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首页高考知识点生物知识点6.光合作用捕获光能的色素及绿叶中色素的提取和分离

高考生物知识点

捕获光能的色素及绿叶中色素的提取和分离

绩优堂高考知识点捕获光能的色素及绿叶中色素的提取和分离

考点

捕获光能的色素及绿叶中色素的提取和分离光合作用的原理及基本过程影响光合作用的因素及应用光合作用与细胞呼吸的关系

共计20道相关试题精选知识点题

【正确答案】
B
【答案详解】

由表可知,甲同学加的溶剂为水,而不是有机溶剂丙酮,色素不溶于水,因而提取不到叶绿体中的色素,所得结果应为②;乙同学的操作正确,实验结果应为④,即自上而下4条色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素和叶绿素,且叶绿素和叶绿素的含量较多;丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮,可以提取到色素,但由于未加,叶绿素可能会被破坏,因而下边的两条色素带比正常情况下的窄,应为①;丁同学未加,可能研磨不充分,导致各种色素的提取量均少于正常水平,应为③。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
C
【答案详解】

  叶绿体色素的提取和分离实验中得到的色素带,由下向上依次是叶绿素、叶绿素、叶黄素和胡萝卜素,其中叶绿素和叶绿素可以吸收红光。

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  • A.甲可能是因为研磨时未加入  
  • B.乙可能是因为研磨时未加入  
  • C.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
【正确答案】
D
【答案详解】

     色素的提取和分离实验中,可使菠菜叶研磨充分,可防止叶绿素受到破坏,未加入时,会发生甲、乙图示的现象;丙图中色素含量基本为零,可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果,C项正确;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和叶绿素含量多,D项错误。

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  • A.观察线粒体时,用酒精处理细胞使染色更清楚
  • B.制作洋葱根尖细胞装片时,用酒精漂洗解离后的根尖
  • C.色素的提取和分离实验中,用无水乙醇提取色素
  • D.观察细胞中  和  的分布时,用酒精改变膜的通透性
【正确答案】
C
【答案详解】

  观察线粒体时,需要保持细胞的活性,应该用活体染色剂健那绿染液(詹纳斯绿)染色,不用酒精处理;制作洋葱根尖细胞装片时,用酒精和盐酸的混合液进行解离,漂洗解离后的根尖用的是清水;观察细胞中的分布时,改变膜的通透性的是盐酸。

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【正确答案】
  (1)二氧化硅(    )   色素在层析液里的溶解度不同,溶解度大的随层析液在滤纸条上扩散快    (2)橙黄色、黄色  叶绿素的形成需要光    (3)红      叶绿素不稳定,在强光下易分解       (4)碳酸钙(    )   铜代叶绿素比叶绿素稳定
【答案详解】

 (1)在提取绿色叶片中的色素时要在研钵中加无水乙醇、碳酸钙、石英砂,各色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同,从而分离色素;溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。(2)滤纸条从上到下依次是胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素(最宽)、叶绿素,据图可知,共有的色素带的颜色是橙黄色、黄色;根据实验流程图可知,韭黄和韭菜的区别是生长过程中是否有光照,根据实验结果可以看出,韭黄的色素带缺少叶绿素,故可推断叶绿素的形成需要光照。(3)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以韭菜和韭黄色素滤液的吸收光谱最明显的差异出现在红光区域;韭菜滤液在强光下曝光后,再重复上述实验,其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致,说明叶绿素不稳定,在强光下易分解。(4)叶绿素能被酸性物质破坏,所以加入后,其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测,铜代叶绿素比叶绿素稳定。

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(18分)Ⅰ.(10分)保水剂是一类高分子聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”,进行了以下实验:

材料用具:相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干,保水剂,氮肥等。

方法步骤:

①     取长势一致的小麦幼苗若干,平均分为 三组,分别施用适量的保水剂( )、氮肥( )、保水剂( )+氮肥( ),置于相同的轻度干旱条件下培养,其他培养条件相同且适宜。

②     小麦灌浆期选择晴朗无风的上午,于 从每组选取相同数量的叶片,进行 吸收量及叶绿素含量的测定,结果(均值)如下表:

