- 实验：绿叶中色素的提取和分离
- 共1198题
某农场种植的H品种玉米自交后代中，发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株．此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡．请分析回答：
（1）有研究者提出：玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少．取等质量的黄绿色叶片和正常的绿色叶片，分别加入______作为提取液，研磨、过滤得到滤液；再用纸层析法分离滤液中的色素．若黄绿色叶片色素分离的实验结果如图1中的______（甲，乙）所示，则说明上述假设成立．
（2）研究者对上述变异有两种假设：
假设1：与叶绿素合成相关的酶的基因（M基因）发生了基因突变；
假设2：叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致．
研究者让H品种玉米进行单株自交，其中某株玉米所结种子再种植，子一代中叶片黄绿色有123株，叶片绿色有363株．
①上述性状分离结果可用假设______（填1、2或1和2）解释．
②若假设1成立，则叶片黄绿色变异为______（显性，隐性）突变．检测该变异是否由单基因突变引起不能用测交实验，理由是______．
③假设2所述的变异属于______变异．若在上述H品种玉米植株的幼嫩花药中观察到如图2染色体图象，此时细胞处于______期．则证明假设2可能成立．
（3）若绿色玉米种植在缺乏镁元素的土壤中，也会出现黄绿色玉米植株，此现象______（属于/不属于）变异．
正确答案
解：（1）色素可溶解在有机溶剂中，故可用无水乙醇或者丙酮进行提取．玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少，甲图各色素含量正常，乙图叶绿素含量减少，故乙图所示符合题意．
（2）①由题意知，子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1，推测假说1符合题意；染色体片段丢失属于染色体结构变异，若为染色体片段丢失，则也会出现子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1的比例．
②若发生基因突变，根据题意，子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1，黄绿色的突变植株应为隐性突变，由题意知，此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡．故不能得到隐性纯合的成熟个体，所以不能进行测交实验．
③假设2的内容为叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致，若在上述H品种玉米植株的幼嫩花药中观察到如图2染色体图象，此时细胞处于减数第一次分裂的前（或四分体）期．则证明假设2可能成立．
（3）镁是叶绿素的组成成分，土壤中缺乏镁元素，造成叶绿素含量减少，也会出现黄绿色玉米植株，属于因环境引起的变异，是不可遗传的变异．
故答案为：
（1）无水乙醇（丙酮） 乙
（2）①1和2
②隐性 黄绿色植株开花前死亡（无隐性纯合的成熟个体）
③染色体结构 减数第一次分裂的前（或四分体）（只答出“减数第一次分裂”也得分）
（3）属于
解析
解：（1）色素可溶解在有机溶剂中，故可用无水乙醇或者丙酮进行提取．玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少，甲图各色素含量正常，乙图叶绿素含量减少，故乙图所示符合题意．
（2）①由题意知，子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1，推测假说1符合题意；染色体片段丢失属于染色体结构变异，若为染色体片段丢失，则也会出现子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1的比例．
②若发生基因突变，根据题意，子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1，黄绿色的突变植株应为隐性突变，由题意知，此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡．故不能得到隐性纯合的成熟个体，所以不能进行测交实验．
③假设2的内容为叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致，若在上述H品种玉米植株的幼嫩花药中观察到如图2染色体图象，此时细胞处于减数第一次分裂的前（或四分体）期．则证明假设2可能成立．
（3）镁是叶绿素的组成成分，土壤中缺乏镁元素，造成叶绿素含量减少，也会出现黄绿色玉米植株，属于因环境引起的变异，是不可遗传的变异．
故答案为：
（1）无水乙醇（丙酮） 乙
（2）①1和2
②隐性 黄绿色植株开花前死亡（无隐性纯合的成熟个体）
③染色体结构 减数第一次分裂的前（或四分体）（只答出“减数第一次分裂”也得分）
（3）属于
下列有关光合作用实验的叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、叶片变黄，因此叶绿素含量很少，因此（甲+乙）＜（丙+丁），A错误；
B、四种色素中，丙和丁主要吸收蓝紫光，B错误；
C、好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强，C错误；
