内容正文:
实验13,绿叶中色素的提取和分离。实验目的,一、进行绿叶中色素的提取和分离。2、探究滤液中含有几种色素。实验材料,新鲜绿叶实验试剂,碳酸钙、无水乙醇、二氧化硅、层析液。实验器材,试管、试管架、橡皮塞、研博、天平、曲子、量筒、药匙、漏斗滴管、镊子、剪刀、铅笔、尼龙布。干燥的定性滤纸方法步骤一,提取滤液中的色素,首先称取5克滤液,然后用剪刀剪碎,放入研磨中,并放入少许的二氧化硅,可使研磨更充分,再加少许的碳酸钙可以防止色素在研磨中被破坏。最后再加入十毫升的无水乙醇开始研磨。研磨完毕后将研磨好的液体收集到试管中。首先把玻璃漏斗插入试管中,然后用准备好的尼龙布进行过滤,这样就提取到了滤液当中的色素。过滤后应及时用橡皮塞将试管口塞紧。2、制备滤纸条,取一剪去两角宽略小于试管口的绿纸条,用铅笔在绿纸条的下端画一横线。3、画绿叶细线,先用毛细吸管吸取少量的滤液,然后沿刚才画好的细线均匀的划一细线,待绿叶干后再重复化几次。4、分离滤液中的色素,用吸管吸取适量层吸液,然后滴入试管中,再将画有绿叶细线的滤纸轻轻放入试管中,再用橡皮塞将试管口塞紧,注意不要让层析液接触到绿叶细线。5、观察并记录可以观察从上至下依次出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色四条色素带。实验结论,滤纸条上从下至上依次出现叶绿素B叶绿素A叶黄素、胡萝卜素四条色素带,说明植物叶片中的色素主要有叶绿素A叶绿素B叶黄素、胡萝卜素。注意事项,一、实验材料的选择要选择幼嫩鲜绿的叶片,如菠菜叶,因为幼嫩鲜绿的叶片细胞中富含叶绿体。2、研磨要迅速,以减少研磨过程中叶绿素的分解,减少有毒性的丙酮的挥发。3加2氧化硅是为了使研磨更充分,加碳酸钙可以防止研磨时叶绿素受到破坏。4、滤纸条要预先干燥处理,以防止色素也提前扩散。5、双手不要接触滤纸面,以防止手上的油脂或其他脏物污染滤纸。6、将干燥的滤纸的一端剪去两角,可以使层析液同时到达滤液,细线曾稀释的色素分离效果好。7、滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧,以免绿叶挥发。8、画绿叶线细胞越细越齐越好,以防止分离后色素带之间部分重叠,画绿叶线需要重复三次,以增加色素在滤纸上的附着量,使实验结果更明显。
第6课时
光合作用的色素、场所
1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。
2.活动: 光合色素的提取与分离。
课标要求
内容索引
考点一 叶绿体的结构和光合色素
考点二 活动:光合色素的提取与分离
重温高考 真题演练
课时精练
考点一
叶绿体的结构和光合色素
1.光合作用的结构——叶绿体
外膜
类囊
体
光合
色素
光反应
基质
碳反应
碳反应
必备知识
整合
提醒 (1)蓝细菌无此结构,但存在光合膜,也能进行光合作用。
(2)叶绿体外膜、内膜和类囊体膜均是以磷脂双分子层为基本骨架的生物膜。
必备知识
整合
2.色素的种类和吸收光谱
色素种类 颜色 吸收光谱
叶绿素(C、H、O、N、Mg) 叶绿素a _______ _____________
叶绿素b _______
类胡萝卜素(C、H) 胡萝卜素 _____ _______
叶黄素 _____
蓝绿色
黄绿色
蓝紫光、红光
橙色
黄色
蓝紫光
必备知识
整合
3.影响叶绿素合成的三大因素
黑暗
酶
必备知识
整合
4.色素与叶片的颜色
绿光
类胡萝卜素
花青素
叶绿素
必备知识
整合
提醒 花青素存在于植物的液泡中,可呈现不同颜色,不参与光合作用。
必备知识
整合
(1)(必修1 P99小资料)如图是利用小球藻进行光
合作用实验的示意图,图中A物质和B物质的相
对分子质量比是_____。
(2)无色透明的大棚中植物的光合效率最高的原因是__________________
_________________________________________________________。
8∶9
无色透明大棚能透
过日光中各种色光,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收
必备知识
整合
教材隐形知识
1.(2023·温州高三联考)如图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列叙述正确的是
A.图甲中②上含有与水的裂解有关的酶
B.图乙所示的结构来自图甲中的③
C.③含有4种色素,其中叶绿素b的含量最多
D.图甲中ATP的合成场所是④,分解场所是③
√
关键能力
提升
图甲中②是叶绿体内膜,类囊体膜上
含有与水的裂解有关的酶,A错误;
图甲中的③是基粒,图乙结构含有光
合色素,光合色素分布在基粒的类囊
体膜上,所以图乙所示的结构来自图甲中的③,B正确;
③中含有的色素是叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素a的含量最多,C错误;
光反应的场所是③类囊体膜,产物是ATP和NADPH,用于碳反应,碳反应的场所是④叶绿体基质,D错误。
关键能力
提升
2.如表是在适宜条件下测得某植物叶绿体中色素吸收光能的情况,下列分析错误的是
波长(nm) 400 450 500 550 600 670 700
吸收光能
百分比(%) 叶绿素a 40 68 5 15 16 40 16
全部色素 75 93 50 35 45 75 35
关键能力
提升
波长(nm) 400 450 500 550 600 670 700
吸收光能
百分比(%) 叶绿素a 40 68 5 15 16 40 16
全部色素 75 93 50 35 45 75 35
A.O2 的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致
B.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,叶绿体中三碳酸分子的量
会增加
C.该植物缺乏镁时,叶绿素a吸收的光能百分比的减少幅度更大
D.环境温度降低,该植物对光能的利用能力将降低
√
关键能力
提升
