考点18 绿叶中色素的提取和分离备战高考生物考点一遍过Word格式.docx

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(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。

提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素分解,A错误;

水稻在秋季收获,此时叶片变黄,叶绿素总量降低,类胡萝卜素含量增加,故叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁),B正确;

四种色素都能溶解在层析液中,其中丁的扩散距离最远,丁色素的溶解度最大,C错误;

由图可知甲为叶绿素b、乙为叶绿素a、丙为叶黄素、丁为胡萝卜素,丙和丁主要吸收蓝紫光,D错误。

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。

Ⅰ.提取叶绿素

―→

Ⅱ.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,方法和结果如下表。

实验组号

叶绿素溶液(mL)

调pH至

处理时间(min)

溶液颜色

3.0

Y

10

绿色

3.0

7.0

6.0

黄绿色

5.0

黄褐色

注:

叶绿素被破坏后变成黄褐色。

根据所学知识和实验结果,请回答下列问题:

(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。

__________________________________________________________________________________________。

【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,其主要步骤:

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)据题中实验结果可知,酸性条件可破坏叶绿素。

故若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于酸性食品,否则叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质。

(4)检测产品中是否含有其他色素,可利用教材实验的纸层析法。

主要步骤为:

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同且适宜。

如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。

(2)对照原则:

应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同),以便减小实验误差。

(3)平行重复原则:

在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。

(4)科学性原则:

指在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他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种不同方法按下表所示添加试剂,经过研磨、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种情况,下列选项中说法错误的是

   组别

试剂

a

b

c

二氧化硅

加入

碳酸钙

不加

乙醇(3mL)

蒸馏水(3mL)

A.a组处理会造成滤液呈黄绿色,因为部分叶绿素会被破坏

B.b组处理会造成滤液几乎呈无色,因为叶绿素不会溶解于蒸馏水中

C.c组处理会造成滤液呈深绿色,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组相互对照,可以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,会导致部分叶绿素被破坏,使滤液呈黄绿色,A正确;

b组处理会造成滤液几乎呈无色,因为叶绿素不会溶解于蒸馏水中,B正确;

c组处理会造成滤液呈深绿色,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正确;

a组与b组相比,有两个自变量,所以两组实验对照不能证明色素易溶于乙醇,D项错误。

1.下列关于色素的提取和分离的说法不正确的是

A.绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中,因此该试剂可将不同的色素分离开

B.研磨绿叶时加入碳酸钙的目的是防止研磨中色素被破坏

C.用毛细吸管画滤液细线时,画出一条细线,待滤液干后,再画一两次

D.色素分离后,在滤纸条最上方的色素是胡萝卜素,说明其在层析液中溶解度最大

2.下列分离叶绿体中色素的装置,正确的是

A.

B.

C.

D.

3.从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素,发现提取液明显偏黄绿色,最可能的原因是

A.一次加入过多无水乙醇

B.加入的石英砂太多

C.没有加入碳酸钙

D.用脱脂棉过滤不彻底

4.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的全部或部分色素带颜色较浅,分析其原因可能是

①加入的无水乙醇太多  

②用丙酮代替无水乙醇

③层析液触及滤液细线  

④研磨时没有加入CaCO3 

⑤研磨时没有加入SiO2

⑥选取的叶片的叶脉过多,叶肉细胞过少

⑦画滤液细线的次数少  

⑧使用放置数天的菠菜叶

A.①③⑦

B.②④⑤⑧

C.①③④⑤⑥⑦⑧

D.②③④⑤⑥

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a

C.类胡萝卜素;

D.叶黄素;

6.在做“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

无水乙醇

CaCO3

SiO2

A.①②③④

B.②④①③

C.④②③①

D.③②①④

7.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用无水乙醇提取绿叶中的色素,并进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。

有关叙述错误的是

A.强光照可能抑制叶绿素的合成,促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,说明两种色素的溶解度差异小

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

8.迁移率是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标,也可用于各种色素的鉴定,迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。

下表是叶绿体中各种色素的层析结果(部分数据),下列相关叙述错误的是

溶剂移动距离

色素1移动距离

色素2移动距离

色素3移动距离|

色素4移动距离

实验组1

7.8

1.9

实验组2

8.2

1.5

实验组3

8.0

1.4

平均移动距离

7.6

0.8

迁移率

0.95

0.53

0.10

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0.2

C.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约是4.2

9.甲、乙、丙、丁四位同学,利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,而得到了以下四种不同的层析结果。

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.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3

10.下面是甲、乙、丙三位同学进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的过程,请根据问题回答:

(1)甲同学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。

甲同学分离色素的方法是________________,滤纸条上色素带位置的不同主要取决于_________________________________________。

从上到下数,叶黄素位于第________条色素带。

(2)乙同学改变甲同学所用层析液组成后继续进行实验,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)丙同学对甲同学“绿叶中色素的分离”实验进行改进,实验装置如图所示。

该同学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。

实验结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)。

11.(2019江苏卷·

17)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

12.(2017·

天津卷)叶绿体中的色素为脂溶性,液泡中紫红色的花青苷为水溶性。

以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是

A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素

B.用水做层析液观察花青苷的色素带

C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水

D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目

13.(2016·

新课标II卷)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

1.【答案】A

【解析】可以利用无水乙醇提取色素,用层析液分离色素,A错误;

研磨时,加入碳酸钙是为了保护色素,B正确;

