- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质．
请根据所学知识，选择洋葱的不同部位作为实验材料，完善下面的实验设计，并回答相关问题．
（1）若分离叶绿体中的色素，所用的实验材料是______．提取叶绿体中的色素使用的试剂是______．分离叶绿体色素依据的实验原理是______．
（2）若观察植物细胞的质壁分离和复原，选用的最佳材料是______．该实验的自变量是______．
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布，选用的理想材料为______，该材料优于其他部位材料的原因是______．
（4）若观察细胞的有丝分裂，所用的理想材料为______，主要的操作流程是______．
（5）在“观察DNA、RNA在细胞中的分布”和“观察细胞的有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用______（相同、不同）．
正确答案
解：（1）题干中“管状叶伸展于空中，进行光合作用”说明含有叶绿体，则提取和分离绿叶中的色素，所用的实验材料是管状叶，含有色素较多，无水乙醇（丙酮）能溶解色素．离叶绿体色素依据的实验原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不同．
（2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是鳞片叶外表皮，具有紫色液泡，便于观察；该实验的目的是观察质壁分离和复原，则自变量是清水河蔗糖溶液，在蔗糖溶液中细胞失水，发生质壁分离，在清水中，发生质壁分离的复原．
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，需要用甲基绿和派洛宁染色，使得细胞核成绿色，细胞质成红色，则理想材料为紫色洋葱鳞片叶的内表皮，没有色素．
（4）若观察有丝分裂，所用的理想材料为洋葱根尖分生区细胞，细胞分裂旺盛，成正方形，排列紧密．主要的操作流程是（取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观察）．
（5）在“观察DNA、RNA在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用分别是：用甲基绿和吡罗红检测DNA和RNA在细胞中的分布实验中，用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结合；观察细胞有丝分裂中，用酒精和盐酸的混合液进行解离，目的是使组织细胞分散开来，两者的目的不同．
故答案为：
（1）管状叶 无水乙醇（丙酮）
不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不同
（2）鳞片叶外表皮（或紫色洋葱鳞片叶表皮）
不同浓度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）
（3）洋葱的鳞片叶内表皮 不含色素（或无色）
（4）根尖（分生区组织细胞） （取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观察）
（5）不同
解析
解：（1）题干中“管状叶伸展于空中，进行光合作用”说明含有叶绿体，则提取和分离绿叶中的色素，所用的实验材料是管状叶，含有色素较多，无水乙醇（丙酮）能溶解色素．离叶绿体色素依据的实验原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不同．
（2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是鳞片叶外表皮，具有紫色液泡，便于观察；该实验的目的是观察质壁分离和复原，则自变量是清水河蔗糖溶液，在蔗糖溶液中细胞失水，发生质壁分离，在清水中，发生质壁分离的复原．
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，需要用甲基绿和派洛宁染色，使得细胞核成绿色，细胞质成红色，则理想材料为紫色洋葱鳞片叶的内表皮，没有色素．
（4）若观察有丝分裂，所用的理想材料为洋葱根尖分生区细胞，细胞分裂旺盛，成正方形，排列紧密．主要的操作流程是（取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观察）．
（5）在“观察DNA、RNA在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用分别是：用甲基绿和吡罗红检测DNA和RNA在细胞中的分布实验中，用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结合；观察细胞有丝分裂中，用酒精和盐酸的混合液进行解离，目的是使组织细胞分散开来，两者的目的不同．
故答案为：
（1）管状叶 无水乙醇（丙酮）
不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不同
（2）鳞片叶外表皮（或紫色洋葱鳞片叶表皮）
不同浓度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）
（3）洋葱的鳞片叶内表皮 不含色素（或无色）
（4）根尖（分生区组织细胞） （取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观察）
（5）不同