植物光合作用吸收光能,发生水的裂解产生O2,因此O2 的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致;由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,植物吸收的光能增加,光反应加快,为碳反应提供的NADPH和ATP增加,三碳酸分子的还原速率加快,叶绿体中三碳酸分子的含量减少;镁是叶绿素的重要组成成分,植物缺乏镁时,叶绿素a含量降低,其吸收的光能百分比的减少幅度更大;表中实验数据是在最适温度条件下所得的实验结果,因此环境温度降低,该植物对光能的利用能力将降低。
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关键能力
提升
考点二
活动:光合色素的提取与分离
1.实验原理
脂溶剂
纸层析法
提醒 可看作两个实验!
必备知识
整合
必备知识
整合
2.实验装置
必备知识
整合
3.实验流程
防止色素被破坏
95%的酒精
必备知识
整合
铅笔
必备知识
整合
层析液挥发
色素溶解在
层析液中,而导致滤纸条
上无色素带
必备知识
整合
4.实验结果及分析
橙色
色素种类
色素含量
溶解度
必备知识
整合
5.异常实验结果(色素带)分析
(1)色素带太淡的原因:①叶片颜色不够深绿,导致色素含量不够;②提取时加过多95%的酒精使提取液中色素浓度太低;③提取时研磨不充分、时间太短,导致研磨过程中色素提取量少;④画滤液细线时未重复,使分离色素不足。
(2)色素带缺少叶绿素的原因:①叶片不够浓绿或不新鲜,导致色素种类不全;②碳酸钙未加或不足,导致叶绿素遭到破坏;③滤液暴露在阳光或空气中时间过长,导致叶绿素遭到破坏。
必备知识
整合
(3)色素带不齐或重叠的原因:①制备滤纸条时染上了手上的油脂或其他污物,影响色素扩散;②滤纸条剪角不对称;③画滤液细线太慢或未干就重复画,导致滤液细线太粗,使色素带彼此重叠等。
必备知识
整合
(必修1 P100实验改进)提取叶绿体中的光合色素,也可用如图1所示的方法:即在圆心a处滴加适量滤液,待干燥后向培养皿中倒入层析液进行层析,结果会出现不同颜色的4个同心圆(如图2),则①~④依次对应的色素及颜色:①_________(____色),②_______(____色),③________(_____色),④_________(_____色)。
胡萝卜素
橙
叶黄素
黄
叶绿素a
蓝绿
叶绿素b
黄绿
必备知识
整合
教材隐形知识
3.(2023·温州高三质检)提取光合色素,进行纸层析分离。下列对该实验中各种现象的解释,正确的是
A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片
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含叶绿素a和叶绿素b较多
D.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高
√
关键能力
提升
黄化叶片也可见叶黄素和胡萝卜素的色素带,未见色素带的原因可能是层析液没及滤液细线而使色素溶解于层析液中,A错误;
叶绿体中的色素能够溶解在层析液中,B错误;
叶绿素含量比类胡萝卜素含量多,故提取液常呈绿色,C正确;
叶绿体中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,胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为在层析液(而不是提取液)中的溶解度最高,D错误。
关键能力
提升
4.(2023·杭州高三模拟)苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外,液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用50%的酒精提取苋菜叶片中的色素,然后用层析液分离。下列关于层析结束后滤纸条上色素带由上到下的叙述,正确的是
A.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小
B.第一条色素带的带宽比第二条色素带窄
C.第三条色素带对应的色素是呈现黄绿色的叶绿素b
D.如果采用圆形滤纸法分离色素,则最外一圈的颜色为红色
√
关键能力
提升
层析结果会出现5条色素带,第1条为橙色的胡萝卜素,第2条为黄色的叶黄素,以上2种色素主要吸收蓝紫光,其中胡萝卜素的含量最低,故色素带最窄,第3条为蓝绿色的叶绿素a,第4条为黄绿色的叶绿素b,以上2种色素主要吸收红光和蓝紫光。因为花青素溶于水,提取时如使用50%的酒精可提取到花青素,同时根据花青素不溶于有机溶剂的特性和色素分离的原理可知,纸层析时,划在滤液细线上的花青素几乎不发生扩散,所以第5条色素带应为红色的花青素,若采用圆形滤纸法分离色素,则最外一圈的颜色为橙色(胡萝卜素)。
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关键能力
提升
重温高考 真题演练
1.(2019·江苏,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细菌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.实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b
√
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研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏,A错误;
层析液由有机溶剂配制而成,B错误;
层析液易挥发,层析分离时烧杯上要加盖,C错误;
对照图示结果分析可知,该种蓝细菌中没有叶黄素和叶绿素b,D正确。
1
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2.(2023·江苏,12)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
√
1
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4
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不合理;
