绿叶中色素的提取和分离.doc

绿叶中色素的提取和分离一、学习目标1理解叶绿中色素的提取和分离的原理2掌握提取和分离叶绿体中色素的基本方法3描述各种试剂的作用，并能分析实验中出现的各种现象二、观察与思考 请看下面的漫画，提出与色素有关的问题：（一）提出问题（二）猜想与假设（三）交流与讨论三、设计与交流根据实验原理，选择实验器材（仪器和药品），列出具体实验步骤，设计自己或小组的实验方案四、实验解析（一）实验原理绿叶中的色素是有机物，能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。层析液也是有机溶剂，不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素进行分离。（二）主要实验材料：1.新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶）2. 干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10 mL），天平。3无水乙醇（如果没有无水乙醇，也可用体积分数为95%的乙醇，但要加入适量的无水碳酸钠，以除去乙醇中的水分），层析液（由20份在6090下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1分苯混合而成。93号汽油也可代用），二氧化硅和碳酸钙。（三）方法与步骤：1.提取绿叶中的色素（1）称取5 g的绿叶，剪碎，放入研钵中。（2）向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10 mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。（二氧化硅有助于研磨的充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。）（3）将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。2制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1 cm处用铅笔画一条横线。3画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再画一两次。4分离绿叶中的色素将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意，不能让滤液细线触及层析液。（也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。）5观察与记录观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色。将观察结果记录下来。（四）注意事项1选材时要选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，因为这样的叶片中色素的含量较高。2研磨要迅速、充分：无水乙醇容易挥发为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。3将干燥的滤纸一端剪去两角可以使滤纸两侧的色素与滤纸中间的的色扩散速度一致，得到的色素带整齐。4重复画滤液细线23次可以使滤液细线含有较多的色素。5滤液细线要得细而直可以使各种色素扩散的起点相同，扩散均匀。6层析液不能触及滤液细线以防止滤液细线中的色素溶于层析液，从而使滤纸条上色素带过浅或没有色素带。7层析时，用培养皿盖住小烧杯可以防止层析液中有毒物质挥发。五、实验结论及分析预期实验现象实际观察到的现象误差分析提取色素分离色素六、例题分析1提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是A未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b D胡萝卜素处于滤纸前方，是因为其在滤液中的溶解度最高【解析】：题干要求对色素提取和分离实验现象的解释进行判断，那么首先要想到本实验都会出现哪些现象，每种现象出现的原因是什么，如果能准确掌握这些基础知识，解决本题就比较容易了。2下图表示叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：（1）图中步骤加入研钵内的物质：A 10mL，作用是 ；B 少许，作用是使研磨更充分；C 少许，作用是 。（2）图中步骤将浆糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有 。（3）图中步骤前去两角的作用是 ，画滤液细线的要求是 。（4）图中步骤中关键应注意 ：加盖的目的是 ；色素带最宽的是 ，扩散速度最快的是 。【解析】：通过本题的图示即可知道本题是考查叶绿体色素的提取和分离的相关知识。那么首先要联想到关于本实验的相关基础知识，然后按照每题的要求进行做答即可。七、知识反馈（一）同步练习1下列关于“绿叶中色素的提取和分离”的实验目的叙述，错误的是A提取绿叶中的色素 B分离绿叶中的色素C研究绿叶中的色素种类 D研究色素在叶片中的分布场所2下列关于“绿叶中色素的提取和分离”的原理叙述，错误的是A色素是有机物，易溶于有机溶剂B可以用无水乙醇作溶剂提取色素C叶绿素b在层析液中的溶解度最大D在层析液中溶解度越小的色素，纸层析时扩散的速度越慢3在提取绿叶中的色素时，选取的最佳叶片应是A大而多汁的叶片 B革质叶片 C刚刚长出来的小嫩叶 D鲜嫩、色浓绿的叶片4关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是A.在研磨叶片时应充分，以使色素能够充分溶解B.在层析时，将干燥的滤纸一端剪去两角，可以使色素带均匀扩散C.在层析时，应使层析液没过滤液细线，以便使色素溶解在层析液中D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠（二）检测过关1叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是A色素提取液中色素已经分层 B阳光的照射使不同色素彼此分开C乙醇有使色素溶解并彼此分离的特性 D各种色素在层析液中的溶解度不同2叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是A分子量最小 B分子量最大C在层析液中的溶解度最小 D在层析液中的溶解度最大3通过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现4条色素带，从上而下依次为A胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素C叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素 D叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素4如图做色素层析分离的正确装置是A B C D5分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。处理ABCSiO2（少量）+CaCO3（少量）+95%乙醇（10毫升）+蒸馏水（10毫升）+注：“+”表示加；“”表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。（2）B处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。（3）C处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。