实验07 绿叶中色素的提取和分离（讲义）生物人教版2019必修1

实验07绿叶中色素的提取和分离 实验目标透析：课标解读+重点先知，精识目标 教材知识链接：教材解析+知识渗透，融会贯通 实验过程精讲：实验全析全解，全面掌握 实验要点速记：要点解析+典例精讲，重点提升 实验提升专练：真题感知+模拟提升，双向突破 2017年版2020年修订新课标 课标解读 提取和分离叶绿体色素 通过对光合色素的提取和分离，提升实验探究能力 重点先知： 光合色素的提取和分离 1．提取绿叶中的色素 (1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 (2)实验用品及作用 2．分离绿叶中的色素 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。 3.色素的吸收光谱 (1)光谱：阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。 (2)色素的吸收光谱 【实验目的】 1.进行绿叶中色素的提取和分离。 2.探究绿叶中含有几种色素 【材料用具】 新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶)、干燥的定性滤纸、无水乙醇(也可用体积分数为95%的 乙醇加入适量无水碳酸钠来代替)、层析液(由20份在60～90 ℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成)、二氧化硅和碳酸钙。 【方法步骤】 1．提取绿叶中的色素 (1)称取5g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中。 (2)向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5～10 mL无水乙醇，迅速、充分地进行研磨(二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏)。 (3)将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。 2．制备滤纸条 将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线。 3.画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线(也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线)。待滤液干后，再重画一到两次 4. 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。 5.观察与记录 观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色和宽窄。将观察结果记录下来。 【注意事项】 不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。 研磨时要迅速、充分。这样可以保证色素释放得更加充分且挥发量少 不能用滤纸替代尼龙布。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。 【实验结果 与结论】 1.滤纸条上出现四条条带，从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b 2.叶绿素a和叶绿素b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。这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。 【典例】 1.提取得到的色素颜色过浅的原因有哪些？ （1）未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来。 （2）称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小。 （3）未加入碳酸钙或加入过少，部分色素分子被破坏。 2.滤液细线的画线原则是什么？待滤液干后，再重画一到两次的目的是什么？ 画滤液细线的原则是细、直、齐。待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。 3.色素提取时加入碳酸钙的作用是什么？ 色素提取时，研磨叶片会导致液泡中的有机酸被释放出来，破坏叶绿素，碳酸钙可以中和酸性物质，保护叶绿素。 【典例】 生物兴趣小组在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，将菠菜绿叶剪碎放入研钵，加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇，迅速充分研磨后过滤。在滤纸条上画滤液细线后插入层析液中，一段时间后观察，滤纸条上出现4条色素带。下列相关叙述，正确的是（　　） A．在滤纸条上扩散最快的是胡萝卜素 B．加入二氧化硅是为了防止色素被破坏 C．加入碳酸钙是为了充分研磨 D．滤纸条上由下至上第2条色素带是黄绿色的叶绿素a 【答案】A 【详解】A、胡萝卜素在层析液中的溶解度最高，扩散速度最快，位于滤纸条最上方，A正确； B、二氧化硅的作用是使研磨更充分，B错误； C、碳酸钙的作用是防止叶绿素被液泡中的有机酸破坏，C错误； D、滤纸条由下至上的色素带顺序为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），第2条应为蓝绿色的叶绿素a，D错误。 · 高考真题感知练 1．“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（    ） A．应使用干燥的定性滤纸 B．绿叶需烘干后再提取色素 C．重复画线前需等待滤液细线干燥 D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 【答案】B 【详解】A、光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离，A正确； B、提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误； C、重复画线前需等待滤液细线干燥，否者会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确； D、提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代，D正确。 2．