《导学教程高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 重点实验课（二）绿叶中色素的提取和分离课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《导学教程高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 重点实验课（二）绿叶中色素的提取和分离课件（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重点实验课(二)绿叶中色素 的提取和分离1实验原理提取：绿叶中的色素能够溶解在_中而不溶于水，可用_提取色素分离：各种色素在_中溶解度不同，_的随_在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离考点突破考点突破核心探究核心探究有机溶剂无水乙醇有机溶剂无水乙醇无水乙醇无水乙醇层析液层析液溶解度高溶解度高层析液层析液5 g 无水乙醇无水乙醇 尼龙布尼龙布 棉塞塞严棉塞塞严 试管长和宽试管长和宽 剪去两个剪去两个 毛细吸管毛细吸管 待滤液干后待滤液干后 滤液细线滤液细线 软木塞软木塞 层析液层析液 滤液细线滤液细线 层析液层析液 观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图：橙黄色橙黄色 叶黄色叶黄色
2、叶绿素叶绿素a 最多最多黄绿色黄绿色 1正误判断(1)被叶绿素吸收的光可用于光合作用(2013课标卷)( )(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(2013课标卷)( )(3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效吸收绿光(2013课标卷)( )(4)利用纸层析法可分离4种叶绿体色素(2012海南卷)( )(5)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光(2012海南卷)( )(6)液泡中色素吸收的光能用于光合作用( )(7)利用水稻的叶黄素缺失突变体的叶片进行红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶相比，结果是光吸收差异显著，色素带缺第2条( )2(2016湖南六校联考)在做“
3、绿叶中色素的提取和分离”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甲甲乙乙丙丙丁丁丙酮丙酮水水CaCO3SiO2A BC D解析由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为；乙同学的操作正确，应为，即自上而下依次出现胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，且叶绿素a和叶绿素b的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，应为；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分
4、，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为。答案B1实验分析(1)需要选用新鲜绿色叶片作实验材料的原因是什么？提示新鲜绿色叶片中色素含量高，从而使溶液中色素含量较高，实验效果明显。(2)提取色素时，需加入哪些物质？它们的作用分别是什么？提示无水乙醇：提取绿叶中的色素。CaCO3：防止研磨过程中色素被破坏。SiO2：使研磨更充分。(3)若色素提取液呈现淡绿色，可能的原因有哪些？提示叶片颜色浅；绿叶不新鲜；研磨不充分；未加入CaCO3或加入量太少；加入的无水乙醇量太大；研磨时间过长，部分色素被破坏。(4)制备滤纸条时，为什么要剪去两角？提示防止层析液沿滤纸边缘扩散过快，从而导致色素带分离不整齐。(
5、5)为什么滤液细线要重复画，且线要细、直、齐？提示重复画线是为了增加色素的浓度，使分离出的色素带清晰分明。画线细、直、齐是为了防止色素带之间出现重叠。(6)层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？提示滤纸条上滤液细线触及层析液，会使滤液细线上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。2试分析分离色素时色素带颜色过浅的原因分析(1)叶片颜色太浅；(2)叶片放置时间太久；(3)研磨_；(4)未加_；(5)加入提取液量太多；(6)研磨时间太长。不充分不充分CaCO3考向一实验选材及试剂的作用及实验操作1某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了
6、以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是A甲可能是因为研磨时未加入SiO2B乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液D丁是正确操作得到的理想结果解析色素的提取和分离实验中，SiO2可使菠菜叶研磨充分，CaCO3可防止叶绿素受到破坏，未加入SiO2和CaCO3时，会发生甲、乙图示的现象，A、B正确；丙图中色素含量基本为零，可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果，C正确；丁图显示含量最高的是叶黄素，实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多，D错误。答案D2(2013海南单科)关于叶绿素提取的叙述，错误的是A菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B加入少许CaCO3能避免叶绿素