D、普利斯的实验中，密闭的玻璃罩是否加植物为自变量，蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量，其他为无关变量，D正确．
故选：D．
科学家对生长在某区域两个不同地段（水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面）的中国沙棘雌、雄株进行了研究，测得一天中CO2吸收量变化如图．
据图分析回答：
（1）在秋季，提取并利用______法分离沙棘叶片中的光合色素，可能只出现溶解度较______（填“大、小”）的2条色素带．
（2）根据曲线______的对照，可判断更适合在干旱地区生存的中国沙棘是______（雄或雌）株．
（3）一般情况下，曲线I所代表的植株在8点和12点时暗反应所固定的CO2量______（不相同或相同），造成这种结果的主要环境因素是______．
（4）在12：OO时，若适当提高CO2浓度，短时间内植株II中NADPH合成速率将______．
正确答案
解：（1）在秋季，植物叶片发黄，叶肉细胞中的叶绿体数量很少，所以利用纸层析法分离沙棘叶片中的光合色素，可能只出现溶解度较大的2条色素带，即胡萝卜素和叶黄素．
（2）水分条件较差的坡面相当于干旱地区的环境，所以根据坡面的曲线即Ⅲ、Ⅳ的对照，可判断更适合在干旱地区生存的中国沙棘是曲线Ⅲ所示的雌株．
（3）曲线I所代表的植株在8点和12点时，净光合量相同，但由于上午和中午的温度不同，所以实际光合作用量不等，即暗反应所固定的CO2量不相同．
（4）在12：OO时，由于气孔关闭，叶绿体内储存了较多的[H]和ATP，所以适当提高CO2浓度，会消耗较多的[H]和ATP，根据反应平衡原理，短时间内植株II中NADPH合成速率将加快．
答案：（1）纸层析法 大
（2）Ⅲ、Ⅳ雌
（3）不相同 温度
（4）加快
解析
解：（1）在秋季，植物叶片发黄，叶肉细胞中的叶绿体数量很少，所以利用纸层析法分离沙棘叶片中的光合色素，可能只出现溶解度较大的2条色素带，即胡萝卜素和叶黄素．
（2）水分条件较差的坡面相当于干旱地区的环境，所以根据坡面的曲线即Ⅲ、Ⅳ的对照，可判断更适合在干旱地区生存的中国沙棘是曲线Ⅲ所示的雌株．
（3）曲线I所代表的植株在8点和12点时，净光合量相同，但由于上午和中午的温度不同，所以实际光合作用量不等，即暗反应所固定的CO2量不相同．
（4）在12：OO时，由于气孔关闭，叶绿体内储存了较多的[H]和ATP，所以适当提高CO2浓度，会消耗较多的[H]和ATP，根据反应平衡原理，短时间内植株II中NADPH合成速率将加快．
答案：（1）纸层析法 大
（2）Ⅲ、Ⅳ雌
（3）不相同 温度
（4）加快
洋葱是中学生物实验常用材料之一，如图（一）是与洋葱有关实验的部分步骤，请据图回答．
Ⅰ．（1）在图（一）中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）图（一）中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、染色单体之比为______
Ⅱ．（1）某同学绘制了细胞分裂期的三个时期模式图，请你在如图（二）方框中画出细胞分裂期中所缺时期的模式图．
______
（2）动物细胞有丝分裂与上图不同之处主要表现在______、______图．
（3）图中染色体数与其他各图不同的是图______，此时有染色体______条，染色单体______条；同源染色体______对．
正确答案
碳酸钙和二氧化硅
层析时层析液没及滤液细线
使细胞分散开来
中期
1：2：2
A
B
C
8
0
4
解析
解：Ⅰ．（1）①提取洋葱叶子色素时，研钵中除了加无水乙醇外，还需加入的化学试剂有碳酸钙（保护色素）和二氧化硅（加速研磨）．
②层析失败最可能的原因是层析时层析液没及滤液细线，色素溶解在层析液中．
（2）观察洋葱根尖细胞有丝分裂时装片制作的压片步骤，目的是使细胞分散开来．数染色体数目最好的时期是中期（中期染色体形态数目最清晰），此时细胞内染色体、DNA、染色单体数目之比为1：2：2．
Ⅱ．（1）题中缺中期图，画图时要注意抓住有丝分裂中期图象的特点：染色体着丝点整齐地排列在赤道板上，如下图：
（2）动物细胞有丝分裂与植物有丝分裂不同之处主要表现在：一是纺锤体的形成方式不同，植物细胞是从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物细胞是由中心体发出星射线形成纺锤体；二是细胞质分裂方式不同，植物是从细胞中部形成细胞板，动物是从细胞中部凹陷缢裂．
（3）有丝分裂后期染色体着丝点一分为二，染色体数暂时加倍，染色体数为8条，染色单体为0，形态相同的染色体4条，则染色体组为4组
案为：
Ⅰ（1）碳酸钙和二氧化硅 层析时层析液没及滤液细线
（2）使细胞分散开来 中期 1：2：2
Ⅱ（1）如下图
（2）A、B
（3）C 8 0 4
某班学生以新鲜菠菜叶为材料进行叶绿体中色素的提取和分离的实验时，由于各组操作不同，出现了如图所示的四种不同的层析结果．下列分析最不合理的是（ ）
正确答案
解析
解：A、光合色素不能溶于水，甲没有色素，可能是误用蒸馏水做提取液和层析液，A正确；
B、乙中色素的量较少，可能是因为研磨时未加入SiO2，导致研磨不充分、提取色素含量少，B正确；
C、丙和丁中叶绿素含量都比类胡萝卜素含量低，可能是因为研磨时未加入CaCO3，导致部分色素被破坏，C错误；
D、丁中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低，且含量较少，可能是因为研磨时未加入CaCO3，导致部分色素被破坏所致，D正确．
故选：C．
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