- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
如图是对不同材料的色素提取物进行层析的结果，其中不正确的是（ ）
A
新鲜的菠菜叶片
B
在缺Mg培养液中长期培养的番茄叶片
C
晾干的槐树叶片
D
在黑暗环境中生长的蒜苗叶
正确答案
解析
解：A、用新鲜的菠菜叶进行色素的提取和分离时，能得到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，A正确；
B、镁是合成叶绿素的重要成分，在缺镁培养液中，无法合成叶绿素，所以用此材料进行色素的提取和分离时，能得到两条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素，B错误；
C、晾干的槐树叶片仍然含有四种色素，但部分叶绿素已经分解，含量较低，所以用此材料进行色素的提取和分离时，能得到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，C正确；
D、叶绿素的合成需要光照，在黑暗条件下，不能合成叶绿素，因此用此材料进行色素的提取和分离时，能得到两条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素，D正确．
故选：B．
冬季寒潮过后，紫云英的部分叶片会变红．为了探究紫云英叶片变红的原因，某校的同学们讲行了如下实验探究．
实验假设：紫云英叶片变红与叶片的叶绿体中胡萝卜素含量增加有关．
实验材料：略
实验步骤：①在同一紫云英植株上取叶龄相同的正常绿叶和红叶各若干片．各称取5克叶片剪碎后放入A、B两个研钵中．②分别向A．B两个研钵中加入适量二氧化硅和碳化钙，再加入适量无水酒精，进行迅速研磨、过滤、收集滤液．③用纸层析法分离滤液中色素，得到两组滤纸条．④观察、比较、分析两组滤纸条上的色素带．请回答：
（1）步骤滤液中色素依据的实验原理是：叶绿体中的色素在层析液中的______不同，随层析液在滤纸条上扩散速度不同，从而将它们分离开．
（2）根据实验假设：应着重观察和比较两组滤纸条从上到下的第______条色素带．
（3）实验预期和结论：红叶组和绿叶组相比，若红叶组重观察的那条色素带颜色______则假设成立；否则，假设不成立．
（4）实验中有一位同学：，两组滤纸条上的色素带都不明显且界限不清晰．从实验操作来看，你认为可能的原因之一是：______
（5）本次探究，几乎所有同学都证明了上述假设不成立，那么，根据你掌握的细胞学知识，你认为紫云英叶片变红最可能的原因与叶片细胞内______中色素有关．
正确答案
解：（1）叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，则随层析液在滤纸条上扩散速度不同，从而将它们分离开．
（2）滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），根据实验假设，应该比较正常绿叶和红叶胡萝卜素的含量，即从上到下的第1条色素带．
（3）实验预期和结论：红叶组和绿叶组相比，若红叶组中观察的那条色素带颜色深则假设成立；否则，假设不成立．
（4）假如滤液细线没入层析液，则两组滤纸条上的色素带都不明显且界限不清晰．
（5）本次探究证明了上述假设不成立，紫云英叶片变红最可能的原因与叶片细胞内液泡中色素有关．
故答案为：
（1）溶解度
（2）1
（3）深
（4）滤液细线没入层析液
（5）液泡
解析
解：（1）叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，则随层析液在滤纸条上扩散速度不同，从而将它们分离开．
（2）滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），根据实验假设，应该比较正常绿叶和红叶胡萝卜素的含量，即从上到下的第1条色素带．
（3）实验预期和结论：红叶组和绿叶组相比，若红叶组中观察的那条色素带颜色深则假设成立；否则，假设不成立．
（4）假如滤液细线没入层析液，则两组滤纸条上的色素带都不明显且界限不清晰．
（5）本次探究证明了上述假设不成立，紫云英叶片变红最可能的原因与叶片细胞内液泡中色素有关．
故答案为：
（1）溶解度
（2）1
（3）深
（4）滤液细线没入层析液
（5）液泡
下列对有关实验的描述中，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、利用纸层析法分离色素的原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液扩散的速度不同，A正确；
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程在低倍镜下可以观察到，B错误；
