色素提取和分离实验异常结果 教学素材 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

色素提取和分离实验异常结果 色素提取和分离实验属于验证性实验，一般情况下同学们只需按照教材中的实验步骤操作即可观察到四条色素带分离后的效果。然而在操作过程中经常伴随着生物老师们的碎碎念：要用新鲜的蔬菜；制备的滤纸条要在一端减去两角；画线一定要直；要待滤液干后再重复画1-2次；层析液不要触及滤液细线。 生物老师们的碎碎念，依旧无法阻挡部分同学的好奇心，那么这些“不听话的”孩子都观察到了什么现象呢？     1.为什么要用新鲜的蔬菜？    日常生活中，蔬菜一旦不新鲜了，叶片就会由绿色逐渐变成黄色，这是为什么呢？如果我们选用了不新鲜的菠菜叶来做实验，会观察到什么现象呢？        观察上图同学们有什么发现吗？通过与新鲜蔬菜所得分离效果图进行对照，我们会发现此图中叶绿素a、叶绿素b含量明显变少，而叶黄素的含量有所增加。事实上放置过久的蔬菜（比如菠菜），其内叶绿素会被生物酶分解，而叶片中原本被叶绿素掩盖的类胡萝卜素没有被分解，所以就显现出了黄色。      2.制备滤纸条为什么要在一端减去两角？ 如果我们忘记在一端减去两角，会观察到什么现象？        未剪去两角的滤纸条在进行色素分离时应该会出现两边色素带扩散更快，从而表现弧形。（但是确实不明显，看来不剪角好像也行，同学们可以多做几次，看看效果）     3.画线为什么要直？还要待滤液干后再重复画1-2次？    画线直是为了确保色素分离前起点一致，尽量保证分离后色素带的整齐性。如果我们只画了一次滤液细线会观察到什么样的现象呢？       当遇到画线次数不足+画线不直，那么结果就会超出我们的想象啦！              4.为什么层析液不要触及滤液细线？    这就要从分离原理说起，纸层析法就是利用各种色素在层析液中的溶解度不同进行色素分离的，溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散速度更快，反之则慢，于是我们才能观察到四条色素带。如果我们将滤液细线浸入层析液......    滤液细线中的色素直接溶解到了层析液中，导致层析液由无色变为绿色。而滤液细线的上方就不会有色素带出现。     5.研磨时忘记添加碳酸钙，色素分离后会呈现什么现象？       实验过程非常直观呈现出色素带宽度的差异：左侧滤纸条四条色素带（特别的叶绿素a、叶绿素b）比右侧要宽，带宽代表的是色素含量。 通过对照可知：不添加碳酸钙进行研磨，会破坏色素（特别是叶绿素），导致色素含量减少。 例1、下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（　　） A. 色素在提取液中的溶解度不同，导致色素带的位置不同 B. 研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带都会变窄 C. 实验结果中得到的四条条带在滤纸条上自，上而下依次变宽 D. 与成熟叶相比，幼叶做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄 解析： A、利用色素在层析液中的溶解度不同的原理来分离色素，从而使色素带的位置不同，A错误； B、CaCO3可防止叶绿素被破坏，因此研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带变窄的比例不相同，B错误； C、色素带的宽窄与色素含量相关，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），C错误； D、与成熟叶相比，幼叶所含叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）较少，做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄，D正确。 故选：D。 例2、某同学进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时得到了下图所示的结果。下列说法正确的是 A. 分离色素的原理是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同 B. 画出一条滤液细线后紧接着重复画线23次 C. 若③和④明显变窄，原因可能是选材不当 D. 实验可说明色素分布在叶绿体类囊体的薄膜上 解析：分离色素的原理是不同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，A错误；画出一条滤液细线，待滤液干后，再重复画线12次，B错误；图中①至④依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，若③和④明显变窄，说明所选材料不是新鲜的绿色叶片，即其原因可能是选材不当，C正确；实验可说明叶绿体中含有的色素种类及其含量，但不能说明色素分布在叶绿体类囊体的薄膜上，D错误。故选C 例3、下列对提取光合色素，进行纸层析分离的实验中各种现象的解释，正确的是 A．未见色素带，原因可能为材料是黄化叶片 B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液 C．提取液呈绿色是由于其含有叶绿素a和叶绿素b D．胡萝卜素处于滤纸条最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高 解析：未见色素带，可能的原因是没有提取出色素或滤液细线浸入层析液使色素溶解在层析液里等。若材料为黄化叶片，操作正确应见到胡萝卜素、叶黄素的色素带。色素在层析液中溶解度不同，色素始终在滤纸上，是因为层析液挥发。叶绿