2020年高考生物实验突破专题07绿叶中色素的提取和分离(含解析)
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高考必考教材实验(七)——绿叶中色素的提取与分离(全国卷:2018全国卷Ⅱ;2016全国卷Ⅱ;2013全国卷Ⅱ;地方卷:2016江苏卷;2015江苏卷;2013江苏卷)【师说考问】考问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:各种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,从而使各种色素相互分离。
考问2 实验步骤提取色素:称取5 g绿叶,剪碎,放入研钵中→加入少量SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇→研磨→过滤→将滤液收集到试管内并塞严试管口↓制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条一端剪去两角,在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线↓画滤液细线:用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,待滤液干后,再画一两次↓分离色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条轻轻插入层析液中→用棉塞塞紧试管口,装置如右图所示↓观察结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带[深度思考](1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料?提示:新鲜绿色的叶片中色素含量高,从而使滤液中色素含量较高,实验效果明显。
(2)为什么研磨时要迅速?为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?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。
二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分;碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(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)滤纸为什么需预先干燥处理?在制备滤纸条时,为什么将一端的两个角剪掉?提示:干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散;剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而保证色素带分离整齐。
(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。
实验:绿叶中色素的提取和分离•绿叶中色素的提取和分离:1.原理(1)各种色素能溶解在有机溶剂(无水乙醇等)中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来。
(2)各种色素都能溶解在层析液中,但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,因而不同色素可以在滤纸上通过扩散分开,各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。
2.实验过程观察结果:滤纸条上色素带有四条,由上到下分别是胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b,如图•实验要点及注意事项:1、实验中几种化学药品的作用①加入少量SiO2,可破坏细胞结构,使研磨更充分,便于色素完全释放。
②加入少量CaCO3,,可以中和细胞内的有机酸,防止有机酸夺取叶绿素中的镁离子使叶绿素破坏,从而起到保护色素的作用。
但SiO2.和CaCO3的加入量要少,否则滤液杂质多、混浊、颜色浅,实验效果差。
2、实验成功的关键①叶片要新鲜,颜色要深绿,保证色素的含量。
②研磨要迅速充分。
叶绿素不稳定,易被破坏,时间过长或研磨不充分都会导致色素的量太少而使实验失败。
③滤液细线不仅要求细、直、均匀,而且要求含有较多的色素(可以重复画二至三次)。
④滤液细线不能触及层析液,否则色素溶解到层析液中,将得不到清晰的色素带。
3、注意事项①制备滤纸条时,要剪去两角,这样可以减小边缘效应,使色素在滤纸上扩散均匀,便于观察实验结果。
②收集滤液后,要及时用棉塞将试管口塞紧,防止滤液挥发。
4、滤纸条上的滤液细线,不能触及层析液的原因:滤纸条上的滤液细线如触及层析液,滤纸上的叶绿体色素就会溶解在层析液中,实验就会失败。
5、提取和分离叶绿体色素的关键:(1)提取叶绿体色素的关键是:①叶片要新鲜、浓绿;②研磨要迅速、充分;③滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧,以免滤液挥发。
(2)分离叶绿体色素的关键是:①是滤液细线要细且直,而且要重复划几次;②是层析液不能没及滤液线。
考点18 绿叶中色素的提取和分离高考频度:★★★☆☆难易程度:★★★☆☆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:各种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,从而使各种色素相互分离。
2.实验步骤观察结果: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,正确的是A.提取绿叶中的色素时只能用无水乙醇溶解色素B.研磨叶片后立即加入碳酸钙可防止色素被破坏C.叶绿素b在层析液中的溶解度小于类胡萝卜素D.不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序不同【参考答案】C【试题解析】提取绿叶中的色素时,可以用无水乙醇、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,防止色素被破坏,应该在研磨前加入,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顺序相同,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原因分析①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
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(正确做法: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出色素。