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,连续多次重复画滤液细线虽然可以累积更多色素,但是会造成滤液细线过宽,易出现色素带重叠,B合理;
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,但该实验所用的方法不能用于具体测定绿叶中各种色素含量,C不合理;
花青素存在于液泡中,易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不合理。
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3.(2023·全国乙,2)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
√
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4
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;
光反应的场所是类囊体膜,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的类囊体膜上,B正确;
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;
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。
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4.(经典高考题)叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下。请回答下列问题:
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(1)该膜是_______膜,其上含有色素和催化光反应的_____。光反应中,色素吸收的光能转换为ATP等物质中的_______。
(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和_________。ATP为碳反应提供了能量和__________。
类囊体
酶
化学能
NADPH
磷酸基团
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光反应的产物包括:O2、H+、电子、ATP和NADPH等;ATP除为碳反应供能外,还可以在三碳酸被还原生成三碳糖的过程中提供磷酸基团。
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(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于_______的液面。滤纸条上最宽色素带中所含的色素是________。
层析液
叶绿素a
滤液细线不能浸没在层析液中,否则细线上所含的色素会快速溶于层析液中而无法沿着滤纸条向上扩散,从而无法分离形成不同的色素带;色素含量越多则色素带越宽,叶绿体中含量最多的色素为叶绿素a。
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课时精练
一、选择题
1.(2024·宁波高三期末)某科研团队获得了水稻的叶黄素缺失突变体。对其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从下至上),与正常叶片相比,实验结果是
A.光吸收差异显著,色素带缺第2条
B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条
C.光吸收差异显著,色素带缺第3条
D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条
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叶绿体色素有四种,经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。所以将叶黄素缺失突变体叶片进行红光照射,测定光吸收差异不显著,而色素带缺叶黄素这个条带,从下至上位于第3条,D符合题意。
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2.(2024·浙江余姚中学高三月考)如图是某阳生植物某细胞器的电镜照片,下列相关叙述正确的是
A.适当遮荫后,结构③的数量和膜面积会急剧减少
B.结构②中含核糖体,能翻译出与光合作用有关的酶
C.结构③上分布着吸收、传递、转换光能的水溶性色素
D.结构①有两层生物膜,内膜向内折叠有利于光合作用进行
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适当遮荫后,为了吸收更多的光能,结构③(基粒)的
数量和膜面积会增加,A错误;
叶绿体基质中含有核糖体,可进行翻译过程,合成与
光合作用有关的酶,B正确;
结构③上分布着吸收、传递、转换光能的色素,光合色素是脂溶性的,C错误;
叶绿体含有两层膜,但内膜不折叠,D错误。
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3.下列有关“光合色素的提取与分离”实验的叙述,正确的是
A.因为各色素的含量不同而移动速度不同,所以能在滤纸上互相分离
B.提取的叶绿素溶液,若给予适宜的温度、光照和CO2,可进行光合作用
C.提取叶绿素时加入SiO2是为了保护色素
D.白光穿过叶绿体色素提取液后,光谱中蓝紫光和红光明显减弱
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不同色素在层析液中的溶解度不同,因此在滤纸条上的扩散速度不同,A错误;
提取的叶绿素溶液中缺少五碳糖和叶绿体基质中的酶等,不能进行光合作用,B错误;
提取叶绿素时加入SiO2是为了研磨得更加充分,C错误;
叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光,D正确。