实验结论:适量的

保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。

(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正:步骤①             ;步骤②             

(2)如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了 吸收量的原因可能是             

(3)实验测得的 吸收量             (填“大于”“等于”或“小于”)光合作用过程中 实际消耗量,理由是             。光合作用强度可通过测定 吸收量,也可以通过测定             释放量计算。

II.(8分)大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物,它们体型相近,曾经同域分布,一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减,目前野生大熊猫仅有1600只左右,而华南虎在野外已基本绝迹。

(1)从生态系统能量流动的特点分析,大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是        

(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记,这种行为传递的信息类型属于             

(3)目前,野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中,通过建立生态廊道沟通各种群,可以使种群间发生             

(4)建立自然保护区,改善栖息环境,以提高             ,是提高大熊猫种群密度的根本措施。

【正确答案】
Ⅰ.(1)没有对照组,应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组

取材方法不科学,选取的叶片还应取自植株的相同部位

(2)提高了光合作用有关酶的含量与活性

(3)小于  实验测得的 吸收量是光合作用过程中 实际消耗量与呼吸作用 释放量之差  

Ⅱ.(1)大熊猫比华南虎的营养级低,获得的能量相对较多

(2)化学信息

(3)基因交流

(4)环境容纳量(或 值)

【命题立意】

Ⅰ.本题结合光合作用考查实验设计及分析能力,属于考纲综合运用层次。

Ⅱ.本题结合大熊猫和华南虎的保护考查种群及生态系统的相关知识,属于考纲综合运用层次。

【解题思路】

Ⅰ.(1)步骤②需考虑实验设计的等量原则,所取叶片除数量相等外,大小、颜色深浅、成熟程度、所在植株部位等都要尽量一致。

(2)保水剂能减少植物水分散失,则可减少气孔的关闭,从而增加 吸收量,氮素有利于光合作用中酶、 、叶绿素等的合成,能保证光合作用的正常进行,从而吸收

(3)光合作用吸收 ,释放 ,故还可通过测定 释放量来表示光合作用强度。

Ⅱ.(1)熊猫属于食草动物,华南虎属于食肉动物,由于能量流动是逐级递减的,熊猫所处营养级低,可以获得更多能量。

(2)尿液和肛腺的分泌物都属于化学物质,则这种信息的传递类型属于化学信息。

(3)打破地理隔离,可使不同种群间进行基因交流,共同繁衍后代。

(4)要使种群密度增大归根结底就是增加种群的环境容纳量。

【知识拓展】

Ⅰ.实验设计基本原则:对照原则、单一变量原则(即除了一个自变量外,其他无关变量都要保持相同且适宜);净光合速率=总光合速率-呼吸速率。

Ⅱ.能量流动的特点:单向流动,逐级递减;生态系统信息类型分为:物理信息、化学信息、行为信息;种群间的隔离分为地理隔离和生殖隔离。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案  (1)低温保湿时间越长(适当的低温保湿处理)

(2)不同浓度     作为(空白)对照    解除大花黄牡丹种子休眠、促进种子萌发(答出二者之一即可)