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.如图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 【答案】B【解析】绿叶中色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,溶解度大,扩散速度快,溶解度小,扩散速度慢;故滤纸条上甲~丁依次是:叶绿素b 、叶绿素a 、叶黄素、胡萝卜素,据此分析。
2020届一轮复习人教版绿叶中色素的提取和分离(实验课) 学案1.实验原理与过程(1)实验原理(2)实验步骤(3)实验结果2.色素种类及吸收光谱(1)分布:叶绿体类囊体薄膜上。
(2)功能:吸收、传递光能(四种色素),转化光能(只有少量特殊状态的叶绿素a)。
1.注意事项及原因分析2.绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象分析命题点(一) 色素提取和分离实验的过程与结果1.(2016·江苏高考)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是( ) A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D.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解析:选B在提取绿叶中的色素时,应先加入少量的CaCO3,再进行研磨,防止研磨过程中酸破坏叶绿素;即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素,只是滤液中色素的含量不多,分离后4条色素带较窄;若要获得总量10 mL的提取液,在研磨时应分次加入10 mL乙醇;层析完毕后应迅速记录结果,这是因为叶绿素在光下容易分解,导致色素条带很快消失,而不是随溶剂挥发消失。
2.(2015·江苏高考,多选)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述正确的是( ) A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次解析:选ABC根据“绿叶中色素的提取和分离实验”的实验结果可知,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ色素条带分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
由题图可知,正常光照与强光照相比,正常光照下叶绿素含量高,强光照下叶绿素含量低;强光照条件下,类胡萝卜素含量增加,说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照;叶绿素a吸收光谱的吸收峰波长约为430 nm和660 nm,叶绿素b吸收光谱的吸收峰波长约为460 nm和640 nm;画滤液线时,首先画出一条细线,待滤液干后,再重复画一两次,目的是增加滤液线中的色素含量,以便层析后获得更清晰的色素条带。
专题07 绿叶中色素的提取和分离1.提取绿叶中的色素①原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
②步骤取材:称取5 g新鲜绿叶↓研磨:剪碎叶片,放入研钵中,加少许二氧化硅和碳酸钙,再加入10 mL无水乙醇, 迅速、充分研磨↓过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤↓收集:用小试管收集色素滤液,及时将试管口用棉塞塞严2.分离绿叶中的色素①原理:不同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,反之则慢。
②步骤制备滤纸条错误!↓画滤液细线错误!↓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↓观察并记录结果:滤纸条上出现4条色素带3.实验中的材料试剂及操作目的考点一:实验的基本原理和过程分析例一、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[答案] C[解析] 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;乙图中每种色素都有,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;丙图中每种色素都有,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,破坏了叶绿素类物质造成的,因为与类胡萝卜素相比,叶绿素更易受到破坏,D项正确。
考点二:实验异常现象分析例一.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示<"+"表示使用,"-"表示未使用>,其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为< >A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④[答案] B[解析] 甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇,所以提取液中不会出现色素,色素分离的结果是②;乙同学操作正确,色素分离后得到的色素带有四条,与④情况相符;丙同学由于未加CaCO3,所以叶绿素含量减少,所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄,对应①;丁同学由于未加SiO2,导致叶片研磨不充分,最终导致各种色素的含量均减少,对应③。
实验:绿叶中色素的提取和分离实验:绿叶中色素的提取和分离实验原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素;石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂。
绿叶中的色素在脂溶性层析液中的学期工作总结溶解度不同,扩散速度也不同,因而可用纸层析法分离。
实验过程及结果:( 1 )提取提取色素首先了解色素存在的部位和性质。
本实验色素存在于绿色植物叶肉细胞的叶绿体中,且具有脂溶性。
因此。
①选择的材料应是叶肉细胞(幼嫩、色浓绿的叶片);②要充分研磨细胞(加二氧化硅)及细胞器——叶绿体,使叶绿体内色素释放出来;③要用亲脂性的有机溶剂无水乙醇(或丙酮)溶解色素。
实验成功的关键之处!①剪:叶片要新鲜、颜色要深绿,越细越好,尽量去除叶脉等部分。
②加药品:二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。
前两种是粉末状药品,各加少许,后者是有机溶剂,研磨时加约5ml。
二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速;碳酸钙的作用是调节液体的pH,防止叶绿素被破坏保护叶绿素不分解;无水乙醇用来溶解提取叶绿体中的色素。
③磨:研磨要领是不能一下一下的砸,而是要用力的压。
研磨要迅速、充分。
这是因为一是因为无水乙醇容易挥发;二是为了使叶绿体完全破裂,从而能提取较多的色素;三是叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。