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4.(2024·嘉兴高三月考)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下,叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化,这种转化被称为“叶绿素循环”。研究发现,在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列叙述中正确的是
A.图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
B.光合作用中①主要吸收红光和蓝紫光
C.植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸
收绿光
D.弱光下②的相对含量增高有利于植物
对弱光的利用
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图中②叶绿素b、③叶绿素a主要分布
在叶绿体的类囊体膜上,A错误;
光合色素包括类胡萝卜素和叶绿素,
②③为叶绿素,故①表示类胡萝卜素,
主要吸收蓝紫光,B错误;
植物叶片呈现绿色是由于②③吸收绿光最少,反射绿光使得叶片呈绿色,C错误;
在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境,可知弱光下②叶绿素b的相对含量增高有利于植物对弱光的利用,D正确。
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5.下列关于叶绿体和光合作用的几个实验,得不到相应实验结果的是
A.将叶绿素的95%的酒精提取液置于适宜光源处照射5 h,加碘—碘化钾
溶液处理后溶液呈蓝色
B.在温暖晴朗的一天下午,从某植物的向阳处采得一片叶片,用酒精隔
水加热脱色,并加碘—碘化钾溶液处理叶片,叶片变成蓝色
C.将叶绿体色素的95%的酒精提取液放于自然光和三棱镜之间,从三棱
镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域主要是红光和蓝紫光区域
D.将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光
小室内,3小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在
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叶绿素的95%的酒精提取液中只含有色素,不能完成光反应,也不能产生淀粉,A符合题意。
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6.(2023·杭州高三一模)如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况,下列有关说法正确的是
A.四种色素在层析液中溶解度最高的是乙
B.四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光和红光
C.分离色素的原理是色素能溶于酒精
D.提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏
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溶解度高的色素在滤纸条上的扩散速度最快,
扩散距离最远,因此在层析液中溶解度最高
的是丁胡萝卜素,A错误;
四种色素中,甲(叶绿素b)和乙(叶绿素a)主要
吸收蓝紫光和红光,而丙(叶黄素)和丁(胡萝卜素)主要吸收蓝紫光,B错误;
提取色素的原理是色素能溶于酒精,分离色素的原理是各种色素在层析液中的溶解度不同,C错误。
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7.下列关于光合膜与光合色素的说法,正确的是
A.Mg是组成各种光合色素的必需元素
B.叶肉中的色素只存在于类囊体膜上
C.原核生物细胞中没有光合膜,因此不能进行光合作用
D.在光合色素的提取与分离实验中,滤纸条上离滤液细线最近的色素带
是黄绿色的
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类胡萝卜素和叶黄素中不含Mg,A错误;
叶绿体中的光合色素只存在于类囊体膜上,而液泡中含有非光合色素,B错误;
蓝细菌有光合膜,能进行光合作用,C错误;
在光合色素的提取与分离实验中,滤纸条上离滤液细线最近的色素带是黄绿色的叶绿素b,因为它溶解度最小,在滤纸上扩散速度最慢,D正确。
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8.红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素,将红萝卜切成小块放到水中,水的颜色无明显变化。若进行加热,随水温的升高,水的颜色逐渐变红。下列相关叙述正确的是
A.液泡中有糖类、无机盐、光合色素和蛋白质等物质,可以调节植物细
胞内的环境
B.花青素呈紫红色与其吸收和转化不同波长的可见光有关
C.加热后水的颜色逐渐变红与细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功
能有关
D.加热后花青素出细胞的方式为易化扩散
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液泡中有糖类、无机盐、花青素和蛋白质等物质,可以调节植物细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺,光合色素是在叶绿体内,A错误;
花青素呈紫红色与细胞液内的pH有关,叶绿体内光合色素能吸收和转化不同波长的可见光,B错误;
加热使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能,花青素扩散进入水中,C正确,D错误。
