专题6 光合作用的基本过程及影响因素 题源3 叶绿体中色素的提取和分离-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

能合成ATP和[H门气孔关闭(2)长期干旱（或长期缺水） 遮阴(3)全能性基因的选择性表达 题源3 叶绿体中色素的提取和分离 解题模型3.1 叶绿体中色素的提取和分离 (1)提取叶绿体色素的原理及方法 ①提取原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无 水乙醇中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取 叶绿体中的色素。 ②提取方法与步骤：剪→加药品→磨→过滤。 a剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分。 b.加药品：二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。前两种是 粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时分多次加 约10mL。二氧化硅的作用是使研磨更加充分；碳酸钙的 作用是保护叶绿素不分解；无水乙醇用来溶解提取叶绿体 中的色素。 c,磨：研磨要领是不能一下一下地砸，而是要用力 地压。 d,过滤：用纱布、漏斗和试管，最后将提取液置于试管 中待用。 (2)分离叶绿体色素的原理及方法 ①分离原理：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，溶解度低的 随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶 绿体中不同的色素分离开来。 ②层析方法与步骤：制备滤纸条→画滤液细线→ 层析分离叶绿体中的色素→观察实验结果。 ,制备滤纸条：将预备在实验桌上的滤纸条一端剪去 两个角使之呈梯形。 b画滤液细线：细、匀、直、浓。最好之前用铅笔轻轻地 划一道线，用提取液反复划好几次，每次画完尽量吹干，不 要弄破纸条。 ℃.层析分离叶绿体中的色素：将纸条画有滤液细线的 一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸 没在层析液中，否则会使色素溶解而导致实验失败。层析 液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以 在操作过程中要尽量用培养皿盖盖住烧杯口。 d观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带， 颜色由上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种 色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素和叶绿素b。 [真题50](2023·新课标全国Ⅱ)关于叶绿素的叙述，错 误的是 ( A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用 8 C.叶绿素和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 [解析]植物叶片之所以能够呈现出绿色，是因为叶绿素 本身不能够吸收绿光，反射光反射某种颜色，就是因为这种颜色 的光照不能被吸收，植物叶片主要吸收红橙光和蓝紫光。 [答案]D [真题51](2023·海南)关于叶绿素提取的叔述，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CaCO:能避免叶绿素被破坏 C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D.研磨时加人石英砂可使叶片研磨更充分 [解析叶绿体中的色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 和叶绿素b。 [答案]C L真题52](2022·全国Ⅱ)请回答下列问题： (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质 的元素是 ,构成细胞膜的元素是 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二 氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是 ;碳酸钙的作用是 丙酮的作用是 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特 殊状态的 [解析](1)生命活动所需直接能源物质是ATP,构成细胞 膜的化合物主要是磷脂、蛋白质，以上物质均含氨、磷。(2)镁是 叶绿素的主要组成元素，缺镁导致叶绿素合成受阻而类胡萝卜 素合成正常，故叶片呈黄色。(3)通过研磨可以破坏细胞，使其 释放出色素，丙酮是有机溶剂，可以溶解提取色素。因色素易被 细胞中的有机酸破坏，故加入碳酸钙可中和因细胞结构被破坏 而释放的有机酸进而保护色素。(4)光反应中叶绿体色素均能 吸收光能，而只有少数处于特殊状态的叶绿素可以将光能转 换成电能。 该题为识记类型，难度较小，对教材相关知识的准确记忆是 正确解答本题的关键。 [答案](1)复、磷氨、磷 (2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻（其 他合理答案也可) (3)有助于磨碎植物细胞防止研磨过程中叶绿体色素被 破坏色素的提取溶剂（其他合理答案也可） (4)叶绿素a 2 解题模型3.2 叶绿体色素提取分离实验现象及异常实验现象分析 (1)实验现象 在色素提取分离实验中：色素带最宽的是叶绿素；色 素带最整齐的是胡萝卜素；在滤纸上相邻色素带中，距离 最近的两条色素带是叶绿素与叶绿素b,距离最远的两 条色素带是胡萝卜素与叶黄素。具体如图。 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) (2)异常实验现象原因分析 ①收集到的滤液绿色过浅的原因分析：未加石英砂， 研磨不充分：使用放置数天的菠莱叶滤液，色素（叶绿素） 太少，绿色过浅；一次加入大量的无水乙醇提取，浓度太低 (正确做法：分多次每次加入少量无水乙醇提取色素)。 ②滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层 析液。 [真题53](2022·上海)右图中①代表 新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则右图② 所示结果最有可能来自于 A.水培的洋葱叶 B.生长的柳树幼叶 C.培养的衣藻 ① D.秋冬的银杏落叶 [解析]新鲜菠菜叶中的光合色素含量充足完整，据图① 可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶 黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整，只有胡 萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色（或橙黄色），这是由于 低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选 项中的材料中都含有充足的四种色素。 [答案]D [真题54](2020·广东理基)提取光合色素，进行纸层析 分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是 A.未见色素带，说明材料可能为黄色叶片 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有叶绿素a和叶绿素b D.胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解 度最高 [解析]叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，由于叶 绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色，所以，提取液呈绿 色。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，如胡萝卜素在层析液中扩散得最快； 溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，如叶绿素b。A选项中 未见色素带，其原因是操作失误，不可能是选材不正确。 [答案]C .8 [真题55](2003·江苏、广东)分别在A、B、C三个研钵中 加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨 过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几 乎无色。 处理 A B C Si()2(少量) CaC()s(少量) 95%乙醇(10毫升) 蒸馏水(10毫升) 注：“+”表示加：“一”表示不加。 请回答： (1)A处理得到的溶液颜色是 ,原因是 (2)B处理得到的溶液颜色是 ,原因是 (3)C处理得到的溶液颜色是 ,原因是 0 [解析](1)因为A中未加CCO3,使其中的部分叶绿素 受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。(2)B中加入了SO2和 CC)3,研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中，故溶液几 乎无色。(3)B中加入了SiO,和CCO3,研磨出的叶绿素等色 素能溶解于有机溶剂乙醇中，故溶液为深绿色。 [答案](1)黄绿色部分叶绿素受到破坏(2)几乎无色 叶绿素不溶于水(3)深绿色大量叶绿素溶于乙醇中 题源4 自养生物与异养生物 解题模型4.1 自养生物、异养生物及化能合成作用 类型 代谢特征 举例 绿色植物和少数种类的细菌以光 光能 自养 为能量来源，以环境中的C)2为绿色植物、蓝藻及 原料，合成有机物，并且储存能量少数细菌 型 (光合作用) 养 生 物 些细菌，不能进行光合作用，但 化能 自养 能利用体外环境中的某些无机物硝化细菌、硫细 氧化时所释放的能量来制造有机菌、铁细菌等 型 物，储存能量（化能合成作用） 异养 只能利用环境中现成的有机物来 人、动物、真菌以 生物 雏持自身的生命活动 及大多数细菌 十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的频次) A组 题源1光合作用的基本过程（★★★★★） 1.(2022·重庆)下图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、 V、W、X、Y代表参与光能转换的物质。 下列选项中错误的是 (