④过滤: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。
研磨液迅速倒入以及用棉塞是因为研磨加的丙酮很容易挥发。
单层尼龙布是为了过滤充分,因为叶片的研磨有残渣。
纸上的滤液细线不能浸没到层析液中。
( 2 )分离①制备滤纸条:将预备在试验桌上的滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形。
呈梯形,根据小孔(边缘)扩散原理,物质分子沿边缘扩散速度要大于里边扩散的速度,因此要将滤纸条的一端剪去两角,主要是为了延长边缘长度,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。
②画滤液细线:细,匀,直,浓。
高考必考教材实验(七)——绿叶中色素的提取与分离(全国卷:2018全国卷Ⅱ;2016全国卷Ⅱ;2013全国卷Ⅱ;地方卷:2016江苏卷;2015江苏卷;2013江苏卷)【师说考问】考问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:各种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,从而使各种色素相互分离。
考问2 实验步骤提取色素:称取5 g绿叶,剪碎,放入研钵中→加入少量SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇→研磨→过滤→将滤液收集到试管内并塞严试管口↓制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条一端剪去两角,在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线↓画滤液细线:用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,待滤液干后,再画一两次↓分离色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条轻轻插入层析液中→用棉塞塞紧试管口,装置如右图所示↓观察结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带[深度思考](1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料?提示:新鲜绿色的叶片中色素含量高,从而使滤液中色素含量较高,实验效果明显。
(2)为什么研磨时要迅速?为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?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。
二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分;碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(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)滤纸为什么需预先干燥处理?在制备滤纸条时,为什么将一端的两个角剪掉?提示:干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散;剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而保证色素带分离整齐。
(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。
——叶绿体色素的提取和分离原理、色素的种类和吸收光谱、试剂的作用和实验成败关键前情提要:关键词:色素提取和分离的原理、色素的种类、试剂的作用难度系数:★★★重要程度:★★★★基础回顾:考点一、实验的原理(1)实验:绿叶中色素的提取和分离(纸层析法)①可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素,在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙,其中前者有助于研磨充分,后者可防止在研磨中色素被破坏。
②分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大的在滤纸上扩散的快,反之则慢。
考点二、色素的种类和吸收光谱1.提取绿叶中色素的关键(1)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。
(2)滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧,以防止滤液挥发。
(3)称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当,以保证提取液的浓度。
2.分离绿叶中色素的关键(1)滤液细线不仅要细、直,而且要含有较多的色素,因此要在滤液干后,重复画1~2次。
(2)滤纸上的滤液细线不能触及(或没入)层析液,否则会使滤液中的色素溶解于层析液中,滤纸条上得不到色素带,使实验失败。
3. 实验流程提取色素⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧取材:称取5 g 绿色叶片↓研磨:加少许SiO 2、CaCO 3和10 mL 无水乙醇↓过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布 ↓收集:收集滤液,试管口用棉塞塞严制备滤纸条⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧干燥滤纸↓剪滤纸条:将滤纸剪成长与宽略小于试管长和宽的滤纸条,并在一端剪去两角↓铅笔画线:在距剪去两个角一端1 cm 处用 铅笔画一条细的横线画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧用毛细吸管吸取少量滤液↓画线:沿铅笔线画出一条细线↓待滤液干后,重复画一两次分离绿叶中的色素⎩⎪⎨⎪⎧将3 mL 层析液倒入试管中,装置如图所示插入滤纸条有滤液细线的一端朝下,随后用软木塞塞紧试管口。
注意:不能让滤纸条上的滤液细线触到层析液4、由操作要求探究操作目的5(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析 ①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》在日常生活和工作中,我们都不可避免地要接触到报告,报告中涉及到专业性术语要解释清楚。
你还在对写报告感到一筹莫展吗?下面是我为大家收集的生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》,仅供参考,大家一起来看看吧。
生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》1一、实验目的1.学会提取和分离叶绿体中色素的方法。