为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（    ） A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 【答案】D 【详解】A、提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确； B、由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确； C、不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确； D、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。 3．下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（　　） A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏 B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间 【答案】B 【详解】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误； B、画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B正确； C、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，C错误； D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D错误。 4．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，图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带）。下列叙述错误的是 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 【答案】D 【详解】A、根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，A正确； B、强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照，B正确； C、色素Ⅲ是叶绿素a、Ⅳ是叶绿素b，叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的吸收峰波长不同，C正确； D、分离色素时画滤液细线时，重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作，D错误。 5．银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 【答案】C 【详解】A、本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误； B、色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误； C、由于滤纸条不会相互影响，层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确； D、用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。 6．植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（    ） A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 【答案】D 【详解】A、叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确； B、光反应的场所是类囊体的薄膜，需要光合色素吸收光能，叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确； C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确； D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，D错误。 7．采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（    ） A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏 C．研磨时添加石英砂有助于色素提取 D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散 【答案】B 【详解】A、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确； B、研磨时需要加入碳酸钙（CaCO3），可防止研磨时色素被破坏，B错误； C、研磨时加入少许石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C正确； D、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利于色素均匀地分离，D正确。 · 名校模拟提升练 1．将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是（　　） A．色素5在层析液中的溶解度最小 B．蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中 C．色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光 D．缺镁会影响色素3和4的含量 【答案】B 【详解】A、根据层析的结果，用层析液分离时不出现色素5，说明其在层析液中的溶解度最小，A正确； B、蒸馏水分离时，点样点不能触及蒸馏水，而是让滤纸的边缘接触蒸馏水，让蒸馏水在滤纸上慢慢扩散，B错误； C、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，因此它们依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，均可吸收蓝紫光，C正确； D、1、2、3、4依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，镁只参与构成叶绿素，故缺Mg会影响色素3和4的含量，D正确。 2．某小组为探究某地区杨树的生长情况，提取、分离并测定了杨树幼苗叶片光合色素的相对含量。