（2015秋•嘉兴校级期中）研磨绿叶时要加入95%酒精，目的是（ ）
正确答案
解析
解：A、叶绿体中色素溶于有机溶剂而不溶于水，所以一般用无水酒精或丙酮来提取色素，A正确；
B、加入碳酸钙的目的是保护色素，防止色素分子被破坏，B错误；
C、研磨过程中不需要补充溶液，C错误；
D、叶绿体中含有2大类色素，包括叶绿素和类胡萝卜素，D错误．
故选：A．
下列有关实验的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、用低倍镜观察DNA和RNA在细胞中分布时，应选择染色均匀、色泽较浅的区域，A正确；
B、马铃薯块茎有氧呼吸消耗的O2量与产生的CO2量相等，无氧呼吸的产物只有乳酸，即无氧呼吸既不消化氧气，也不产生二氧化碳，因此不能用消耗的O2量与产生的CO2量的比值来确定马铃薯块茎的呼吸方式，B错误；
C、利用各种色素能溶解在有机溶剂中来提取叶绿体中的色素，C错误；
D、在不同浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞，滴加清水后不一定能复原，如蔗糖浓度过高时细胞会因失水过多而死亡，再滴加清水也不能复原，D错误．
故选：A．
以下对生物实验的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据单一变量原则，在探究pH对酶活性的影响实验中，pH是自变量，而温度是无关变量，应该相同且保持最适宜，A正确；
B、在探究胚芽鞘的感光部位实验中，胚芽鞘接受单侧光照射的部位为自变量，而单侧光为无关变量，B错误；
C、检测梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后摇匀，需水浴加热后才能观察颜色变化，看是否有砖红色沉淀出现，C错误；
D、纸层析法分离叶绿体中色素的实验表明，叶绿素b在层析液中溶解度最低，而叶绿素a的含量最高，D错误．
故选：A．
下列有关叶绿体色素的提取和分离实验的叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、叶绿体色素的提取的实验中进入碳酸钙的目的是保护叶绿体色素，防止色素被破坏，A错误；
B、叶绿体色素溶于有机溶剂而不溶于水，所以在实验中一般要加入有机溶剂，如无水乙醇或丙酮来溶解色素，B错误；
C、在“叶绿体色素的提取和分离”实验中进入二氧化硅的目的是使研磨更充分，C正确；
D、在“叶绿体色素的提取和分离”实验中应该用无水酒精或丙酮提取色素，而用层析液来分离色素，D错误．
故选：C．
（1）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入______，以防色素破坏．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______（位置）．
（2）该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如图所示．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CO2形成______的速率也更快，对光反应产生的______ 消耗也更快，进而提高了光合放氧速率．
正确答案
CaCO3
最下端
较大
C3
NADPH、ATP
解析
解：（1）提取色素时，为了防止色素被破坏，应在研磨叶片时加入CaCO3．分离色素时，滤纸条上色素带从上至下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以叶绿素b缺失的水稻突变体缺失色素带位于滤纸条最下端．
（2）据图示曲线知，叶绿体的氧气产生速率表示真正的光合作用；当光照强度为n时野生型和突变体O2释放速率相等，即净光合作用速率相等；但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大．光照强度为m时，叶片气孔开放程度大的植株CO2供应充足，固定CO2形成C3的速率更快，消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快，从而提高了光合放氧速率．
故答案为：
（1）CaCO3 最下端
（2）较大 C3 NADPH、ATP
下面对有关实验的叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在实验室进行绿叶中色素的提取和分离时所用的试剂分别是无水乙醇和层析液，A错误；
B、本尼迪特试剂用于检测还原糖，水浴加热后出现红黄色沉淀，但不能说明样液中就一定含有葡萄糖，B正确；
C、实验室一般用洋葱根尖做有丝分裂实验，而鳞片叶细胞属于成熟的植物细胞，不再进行分裂，C错误；
D、观察根尖分生区细胞有丝分裂的实验步骤是：解离→漂洗→染色→制片→观察，D错误．
故选：B．
如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程，请分析回答：
（1）提取色素和分离色素所用的试剂分别是______．
（2）纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示，其中共有的色素带的颜色是______，据此能得出的结论是______．
（3）蒜黄和韭黄都是在避光生长的条件下培育出来的蔬菜，对这种现象的最好解释是______．（填选项代号）
A、两者都是遗传物质改变引起的 B、叶中缺乏形成叶绿素的基因
C、环境因素影响了基因的表达 D、黑暗中不能进行光合作用
