2027届高考生物人教版一轮复习导学案：绿叶中色素的提取和分离

该高中生物学高考复习导学案系统梳理了绿叶中色素提取和分离的核心考点，涵盖原理、步骤、色素种类及吸收光谱，通过“原理概述-实例运用-吸收光谱分析”的层级架构，以问题链（如操作顺序、试剂作用）和任务驱动（如污染对色素影响分析）引导学生自主构建知识网络，体现考点梳理的系统性。 亮点在于自主诊断与个性化反思设计，如课堂训练融入2025宿迁模拟等真题演练，亮考帮环节引导学生总结核心知识点、梳理疑惑，培养科学思维与探究实践素养。通过实验异常现象分析等活动帮助学生自主提升，教师可依托学情数据精准指导，支持因材施教。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：绿叶中色素的提取和分离 学习目标 1.概述色素提取和分离的原理、步骤。2.说出叶绿体中色素的种类。 核心体系 活动方案 活动一 概述绿叶中色素的提取和分离的原理 下图表示的是菠菜中叶绿体色素提取和分离的实验过程的操作示意图。请回答下列问题。 　　 　 （1）请按正确的操作顺序进行排列。 （2）植物叶肉细胞中，与光合作用有关的色素主要分布于什么部位？ （3）该实验中提取色素的原理是什么？分离色素的原理是什么？ （4）图⑤操作中，加入的三种化学试剂的作用分别是什么？ （5）图④操作需要“迅速、充分”的原因是什么？ （6）图③操作为什么一般不使用滤纸？为什么收集滤液的试管应该用棉塞塞紧？ （7）画滤液细线时，为什么滤液细线要直、细、匀，而且待滤液细线干燥后再重复画一两次？ （8）在层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？ （9）结果分析（如下图所示）。 结果：分别写出四条色素带的颜色及对应色素名称。 色素带 名称 颜色 a b c d 分析：色素带扩散速度与__________有关，宽窄与________有关，条数与________有关。 活动二 分析色素提取和分离实验原理的运用实例 为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，获得的数据处理成下面的柱状图。请回答下列问题。 （1）提取叶片中光合色素时常使用________（填溶剂）进行研磨来获取色素，为使____________，还可加入少许二氧化硅。 （2）纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法是否能获得上述实验数据？为什么？ （3）据图可知，污染程度的加剧主要使哪类色素的含量减少？叶片颜色和相对清洁区相比，有什么不同？这样会直接影响光合作用的哪个阶段？ （4）若对“绿叶中色素的提取和分离”层析装置进行如图改进。请分析并回答下列问题。 图1 图2 图1装置实验时应该将滤液滴在______处。在定性滤纸上会出现图2上的4个不同颜色的同心圆①～④，最大的圆圈①为________，呈现________色；最小的圆圈④为________，呈现________色。 活动三 分析叶绿体中的色素及色素的吸收光谱 下图是叶绿体色素吸收可见光的情况。请回答下列问题。 （1）叶绿体中的色素只吸收________，而对红外光和紫外光等不吸收。 （2）叶绿素对____________的吸收量大，类胡萝卜素对____________的吸收量大。 （3）农业生产上使用的塑料薄膜是无色透明的，为什么不是用红色塑料薄膜？ （4）生活在海洋较深水域的红藻中具有藻红素（藻红素主要吸收绿光和黄光），保证红藻在较暗处也能进行光合作用。这种现象反映了生物学上的什么规律？ （5）植物的叶子一般呈现绿色的原因是什么？秋冬季呈现黄色的原因是什么？ 课堂训练 1.[2025宿迁模拟]关于植物细胞中光合色素、光敏色素、花青素三类色素，下列叙述正确的是（　　） A.三类色素可存在同一个细胞中 B.只有光合色素可以吸收光能 C.三类色素合成场所都是核糖体 D.使用有机溶剂可提取到三类色素 2.[2026南京中华中学月考]下列有关中学生物学实验的叙述，正确的是（　　） A.用光学显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中央液泡的大小以及原生质层的位置 B.“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，向酵母菌培养瓶中加入酸性重铬酸钾检测酒精 C.分离色素时，若未除去水溶性花青素，会导致光合色素条带的宽度和顺序发生变化 D.设计对照实验时需控制对实验结果没有影响的无关变量相同且适宜 3. 下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（　　） A.将5 g新鲜菠菜叶剪碎后，放入研钵中，加入碳酸钙、石英砂后，迅速研磨 B.吸取少量滤液，沿铅笔细线均匀画出一道滤液细线，并连续快速画2～3次 C.把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断振荡，以加快层析液在滤纸条上的扩散 D.滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素b 4. [2024南通如东期中]为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列相关分析错误的是（　　） A.