若实验中忘记加入碳酸钙，则结果最有可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】在提取、分离并杨树幼苗叶片光合色素的相对含量的过程中，若在提取色素时忘记加入碳酸钙，由于碳酸钙能保护叶绿素不被破坏，因此在忘记添加碳酸钙的情况下，叶绿素会受到破坏，因此距离滤液细线较近的两条色素带含量很低，而叶黄素和胡萝卜素基本不受影响，且叶黄素的含量多于胡萝卜素，由于叶黄素在层析液中的溶解度低于胡萝卜素，因此胡萝卜素离滤液细线的距离最远，其次为叶黄素，而叶绿素距离最近，且含量最低，即D正确。 3．高效液相色谱法（HPLC）可以检测叶绿素含量，原理是利用不同极性的溶剂对叶绿素各组分的溶解度不同，通过改变流动相的极性，使叶绿素溶液流过色谱柱时实现成分分离，然后根据各组分的吸光度，从而定量测定叶绿素的含量。流程包括：样品处理→色谱柱和流动相选择→分光光度检测和定量计算。下列叙述错误的是（　　） A．样品处理时需加入无水乙醇的目的是溶解叶绿体中的色素 B．吸光度大小是定量测定叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的依据 C．可利用相似相溶原理将脂溶性的花青素过滤掉再进行液相色谱法分离 D．色素分子大小、性质不同会影响其在色谱柱中的运动速度和保留时间 【答案】C 【详解】A、样品处理时需加入无水乙醇、CaCO3等，无水乙醇的作用是溶解和提取色素，CaCO3的作用是防止叶绿素被酸破坏，A正确； B、叶绿素a和叶绿素b在不同波长下的吸收特性不同，通过测量样品在不同波长下的吸光度，可计算出叶绿素的含量，B正确； C、利用相似相溶原理将水溶性的花青素滤掉再进行液相色谱法分离，可避免花青素的干扰，使色素分离更高效，C错误； D、根据HPLC的原理可知，色素的分子大小、性质不同均会影响其分离的速度及在色谱柱中保留的时间，D正确。 4．某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在色素分离中的各自功能，分别用标准层析液（石油醚：丙酮：苯=20：2：1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的色素，分离时间为140秒，实验结果如图所示，下列分析正确的是（    ） A．标准层析液的实验结果中最窄的是叶黄素 B．层析液中石油醚的主要作用是分离菠菜叶片中的胡萝卜素 C．层析液中苯的作用是分离胡萝卜素和叶绿素a D．层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素 【答案】B 【详解】A、标准层洗液中滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，据图可知，最窄的是胡萝卜素，A错误； B、石油醚分离出的橙黄色的胡萝卜素，而其他色素还分布在起始线附近，可见其他色素在石油醚中的溶解度很低，石油醚难以将其分离，B正确； C、与对照组相比，苯分离出的3条色素带从上向下依次是叶黄素，叶绿素a和叶绿素b，C错误； D、与对照组相比，丙酮不能将菠菜叶中的4种色素较好的分离出来，3条色素带混在一起，离起始线较远而且起始线处几乎没有任何色素，D错误。 5．某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验，结果如图，下列叙述错误的是（    ） A．用纸层析法来分离叶片中的光合色素 B．嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等 C．相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等 D．不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大 【答案】C 【详解】A、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，所以用纸层析法来分离叶片中的光合色素，A正确； B、嫩叶中色素含量为6+2=8，老叶中色素含量为5+3=8，所以嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等，B正确； C、嫩叶与老叶的叶绿素和类胡萝卜素含量都不同，所以相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率不一定相等，C错误； D、不同发育阶段叶绿素含量的变化为6→12→5，类胡萝卜素的含量变化为2→4→3，所以不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大，D正确。 6．“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花。”“等闲识得东风面，万紫千红总是春。”自然界中植物颜色的千变万化与细胞中的液泡和叶绿体这两种细胞器中的色素有着密切关系。下列说法不正确的是（    ） A．秋季来临时，气温下降和日照时间减少，枫叶中叶绿素分解大于合成，叶绿素减少，绿色逐渐褪去，花青素和类胡萝卜素等色素颜色逐渐显现出来，使枫叶呈现红色、橙色或黄色 B．分离绿叶中的色素的方法是纸层析法，因为不同的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 C．花瓣、果实常显示出红色、蓝色、紫色等，它们大都是液泡中的色素所显示的颜色，这些色素也可以参与光合作用的光反应 D．液泡主要存在于植物的细胞中，液泡的大小、形状和数目相差很大，液泡膜内的液体称为细胞液 【答案】C 【详解】A、叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定，秋季气温下降和日照时间减少，叶片中叶绿素分解大于合成，叶绿素减少，绿色逐渐褪去，花青素和类胡萝卜素等色素颜色就逐渐显现出来，A正确； B、分离绿叶中的色素的方法是纸层析法，分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度小，扩散速度慢，B正确； C、液泡中的色素不参与光合作用的过程，参与光合作用的色素是叶绿体中的色素，C错误； D、液泡主要存在于植物的细胞中，液泡膜内的液体称为细胞液，如成熟植物细胞中有中央大液泡，所以液泡的大小、形状和数目相差很大，D正确； 7．如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验的流程。下列分析错误的是（    ）    A．若均在缺 Mg 条件下种植韭菜宿根，实验的结果①和结果②差异不大 B．通过对韭黄和韭菜滤液吸收光谱的比较，结果③和④的差异出现在红光区域 C．通过对韭黄和韭菜滤液分离色素的比较，结果①和②相差两条色素带 D．