画滤液细线时,应该画的又细又直,干了再画,C正确;

色素带从上到下是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,胡萝卜素的溶解度最大,D正确。

2.【答案】A

【解析】在色素的分离实验中,应将提取的色素提取液在滤纸条上划线,然后将滤纸条放入层析液中,注意滤液细线不能接触层析液,因为层析液有毒且易挥发,应用培养皿盖住盛有层析液的烧杯,故A正确。

3.【答案】C

【解析】提取时无水乙醇一次性加得太多,会使提取到的色素溶液浓度降低,滤纸条上色素带颜色较浅,A错误;

提取色素时加入二氧化硅的目的是为了研磨充分,加入的石英砂太多不会导致叶片偏黄,B错误;

加入碳酸钙的目的是保护色素,因为叶绿体中的叶绿素不稳定,容易被破坏,所以没有加入碳酸钙会导致提取液明显偏黄绿色,C正确;

用脱脂棉过滤不彻底不影响叶绿素的含量,D错误。

4.【答案】C

【解析】绿叶中色素的提取和分离实验中,提取色素时需要加入无水乙醇(或丙酮)、石英砂和碳酸钙。

其中无水乙醇或丙酮的作用是溶解色素;

石英砂的作用是使研磨更充分;

碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏。

在实验中,滤纸条上的色素带颜色较浅的原因是滤液中色素含量少,或者在滤纸条上画滤液细线时,重复的次数太少,或者加入的提取液太多,使滤液中色素浓度降低。

加入的无水乙醇太多,色素的比例小,则色素带颜色较淡,①正确;

无水乙醇和丙酮都能提取色素,②错误;

层析时,层析液没过滤液细线,使色素溶解在层析液中,色素带颜色较淡,③正确;

研磨时没有加入CaCO3,使部分色素被破坏,④正确;

研磨时没有加入SiO2,导致研磨不充分,色素没有充分提取,⑤正确;

取的叶片的叶脉过多,叶肉细胞过少,绿叶中所含色素少,⑥正确;

在画滤液细线时,等滤液干燥后再重复两到三次,画滤液细线次数太少,会使滤纸上的色素量少,也会导致滤纸条上色素带颜色较浅,⑦正确;

使用放置数天的波菜叶,使部分色素被破坏,叶中所含色素少,⑧正确。

综上所述,会导致色素带颜色较浅的有①③④⑤⑥⑦⑧,C符合题意,ABD不符合题意。

故选C。

5.【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,因而不同色素分子可以在滤纸上通过扩散而分开。

正常情况下纸层析的实验结果为,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正确,A、C、D均错误。

6.【答案】B

【解析】解答本题首先要知道表格中各种试剂的作用,然后再分析每位同学所加的试剂。

其中乙同学操作完全正确,其他同学与该同学进行对比,分析缺少的试剂并根据该试剂的作用分析可能出现的实验结果。

无水乙醇为提取剂,色素提取过程不需要水,若加入水会使色素提取液颜色变浅;

SiO2的作用是使研磨更充分;

CaCO3能保护叶绿素分子。

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。

综上所述,B正确,ACD错误。

7.【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相关。

根据题图来看:

强光照和正常光照相比,叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,故强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成,A正确;

无水碳酸钠可以吸收少量水分,没有无水乙醇,可用95%的乙醇加入适量无水碳酸钠,B正确;

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,所以两种色素的溶解度间距小,说明它们的溶解度差异小,反之亦然,C正确;

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.【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确定色素的溶解度的高低,因此色素1表示胡萝卜素,色素2表示叶黄素,色素3表示叶绿素a,色素4表示叶绿素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正确;

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正确;

色素4表示叶绿素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”,结果是胡萝卜素(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正确。

9.【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,则层析结果中不应含有色素,结果如甲所示,A项正确;

若研磨时加入的无水乙醇过多,会使提取液浓度降低,层析后4种色素的含量均减少,结果如乙所示,B项正确;

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,不是正确操作得到的理想结果,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,结果如丁所示,D项正确。

10.【答案】

(1)纸层析法色素在层析液中溶解度的大小2

(2)吸收光谱

(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。

所以用层析法来分离四种色素。

实验结果:

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,说明甲同学分离色素的方法是纸层析法,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)不同的色素吸收不同的光谱,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以可以通过分析色素溶液的吸收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,同学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,从内到外形成的色素带依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素,因此排列在最内侧的色素是叶绿素b。

11.【答案】D

【解析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素,纸层析后,形成的色素带从上到下依次是:

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。

由图可知,菠菜含有四种色素,蓝藻(原核生物)只含有叶绿素a和胡萝卜素。

研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素,A错误;

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,B错误;

层析时,为了防止层析液挥发,需要用培养皿盖住小烧杯,C错误;

由图可知,蓝藻只有两条色素带,不含有叶绿色b,D正确,故选D。

12.【答案】D

【解析】由于叶绿体中色素为脂溶性,可用无水乙醇提取,A正确;

花青苷为水溶性,可用水做层析液观察花青苷的色素带,B正确;

月季成熟的紫红色叶片含有紫红色的大液泡,可发生质壁分离和复原,则可用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水,C正确;

表皮细胞高度分化,不能分裂,不能用光学显微镜观察其染色体的形态和数目,D错误。

13.【答案】C

【解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中,A项正确;

镁属于组成细胞的无机盐,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项正确;

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项错误;

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项正确。

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