7、被破坏C用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分解析菠菜绿叶富含叶绿素，可用作提取叶绿素的材料，A项正确；加入碳酸钙可避免研磨过程中液泡中的有机酸等物质对叶绿素的破坏，B项正确；用乙醇提取到的叶绿体色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，C项错误；研磨加石英砂的目的是为了研磨更充分，D项正确。答案C【归纳总结】“绿叶中色素的提取和分离”实验中的注意事项及操作目的过程过程注意事项注意事项操作目的操作目的提提取取色色素素(1)选新鲜绿色的叶片选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高使滤液中色素含量高(2)研磨时加无水乙醇研磨时加无水乙醇溶解色素溶解色素(3)加少量加少
8、量SiO2和和CaCO3研磨充分和保护色素研磨充分和保护色素(4)迅速、充分研磨迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素防止乙醇挥发，充分溶解色素(5)盛放滤液的试管管口加棉盛放滤液的试管管口加棉塞塞防止乙醇挥发和色素氧化防止乙醇挥发和色素氧化分分离离色色素素(1)滤纸预先干燥处滤纸预先干燥处理理使层析液在滤纸上快使层析液在滤纸上快速扩散速扩散(2)滤液细线要直、滤液细线要直、细、匀细、匀使分离出的色素带平使分离出的色素带平整不重叠整不重叠(3)滤液细线干燥后滤液细线干燥后再画一两次再画一两次使分离出的色素带清使分离出的色素带清晰分明晰分明(4)滤液细线不触及滤液细线不触及层析液层析液防止色素
9、直接溶解到防止色素直接溶解到层析液中层析液中考向二实验结果分析及实验拓展3中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“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如下实验。.提取叶绿素.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 )下进行实验，方法和结果如表所示。实验实验组号组号叶绿素溶液叶绿素溶液(mL) 调调pH至至 处理时间处理时间(min) 溶液颜色溶液颜色3.0Y10绿色绿色3.07.010绿色绿色3.06.010黄绿色黄绿色3.05.010黄褐色黄褐色【注注】叶绿素被破坏后变成黄褐色。叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学
10、知识和实验结果，请回答：(1)提取食用叶绿素的X应该为_，原因是_。(2)表中Y应该为_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。_。解析解题时，必须明确“叶绿体色素的提取和分离”实验的原理、试剂、具体操作方法，根据题目的要求分析具体问题，最后组织答案作答。(1)考查叶绿素提取的原理，叶绿素能溶解在有机溶剂中，但作为提取食用叶绿素的有机溶剂，对人体必须是无害的。(2)考查实验中自变量的设置，自变量的变化是有规律的。(3)根据表中所给的信息可知，叶绿素在pH较低(酸性)时不稳定，会被破坏
11、。(4)主要考查教材中叶绿体色素分离的实验步骤，即制备滤纸条，画滤液细线，分离色素，最后是观察和记录。答案(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响(2)8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响(3)酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画滤液细线，用层析液分离色素，观察色素带。课堂归纳课堂归纳要点速记要点速记网控全局网控全局规范术语规范术语1.叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。要吸收蓝紫光。2.
12、叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。3.光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能，将光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成分解成H和和O2，同时形成，同时形成ATP的过程。的过程。4.暗反应过程是在叶绿体基质内，在多种酶催化下完成的。包括暗反应过程是在叶绿体基质内，在多种酶催化下完成的。包括CO2的固定和的固定和C3的还原等过程。的还原等过程。5.提高光合作用的强度措施有：控制光照强弱和温度
13、的高低、适当增提高光合作用的强度措施有：控制光照强弱和温度的高低、适当增加环境中加环境中CO2浓度等。浓度等。6.光合作用最终使光能转换成为化学能，储存在生成的糖类等有机物光合作用最终使光能转换成为化学能，储存在生成的糖类等有机物中。中。1(2015江苏单科)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，如图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)真题集训高效训练高效训练能力提升能力提升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、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分析
14、正常光照和强光照下的不同色素带宽度可以发现强光导致了叶绿素含量降低、类胡萝卜素含量升高，这可能与类胡萝卜素可以抵御强光照有关，A、B正确；叶绿素a的吸收波长更广一些，C正确；为增加色素带的色素含量，画滤液细线时，滤液应在点样线上重复画几次，D错误。答案ABC2(2015四川理综)下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是AMg2吸收BO2扩散C光能转换 DDNA复制解析O2以自由扩散方式通过叶绿体的内膜和外膜，该过程不需要载体蛋白的参与；参与Mg2吸收的载体、催化光能转换和DNA复制所需的酶均为蛋白质，故选B。答案B3(2015重庆理综)将题图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度
