- 实验：绿叶中色素的提取和分离
- 共1198题
对长白山某植物甲进行如下实验操作：
①取若干株长势相同的植物甲均分成6组，测得每组平均干重为2.8g；②第1组不遮光，2-6组分别进行程度为Ⅰ-Ⅴ的遮光处理（遮光程度依次增强），其他生长条件相同且适宜；③培养相同时间后，测定植株干重、叶绿素a及叶绿素b的含量，将所得结果绘制如图．请回答相关问题．
（1）利用试剂______分别提取6组植株的色素，并将每组色素均分为两份，分别进行下列操作：
①纸层析法分离所提取色素，得到的两条叶绿素的色素带中，距滤纸条上滤液细线较______ （远或近）的色素带较宽．
②对提取的色素进行蓝紫光吸收能力测试，随遮光程度的增强，吸收能力______．
（2）不遮光处理与遮光程度Ⅰ、Ⅱ相比，植株干重小，可能的原因是：光照强度______，间接引起气孔关闭，导致光合作用的______反应受到影响所致．遮光程度Ⅴ时，光照强度最小，此时光合作用速率和呼吸作用速率的关系是______．
（3）设叶绿素a与叶绿素b的比值为N，则根据实验数据分析，在遮光程度Ⅱ-Ⅴ之间，甲的净光合作用强度与N呈______相关．
正确答案
解：（1）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，如无水乙醇、丙酮．所以可以用无水乙醇或丙酮提取色素．
①各种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条上扩散的快，反之，则慢．离层析液由远到近的依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 和叶绿素b．叶绿素中叶绿素a的量较多．
②叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光．据图可知，随遮光程度的增强，叶绿素a和叶绿素b量增多，吸收光谱能力增强．
（2）光照强度大，温度高，植物蒸腾作用强，为了防止水分流失过多气孔关闭，气孔关闭了CO2摄入量少，暗反应减弱，光合作用速率减小，有机物积累少．遮光程度Ⅴ时，光照强度最小，植株干重为2.8g，植物干重没有发生变化，说明此时净光合作用为0，即光合作用速率等于呼吸速率．
（3）在遮光程度Ⅱ-Ⅴ之间，叶绿素a与叶绿素b的比值N（
故答案为：
（1）无水乙醇 ①远 ②增强
（2）大 暗 光合作用速率=呼吸作用速率
（3）正
解析
解：（1）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，如无水乙醇、丙酮．所以可以用无水乙醇或丙酮提取色素．
①各种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条上扩散的快，反之，则慢．离层析液由远到近的依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 和叶绿素b．叶绿素中叶绿素a的量较多．
②叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光．据图可知，随遮光程度的增强，叶绿素a和叶绿素b量增多，吸收光谱能力增强．
（2）光照强度大，温度高，植物蒸腾作用强，为了防止水分流失过多气孔关闭，气孔关闭了CO2摄入量少，暗反应减弱，光合作用速率减小，有机物积累少．遮光程度Ⅴ时，光照强度最小，植株干重为2.8g，植物干重没有发生变化，说明此时净光合作用为0，即光合作用速率等于呼吸速率．
（3）在遮光程度Ⅱ-Ⅴ之间，叶绿素a与叶绿素b的比值N（
故答案为：
（1）无水乙醇 ①远 ②增强
（2）大 暗 光合作用速率=呼吸作用速率
（3）正
下列关于生物学研究方法的叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、不同细胞器的比重不同，因此可以用差速离心法分离各种细胞器，A正确；
B、在研究DNA的半保留复制方式时，利用了15N标记的亲代DNA分子作为模板，14N的脱氧核苷酸作为原料，来观察子代DNA分子中放射性的分布，B正确；
C、欲提取叶绿体中的色素应无水乙醇，纸层析法是分离色素的方法，C错误；
D、由于活细胞的细胞膜具有选择透过性，因此用染色排除法证明动物细胞的死活，D正确．
故选：C．
图甲为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光谱表示各种波长下植物的光合作用效率）．图乙表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①一⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器．请据图回答：
