绿叶中色素的提取和分离练习题

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1．实验原理（1）提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。（2）分离：多个色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使多个色素互相分离。

2．实验环节

观察成果：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带

考向一叶绿体中色素提取与分离的实验分析

1．下列与“绿叶中色素的提取和分离”实验有关的叙述，对的的是（）A．提取绿叶中的色素时只能用无水乙醇溶解色素B．研磨叶片后立刻加入碳酸钙可避免色素被破坏C．叶绿素b在层析液中的溶解度不大于类胡萝卜素D．不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带次序不同

▼【参考答案】C

【试题解析】提取绿叶中的色素时，能够用无水乙醇、丙酮等有机溶剂，A错误；叶绿体色素的提取实验中，加入碳酸钙的目的是保护叶绿体色素，避免色素被破坏，应当在研磨前加入，B错误；类胡萝卜素的溶解度大，扩散速度快，位于滤纸条的上面，而叶绿素b的溶解度小，扩散速度慢，位于滤纸条的下面，C正确；不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带次序相似，从上到下都是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，D错误。【解题必备】绿叶中色素提取和分离实验的异常现象分析（1）收集到的滤液绿色过浅的因素分析①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充足。②使用放置数天的叶片，滤液色素(叶绿素)太少。③一次加入大量的无水乙醇(对的做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。（2）滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。（3）滤纸条看不见色素带①忘记画滤液细线或没有提取杰出素。②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

2．下列对提取光合色素，进行纸层析分离的实验中多个现象的解释，对的的是（）A．未见色素带，因素可能为材料是黄化叶片B．色素始终在滤纸上，是由于色素不溶于层析液C．提取液呈绿色是由于其含有叶绿素a和叶绿素bD．胡萝卜素处在滤纸条最前方，是由于其在提取液中的溶解度最高

【答案】C

【解析】未见色素带，可能的因素是没有提取杰出素或滤液细线浸入层析液使色素溶解在层析液里等。若材料为黄化叶片，操作对的应见到胡萝卜素、叶黄素的色素带。色素在层析液中溶解度不同，色素始终在滤纸上，是由于层析液挥发。叶绿素a呈蓝绿色、叶绿素b呈黄绿色，因此光合色素提取液呈绿色。胡萝卜素处在滤纸条最前方，是由于其在层析液中的溶解度最高。考向二叶绿体中色素提取的实验操作与探究

3．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同窗拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行以下实验。Ⅰ．提取叶绿素

Ⅱ．探究pH对叶绿素稳定性的影响取某些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25℃)下进行实验，办法和成果以下表。

注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验成果，请回答下列问题：（1）提取食用叶绿素的X应当为______，因素是______。

（2）表中Y应当为______，因素是______。（3）若用作食品色素，天然叶绿素色素不合用于______食品，否则______。（4）小李想理解叶绿素产品中与否含有其它色素，请你提供检测办法并写出重要环节。______。

【答案】（1）对人体无害的有机溶剂(食用酒精)；叶绿素溶于有机溶剂，应考虑溶剂对人体的影响；（2）8.0；以1.0作为pH梯度进行实验；（3）酸性；叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质；（4）纸层析法，其重要环节：①制备滤纸条，②画滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带

【解析】（1）色素易溶于有机溶剂而不溶于水，因此提取食用叶绿素应选用对人体无害的有机溶剂。（2）据表中数据可知，pH梯度为1.0，因此Y的数值为8.0。（3）据题中实验成果可知，酸性条件可破坏叶绿素。故若用作食品色素，天然叶绿素色素不合用于酸性食品，否则叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质。（4）检测产品中与否含有其它色素，可运用教材实验的纸层析法。重要环节为：①制备滤纸条，②画滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带。【规律总结】实验设计的四大基本原则（1）单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相似且适宜。如生物材料相似(大小、生理状况、年纪、性别等)、实验器具相似(型号、干净程度等)、实验试剂相似(用量、浓度、使用办法等)和条件相似(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。（2）对照原则：应设立对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其它因素都相似)，方便减小实验误差。（3）平行重复原则：在实验设计中为了避免实验成果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验成果的平均值，确保明验成果的精确性。（4）科学性原则：指在设计实验时必须有充足的科学根据，即实验目的要明确，实验原理要对的，实验研究的材料和实验办法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验办法的拟定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其它学科领域的基本知识。

4．在a、b、c3个研钵中分别加入2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并用3种不同办法按下表所示添加试剂，通过研磨、提取、过滤得到了3种不同颜色的溶液，有深绿色、黄绿色和几乎无色3种状况，下列选项中说法错误的是（）A．a组解决睬造成滤液呈黄绿色，由于部分叶绿素会被破坏