15、下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是A黑暗条件下，增大、减小B光强低于光补偿点时，、增大C光强等于光补偿点时，、保持不变D光强等于光饱和点时，减小、增大解析当光强低于光补偿点或黑暗条件下，水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内O2，释放CO2，故增大，减小；当光强等于光补偿点时，水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率，保持不变：当光强等于光饱和点时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率，减小，增大。答案B4(2015海南单科)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。在上述整个
16、时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是A降低至一定水平时再升高B降低至一定水平时保持不变C持续保持相对稳定状态D升高至一定水平时保持相对稳定解析本题主要考查密闭容器中光合速率和呼吸速率的分析等相关知识。由题干信息可知，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0的过程中，光合速率大于呼吸速率，植物需要不断从外界吸收CO2，因此玻璃容器内CO2浓度不断降低。在净光合速率为0且之后保持不变过程中，植物真光合速率等于呼吸速率，CO2浓度保持不变，B正确，A、C、D错误。答案B5(2015山东理综)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定C
17、O2的细胞器是_。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是_。(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知，第24天的果实总光合速率_(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而_(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少 使 光 反 应 变 慢 ， 导 致 光 反 应 供 给 暗 反 应 的_和_减少，光合速率降低。(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天，种子内含量最高的有机物可用_染液检测；据图分析，在种子发育过程
18、中该有机物由_转化而来。解析(1)油菜果皮细胞进行光合作用的场所是叶绿体，种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，则推出种子细胞吸收蔗糖的跨膜运输方式是主动运输。(2)总光合速率净光合速率呼吸速率，比较第24天和第12天的净光合速率和呼吸速率可判断第24天的总光合速率较低；第36天后果皮逐渐变黄的原因是叶绿素含量降低，呈现的是类胡萝卜素的颜色。(3)由图乙可知，第36天时种子内含量最高的有机物是脂肪，可用苏丹或苏丹染液进行检测；据图分析，在种子发育过程中可溶性还原糖和淀粉含量减少、蛋白质含量基本不变、脂肪含量升高，故可判断脂肪是由可溶性还原糖和淀粉转化而来。答案(1)叶绿体主动运输(2)小于类胡萝卜素
19、(或：叶黄素和胡萝卜素)H(或：NADPH)ATP(注：两空可颠倒)(3)苏丹(或：苏丹)可溶性糖和淀粉6(2015天津理综)DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。亲本亲本藻藻优势代优势代谢类型谢类型生长速率生长速率(g/L天天)固体培养基固体培养基上藻落直径上藻落直径DHA含含量量()A藻藻自养自养0.06小小0.7B藻藻异养异养0.14大大无无据表回答：(1)选 育 的 融 合 藻 应 具 有 A藻 _与 B藻_的优点。(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得_。(3)通过以下三步筛选融合藻，步骤_可
20、淘汰B藻，步骤_可淘汰生长速率较慢的藻落，再通过步骤_获取生产所需的融合藻。步骤a：观察藻落的大小步骤b：用不含有机碳源(碳源生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养步骤c：测定DHA含量(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图。甲 组 条 件 下 ， 融 合 藻 产 生 H的 细 胞 器 是_；丙组条件下产生ATP的细胞器是_。与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下_。甲、乙两组DHA产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是_ _。 解析(1)据表可知，A藻具有自养和能产生DHA的优点，B藻具有能快速生长的优点，故选育的融合藻应同时
21、具有两者优点。(2)植物细胞具有细胞壁，用纤维素酶处理可以去除细胞壁获得原生质体。(3)B藻为异养型，在不合有机碳源的培养基上无法生存；藻落的大小和生长速率成正比；选育的融合藻除了自养、生长快速的优点外，还能产生DHA。 (4)甲组融合藻有光照，既可进行细胞呼吸也可进行光合作用，因此叶绿体和线粒体中均可以产生H；丙组黑暗处理，融合藻不能进行光合作用，所以产生ATP的细胞器只有线粒体。解答本题时应注意细胞质基质中也能产生ATP，但是不属于细胞器。融合藻同时具有A藻和B藻的特点，所以既能自养又能异养，在乙组条件下，融合藻可同时进行自养和异养，故生长速率较快。在实际生产中应考虑成本，相比甲组，乙组消耗葡萄糖，提高了成本，培养液中富含葡萄糖还易引起杂菌生长。答案(1)产生DHA、自养特性快速生长(2)原生质体(3)bac(4)线粒体、叶绿体线粒体融合藻既能光能自养又能异养融合藻利用光能和简单的无机物即能生长，不需添加葡萄糖，可降低成本，也可防止杂菌生长限时检测