（1）图甲中的叶绿素a是以新鲜绿叶为材料提取的，提取叶绿体中的色素需要使用的化学药品有______．将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上，将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间，观察到的现象是______．
（2）图甲中作用光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合的原因是______．当叶绿素a缺乏时，图乙中______过程产生⑥的量会______，此过程发生的主要能量变化是______．
（3）图乙中⑥以______方式进入A中，参与的生化反应过程是______．
把该植物突然从光下移到黑暗处，其他条件不变，则图乙中①④的含量变化分别是______；若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图乙中①→②→①的循环______（能/不能）进行，原因是______．
（4）在密闭的温室环境中，如遇阴雨天，可采取______措施提高产量．
正确答案
无水乙醇、CaCO3、SiO2
原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗
参与光合作用的色素除叶绿素a外，还有叶绿素b等其他色素，作用光谱反映的是这些色素共同作用的结果
光反应
减少
光能转化为ATP中活跃的化学能
自由扩散
与[H]结合生成水，释放大量能量
减少、增多
不能
没有光反应提供的ATP与[H]，暗反应不能进行
降低温度、补充光照、增加CO2含量
解析
解：（1）提取叶绿体中的色素需要使用的化学药品有无水乙醇（溶解色素）、CaCO3（防止色素被破坏）、SiO2（充分研磨）．色素主要吸收红光和蓝紫光，则将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上，将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间，观察到的现象是原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗．
（2）图甲中作用光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，原因是参与光合作用的色素除叶绿素a外，还有叶绿素b等其他色素，作用光谱反映的是这些色素共同作用的结果．当叶绿素a缺乏时，图乙中光反应过程产生⑥的量会减少，能量变化是光能转化为ATP中活跃的化学能．
（3）光反应产生的O2 以自由扩散的形式运输到细胞外，参与有氧呼吸的第三阶段，反应式：24[H]+6O2→12H2O+大量能量．
如果把该植物突然从光下移到黑暗处，光反应因缺少光能不能进行光反应，则[H]和ATP减少，则暗反应中三碳化合物不能被还原形成有机物和五碳化合物，此时二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物的速率不变，因此三碳化合物含量增加，五碳化合物含量减少．
若该绿色植物长时间处于黑暗状态，则无法进行光反应，无法合成ATP与[H]，从而直接影响暗反应：2C3化合物+4[H]+ATP→（CH2O）+C5化合物+H2O．
（4）在密闭的温室环境中，如遇阴雨天，可采取降低温度（抑制呼吸作用）、补充光照、增加CO2含量（提高光合作用）等措施提高产量．
故答案为：
（1）无水乙醇、CaCO3、SiO2 原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗
（2）参与光合作用的色素除叶绿素a外，还有叶绿素b等其他色素，作用光谱反映的是这些色素共同作用的结果
光反应 减少 光能转化为ATP中活跃的化学能
（3）自由扩散 与[H]结合生成水，释放大量能量
（4）减少 增多 没有光反应提供的[H]和ATP，暗反应不能进行．
（5）降低温度、补充光照、增加CO2含量
洋葱是中学生物实验常用材料之一，图1是与洋葱有关实验的部分步骤，请据图回答：
Ⅰ．（1）①表示提取洋葱叶子色素时的研磨步骤，研钵中除了加无水乙醇外，还需加入的化学试剂有______；②表示符合要求的滤纸条，但该滤纸条层析一段时间后，滤纸条上没有一条色素带，则最可能的原因是______．