八、高考链接（一）高考导航纵观近几年各省市的高考试题及全国新课标高考考试大纲，重点考查了学生对实验原理的理解，对实验中出现的各种现象的分析能力，以及灵活运用本实验原理和方法解决实际问题的能力。在以后的备考中，本实验仍是重点内容，特别要注意各种试剂的作用有实验成功、失败原因分析。（二）真题解析1（2007上海）在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是未加石英砂、研磨不充分 一次加入大量的无水酒精提取 分次加入少量无水酒精提取 使用放置数天的菠菜叶A B C D【解析】：此题重点考查了实验失败的原因。这样才能从中分析出可能的原因。收集到的滤液过浅，说明色素的浓度过低，而浓度在小取决于溶质和溶剂的比例，这样才能从中分析出可能的原因。2（2007广东）下列有关“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述正确的是A加入碳酸钙防止滤液挥发 B用NaCl溶液提取叶片中的色素C用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素 D加入二氧化硅（石英砂）有利于充分研磨【解析】：此题重点考查了各种试剂的作用。同学们熟记各种试剂的具体作用即可选出答案。SiO2：研磨充分；CaCO3：防止研磨中色素被破坏；无水乙醇：提取绿叶中的色素；层析液：分离绿叶中的色素。3（2008广东）提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是A未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b D胡萝卜素处于滤纸前方，是因为其在滤液中的溶解度最高【解析】：此题综合考查了本实验多项内容，涉及材料的选取、提取和分离的原理等内容，难度较大。黄化叶片的叶绿素含量少，但是胡萝卜素和叶黄素的含量正常，所以A选项错；滤纸是色素分离的介质，所以色素始终在滤纸上，所以B选项错；胡萝卜素处于滤纸前方，是因为其在层析液中的溶解度最高，而不是在滤液中的溶解度最高，所以D选项错。4（2009福建）下列对有关实验的叙述，正确的是A在观察洋葱细胞有丝分裂实验中，将已经解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上，轻轻盖上盖玻片后即可镜检B对酵母菌计数时，用吸管吸取培养液滴满血球计数板的计数室及其四周边缘，轻轻盖上盖玻片后即可镜检C在叶绿体色素提取实验中，研磨绿叶时应加一些有机溶剂，如无水乙醇等D检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化【解析】：此题涉及本实验的内容是提取色素的原理及试剂的作用，同学们熟记实验原理和各种试剂的具体作用即可选出答案。A项中在镜检之前，要在盖玻片上盖上一个载玻片进行压片；D项加入斐林试剂后，应在5065条件水浴加热；糖类、脂肪和蛋白质的检测是在本实验之前学习的内容。酵母菌种群数量的变化是在本实验之后学习的内容，具体情况参阅相关实验。5（2007广东）回答下列问题：（1）甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为 。（2）该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的 来判断条带的色素种类。（3）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？【解析】：此题考查了叶绿体中色素的种类、颜色、吸收光谱以及在分离时在滤纸上的分布等知识，同时也考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象和结果等基本实验能力，同时考查对生物学问题进行初步探究的能力。（三）高考预测1下图为某同学对植物叶绿体中色素分离的结果，其中所标记的色素名称或颜色正确的是【考点提示】：考查色素分离的结果2下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验，你认为哪一个结果是不可能的A叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域B在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一叶片，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，显微镜下观察到叶绿体变成蓝色C将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源的照射5h，加碘液处理后溶液呈蓝色D将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内3h后在叶内淀粉中可检验到14C的存在【考点提示】光合作用合成淀粉依赖于叶绿体的完整性，提取的色素不具有光合作用的功能。九、课外作业（一）巩固训练1在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，正确的是A用质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精溶液的混合液（11）进行解离，使细胞分散开来B可以用93号汽油做层析液C研磨时要加入碳酸钙，以防止叶绿体被破坏D研磨液用滤纸过滤后，盛放滤液的小试管要及时用棉塞塞紧2对“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列描述正确的是A将5 g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨B用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散D色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入无水乙醇是为了溶解色素3某同学提取得到叶绿体色素溶液后，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴适量的层析液，色素随层析液扩散得到右图结果，则1、2、3、4四条色带依次表示A胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bB叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素bC叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素D叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素4下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是A提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲乙)(丙丁)C四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D四种色素中，丙和丁主要吸收红光（二）课外延伸尝试提取并分离一些非绿色的植物叶片中的色素，与绿叶中的色素进行对比，推测非绿色叶片如何进行光合作用。答案六、例题分析1 C2（1）无水乙醇 溶解色素 二氧化硅 碳酸钙 防止色素被破坏（2）单层尼龙布 （3）防止色素不整齐 细、齐、色浓（4）层析液不要触及滤液细线 防止层析液挥发 叶绿素a 胡萝卜素七、知