高考生物一輪復習第5章細胞的能量供應(yīng)和利用5實驗綠葉中色素的提取和分離課件新人教版必修1

第5講實驗綠葉中色素的提取和分離

【實驗知識梳理】

【實驗原理】【實驗步驟】【實驗結(jié)果】

色素種類色素顏色胡蘿卜素______________黃色葉綠素a藍綠色葉綠素b_______橙黃色黃綠色葉黃素【實驗要點探究】

1.實驗中所選擇的實驗材料為什么強調(diào)必須是“新鮮綠葉”？提示：“新鮮綠葉”中色素含量高，使濾液中色素含量高，實驗效果明顯。2.為什么研磨時要迅速？提示：葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要迅速、充分，以保證提取較多的色素。3.為什么盛放濾液的試管管口加棉塞？提示：防止乙醇揮發(fā)和色素氧化。4.為什么在制作濾紙條時，將濾紙條的一端剪去兩角？提示：當濾紙條接近液面時，邊緣表面的張力較大，結(jié)果使層析液沿濾紙邊緣擴散過快，形成弧形的色素帶，如果將濾紙條的一端剪去兩角，可以避免這種現(xiàn)象發(fā)生。5.為什么畫濾液細線要直、細、勻，而且待濾液細線干燥后再重復畫一兩次？提示：畫濾液細線要直、細、勻的目的是使分離出的色素帶平整不重疊；濾液細線干燥后再重復畫一兩次，使分離出的色素帶清晰分明。6.分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。提示：不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之色素帶窄。7.如圖是實驗得到的色素在濾紙條上的分布圖示，分析比較各種色素的含量及其在層析液中的溶解度的大小。提示：(1)色素含量：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。(2)溶解度大?。汉}卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。【實驗創(chuàng)新探究】

探究點1實驗材料創(chuàng)新圖示中甲代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果：(1)判斷：乙所示結(jié)果最有可能來自___________________(填“正常生長的柳樹幼葉”或“秋冬季節(jié)的銀杏落葉”)。(2)理由：__________________________________________________________________________________________________________________________。秋冬季節(jié)的銀杏落葉秋冬季節(jié)氣溫較低，葉綠素合成酶的活性降低，葉綠素易分解，葉黃素和胡蘿卜素比較穩(wěn)定，故秋冬季節(jié)的銀杏落葉層析的結(jié)果與乙吻合探究點2實驗裝置創(chuàng)新如圖表示某同學做“綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進裝置，據(jù)圖分析：(1)實驗時應(yīng)將濾液滴在a(填“a”或“b”)處，原因是__________________________________________________________________________________。(2)在定性濾紙上會出現(xiàn)4個不同顏色的同心圓，最大的圓圈含有_________(填色素種類)，呈現(xiàn)_______色；最小的圓圈含有________(填色素種類)，呈現(xiàn)____色。將濾液滴在距定性濾紙比較近的燈芯上，可以避免色素因為擴散距離太遠而造成色素帶重合胡蘿卜素橙黃葉綠素b黃綠探究點3實驗結(jié)果創(chuàng)新在提取色素時，收集到的濾液顏色過淺，可能有哪幾種原因？_________________________________________________________________________________________________________________________________。①沒加SiO2，研磨不充分；②未加CaCO3或加入過少，色素分子被破壞；③葉片放置時間長，濾液色素少；④一次加入無水乙醇過多，色素濃度低【實驗提升演練】【回扣教材題組】1.某同學用新鮮菠菜葉進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗，下列敘述正確的是 (

)A.即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素B.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失C.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素D.為獲得10mL提取液，研磨時一次性加入10mL無水乙醇研磨效果最好【解析】選A。即使菜葉剪碎不夠充分，也不明顯影響研磨的結(jié)果，所以仍可提取出4種光合作用色素，A正確；層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會因色素分解而減少，但不會隨層析液揮發(fā)而消失，B錯誤；CaCO3可防止酸破壞葉綠素，所以可在研磨前加入少許CaCO3，C錯誤；由于研磨時乙醇揮發(fā)，故為獲得10mL提取液，研磨時應(yīng)分次加入無水乙醇，且加入無水乙醇總量大于10mL，D錯誤。