(3)①Ⅰ:    Ⅱ:气孔相对开放度数值较低   Ⅲ:叶面积数值较低

②呼吸作用(细胞呼吸、有氧呼吸)强于光合作用

【答案详解】

解析    (1)据图分析,低温保湿时间越长,大花黄牡丹种子的萌发率越高,解除种子休眠的作用越强。(2)本实验的自变量是赤霉素溶液浓度的不同,其中 赤霉素溶液的处理组是作为空白对照,实验的结果表明赤霉素能解除大花黄牡丹种子休眠、促进种子萌发。(3)处于展开中的新叶叶绿素含量低,导致光能吸收不足,使光反应产生的 较少,净光合速率较低,另外气孔相对开放度较低, 吸收较少,也是净光合速率较低的一个原因。新叶展开前,呼吸作用强于光合作用,净光合速率为负值。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
  • B.用健那绿和吡罗红染色观察 在细胞中的分布
  • C.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品
  • D.用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度
【正确答案】
A
【命题立意】
低温诱导染色体加倍实验、 观察实验、色素的提取实验及种群丰富度的调查。
【解题思路】
改良苯酚品红染液是对染色体进行染色的优良试剂,龙胆紫和醋酸洋红也可让染色体着色,A正确。健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染剂,用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞进行染色,甲基绿可将 染成绿色,吡罗红可将 染成红色,B错。纸层析法是对叶绿体中色素进行分离的方法,提取色素用无水乙醇,加碳酸钙和二氧化硅进行研磨、过滤,即可得到色素提取液,C错。标志重捕法是用来调查活动能力比较强,活动范围比较大的动物种群密度的方法,土壤小动物丰富度的调查用取样器取样法,D错。
【易错分析】
提取色素用无水乙醇,加碳酸钙和二氧化硅进行研磨、过滤,即可得到色素提取液,纸层析法是对叶绿体中色素进行分离的方法。我们只有将色素先提取出来,才能将色素分离。
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.光合色素的提取与分离
  • B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖
  • C.大鼠神经细胞的培养
  • D.制备用于植物组织培养的固体培养基
【正确答案】
A
【命题立意】
色素提取与分离实验、还原糖的鉴定、动物细胞培养、植物组织培养。
【解题思路】
色素提取与分离在常温下即可进行,技术难度要求不高;使用斐林试剂鉴定可溶性还原糖实验中需要进行50~65℃水浴加热;大鼠神经细胞的培养则需要无菌且温度与大鼠体温(37℃左右)接近的恒温箱进行培养;制备植物组织培养的固体培养基需要对其进行灭菌处理常使用高压蒸汽灭菌,所以25℃不合适。所以选A。
【易错分析】
使用斐林试剂鉴定可溶性还原糖实验中需要进行50~65℃水浴加热。
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
B
【知识拓展】
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b四种色素在层析液中的溶解度最大的是胡萝卜素,其次是叶黄素,再次是叶绿素a,最小的是叶绿素b,纸层析时在滤纸条上色素随层析液扩散的速率与它们的溶解度成正相关,溶解度越大,扩散速率越快。

【命题立意】

本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验,属于考纲理解层次。难度中等。

【解题思路】

图中有4条色素带,说明该叶片的叶绿体中含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b四种色素。纸层析中在滤纸条上距离点样处最远的是胡萝卜素,排在胡萝卜素后面的顺次是叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,从相对含量上来看,胡萝卜素的含量最多,其次是叶黄素,而叶绿素a和b则较少,胡萝卜素和叶黄素分别是橙黄色和黄色,都是“黄色”的色素,图中纸层析结果的“黄色”色素的含量明显高于绿色色素的含量,因此,该叶片为黄色。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(20分)回答下列Ⅰ,Ⅱ小题。

Ⅰ.(7分)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体,该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答:

(1)提取水稻突变体的光合色素,应在研磨叶片时加入                  ,以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素,缺失的色素带应位于滤纸条的             

(2)该突变体和野生型水稻O2释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时,与野生型相比,突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率              。当光照强度为m时,测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大,据此推测,突变体固定的CO2形成       的速率更快,对光反应产生的               消耗也更快,进而提高了光合放氧气速率。

(3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变,将无法进行光合作用,其原因是            ______________________________________________________________________________。

Ⅱ.(13分)研究表明,癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,据图分析回答问题:

(1)图中A代表细胞膜上的                  。葡萄糖进入癌细胞后,在代谢过程中可通过____________作用形成非必需氨基酸,也可通过形成五碳糖进而合成              作为DNA复制的原料。

(2)在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为                           。与正常的细胞相比①~④过程在癌细胞中明显增强的有            (填编号),代谢途径发生这种变化的意义在于能够                                              ,从而有利于癌细胞的增殖。

(3)细胞在致癌因子的影响下,               基因的结构发生改变而被激活,进而调控____________的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的过程                    (填编号)不宜选为作用位点。

【正确答案】

Ⅰ.(7分)

(1)  (1分)  最下端(1分)

(2)较大(1分)   (1分)  NADPH,ATP(1分)

(3)缺失叶绿素a不能完成光能转换(2分)