韭黄和韭菜的光合色素均可吸收红光，用于光合作用过程中合成ATP 【答案】D 【详解】A、镁是叶绿素合成的原料，缺镁会使新的叶绿素分子的合成受阻，但对该色素的提取和分离的实验影响较小，因此若在缺镁条件下完成该实验，两组实验的结果都只有黄色和橙黄色2条，差异不大，A正确； B、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，因此结果②显示它们吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，B正确； C、光下生长的韭菜，其叶绿体中含有四种色素：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)，避光生长的韭黄，其叶绿体内只含有两种色素：胡萝卜素、叶黄素，而韭黄的色素带的颜色只有黄色和橙黄色，色素带只有2条，从下到上分别是黄色，橙黄色，C正确； D、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，而韭黄中缺少叶绿素a和叶绿素b，因此韭黄组不能靠吸收红光进行光合作用，D错误。 8．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析不正确的是（    ）    A．①可能是由于未加CaCO3而得到的实验结果 B．②可能是由于用水取代了无水乙醇而得到的实验结果 C．③可能是由于未加SiO2而得到的实验结果 D．①可能是滤液细线触及层析液而得到的实验结果 【答案】D 【详解】A、①中叶绿素含量明显低于正常值，可能是由于未加CaCO3，部分叶绿素被破坏，A正确； B、光合色素不溶于水，但能溶于有机溶剂，②中没有色素带，可能是由于用水取代了无水乙醇不能获得色素，B正确； C、③中所有色素带都偏窄，可能是由于未加SiO2，研磨不充分，提取色素较少，C正确； D、若是滤液细线触及层析液而得到的实验结果，①类胡萝卜素不会高于对照组第四组，①类胡萝卜素含量多可能使用的叶片是发黄的叶片或者不是新鲜的叶片，D错误。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验07绿叶中色素的提取和分离 实验目标透析：课标解读+重点先知，精识目标 教材知识链接：教材解析+知识渗透，融会贯通 实验过程精讲：实验全析全解，全面掌握 实验要点速记：要点解析+典例精讲，重点提升 实验提升专练：真题感知+模拟提升，双向突破 2017年版2020年修订新课标 课标解读 提取和分离叶绿体色素 通过对光合色素的提取和分离，提升实验探究能力 重点先知： 光合色素的提取和分离 1．提取绿叶中的色素 (1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 (2)实验用品及作用 2．分离绿叶中的色素 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。 3.色素的吸收光谱 (1)光谱：阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。 (2)色素的吸收光谱 【实验目的】 1.进行绿叶中色素的提取和分离。 2.探究绿叶中含有几种色素 【材料用具】 新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶)、干燥的定性滤纸、无水乙醇(也可用体积分数为95%的 乙醇加入适量无水碳酸钠来代替)、层析液(由20份在60～90 ℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成)、二氧化硅和碳酸钙。 【方法步骤】 1．提取绿叶中的色素 (1)称取5g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中。 (2)向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5～10 mL无水乙醇，迅速、充分地进行研磨(二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏)。 (3)将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。 2．制备滤纸条 将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线。 3.画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线(也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线)。待滤液干后，再重画一到两次 4. 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。 5.观察与记录 观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色和宽窄。将观察结果记录下来。 【注意事项】 不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。 研磨时要迅速、充分。这样可以保证色素释放得更加充分且挥发量少 不能用滤纸替代尼龙布。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。 【实验结果 与结论】 1.滤纸条上出现四条条带，从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b 2.叶绿素a和叶绿素b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。这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。 【典例】 1.提取得到的色素颜色过浅的原因有哪些？ （1）未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来。 （2）称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小。 （3）未加入碳酸钙或加入过少，部分色素分子被破坏。 2.滤液细线的画线原则是什么？待滤液干后，再重画一到两次的目的是什么？ 画滤液细线的原则是细、直、齐。待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。 3.色素提取时加入碳酸钙的作用是什么？ 色素提取时，研磨叶片会导致液泡中的有机酸被释放出来，破坏叶绿素，碳酸钙可以中和酸性物质，保护叶绿素。 【典例】 生物兴趣小组在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，将菠菜绿叶剪碎放入研钵，加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇，迅速充分研磨后过滤。在滤纸条上画滤液细线后插入层析液中，一段时间后观察，滤纸条上出现4条色素带。下列相关叙述，正确的是（　　） A．在滤纸条上扩散最快的是胡萝卜素 B．加入二氧化硅是为了防止色素被破坏 C．加入碳酸钙是为了充分研磨 D．