B．b组解决睬造成滤液几乎呈无色，由于叶绿素不会溶解于蒸馏水中C．c组解决睬造成滤液呈深绿色，经分离会得到4条色素带，其中第三条的颜色为蓝绿色D．a组与b组互相对照，能够证明叶绿体中的色素易溶于乙醇

【答案】D

【解析】a组未加碳酸钙，会造成部分叶绿素被破坏，使滤液呈黄绿色，A对的；b组解决睬造成滤液几乎呈无色，由于叶绿素不会溶解于蒸馏水中，B对的；c组解决睬造成滤液呈深绿色，经分离会得到4条色素带，其中第三条为叶绿素a，呈蓝绿色，C对的；a组与b组相比，有两个自变量，因此两组实验对照不能证明色素易溶于乙醇，D项错误。1．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，为避免色素被破坏，提取色素时需要加入（）

A．二氧化硅B．盐酸C．碳酸钙D．丙酮

【答案】C

【解析】提取绿叶中的色素时，不需要盐酸，加入二氧化硅能够使研磨充足，加入碳酸钙可避免叶绿素被破坏，丙酮可用于提取色素，选C。

2．下列有关光合色素的叙述中，对的的是（）A．构成叶绿素的镁可由植物的根从土壤中吸取B．光合色素分布于叶绿体内膜和细胞质基质中C．光合色素只吸取红光和蓝紫光用于水的光解D．植物叶片黄化，叶绿体对红光的吸取会增加

【答案】A

【解析】构成叶绿素的镁属于矿质元素，根是植物吸取水分和矿质元素的重要器官，构成叶绿素的镁能够由植物的根从土壤中吸取，A项对的；光合色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，B项错误；光合色素重要吸取红光和蓝紫光，但对其它色光也能少量吸收，其中对绿光吸取最少，C项错误；叶片黄化阐明叶绿素少或无，造成类胡萝卜素的颜色显现，叶绿素重要吸取红光和蓝紫光，剩余的类胡萝卜素重要吸取蓝紫光，因此叶片黄化，叶绿体对红光的吸取会下降或无法吸取，D项错误。

3．叶绿体中色素的提取和分离的实验目的是（）A．观察多个色素的吸取光谱B．验证叶绿体中色素的种类和多个色素的颜色C．用纸层析法将色素进行分离D．提取叶绿体中的叶绿素

【答案】B

【解析】叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，因此用丙酮、乙醇等能提取色素；叶绿体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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，因此用层析法来分离四种色素。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）。因此该实验的实验目的是验证叶绿体中色素的种类和多个色素的颜色。故选B。

4．下列有关叶绿体中色素的提取和分离的叙述，对的的是（）A．无机溶剂不能用于提取色素B．研磨时加入SiO2目的是保护色素C．第一次画完滤液细线后应立刻再画第二次D．叶绿素b在层析液中的溶解度最大

【答案】A

【解析】由于叶绿体中的色素不溶于水，只溶于有机溶剂，因此用无机溶剂不能提取光合色素，A对的；

研磨时加入SiO2的目的是使研磨更充足，B错误；第一次画完滤液细线后应等滤液干燥后再画第二次，C错误；叶绿素b在层析液中的溶解度最小，胡萝卜素溶解度最大，D错误。

5．用纸层析法分离叶绿体中的色素，扩散最快和条带最宽的分别为（）A．叶绿素a；胡萝卜素B．胡萝卜素；叶绿素aC．类胡萝卜素；叶绿素aD．叶黄素；胡萝卜素【答案】B【解析】在叶绿体色素中，含量最多的是叶绿素a。分离色素的原理是：四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子能够在滤纸上通过扩散而分开。正常状况下纸层析的实验成果为，滤纸条上的4条色素带从上往下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。可见，用纸层析法分离叶绿体中的色素，扩散最快和条带最宽的分别为胡萝卜素、叶绿素a，B对的，A、C、D均错误。

6．运用无水乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到多个色素后，并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示)，当滤纸下方浸入层析

液后，滤纸条上各色素的对的位置应为（）

【答案】B

【解析】1位置上的叶绿素b溶解度最低，在滤纸条的最下面；2位置上的叶绿素a溶解度排第三，从上到下，居于第三位；3位置上的叶黄素溶解度排第二，在滤纸条上的第二位；4位置上的胡萝卜素溶解度最高，在滤纸条的最上面；5位置上的混合液形成四个点。

7．为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同窗用无水乙醇提取绿叶中的色素，并进行纸层析，如图为滤纸层析的成果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。有关叙述错误的是（）

A．强光照可能克制叶绿素的合成，增进类胡萝卜素的合成B．没有无水乙醇，可用95%的乙醇加入适量无水碳酸钠C．Ⅲ、Ⅳ色素条带间距小，阐明两种色素的溶解度差别小D．操作中如果滤液细线触及层析液，会缩短得到四条色素带的时间