Ⅱ.(13分)

(1)载体蛋白(1分)  氨基转换(1分)  脱氧核苷酸(1分)

(2)有氧呼吸和无氧呼吸(2分)  ①②③(2分)  产生大量的中间产物,为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料(2分)

(3)原癌(1分)  酶(1分)  ①④(2分)

【命题立意】

Ⅰ.本题通过光合色素的提取与分离实验、光合作用与细胞呼吸的关系及光合色素的作用等知识,考查考生理解和综合运用知识的能力。难度中等。

Ⅱ.本题考查细胞癌变、细胞呼吸、基因的表达等知识。难度中等。

【解题思路】

Ⅰ.(1)由于叶绿体中的光合色素所处的环境为微碱性,易被液泡中的酸性物质破坏,因此在提取叶绿体中的色素时应在研磨叶片时加入碳酸钙,由于叶绿素b在层析液中的溶解度最低,用纸层析法分离色素时,叶绿素b应位于滤纸条的最下端,由于水稻突变体中叶绿素b完全缺失,因此滤纸条的最下端色素带缺失。(2)分析题图可知,突变体细胞呼吸速率强于野生型,在光照强度为n时,两者释放到外界的氧气量相等,故突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率较大;光照强度为m时,突变体气孔开放程度更大,说明突变体固定 形成 的速率更快,同时对光反应产生的NADPH和ATP的消耗也更快。(3)光合色素中处于特殊状态下的叶绿素a具有转化光能的作用,如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变,则不能完成光能转换,从而不能进行光合作用。

Ⅱ.(1)葡萄糖进入癌细胞的方式是主动运输,需要载体,因此图中A代表的是载体蛋白,葡萄糖进入癌细胞后,可以通过氨基转换作用形成非必需氨基酸,也可以通过形成五碳糖进而合成脱氧核苷酸,从而作为合成DNA的原料。(2)由题图可知,有氧条件下癌细胞呼吸作用的方式为有氧呼吸和无氧呼吸;与正常细胞相比,图中明显增强的过程有①②③,以提供大量的细胞呼吸中间产物。(3)细胞癌变的根本原因是原癌基因发生突变,被激活进而调控酶的合成来改变代谢途径;图中的①④过程是正常细胞必需的过程,因此不能选为抑制癌细胞患者细胞中异常途径的作用位点。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
  • 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
【正确答案】
D
【命题立意】

本题主要考查叶绿体中色素的相关内容,属于考纲识记层次。难度较小。

【解题思路】

叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;绿叶中叶绿素的含量占3/4,类胡萝卜素的含量占1/4;由于四种色素在层析液中的溶解度不同,可利用纸层析法分离4种叶绿体色素;利用乙醇提取叶绿体色素时,色素分子并未受到破坏,因此仍可吸收光能。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
A
【命题立意】

本题主要考查生物学实验的知识,属于考纲识记、理解层次。难度中等。

【解题思路】

通过观察到植物细胞产生新的细胞,动物受精卵分裂产生新的细胞,可以得出细胞学说中“新细胞来源于老细胞”的观点,A正确;单侧光照射引起植物的向光弯曲生长,得出生长素在植物的尖端存在横向运输而非极性运输的特点,B错误;利用好氧细菌集中于水绵照光的部位,可以得出叶绿体利用光照可产生氧气的结论,C错误;活的R型肺炎双球菌和加热杀死的S型肺炎双球菌混合后,出现新的活S型菌,只能证明S型菌中存在某种“转化因子”促使R型菌转化为S型菌,D错误。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.光吸收差异显著,色素带缺第2条  
  • B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条
  • C.光吸收差异显著,色素带缺第3条  
  • D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条
【正确答案】
B
【命题立意】

本题考查叶绿体中色素的吸收光谱以及色素层析的结果,意在考查考生对基础知识的记忆情况,难度较小。

【解题思路】

叶黄素缺失,则对蓝紫光的吸收减少,对红光的吸收无明显差异,排除A,C项。色素分析条带从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,叶黄素缺失则色素分析条带从上往下缺第2条,故D项错误。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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