C、使用显微镜时，要遵循先低倍镜观察后高倍镜观察的原则，C正确；
D、染色体存在于细胞的细胞核内，容易被被碱性染料染成深色，所以1%醋酸洋红溶液可使人口腔上皮细胞的细胞核呈红色，D正确．
故选：B．
回答下列I、II小题．
I．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：
（l）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的O2释放速率与光照强度的关系如图1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，据此推侧，突变体固定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．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．如图2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：
（l）图2中人代表细胞膜上的______．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
解：I．（1）碳酸钙可以中和细胞中的有机酸，所以碳酸钙的作用是防止色素被破坏；纸层析法分离叶绿体色素的实验结果是在滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以缺失的色素带应位于滤纸条的最下端．（2）当光照强度为n时，突变体与野生型水稻O2的释放速率（净光合速率）相等，但突变体的呼吸速率大于野生型，故突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率（总光合速率）比野生型大．当光照强度为m时，由于测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，即供给的CO2比野生型多，突变体固定CO2形成 C3 的速率更快，对光反应产生的NADPH、ATP 消耗也更快，进而提高了光合作用放氧速率．
（3）如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，则在光反应中处于少数特殊状态的叶绿素a分子就不能将光能转化为电能，不能产生NADPHT和ATP，故将无法进行光合作用．
II．（1）葡萄糖进入细胞是顺浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，在细胞中分解成中间代谢产物后可通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，也可形成脱氧核糖进一步合成脱氧核苷酸作为DNA复制的原料．
（2）据图，在有氧条件下，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，葡萄糖转化为五碳糖②和无氧呼吸的能力增强了．其意义是可产生大量的中间产物，为癌细胞的增殖提供合成DNA和蛋白质的原料．
（3）癌细胞的产生是在致癌因子的作用下，原癌基因被激活了，即原癌基因发生了突变，导致合成 酶 的种类发生改变，而改变了代谢途径．若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，应抑制②③（异常代谢）而不宜抑制①④（正常代谢）过程．
故答案为：
I．（1）CaCO3 最下端
（2）较大 C3 NADPH、ATP
（3）缺少叶绿素a不能完成光能转换
II．（1）载体蛋白 氨基转换 脱氧核苷酸
（2）有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③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
（3）原癌 酶 ①④
解析
解：I．（1）碳酸钙可以中和细胞中的有机酸，所以碳酸钙的作用是防止色素被破坏；纸层析法分离叶绿体色素的实验结果是在滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以缺失的色素带应位于滤纸条的最下端．（2）当光照强度为n时，突变体与野生型水稻O2的释放速率（净光合速率）相等，但突变体的呼吸速率大于野生型，故突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率（总光合速率）比野生型大．当光照强度为m时，由于测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，即供给的CO2比野生型多，突变体固定CO2形成 C3 的速率更快，对光反应产生的NADPH、ATP 消耗也更快，进而提高了光合作用放氧速率．