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9.为研究光合色素提取实验中SiO2颗粒大小(单位:目。目值越大,表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响,某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验,实验结果如表。
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SiO2颗粒大小
色素含量
色素种类 0 20 50 100 200
叶绿素a(mg/g) 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47
叶绿素b(mg/g) 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12
下列有关叙述错误的是
A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B.加入SiO2对叶绿素 a 和叶绿素 b 的提取均有益
C.据表可知,用 50 目的SiO2提取得到的叶绿素总量最多
D.若叶片研磨过程中未加入CaCO3,则表中数据均减小
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由表格数据可知,加入SiO2会使叶绿素b的含量减少,故对叶绿素b的提取无益,B错误;
据表可知,用50目的SiO2提取得到的叶绿素总量为0.61+0.09=0.70(mg/g),得到的叶绿素总量最多,C正确;
CaCO3可保护叶绿素,防止叶绿素分子被破坏,若叶片研磨过程中未加入CaCO3,则表中数据均减小,D正确。
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10.(2024·湖州高三检测)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系,研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体,在离体条件下进行实验,用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体,以相对放氧量表示光反应速率,实验结果如表所示。
实验项目 实验一:以Fecy为电子受体时的放氧量 实验二:以DCIP为电子受体时的放氧量
叶绿体a:双层膜结构完整 100 100
叶绿体b:双层膜局部受损,类囊体略有损伤 167.0 106.7
叶绿体c:双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂 425.1 471.1
叶绿体d:所有膜结构解体破裂成颗粒或片段 281.3 109.6
注:Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。
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下列说法错误的是
A.制备叶绿体悬液时,加入一定浓度的蔗糖溶液和酸碱缓冲液,以保证
叶绿体的正常形态和功能
B.以DCIP为电子受体进行的实验中,ATP产生效率最低的是叶绿体a
C.叶绿体a和叶绿体b的实验结果表明,叶绿体双层膜对以Fecy为电子受
体的光反应有明显阻碍作用
D.该实验中光反应速率最高的是叶绿体c,可能原因是无双层膜和类囊体
松散的条件下,更有利于色素吸收和转化光能
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以DCIP为电子受体进行的实验中,虽然叶绿体a放氧量最低,但是叶绿体d类囊体膜解体破裂,H+浓度梯度不易形成,导致ATP合成受阻,影响ATP的合成效率,所以ATP产生效率最低的是叶绿体d,B错误;
比较叶绿体a和叶绿体b的实验结果,实验一中叶绿体b双层膜局部受损时,以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时,实验二中叶绿体b双层膜局部受损时,以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异,可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用,C正确;
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该实验中光反应速率最高的是叶绿体c,叶绿体c双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂,可能原因是无双层膜和类囊体松散的条件下更有利于色素吸收和利用光能,从而有利于光反应进行,D正确。
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11.迁移率(Rf)是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标,也可用于各色素的鉴定,迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。如表是叶绿体中色素层析的部分结果,
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比较项目 溶剂移动距离 色素甲移动距离 色素乙移动距离 色素丙移动距离 色素丁移动距离
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 8.0 7.6 0.8
迁移率(Rf) 无 0.53 0.10
下列相关叙述错误的是
A.色素甲的迁移率(Rf)是0.95
B.色素丙主要吸收红光和蓝紫光
C.色素乙的扩散速度比色素甲快
D.叶片衰老过程中色素丁的含量逐渐减少
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迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离,因此色素甲的迁移率(Rf)=7.6/8.0=0.95,A正确;