2.比较、观察叶绿体中四种色素:理解它们的’特点及与光合作用的关系二、实验原理光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上,而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中。
故要提取色素,要破坏细胞结构,破坏叶绿体膜,使基粒片层结构直接与有机溶剂接触,使色素溶解在有机溶剂中。
叶绿体中的色素有四种,不同色素在层析液(脂溶性强的有机溶剂)中的溶解度不同,因而随层析液的扩散速度也不同。
三、材料用具取新鲜的绿色叶片、定性滤纸、烧杯、研钵、漏斗、纱布、剪刀、小试管、培养皿、毛细吸管、量筒、有机溶剂、层析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、碳酸钙。
四、实验过程(见书P54)1.提取色素:2.制备滤纸条:3.色素分离,纸层析法。
(不要让滤液细线触及层析液)4.观察:层析后,取出滤纸,在通风处吹干。
观察滤纸条上出现色素带的数目、颜色、位置和宽窄。
结果是:4条色素带从上而下依次是: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)。
五、讨论1.滤纸条上的滤液细线为什么不能接触到层析液?2.提取和分离叶绿体中色素的关键是什么?生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》2一、实验目的1.学会提取和分离叶绿体中色素的方法。
2.比较、观察叶绿体中四种色素:理解它们的特点及与光合作用的关系二、实验原理光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上,而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中。
故要提取色素,要破坏细胞结构,破坏叶绿体膜,使基粒片层结构直接与有机溶剂接触,使色素溶解在有机溶剂中。
专题07 绿叶中色素的提取和分离1.提取绿叶中的色素①原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
②步骤取材:称取5 g 新鲜绿叶 ↓研磨:剪碎叶片,放入研钵中,加少许二氧化硅和碳酸钙,再加入10 mL 无水乙醇,迅速、充分研磨 ↓过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 ↓收集:用小试管收集色素滤液,及时将试管口用棉塞塞严 2.分离绿叶中的色素①原理:不同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,反之则慢。
②步骤制备滤纸条⎩⎪⎨⎪⎧剪滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与直径的 滤纸条,并在一端剪去两角↓铅笔画线:在距滤纸条去角的一端1 cm 处用铅笔画一条细的横线↓画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧取滤液:用毛细吸管吸取少量滤液↓画线:沿铅笔线均匀地画出一条细线↓重复画线:待滤液干后,重复画细线1~2次↓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↓观察并记录结果:滤纸条上出现4条色素带3.实验中的材料试剂及操作目的考点一:实验的基本原理和过程分析例一、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【答案】 C【解析】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;乙图中每种色素都有,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;丙图中每种色素都有,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,破坏了叶绿素类物质造成的,因为与类胡萝卜素相比,叶绿素更易受到破坏,D项正确。
考点二:实验异常现象分析例一.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为( )A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④【答案】 B【解析】甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇,所以提取液中不会出现色素,色素分离的结果是②;乙同学操作正确,色素分离后得到的色素带有四条,与④情况相符;丙同学由于未加CaCO3,所以叶绿素含量减少,所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄,对应①;丁同学由于未加SiO2,导致叶片研磨不充分,最终导致各种色素的含量均减少,对应③。
易错点一收集到的滤液绿色过浅的原因分析①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
②使用放置数天的绿叶,滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇,色素溶液浓度太低(正确做法: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。
易错点二滤纸条色素带重叠:没经干燥处理,滤液细线不能达到细、齐、直的要求,使色素扩散不一致。
易错点三滤纸条看不到色素带:①忘记画滤液细线;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。
易错点四滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
挑战真题:1.(2016·全国卷Ⅱ,4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的【答案】 C【解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括无水乙醇在内的有机溶剂中,A正确;叶绿素分子中含有镁元素,可以离子状态由植物的根从土壤中吸收,进而参与叶绿素的合成,B正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,可见光不包括红外光和紫外光,C错误;叶绿素的合成需要光,黑暗中生长的植物幼苗,因没有光照而导致叶绿素合成受阻,使类胡萝卜素的颜色显现出来,因而叶片呈黄色,D正确。
2.(2016·江苏卷,17)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是()A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失【答案】B【解析】CaCO3可防止酸破坏叶绿素,应在研磨时加入,A错误;即使菜中叶剪碎不够充分,但色素并没有减少,也可提取出4种光合作用色素,B正确;由于研磨时乙醇挥发,故为获得10 mL提取液,研磨时加入多于10 mL乙醇,C错误;叶绿素条带不会随层析液挥发消失,D错误。