（3）如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，则在光反应中处于少数特殊状态的叶绿素a分子就不能将光能转化为电能，不能产生NADPHT和ATP，故将无法进行光合作用．
II．（1）葡萄糖进入细胞是顺浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，在细胞中分解成中间代谢产物后可通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，也可形成脱氧核糖进一步合成脱氧核苷酸作为DNA复制的原料．
（2）据图，在有氧条件下，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，葡萄糖转化为五碳糖②和无氧呼吸的能力增强了．其意义是可产生大量的中间产物，为癌细胞的增殖提供合成DNA和蛋白质的原料．
（3）癌细胞的产生是在致癌因子的作用下，原癌基因被激活了，即原癌基因发生了突变，导致合成 酶 的种类发生改变，而改变了代谢途径．若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，应抑制②③（异常代谢）而不宜抑制①④（正常代谢）过程．
故答案为：
I．（1）CaCO3 最下端
（2）较大 C3 NADPH、ATP
（3）缺少叶绿素a不能完成光能转换
II．（1）载体蛋白 氨基转换 脱氧核苷酸
（2）有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③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
（3）原癌 酶 ①④
在“叶绿体色素提取和分离”实验中，要将色素提取液避光保存，因为光对叶绿素有破坏作用．某同学认为：叶绿素在离开叶绿体后更容易被光破坏．请设计实验以评价该同学的假设．
材料用具：新鲜菠菜，无水酒精，研钵，若干试管等全套物品．
实验样品准备：
（1）①制备叶绿体色素提取液：研钵中加入的提取用的溶剂是______；使研磨迅速、充分的试剂是______；使叶绿素免受酸破坏的试剂是______．
②制备叶绿体悬浮液：向盛有新鲜绿叶的研钵中加入______，适当研磨后，用纱布过滤，获得叶绿体悬浮液．
A．无水酒精 B．与细胞质基质等渗的溶液 C．石油醚 D．清水
（2）方法步骤：
①______
②______
③相同时间后对比观察颜色变化．
（3）支持该同学假设的结果应该是：______．
正确答案
解：（1）①色素是有机物，能够溶于有机溶剂乙醇中；石英砂的作用是使研磨更加充分；碳酸钙的作用是防止色素被破坏．
②叶绿体酶有细胞壁的保护，获得完整的叶绿体应该讲叶绿体放在与细胞质基质等渗的溶液．
（2）为了防止偶然性因素的出现需要重复设置对照组．
①取4支试管，编号1、2、3、4．第1、2号试管内各加5ml叶绿体悬浮液；第3、4号试管内各加5ml叶绿体色素提取液．
②将第1、3号试管放在强直射光下，另两支放在暗处．
（3）如果叶绿素在离开叶绿体后更容易被光破坏，破坏以后，颜色变浅，则1号和3号褪色明显．
故答案为：（1）①无水乙醇 石英砂（SiO2） CaCO3 ②B
（2）①取4支试管，编号1、2、3、4．第1、2号试管内各加5ml叶绿体悬浮液；第3、4号试管内各加5ml叶绿体色素提取液．
②将第1、3号试管放在强直射光下，另两支放在暗处．
（3）与2号管相比，1号管略退色；与4号管相比，3号管明显退色．
解析
解：（1）①色素是有机物，能够溶于有机溶剂乙醇中；石英砂的作用是使研磨更加充分；碳酸钙的作用是防止色素被破坏．
②叶绿体酶有细胞壁的保护，获得完整的叶绿体应该讲叶绿体放在与细胞质基质等渗的溶液．
（2）为了防止偶然性因素的出现需要重复设置对照组．
①取4支试管，编号1、2、3、4．第1、2号试管内各加5ml叶绿体悬浮液；第3、4号试管内各加5ml叶绿体色素提取液．
②将第1、3号试管放在强直射光下，另两支放在暗处．
（3）如果叶绿素在离开叶绿体后更容易被光破坏，破坏以后，颜色变浅，则1号和3号褪色明显．
故答案为：（1）①无水乙醇 石英砂（SiO2） CaCO3 ②B
（2）①取4支试管，编号1、2、3、4．第1、2号试管内各加5ml叶绿体悬浮液；第3、4号试管内各加5ml叶绿体色素提取液．
②将第1、3号试管放在强直射光下，另两支放在暗处．
（3）与2号管相比，1号管略退色；与4号管相比，3号管明显退色．
（1）某兴趣小组同学想探究蔬菜不同的叶在叶绿体色素含量上的区别，分别选择了菠菜“深绿叶”、“嫩黄叶”，做“叶绿体中色素的提取与分离”实验．色素层析结果如图A、B两组所示，根据实验结果可知，______组滤纸条是深绿叶的．
（2）观察植物细胞的质壁分离与复原实验：为便于观察，选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳，原因是______．
