高考生物一轮复习第5章细胞的能量供应和利用5实验绿叶中色素的提取和分离课件新人教版必修1

第5讲实验绿叶中色素的提取和分离

【实验知识梳理】

【实验原理】【实验步骤】【实验结果】

色素种类色素颜色胡萝卜素______________黄色叶绿素a蓝绿色叶绿素b_______橙黄色黄绿色叶黄素【实验要点探究】

1.实验中所选择的实验材料为什么强调必须是“新鲜绿叶”？提示：“新鲜绿叶”中色素含量高，使滤液中色素含量高，实验效果明显。2.为什么研磨时要迅速？提示：叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。3.为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？提示：防止乙醇挥发和色素氧化。4.为什么在制作滤纸条时，将滤纸条的一端剪去两角？提示：当滤纸条接近液面时，边缘表面的张力较大，结果使层析液沿滤纸边缘扩散过快，形成弧形的色素带，如果将滤纸条的一端剪去两角，可以避免这种现象发生。5.为什么画滤液细线要直、细、匀，而且待滤液细线干燥后再重复画一两次？提示：画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠；滤液细线干燥后再重复画一两次，使分离出的色素带清晰分明。6.分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。提示：不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。7.如图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示，分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。提示：(1)色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。(2)溶解度大小：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。【实验创新探究】

探究点1实验材料创新图示中甲代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果：(1)判断：乙所示结果最有可能来自___________________(填“正常生长的柳树幼叶”或“秋冬季节的银杏落叶”)。(2)理由：__________________________________________________________________________________________________________________________。秋冬季节的银杏落叶秋冬季节气温较低，叶绿素合成酶的活性降低，叶绿素易分解，叶黄素和胡萝卜素比较稳定，故秋冬季节的银杏落叶层析的结果与乙吻合探究点2实验装置创新如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，据图分析：(1)实验时应将滤液滴在a(填“a”或“b”)处，原因是__________________________________________________________________________________。(2)在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆，最大的圆圈含有_________(填色素种类)，呈现_______色；最小的圆圈含有________(填色素种类)，呈现____色。将滤液滴在距定性滤纸比较近的灯芯上，可以避免色素因为扩散距离太远而造成色素带重合胡萝卜素橙黄叶绿素b黄绿探究点3实验结果创新在提取色素时，收集到的滤液颜色过浅，可能有哪几种原因？_________________________________________________________________________________________________________________________________。①没加SiO2，研磨不充分；②未加CaCO3或加入过少，色素分子被破坏；③叶片放置时间长，滤液色素少；④一次加入无水乙醇过多，色素浓度低【实验提升演练】【回扣教材题组】1.某同学用新鲜菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列叙述正确的是 (

)A.即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素B.层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失C.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素D.为获得10mL提取液，研磨时一次性加入10mL无水乙醇研磨效果最好【解析】选A。即使菜叶剪碎不够充分，也不明显影响研磨的结果，所以仍可提取出4种光合作用色素，A正确；层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会因色素分解而减少，但不会随层析液挥发而消失，B错误；CaCO3可防止酸破坏叶绿素，所以可在研磨前加入少许CaCO3，C错误；由于研磨时乙醇挥发，故为获得10mL提取液，研磨时应分次加入无水乙醇，且加入无水乙醇总量大于10mL，D错误。

2.(2019·江苏高考)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(

)A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b【解析】选D。研磨时加入CaCO3是为了保护叶绿素，A项错误；光合色素只能溶解于有机溶剂，层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，但不能用生理盐水或磷酸盐缓冲液代替，B项错误；层析液具有挥发性，层析时不能通风操作，需要用培养皿盖住小烧杯，C项错误；通过与菠菜的纸层析条带的比较可见蓝藻缺少叶绿素b条带，D项正确。3.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法，正确的是 (

)A.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多B.胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高C.色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小D.滤纸条上没有色素带，说明材料可能为黄化叶片【解析】选A。叶绿体色素中绿色的叶绿素含量占到3/4，所以提取液呈绿色，A正确；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，在滤纸条上扩散速度最快，所以处于滤纸条最上方，B错误；色素带的宽窄反映了色素含量的多少，C错误；用黄化叶片进行绿叶中色素提取与分离实验时，仍然会有胡萝卜素和叶黄素的色素带，D错误。【拓展创新题组】1.甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，由于操作不同，得到了四种不同的层析结果(如图所示)。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.乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多C.丙可能是正确操作得到的理想结果D.丁可能是研磨时未加入CaCO3【解析】选C。甲图中看不到色素带，叶绿体中的色素属于有机物，易溶于酒精等有机溶剂，难溶于水，所以出现甲图结果可能是误用蒸馏水作提取液和层析液导致的，A项正确；乙结果中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇过多，色素浓度太低导致的，B项正确；丙结果中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，这不是正确操作得到的理想结果，C项错误；丁结果中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3，破坏了叶绿素造成的，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏，D项正确。2.(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是 (

)A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的【解析】选A。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不能吸收红光，A项错误；通过测量叶绿素对不同波长光的吸收值，可以绘制其吸收光谱，B项正确；CO2的吸收速率反映光合作用速率的变化，光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C项正确；640～660nm波长的光属于红光，叶绿素可以吸收红光，将水分解成O2和[H]，O2直接以分子的形式释放出去，D项正确。【易错提醒】本题易判断A选项正确，错因在于审题不仔细，只注意了A选项的后半句“可用于光反应中ATP的合成”，而忽略了前半句“类胡萝卜素在红光区吸收的光能”。3.(2019·石家庄模拟)利用无水乙醇提取出绿叶中的色素，设法分离得到各种色素，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(如下图所示)。当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确的位置应为 (

)【解析】选B。在层析液中四种色素的溶解度从大到小的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素溶解度越大，随层析液在滤纸上扩散的速度越快。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溶解度是第三，从上到下，排列在第三位；3位置上的叶黄素溶解度第二，在滤纸条的第二位；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层析带。【加固训练】如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是(

)A.由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C.由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加D.土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少【解析】选