（4）将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在______光区域．将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2h，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是______．
（5）每分子叶绿素含有一个Mg2+，可被H+、Cu2+等置换．韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加______的颜色相似，呈现黄褐色．实验室常用含Cu2+的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因是______．
正确答案
解：（1）提取色素所用的试剂是无水乙醇或丙酮，分离色素所用的试剂是层析液．
（2）根据图2可知，共有的色素带是扩散快的两条，它们的颜色是橙黄色和黄色，分别是胡萝卜素和叶黄素．因此可判断叶绿素的形成需要光．
（3）表现型是基因型和环境共同作用的结果，蒜黄和韭黄都是在避光生长的条件下培育出来的蔬菜，说明环境因素影响了基因的表达．
（4）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，所以将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在红光区域．由于将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2h，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．
（5）由于碳酸钙能防止研磨中色素被破坏，所以韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，叶绿素被破坏，因而呈现黄褐色．由于铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，说明铜代叶绿素比叶绿素稳定．
故答案为：
（1）无水乙醇（丙酮）、层析液
（2）橙黄色、黄色 叶绿素的形成需要光
（3）C
（4）红 叶绿素不稳定，在强光下易分解
（5）碳酸钙（CaCO3） 铜代叶绿素比叶绿素稳定
解析
解：（1）提取色素所用的试剂是无水乙醇或丙酮，分离色素所用的试剂是层析液．
（2）根据图2可知，共有的色素带是扩散快的两条，它们的颜色是橙黄色和黄色，分别是胡萝卜素和叶黄素．因此可判断叶绿素的形成需要光．
（3）表现型是基因型和环境共同作用的结果，蒜黄和韭黄都是在避光生长的条件下培育出来的蔬菜，说明环境因素影响了基因的表达．
（4）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，所以将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在红光区域．由于将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2h，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．
（5）由于碳酸钙能防止研磨中色素被破坏，所以韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，叶绿素被破坏，因而呈现黄褐色．由于铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，说明铜代叶绿素比叶绿素稳定．
故答案为：
（1）无水乙醇（丙酮）、层析液
（2）橙黄色、黄色 叶绿素的形成需要光
（3）C
（4）红 叶绿素不稳定，在强光下易分解
（5）碳酸钙（CaCO3） 铜代叶绿素比叶绿素稳定
下列有关生物学研究方法的叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，对培养液中的酵母菌逐个计数时非常困难的，可以采用抽样检测法对培养液中的酵母菌进行计数，故A正确；
B、绿叶中色素的提取和分离实验中，用无水乙醇（或丙酮）提取色素，用层析液分离色素，故B错误；
C、沃森和克里克研究DNA结构时，采用了构建物理模型的方法，构建了DNA双螺旋结构模型，故C正确；
D、卡尔文研究光合作用过程中碳元素的转移途径时，采用了同位素标记法，即用14C标记，最终得知光合作用过程中C原子的转移途径是：C02→C3→有机物，故D正确．
故选：B．
在图中，A、B为不同材料叶线体中色素的层析结果（示意图），C、D为不同条件下水稻光合作用强度的变化曲线，其中正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、色素带的分布：最上端：胡萝卜素（橙黄色），含量最少；其次：叶黄素（黄色），含量较少；次之：叶绿素A（蓝绿色），含量最多；最下端：叶绿素B（黄绿色），含量次之，A正确；
B、缺Mg的营养液中，叶绿素不能合成，叶片中没有叶绿素，B错误；
C、据图分析，在一定的二氧化碳浓度范围内，随着二氧化碳浓度的增加光合作用增强，达到二氧化碳饱和点后，随着二氧化碳浓度增加光合作用强度不变，在相同二氧化碳浓度下，a的光合作用强度高于b，说明光照强度a＞b，C错误；
D、水稻在夏天晴朗中午光照强度过强，温度过高，导致气孔关闭，二氧化碳供应不足，光合作用强度变弱，出现光合午休现象，阴天不会出现光合午休，D错误．
故选：A．
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