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验：观察部位的细胞具有______的特点，重点观察处于______期的细胞．
（4）用蛋清液进行蛋白质鉴定实验，发现蛋清液与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管壁上，其原因是______．
（5）蚜虫活动能力差，调查农田蚜虫种群密度时，通常采用______调查．
正确答案
解：（1）分离色素实验的最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）．根据题意和图示分析可知：a带为胡萝卜素；b带为叶黄素，c带为叶绿素a，d带为叶绿素b．由于A组滤纸条中c带和d带都比较宽，所以是深绿叶的．
（2）选用紫色的洋葱鳞片叶表皮，是因为该细胞中具有有中央大液泡，且液泡有颜色．
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验中，观察部位是根尖分生区，该区的细胞具有排列紧密、正方形、有的细胞正在分裂的特点；由于分裂间期是准备阶段，细胞内的变化不明显，所以重点观察处于分裂期的细胞，此时有染色体的变化．
（4）用蛋清液进行蛋白质鉴定实验，如果蛋清液稀释不够，搅拌不匀，则会使蛋清液与双缩脲试剂发生反应后粘固在试管壁上．
（5）由于蚜虫活动能力差，所以调查农田蚜虫种群密度时，通常采用样方法调查．
故答案为：
（1）A
（2）紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞是一层成熟的植物细胞，且液泡是紫色的
（3）排列紧密、正方形、有的细胞正在分裂 分裂
（4）蛋清液稀释不够，搅拌不匀
（5）样方法
解析
解：（1）分离色素实验的最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）．根据题意和图示分析可知：a带为胡萝卜素；b带为叶黄素，c带为叶绿素a，d带为叶绿素b．由于A组滤纸条中c带和d带都比较宽，所以是深绿叶的．
（2）选用紫色的洋葱鳞片叶表皮，是因为该细胞中具有有中央大液泡，且液泡有颜色．
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验中，观察部位是根尖分生区，该区的细胞具有排列紧密、正方形、有的细胞正在分裂的特点；由于分裂间期是准备阶段，细胞内的变化不明显，所以重点观察处于分裂期的细胞，此时有染色体的变化．
（4）用蛋清液进行蛋白质鉴定实验，如果蛋清液稀释不够，搅拌不匀，则会使蛋清液与双缩脲试剂发生反应后粘固在试管壁上．
（5）由于蚜虫活动能力差，所以调查农田蚜虫种群密度时，通常采用样方法调查．
故答案为：
（1）A
（2）紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞是一层成熟的植物细胞，且液泡是紫色的
（3）排列紧密、正方形、有的细胞正在分裂 分裂
（4）蛋清液稀释不够，搅拌不匀
（5）样方法
以下关于实验、实习的描述中，正确的一组是（ ）
①用纸层析法分离叶绿体中色素的实验结果中，蓝绿色色素带最宽；
②观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中，可选用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，甲基绿使RNA呈绿色，吡罗红使DNA呈红色；
③鉴定还原糖时，要先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液；
④制作根尖有丝分裂临时装片操作的步骤是：取材、解离、漂洗、染色、制片；
⑤用过氧化氢酶探究pH对酶活性影响的实验中，自变量是pH，因变量是过氧化氢分解速率．
正确答案
解析
解：①用纸层析法分离叶绿体中色素的实验结果中，由于叶绿素a含量最多，所以蓝绿色色带最宽，①正确；
②观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中，可选用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色，②错误；
③鉴定还原糖时，要先将斐林试剂甲液与乙液混和摇匀后再加入，然后水浴加热，③错误；
④根尖丝分裂临时装片操作的步骤是：取材、解离、漂洗、染色、制片，④正确；
⑤用过氧化氢酶探究pH对酶活性影响的实验中，自变量是pH，因变量是过氧化氢分解速率，同时要控制好无关变量，⑤正确．
所以正确的①④⑤．
故选：C．