滤纸条上由下至上第2条色素带是黄绿色的叶绿素a · 高考真题感知练 1．“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（    ） A．应使用干燥的定性滤纸 B．绿叶需烘干后再提取色素 C．重复画线前需等待滤液细线干燥 D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 2．为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（    ） A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 3．下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（　　） A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏 B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间 4．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，图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带）。下列叙述错误的是 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 5．银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 6．植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（    ） A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 7．采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（    ） A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏 C．研磨时添加石英砂有助于色素提取 D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散 · 名校模拟提升练 1．将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是（　　） A．色素5在层析液中的溶解度最小 B．蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中 C．色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光 D．缺镁会影响色素3和4的含量 2．某小组为探究某地区杨树的生长情况，提取、分离并测定了杨树幼苗叶片光合色素的相对含量。若实验中忘记加入碳酸钙，则结果最有可能是（　　） A． B． C． D． 3．高效液相色谱法（HPLC）可以检测叶绿素含量，原理是利用不同极性的溶剂对叶绿素各组分的溶解度不同，通过改变流动相的极性，使叶绿素溶液流过色谱柱时实现成分分离，然后根据各组分的吸光度，从而定量测定叶绿素的含量。流程包括：样品处理→色谱柱和流动相选择→分光光度检测和定量计算。下列叙述错误的是（　　） A．样品处理时需加入无水乙醇的目的是溶解叶绿体中的色素 B．吸光度大小是定量测定叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的依据 C．可利用相似相溶原理将脂溶性的花青素过滤掉再进行液相色谱法分离 D．色素分子大小、性质不同会影响其在色谱柱中的运动速度和保留时间 4．某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在色素分离中的各自功能，分别用标准层析液（石油醚：丙酮：苯=20：2：1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的色素，分离时间为140秒，实验结果如图所示，下列分析正确的是（    ） A．标准层析液的实验结果中最窄的是叶黄素 B．层析液中石油醚的主要作用是分离菠菜叶片中的胡萝卜素 C．层析液中苯的作用是分离胡萝卜素和叶绿素a D．层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素 5．某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验，结果如图，下列叙述错误的是（    ） A．用纸层析法来分离叶片中的光合色素 B．嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等 C．相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等 D．不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大 6．“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花。”“等闲识得东风面，万紫千红总是春。”自然界中植物颜色的千变万化与细胞中的液泡和叶绿体这两种细胞器中的色素有着密切关系。下列说法不正确的是（    ） A．秋季来临时，气温下降和日照时间减少，枫叶中叶绿素分解大于合成，叶绿素减少，绿色逐渐褪去，花青素和类胡萝卜素等色素颜色逐渐显现出来，使枫叶呈现红色、橙色或黄色 B．分离绿叶中的色素的方法是纸层析法，因为不同的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 C．花瓣、果实常显示出红色、蓝色、紫色等，它们大都是液泡中的色素所显示的颜色，这些色素也可以参与光合作用的光反应 D．液泡主要存在于植物的细胞中，液泡的大小、形状和数目相差很大，液泡膜内的液体称为细胞液 7．如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验的流程。下列分析错误的是（    ）    A．若均在缺 Mg 条件下种植韭菜宿根，实验的结果①和结果②差异不大 B．通过对韭黄和韭菜滤液吸收光谱的比较，结果③和④的差异出现在红光区域 C．通过对韭黄和韭菜滤液分离色素的比较，结果①和②相差两条色素带 D．韭黄和韭菜的光合色素均可吸收红光，用于光合作用过程中合成ATP 8．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析不正确的是（    ）    A．①可能是由于未加CaCO3而得到的实验结果 B．②可能是由于用水取代了无水乙醇而得到的实验结果 C．③可能是由于未加SiO2而得到的实验结果 D．①可能是滤液细线触及层析液而得到的实验结果 / 学科网（北京）股份有限公司 $