色素丙的迁移率(Rf)=(1.9+1.5+1.4)/(8.0×3)=0.2,故色素丙为叶绿素a,其主要吸收红光和蓝紫光,色素丁为叶绿素b,叶片衰老过程中叶绿素含量逐渐减少,B、D正确;
色素乙的迁移率小于色素甲,表明色素甲的扩散速度比色素乙快,C错误。
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12.(2024·宁波高三联考)下列关于“光合色素的提取与分离”活动的叙述,正确的是
A.提取色素时,研磨应充分、细致而缓慢,力求提取更多色素
B.将研磨液倒入小玻璃漏斗时,应在漏斗基部放一块单层纱布
C.若收集的滤液呈淡绿色,原因可能是研磨时未加碳酸钙、使用了放置
数天的菠菜叶
D.色素分离后,滤纸条最上方是胡萝卜素,说明其在层析液中的溶解度
最小
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提取色素时,应快速研磨,以免叶绿素见光被破坏,A错误;
提取光合色素时需要用尼龙布过滤研磨液,B错误;
若收集的滤液呈淡绿色,原因可能是研磨时未加碳酸钙或使用了放置数天的菠菜叶,叶绿素含量较少,C正确;
四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大,随着层析液扩散的速度越快,D错误。
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二、非选择题
13.洋葱常见的有紫色和白色两种,其中紫色洋葱更有利于进行光合作用合成有机物。科研人员在两种洋葱品种的种子萌发阶段,用分光光度法测定其幼苗叶片叶绿素的含量,结果如表所示。
回答下列问题:
(1)实验结果可知,光照可
以促进紫皮洋葱________
_______,促进其_______
过程,从而促进合成更多的有机物。
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洋葱品种 紫皮 白皮
黑暗下叶绿素含量(mg/L) 4.6 3.1
光照下叶绿素含量(mg/L) 16.9 2.9
叶绿素
的合成
光反应
(2)分离色素可采用________法,用该方法分离紫皮洋葱幼苗叶片色素时,光照与黑暗条件相比,变宽的色素带位于滤纸条从上到下的第________条。甲、乙、丙三组同学采用教材活动方案提取和分离光照下紫皮洋葱幼苗叶片色素,结果如图所示。甲、丙两组实验结果产生的原因是_________________________________________。
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纸层析
三、四
甲组未加入碳酸钙;丙组层析液没及滤液细线
14.如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的相关实验流程,请分析回答下列问题:
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(1)提取色素时为了研磨充分应加入______________,纸层析法分离色素的原理是_______________________________________________________
___________________。
二氧化硅(SiO2)
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条
上扩散快,反之则慢
(2)纸层析法分离色素的“结果①”如图所示,其中共有的色素带的颜色是____________,据此能得出的结论是____________________。
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橙色、黄色
叶绿素的合成需要光
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,据题图可知,其中共有的色素带是胡萝卜素和叶黄素,颜色是橙色、黄色;根据实验流程图可知,韭黄和韭菜的区别是生长过程中是否有光照,根据实验结果可以看出,韭黄的色素带缺少叶绿素,故可推断叶绿素的合成需要光照。
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(3)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液分别放在阳光与三棱镜之间,“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在____光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光1~2 h,再重复上述实验,其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致,其原因是______________________________。
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红
叶绿素不稳定,在强光下易分解
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,所以韭菜和韭黄色素滤液的吸收光谱最明显的差异出现在红光区域;韭菜滤液在强光下曝光1~2 h后,再重复上述实验,其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致,说明叶绿素不稳定,在强光下易分解。
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(4)每分子叶绿素含有一个Mg2+,可被H+、Cu2+等置换。韭菜滤液用5%的HCl溶液处理一段时间后,其颜色与研磨时未加________________的颜色相似,呈黄褐色。实验室常用含Cu2+的试剂处理叶片,可形成铜代叶绿素,能长时间保持叶片标本的绿色,其原因是___________________
_____。
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碳酸钙(或CaCO3)
铜代叶绿素比叶绿素
稳定
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