色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水 B.色素5最可能为花青素，叶绿体中类囊体堆叠成基粒增大了其附着面积 C.色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光 D.色素1在层析液中的溶解度最大，其颜色最可能为橙黄色 5. [2025常州前黄中学检测]在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙三名同学使用相关试剂的情况如下表所示（“＋”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为（　　） 相关试剂 甲 乙 丙 无水乙醇 － ＋ ＋ 水 ＋ － － 碳酸钙 ＋ ＋ ＋ 二氧化硅 ＋ ＋ － A. ①②③ B.①③② C.②③① D.③②① 6. （多选）科研人员以中华蚊母树为试验材料，探究不同提取方法对叶片色素的提取效果，结果如下表。下列相关叙述正确的有（　　） 提取方法 叶绿素a/（mg/g） 叶绿素b/（mg/g） 总叶绿素/（mg/g） 方法1（液氮法） 0.55 0.17 0.72 方法2（研磨法） 0.49 0.16 0.65 方法3（浸提法） 0.16 0.13 0.29 A.方法1提取率高与细胞破碎充分、操作时间短有关 B.方法2提取率低是因为研磨和过滤时会损失一定量的色素 C.方法3中可通过适当增强光照、延长提取时间以充分提取色素 D.三种方法都可用无水乙醇和丙酮的混合溶液溶解色素 7. [2025浙江卷]叶用桑树是重要的经济树种，苜蓿是重要的豆科牧草。间作是在同一土地上按一定比例分行或分带种植两种或多种作物的种植模式。有学者研究桑树和苜蓿间作对生长和产量的影响，部分指标如表所示。 处理 最大净光 合速率 光补 偿点 光饱 和点 叶绿素 a/b 土壤脲 酶活性 粗蛋白 含量 总产量 单作苜蓿 19.0 36.5 1 493 1.8/0.7 10.0 17.7 8 031 间作苜蓿 15.6 24.1 1 260 2.1/0.9 13.2 21.5 9 914 单作桑树 24.9 78.7 1 529 2.4/1.3 10.8 23.3 676 间作桑树 30.0 109.6 1 758 3.2/1.3 14.4 26.3 923 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光饱和点指光合速率达到最大值时的光强度。表中测定指标的单位省略 请回答下列问题。 （1）与单作相比，间作苜蓿的________更低，表明间作苜蓿在较低的光照强度下就开始积累光合产物，同时叶绿素a和叶绿素b含量的提高有利于__________，但叶绿素a/b下降，说明间作苜蓿吸收的可见光中，不同________发生改变。该研究中，若用定性滤纸通过纸层析________（填“能”或“不能”）测定叶绿素a和叶绿素b的含量。间作桑树的光饱和点高于单作，表明间作环境下的桑树在________条件下光合速率更高。桑树和苜蓿的高矮搭配，可促进单位土地面积的________效率增加，提高产量和土地资源的利用。 （2）间作模式下，苜蓿根瘤菌的________作用可为桑树提供氮素营养。同时，间作系统中桑树和苜蓿根际土壤中________产生的脲酶活性提高，从而为植物提供了更多的________。因此，除了总产量提高外，________含量也有所增加，从而进一步提升了牧草和桑叶的品质。 亮考帮 一、亮闪闪 本节课我掌握了 核心知识点，理清了 的解题逻辑；通过课堂小组讨论，学会了用 思路分析题型，纠正了之前混淆的概念，整体搭建起本节知识框架，这是我本节课最大的收获。 二、考考你 我出一道思考题： 解答： 出题后自测发现，这类题型的 步骤容易粗心出错，后续做题要重点留意。 三、帮帮我 我存在的疑惑： 1. 知识点的原理没有完全理解； 2.遇到 类题目不知道怎么切入解题； 3. 概念容易和之前学的内容弄混，希望课堂互助环节可以和同学探讨。 参考答案 活动方案 活动一　 （1） ⑤④③①②。 （2） 叶绿体的类囊体薄膜。 （3） 提取色素的原理：绿叶中的色素能溶于有机溶剂，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。分离色素的原理：4种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之，则慢。 （4） 无水乙醇：溶解色素；CaCO3：防止研磨过程中色素被破坏；SiO2: 研磨充分。 （5） 叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。 （6） 滤纸会吸附色素，影响提取的色素含量。防止乙醇挥发和色素氧化。 （7） 画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠；滤液细线干燥后再重复画一两次，可以增加色素的量，使分离出的色素带清晰分明。 （8） 滤纸条上的滤液细线触及层析液，会使色素直接溶解到层析液中，结果使滤纸条上得不到色素带。 （9） 结果 色素带 名称 颜色 a 胡萝卜素 橙黄色 b 叶黄素 黄色 c 叶绿素a 蓝绿色 d 叶绿素b 黄绿色 分析：溶解度　含量　种类 活动二　 （1） 无水乙醇　研磨更充分 （2） 否，利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素。 （3） 叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）。叶片会发黄。光反应。 （4） a　胡萝卜素　橙黄　叶绿素b　黄绿 活动三　 （1） 可见光 （2） 红光和蓝紫光　蓝紫光 （3） 无色透明的塑料薄膜透过的光线最多。 （4） 生物体的结构和环境相适应。 （5） 植物叶片呈现绿色的原因是叶片中叶绿素含量多，色素对绿光的吸收少，绿光大部分被反射出来。秋冬季叶绿素被破坏，逐渐呈现类胡萝卜素的颜色。 拓展延伸： 绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象分析 异常现象 原因分析 收集到的 滤液绿色 过浅 1.研磨不充分； 2.未加碳酸钙，色素分子被破坏； 3.使用放置数天的菠菜叶，滤液色素（叶绿素）太少； 4.一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低 滤纸条色 素带重叠 1.滤液细线不直； 2.滤液细线过粗：画的速度过慢、连续划线等 滤纸条无 色素带 1.忘记画滤液细线； 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 课堂训练 1 A　植物的叶肉细胞中含有光合色素，在一些植物的花、果实等器官的细胞中含有花青素，而光敏色素在植物的各个器官中都有分布，所以三类色素可存在同一个细胞中，A正确；光敏色素也能感受光信号，也可以吸收光能，B错误；光合色素和花青素不是蛋白质，其合成场所不是核糖体，C错误。 2 A　在质壁分离及质壁分离的复原实验中，光学显微镜可通过观察紫色区域的大小，观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞中央液泡的大小变化及原生质层的位置变化，A正确；检测酒精的正确方法是从培养液中取样后，在试管中与酸性重铬酸钾反应，而非直接向培养瓶中加入试剂，B错误；水溶性花青素不溶于脂溶性的层析液，不会随层析液在滤纸条上扩散，因此不会影响光合色素的分离结果，C错误；对照实验中，无论无关变量是否影响实验结果，均需保持相同且适宜，以确保实验结果的可靠性，D错误。 3 D 4 B　1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，光合色素易溶于有机溶剂，分布在叶绿体中，根据在蒸馏水中的层析结果说明，色素5可以溶解在蒸馏水中，推测其可能是存在于植物液泡中的色素，色素5易溶于水，A正确；色素5最可能为花青素，在植物液泡中，不在类囊体膜上，B错误；色素1、2、3、4是光合色素，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素1和2即胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，色素3和4即叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光，C正确；根据层析的结果，色素1距离起点最远，说明色素1在层析液中的溶解度最大，色素1是胡萝卜素，其颜色最可能为橙黄色，D正确。 5 B　甲同学没有加入无水乙醇，因为色素不溶于水，所以得不到色素带，如图中①；乙同学操作正确，所以色素带正常，如图中③；丙同学没加SiO2，研磨不充分，所有色素含量都少，如图中②。因此他们所得的实验结果依次为①③②，B正确。 6 ABD　方法1（液氮法）液氮可以使叶片迅速冰冻，进行研磨时可以使细胞破碎充分、操作时间短，提高提取率，A正确；方法2（研磨法）通过研磨法提取色素，会损失一定量的色素，B正确；方法3（浸提法）通过浸提法提取色素，主要是浸提液的种类和浸提时间影响色素的提取量，C错误；色素可以溶解于有机溶剂中，所以可以用无水乙醇和丙酮的混合溶液溶解色素，D正确。 7 （1） 光补偿点　光的吸收　波长比例　不能　强光　光的利用 （2） 固氮　微生物　氨　粗蛋白 解析：（1） 光补偿点指光合速率等于呼吸速率时的光强度，间作苜蓿的光补偿点更低，意味着在较低光照强度下光合速率就能大于呼吸速率，开始积累光合产物。叶绿素a和叶绿素b的作用是吸收、传递和转化光能，其含量提高有利于光的吸收。纸层析法只能将叶绿体中的色素进行分离，不能测定叶绿素a和叶绿素b的含量。桑树和苜蓿高矮搭配，能充分利用不同层次的光照，可促进单位土地面积的光的利用效率增加。（2） 苜蓿根瘤菌具有固氮作用，能将空气中的氮气转化为含氮化合物，可为桑树提供氮素营养。土壤中的微生物可以产生脲酶，间作系统中桑树和苜蓿根际土壤中微生物产生的脲酶活性提高。脲酶能催化尿素分解产生氨，从而为植物提供更多氨。由于氮素营养增加，除了总产量提高外，粗蛋白含量也有所增加，提升了牧草和桑叶的品质。 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $