(nèi)因有植物種類、葉片衰老程度或葉片久置未見光等,外因有研磨不充分,色素沒有釋放出來,或加入的提取液太多過度稀釋了濾液等。 答案：D 7.下列關(guān)于葉綠體的色素的敘述,錯誤的是(　　) A.礦質(zhì)元素能影響葉綠素的合成 B.提取葉綠體中色素時選用層析液的原因是色素可溶于有機溶劑 C.低溫條件下色素合成受阻 D.黃化苗中無葉綠素,但有其他色素存在 解析：Mg是合成葉綠素的重要元素;提取葉綠體中色素是利用葉綠體中的色素溶解于有機溶劑,如無水乙醇或丙酮(相似相溶),形成色素液的特點,層析液的作用是溶解并分離不同色素,這是兩個不同的過程;低溫會降低酶的活性進而影響色素的合成;黃化苗因缺光而不能產(chǎn)生葉綠素,所以變黃,但有其他色素存在。 答案：B 8.某班學生完成對新鮮菠菜葉進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時,由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析錯誤的是(　　) A.甲可能是因為研磨時未加入SiO2 B.乙可能是因為研磨時未加入CaCO3 C.丙可能誤用蒸餾水做提取液和層析液 D.丁是正確操作得到的理想結(jié)果 解析：色素的提取和分離實驗中,SiO2可使菠菜葉研磨充分,CaCO3可防止葉綠素受到破壞,未加入SiO2和CaCO3 時,會發(fā)生甲、乙圖示的現(xiàn)象,A、B兩項正確;圖丙中色素含量基本為零,可能是誤用蒸餾水做提取液和層析液的結(jié)果,C項正確;圖丁顯示含量最高的是葉黃素,實際上正常綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b含量高,D項錯誤。 答案：D 9.某同學在進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗時,進行了以下操作: ①將5 g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中,加入無水乙醇或丙酮后直接進行研磨　②將預備好的濾紙條一端剪去兩角,在距這一端1 cm處用鋼筆畫一條橫線?、蹫樵鰪妼嶒炐Ч?將濾液細線畫粗些?、軐V紙條畫有濾液細線的一端朝下,輕輕插入層析液中,讓濾液細線浸入層析液中 該同學操作有誤的是(　　) A.① B.①② C.①②③ D.①②③④ 解析：對于題述操作,正確的做法是:①提取綠色葉片中的色素時,在將5 g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中后,應加入少許SiO2和CaCO3,再加入15 mL 無水乙醇或丙酮,進行迅速、充分地研磨。②制作濾紙條時,應將預備好的濾紙條一端剪去兩角,在距這一端2 cm處用鉛筆畫一條橫線。③畫濾液細線時,為確保色素帶分離整齊、不重疊,應保證濾液細線細、直、齊,為增強實驗效果,應在干燥之后重復畫線2~3次使濾液細線處積累較多色素。④分離色素時,應將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下,略微斜靠著燒杯的內(nèi)壁,輕輕插入層析液中,為了防止濾液細線中的色素溶于層析液中,不能讓濾液細線觸及層析液。 答案：D 10.在圓形濾紙的中央滴上葉綠體的色素濾液進行色素分離,看到近似同心環(huán)狀的四個色素圈,排列在最外圈的一個呈(　　) A.藍綠色 B.黃綠色 C.黃色 D.橙黃色 解析：綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離的原因是色素在層析液中的溶解度不同。色素中胡蘿卜素(橙黃色)的溶解度最大,故其擴散速度最快,排列在最外層。 答案：D 11.把甲、乙、丙、丁4盆長勢均勻的植物置于陽光下無色透明的密閉玻璃罩中,小燒杯中放有高濃度的NaHCO3溶液,甲照射品紅光照(紅光和藍紫光的混合光),乙照射綠色光照,丙隔以品紅色濾光片,丁隔以綠色濾光片(如下圖),經(jīng)過一段時間后,玻璃罩內(nèi)氧氣濃度由高到低的排序是　　　　　　　　　　　　　　。 解析：由圖可知,玻璃罩內(nèi)的小燒杯中有NaHCO3溶液,可為光合作用提供足夠的二氧化碳,各玻璃罩內(nèi)氧氣濃度的高低取決于光合作用強度的大小。葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光(兩種光混合成品紅色光),幾乎不吸收綠光。從圖中看,甲盆是在陽光照射的基礎(chǔ)上添加了品紅光照,因此提高了光合作用效率。乙盆在陽光照射的基礎(chǔ)上添加了綠色光照,光合作用略強。丙盆隔濾光片后沒有影響陽光中的主要有效光——品紅色光的通過,因此光合作用略弱。丁盆隔了濾光片后,通過的僅是綠光,因此光合作用最弱。 答案：甲>乙>丙>丁 12.為驗證葉綠素合成所需的條件,有人設(shè)計了如下實驗。 a.配制培養(yǎng)基:1號(含蔗糖、水、植物必需的各種礦質(zhì)元素等),2號(不含Mg,其他成分與1號相同)。 b.小麥種子用清水浸泡后消毒,在無菌條件下,將種子的胚剝離,去掉胚乳(因為胚乳中含Mg元素)。 c.在無菌條件下,將胚接種在培養(yǎng)基上。培養(yǎng)兩周后,觀察幼苗的顏色。結(jié)果如表所示: 甲 乙 丙 丁 培養(yǎng)基 1號 2號 1號 1號 培養(yǎng)基數(shù)目 5 5 5 5 每個培養(yǎng)基 接種胚的數(shù)目 10 10 10 10 培養(yǎng)條件 光照16 h/d、 25 ℃ ? 黑暗、 25 ℃ 光照16 h/d、 10 ℃ 實驗結(jié)果 (幼苗顏色) 綠色 黃色 黃色 黃綠色 請分析回答下列問題。 (1)在該實驗設(shè)計中,為什么每組用5個培養(yǎng)基,且每個培養(yǎng)基中接種10粒種子的胚? 　。 (2)乙組的培養(yǎng)條件很可能是 　　　　　　。 (3)甲組起　　　　作用,通過實驗可得出結(jié)論:葉綠素的合成需要　 　　　　　　。 解析：(1)設(shè)計實驗時,要設(shè)置多個重復實驗,以免因偶然因素導致實驗出現(xiàn)較大誤差。(2)由表格中實驗結(jié)果可知,Mg是合成葉綠素的組成成分,缺Mg時葉綠素不能合成。葉綠素的合成還需要光照和適宜的溫度,在光照16 h/d、25 ℃條件下能合成,黑暗或溫度太低則不能合成,導致幼苗呈現(xiàn)黃色或黃綠色。(3)根據(jù)表格中的實驗處理可知,甲組起到對照作用,通過實驗可得出葉綠素的合成需要Mg、光照和適宜的溫度。 答案：(1)如果樣本數(shù)量過少,會因為偶然因素而影響實驗結(jié)果 (2)光照16 h/d、25 ℃ (3)對照　Mg、光照和適宜的溫度 13.下列是某實驗小組在完成葉綠體中色素提取和分離實驗時所遇到的有關(guān)問題,分析回答下列問題。 (1)剪碎5 g新鮮濃綠的菠菜葉片放在研缽中,加入SiO2后,經(jīng)迅速研磨成糊狀,發(fā)現(xiàn)糊狀的研磨液呈現(xiàn)淺綠色,其原因是沒有加入　　　　　　　　　　　　　　　　,使得　 　　　　　　　　。 (2)甲同學在實驗過程中將畫有濾液細線的濾紙條(已重復幾次畫線)插入層析液,幾分鐘后取出觀察,發(fā)現(xiàn)濾紙條上無色素分帶現(xiàn)象,而用同一濾液做實驗的乙同學的濾紙條上卻色素分帶明顯。甲同學實驗失敗的原因可能是 　　。 (3)若選用在缺Mg的營養(yǎng)液中長期培養(yǎng)的玉米葉片作實驗材料,層析后濾紙條上只出現(xiàn)了兩條色素帶,其原因是 　　　　　　　　。 (4)實驗結(jié)束幾天后,甲、乙兩同學發(fā)現(xiàn)部分預留葉片已變黃。甲同學認為這是由葉片中葉綠素降解所造成的,乙同學則認為是類胡蘿卜素含量增加所致。根據(jù)所學知識,設(shè)計實驗來判斷哪個同學的觀點正確。 實驗過程: ①從預留的葉片中挑選出足量的、分量相等、大小相近的已變黃葉片和綠色鮮嫩的葉片,分別編號為A、B兩組。 ② 　。 實驗結(jié)論: ①與B組相比,若A組濾紙條只有上面兩條色素帶或下面兩條色素帶較B組的窄,則　　　　　　的觀點是正確的。 ② 　, 則　　　　　　的觀點是正確的。 解析：(1)在色素的提取過程中,研磨時要加入CaCO3,以防止葉綠素在研磨過程中被破壞,加入無水乙醇或丙酮的目的是讓色素溶解并提取出來。(2)甲同學的濾紙條上無色素帶,說明濾液細線中的色素溶解到層析液中,即層析液觸及濾液細線。(3)Mg是合成葉綠素的必需元素,無Mg不能合成葉綠素a和葉綠素b。(4)通過設(shè)計對照實驗來探究葉片發(fā)黃的原因是某些色素因降解而減少,還是某些色素含量增加。對照組選取正常未發(fā)黃的葉片,實驗組選取已變黃的葉片,通過提取分離這兩種葉片中的色素,比較各種色素的含量,得出結(jié)論。 答案：(1)CaCO3和無水乙醇或丙酮　葉綠素分子受到破壞、色素沒有被提取出來 (2)層析液觸及濾液細線 (3)缺Mg的植物不能合成葉綠素 (4)實驗過程:②在相同條件下,進行葉綠體中色素的提取和分離實驗,測定和記錄實驗結(jié)果,比較這兩種葉片色素的組成和含量 實驗結(jié)論:①甲同學　②與B組相比,若A組濾紙條上面的兩條色素較寬　乙同學