【答案】D

【解析】分析题图：滤纸条从上到下依次是：Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a(最宽)、Ⅳ叶绿素b(第2宽)，色素带的宽窄与色素含量有关。根据题图来看：强光照和正常光摄影比，叶绿素含量减少，类胡萝卜素含量增加，故强光照可能克制叶绿素的合成，增进类胡萝卜素的合成，A对的；无水碳酸钠能够吸取少量水分，没有无水乙醇，可用95%的乙醇加入适量无水碳酸钠，B对的；四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，溶解度越大，在滤纸条上扩散速度越快，因此两种色素的溶解度间距小，阐明它们的溶解度差别小，反之亦然，C对的；色素分离过程中如果滤液线触及层析液，色素会溶解在层析液，最后得不到四条色素带，D错误。

8．迁移率是用纸层析法分离混合色素中多个成分的重要指标，也可用于多个色素的鉴定，迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中多个色素的层析成果（部分数据），下列有关叙述错误的是（）

A．可用菠菜等绿叶蔬菜的叶片作为该实验的材料B．色素3是叶绿素a，其迁移率为0.2C．色素4随层析液在滤纸条上的扩散速度最快D．色素2在滤纸条上移动的距离大概是4.2

【答案】C

【解析】据表格分析，色素3平均移动距离=（1.9+1.5+1.4）/3=1.6；其迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离=1.6/8.0=0.20。再根据迁移率的大小拟定色素的溶解度的高低，因此色素1表达胡萝卜素，色素2表达叶黄素，色素3表达叶绿素a，色素4表达叶绿素b。提取与分离色素的实验可用含色素较多的菠菜叶作为实验材料，A对的；根据前面的分析可知，色素3是叶绿素a，其迁移率为0.2，B对的；色素4表达叶绿素b，根据纸层析法原理“四种色素在层析液中溶解度不同，溶液度高的扩散速度快”，成果是胡萝卜素(橙黄色)最快、叶黄素(黄色)次之、之后是叶绿素a(蓝绿色)，最慢的是叶绿素b(黄绿色)，C错误；根据“迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离”，色素2在滤纸条上移动的距离=0.53×8.0≈4.2，D对的。9．甲、乙、丙、丁四位同窗，运用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用纸层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了下列四种不同的层析成果。下列分析错误的是（）

A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B．乙可能是由于研磨时加入无水乙醇过多C．丙可能是对的操作得到的抱负成果D．丁可能是由于研磨时未加入CaCO3

【答案】C

【解析】叶绿体中的色素不溶于水，易溶于酒精等有机溶剂，若用蒸馏水作提取液和层析液，则层析成果中不应含有色素，成果如甲所示，A项对的；若研磨时加入的无水乙醇过多，会使提取液浓度减少，层析后4种色素的含量均减少，成果如乙所示，B项对的；绿叶中叶绿素(近点样处的两条色素带)含量应多于类胡萝卜素(远点样处的两条色素带)，而丙中叶绿素明显较少，不是对的操作得到的抱负成果，C项错误；若研磨时未加入CaCO3，会使叶绿素被有机酸破坏，层析后叶绿素含量减少，成果如丁所示，D项对的。

10．下面是甲、乙、丙三位同窗进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的过程，请根据问题回答：（1）甲同窗选用新鲜菠菜的绿色叶片进行实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，如图所示。甲同窗分离色素的办法是______，滤纸条上色素带位置的不同重要取决于______。从上到下数，叶黄素位于第______条色素带。（2）乙同窗变化甲同窗所用层析液构成后继续进行实验，在滤纸条上出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出含色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一光学分析仪器检测，通过分析色素溶液的______来判断色带上色素种类。（3）丙同窗对甲同窗“绿叶中色素的分离”实验进行改善，实验装置如图所示。该同窗应将提取到的滤液滴在______处（填“a”或“b”），棉线灯芯下端应浸没在______中。实验成果得到四个不同颜色的同心圆，排列在最内侧的色素是______（填色素的名称）。

【答案】（1）纸层析法；色素在层析液中溶解度的大小；2；（2）吸取光谱；（3）a；层析液；叶绿素b

【解析】叶绿体色素提取的实验原理是叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。因此用层析法来分离四种色素。实验成果：最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。（1）图示滤纸条上出现了四条色素带，阐明甲同窗分离色素的办法是纸层析法，其原理是不同的色素在层析液中溶解度不同，因此沿着滤纸条扩散的速度也不同；滤纸条上从上到下第2条是黄色的叶黄素。（2）不同的色素吸取不同的光谱，叶绿素重要吸取红光和蓝紫光，类胡萝卜素重要吸取蓝紫光，因此能够通过分析色素溶液的吸取光谱来判断条带的色素种类。（3）据图分析，根据纸层析法的原理，同窗将提取到的滤液滴在a处，棉线灯芯下端应浸没在层析液中，a处的色素沿着滤纸向四周扩散，从内到外形