3.(2015·江苏卷,21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述正确的是(多选)( )A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次【答案】. ABC【解析】本题主要考查光合色素的提取与分离,意在考查生物实验的相关知识,考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力,难度较大。
A项对,由图示可知,强光下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿体含量降低;B项对,类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光降解;C项对,Ⅲ是叶绿素a,Ⅳ是叶绿素b,都是主要吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同;D项错,画滤液线时,滤液在点样线上画2-3次。
挑战模拟题:一、单选题1.在绿叶中色素的提取和分离实验中,要使色素带清晰又整齐,下列哪项措施与之无关( )A.定性滤纸要干燥B.剪去滤纸条一端的两角C.滤液细线要画得细、齐、直、均匀D.盖上培养皿盖【答案】D【解析】使色素带清晰整齐的措施有定性滤纸要干燥,剪去滤纸条一端的两角,画滤液细线要画得细、齐、直、均匀,不让层析液触及滤液细线,这些都是为了保证同种色素随层析液扩散时速度一致,色素带整齐明显。
盖上培养皿盖是为了防止层析液挥发,与色素带清晰、整齐无关。
2.在“提取和分离叶绿体中的色素”实验中,正确的操作顺序应该是( )A.进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画线→将实验材料研磨B.制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画线→取滤液→再画线C.将实验材料剪碎、研磨→在滤纸条上画线→制取滤液→进行纸层析D.将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在滤纸条上画线→进行纸层析【答案】D【解析】首先应是提取色素,排除A项。
制备滤液时,需要先将实验材料剪碎、研磨,故答案为D。
3.下列对有关实验的描述中,错误的是( )A.分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同B.用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程C.观察叶片细胞的叶绿体时,先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察D.甲基绿染液可使人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色【答案】B【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程可以通过低倍镜观察到,因为液泡的体积比较大。
4.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,下列与之有关的叙述中,错误的是( )A.应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在a处C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色【答案】D【解析】图示为绿叶中色素分离的实验装置,所以应把层析液倒入培养皿中,灯芯起到传递层析液的作用,把色素滴到a处让其在定性滤纸上扩散,四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最小的,它应该是呈黄绿色的叶绿素b。
5.某生物兴趣小组想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别,选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”,做“绿叶中色素的提取和分离”实验。
实验结果如图,下列说法正确的是( )A.①B.②C.③D.④【答案】A【解析】绿叶较嫩黄叶含有更多的叶绿素a和叶绿素b。
在滤纸条上,上起的第三和第四条带分别代表叶绿素a和叶绿素b,绿叶组中叶绿素a和叶绿素b所代表的两条色素带更宽。
6.如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。
下列说法不正确的是( )A.乙在滤纸条上最宽B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲D.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙【答案】C【解析】乙的相对含量最大,故其最宽。
色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散速度快,所以丁的溶解度最大,扩散最快;菠菜叶发黄是由于叶绿体中的叶绿素被破坏而呈现类胡萝卜素的颜色所致。
7.在圆形滤纸的中央点上,对叶绿体的色素滤液进行色素分离,会得到近似同心环的四个色素圈,排列在最外圈的色素所呈现的颜色及其吸收的光分别是( )A.蓝绿光,红光,蓝紫光B.黄绿色,红光C.橙黄色,蓝紫光D.黄色,红光和蓝紫光【答案】C【解析】最外圈的是胡萝卜素,它的颜色为橙黄色,主要吸收蓝紫光。
8.某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是( )A.光吸收差异显著,色素带缺第2条B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条C.光吸收差异显著,色素带缺第3条D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条【答案】B【解析】胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,所以缺少叶黄素时对红光的吸收差异不显著;叶绿体中色素层析后色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以本题正确答案为B。
9.生态学家研究发现,植物群落中的类胡萝卜素和叶绿素的比率(黄/绿比率)与群落的P(光合作用)/R(呼吸作用)比率呈现一定的关系,这种关系如下图所示。
以下判断正确的是( )A.有机物积累逐渐增多,黄/绿比率有增高趋向B.人工林年平均黄/绿比率过高时,应适当采伐C.农作物栽培时选择b点比a点更适宜D.在作物收获季节,群落的P/R值可能在a点【答案】B【解析】有机物积累逐渐增多,黄/绿比率有降低趋向,A错误;人工林年平均黄/绿比率过高时,P/R过低,应适当采伐,B正确;据图可知,a点的黄/绿比率小,P/R比率较大,光合作用明显大于呼吸作用,农作物栽培时应该主要考虑作物的生长,a点比b点好,C错误;农作物在收获季节,叶片变黄,光合作用减弱,黄/绿比率较大,P/R比率较小,应该在b 点附近,D错误。