（2）③表示观察洋葱根尖细胞有丝分裂时装片制作的压片步骤，该步骤的目的是______；数染色体数目最好的是______期，此时细胞内染色体、DNA、染色单体数目之比为______．④表示在低倍镜下观察洋葱根尖细胞时的一个视野，若要在高倍镜下观察洋葱细胞染色体的形态和数目，应将装片向______方移动．
Ⅱ．图2是某细胞进行有丝分裂的简图，据图回答：（“[]”内填序号，“-”上按要求填数字、文字或字母）
（1）该图是______细胞有丝分裂简图，其分裂顺序依次是______（用字母表示）
（2）图示作为一个细胞周期还缺少处于______期的细胞简图．
（3）图示的B时期细胞内含______条染色体和______个DNA分子．染色体数目加倍发生在[______]______期图中．
正确答案
解：I（1）在研钵中除了加无水乙醇外，还需加入的化学试剂有SiO2、CaCO3；由于色素能溶解于层析液中，如果让层析液触及滤液细线，则滤纸条层析一段时间后，滤纸条上没有一条色素带．
（2）制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的步骤为解离、漂洗、染色、制片；压片的目的是让细胞彼此分散，便于观察．由于在细胞分裂的中期，染色体形态固定、数目清晰，所以数染色体数目最好的是中期，此时细胞内染色体、DNA、染色单体数目之比为1：2：2．由于处于中期的细胞位于视野的右上方，而显微镜成的像是虚像，物象的方向与移动装片的方向相同，所以若要在高倍镜下观察洋葱细胞染色体的形态和数目，应将装片向右上方移动．
Ⅱ（1）由于细胞有细胞壁，所以该图是植物细胞有丝分裂简图．A表示有丝分裂后期、B表示前期、C表示中期、D表示末期，所以其分裂顺序依次是BCAD．
（2）图示作为一个细胞周期还缺少处于间期的细胞简图．
（3）图示的B时期为有丝分裂前期，细胞内含4条染色体和8个DNA分子．染色体数目加倍发生在A后期图中，此时着丝点已经分裂．
故答案为：
I（1）二氧化硅和碳酸钙 层析液触及滤液细线
（2）让细胞彼此分散 中 1：2：2 右上
Ⅱ（1）植物 BCAD
（2）间
（3）4 8[A]后
解析
解：I（1）在研钵中除了加无水乙醇外，还需加入的化学试剂有SiO2、CaCO3；由于色素能溶解于层析液中，如果让层析液触及滤液细线，则滤纸条层析一段时间后，滤纸条上没有一条色素带．
（2）制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的步骤为解离、漂洗、染色、制片；压片的目的是让细胞彼此分散，便于观察．由于在细胞分裂的中期，染色体形态固定、数目清晰，所以数染色体数目最好的是中期，此时细胞内染色体、DNA、染色单体数目之比为1：2：2．由于处于中期的细胞位于视野的右上方，而显微镜成的像是虚像，物象的方向与移动装片的方向相同，所以若要在高倍镜下观察洋葱细胞染色体的形态和数目，应将装片向右上方移动．
Ⅱ（1）由于细胞有细胞壁，所以该图是植物细胞有丝分裂简图．A表示有丝分裂后期、B表示前期、C表示中期、D表示末期，所以其分裂顺序依次是BCAD．
（2）图示作为一个细胞周期还缺少处于间期的细胞简图．
（3）图示的B时期为有丝分裂前期，细胞内含4条染色体和8个DNA分子．染色体数目加倍发生在A后期图中，此时着丝点已经分裂．
故答案为：
I（1）二氧化硅和碳酸钙 层析液触及滤液细线
（2）让细胞彼此分散 中 1：2：2 右上
Ⅱ（1）植物 BCAD
（2）间
（3）4 8[A]后
如图是叶绿体色素的提取和分离的操作示意图，请据图回答：
（1）图中1物质是指______，加入该物质的目的是______．
（2）由于各种色素不溶于水，故必须用______提取叶绿体中的色素．
（3）运用______法使不同色素在扩散过程中被分离开来，扩散速度最快且呈橙黄色的色素是______．
正确答案
解：（1）碳酸钙能够中和液泡中的有机酸，防止有机酸破坏色素．
（2）色素属于有机物，只能溶于有机溶剂中，所以提取色素时，只能使用有机溶剂提取，用无水乙醇可以提取．
（3）提取色素的方法是纸层析法，溶解度大，扩散的速度就快，最快的是橙黄色的胡萝卜素．
故答案为：（1）碳酸钙 保护叶绿体色素
（2）无水酒精
（3）纸层析法 胡萝卜素
解析
解：（1）碳酸钙能够中和液泡中的有机酸，防止有机酸破坏色素．
（2）色素属于有机物，只能溶于有机溶剂中，所以提取色素时，只能使用有机溶剂提取，用无水乙醇可以提取．
（3）提取色素的方法是纸层析法，溶解度大，扩散的速度就快，最快的是橙黄色的胡萝卜素．
故答案为：（1）碳酸钙 保护叶绿体色素
（2）无水酒精
（3）纸层析法 胡萝卜素
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