提取光合色素并进行纸层析分离，对该实验中各现象的解释，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由于叶绿素含量比类胡萝卜素多，且叶绿素呈现绿色，所以提取液呈绿色，A正确；
B、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇、层析液等中，B错误；
C、未见色素带，其原因是操作失误，一般选用的是浓绿、幼嫩的叶片，C错误；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，如胡萝卜素在层析液（而不是提取液）中扩散得最快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，如叶绿素b，D错误．
故选：A．
在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，在研磨绿叶时，为了提取绿叶中的色素，应向研钵中加入的试剂是______（无水乙醇、蒸馏水）．进行层析时，滤液细线______（能、不能）触及层析液．层析结束后，在滤纸上出现四条色素带，从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、______．
正确答案
解：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，在研磨绿叶时，研钵中加入无水乙醇，提取绿叶中的色素；进行层析时，滤液细线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中；在滤纸上出现四条色素带，从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
故答案为：
无水乙醇 不能 叶绿素b
解析
解：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，在研磨绿叶时，研钵中加入无水乙醇，提取绿叶中的色素；进行层析时，滤液细线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中；在滤纸上出现四条色素带，从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
故答案为：
无水乙醇 不能 叶绿素b
请回答以下与实验操作相关的问题．
（1）提取和分离该植物绿叶中色素时，绘制了四种色素在滤纸条上的分离情况（如图1），据图分析，溶解度最大的色素是______（填序号）．
（2）为了研究该植物染色体数目、大小和形态特征，应以显微镜观察并计数根尖的分生区处于______期的细胞染色体，所用的染色剂是______．
（3）植物纤维素可用于生产乙醇，纤维素分解菌的接种可用平板划线法和______法．
（4）假设：温度过低，会降低唾液淀粉酶的催化能力；温度过高酶会被破坏．为了验证这一假设，某同学根据实验条件（米汤、唾液、热水、冰水、碘液等）设计了实验方案，如图2所示：
根据题中信息，请你把实验方案补充完整：甲装置中的①是指______；②是指______．
请你说出检测因变量的方法：______．
正确答案
解：（1）色素在层析液中溶解度越大的，在滤纸条上扩散的速度会越快，则溶解度最高的是丁．
（2）染色体（质）是细胞中容易被碱性染料染成深色的物质，龙胆紫溶液（“醋酸洋红液“、“改良苯酚品红染液“、“苏木精“等都是碱性染料）．有丝分裂中期染色形态数目最清晰．
（3）在分解纤维素的微生物的分离中，纤维素分解菌的接种可用平板划线法和稀释涂布平板法．
（4）甲乙丙是一组对照实验，甲装置中的①是指米汤+唾液（或米汤和唾液），②是指热水．检测因变量的方法是在3支试管中各滴入1滴碘液，摇匀，观察试管内溶液颜色的变化．
故答案为：
（1）丁
（2）中 龙胆紫溶液
（3）稀释涂布平板（4）米汤+唾液（或米汤和唾液） 热水 在3支试管中各滴入1滴碘液，摇匀，观察试管内溶液颜色的变化．
解析
解：（1）色素在层析液中溶解度越大的，在滤纸条上扩散的速度会越快，则溶解度最高的是丁．
（2）染色体（质）是细胞中容易被碱性染料染成深色的物质，龙胆紫溶液（“醋酸洋红液“、“改良苯酚品红染液“、“苏木精“等都是碱性染料）．有丝分裂中期染色形态数目最清晰．
（3）在分解纤维素的微生物的分离中，纤维素分解菌的接种可用平板划线法和稀释涂布平板法．
（4）甲乙丙是一组对照实验，甲装置中的①是指米汤+唾液（或米汤和唾液），②是指热水．检测因变量的方法是在3支试管中各滴入1滴碘液，摇匀，观察试管内溶液颜色的变化．
故答案为：
（1）丁
（2）中 龙胆紫溶液
（3）稀释涂布平板（4）米汤+唾液（或米汤和唾液） 热水 在3支试管中各滴入1滴碘液，摇匀，观察试管内溶液颜色的变化．
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