2.(2019·江蘇高考)如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是(

)A.研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作D.實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b【解析】選D。研磨時加入CaCO3是為了保護葉綠素，A項錯誤；光合色素只能溶解于有機溶劑，層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92號汽油代替，但不能用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液代替，B項錯誤；層析液具有揮發(fā)性，層析時不能通風操作，需要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯，C項錯誤；通過與菠菜的紙層析條帶的比較可見藍藻缺少葉綠素b條帶，D項正確。3.下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的說法，正確的是 (

)A.提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素b較多B.胡蘿卜素處于濾紙條最上方，是因為其在提取液中的溶解度最高C.色素帶的寬窄反映了色素在層析液中溶解度的大小D.濾紙條上沒有色素帶，說明材料可能為黃化葉片【解析】選A。葉綠體色素中綠色的葉綠素含量占到3/4，所以提取液呈綠色，A正確；胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，在濾紙條上擴散速度最快，所以處于濾紙條最上方，B錯誤；色素帶的寬窄反映了色素含量的多少，C錯誤；用黃化葉片進行綠葉中色素提取與分離實驗時，仍然會有胡蘿卜素和葉黃素的色素帶，D錯誤。【拓展創(chuàng)新題組】1.甲、乙、丙、丁四位同學，在利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料，用層析法進行“葉綠體中色素的提取和分離”實驗時，由于操作不同，得到了四種不同的層析結(jié)果(如圖所示)。下列分析錯誤的是 (

)

A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B.乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多C.丙可能是正確操作得到的理想結(jié)果D.丁可能是研磨時未加入CaCO3【解析】選C。甲圖中看不到色素帶，葉綠體中的色素屬于有機物，易溶于酒精等有機溶劑，難溶于水，所以出現(xiàn)甲圖結(jié)果可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液導致的，A項正確；乙結(jié)果中每種色素都有，但含量很少，可能是無水乙醇過多，色素濃度太低導致的，B項正確；丙結(jié)果中每種色素都有，但是胡蘿卜素和葉黃素含量較多，葉綠素a和葉綠素b含量較少，這不是正確操作得到的理想結(jié)果，C項錯誤；丁結(jié)果中葉綠素a和葉綠素b含量很少，可能是研磨時未加入CaCO3，破壞了葉綠素造成的，因為與類胡蘿卜素相比，葉綠素更易受到破壞，D項正確。2.(2017·全國卷Ⅲ)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是 (

)A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的【解析】選A。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，不能吸收紅光，A項錯誤；通過測量葉綠素對不同波長光的吸收值，可以繪制其吸收光譜，B項正確；CO2的吸收速率反映光合作用速率的變化，光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示，C項正確；640～660nm波長的光屬于紅光，葉綠素可以吸收紅光，將水分解成O2和[H]，O2直接以分子的形式釋放出去，D項正確?！疽族e提醒】本題易判斷A選項正確，錯因在于審題不仔細，只注意了A選項的后半句“可用于光反應(yīng)中ATP的合成”，而忽略了前半句“類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能”。3.(2019·石家莊模擬)利用無水乙醇提取出綠葉中的色素，設(shè)法分離得到各種色素，并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖所示)。當濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確的位置應(yīng)為 (

)【解析】選B。在層析液中四種色素的溶解度從大到小的順序依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，色素溶解度越大，隨層析液在濾紙上擴散的速度越快。1位置上的葉綠素b溶解度最低，在濾紙條的最下面；2位置上的葉綠素a溶解度是第三，從上到下，排列在第三位；3位置上的葉黃素溶解度第二，在濾紙條的第二位；4位置上的胡蘿卜素溶解度最高，在濾紙條的最上面；5位置上的混合液形成四個層析帶?！炯庸逃柧殹咳鐖D表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷，以下說法不正確的是(

)A.由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500nm波長的光B.用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度C.由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，葉綠體中C3的量增加D.土壤中缺乏鎂時，植物對420～470nm波長的光的利用量顯著減少【解析】選