第二章 探究实践六 绿叶中色素的提取和分离（配套教参）-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义（人教版）

高考总复习生物学 A.叶片在640~660nm波长光下释放氧气主要是 由叶绿素参与光合作用引起的 B.利用纸层析法分离色素时，②对应的条带离画线 处最近 C.由550nm波长的光转为670nm波长的光后， 短时间内叶绿体中C的量增加 D.弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 解析：C[只有叶绿素能吸收640~660nm波长 光，此波长下，释放氧气是叶绿素吸收、传递、转化 光能引起的，A正确；叶绿素b的溶解度最低，扩散 速度最慢，利用纸层析法分离色素时，②叶绿素b 对应的条带离画线处最近，B正确；由550nm波长 的光转为670nm波长的光后，光照增强，色素吸收 的光能增多，光反应增强，ATP和NADPH增多， 短时间内C3的量减少，C错误；②叶绿素b弱光下 含量增高，可能有利于植物对弱光的利用， D正确。] 探究实践六 绿叶中色素日 教材夯实 1.实验原理 (提取) 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中， 而不溶于水，可用无水乙醇提取色素 各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随 分离 层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各 种色素相互分离 2.实验步骤 (1)提取色素 ①研磨： 操作图解 添加物质 作用 二氧化硅碳酸钙 无水乙醇 溶解色素 一无水 ˉ乙醇 二氧化硅 研磨充分 绿叶 碳酸钙 保护色素 ②过滤：用单层尼龙布过滤→收集滤液。 (2)分离色素 主要操作 操作要点 操作目的 制备滤 端剪去两角 保证色素在滤纸上 纸条 扩散均匀、整齐 用毛细管吸取色素 滤液细线要细、直、 滤液，沿铅笔线均匀 齐，使各色素扩散 画滤液 画一条滤液细线 的起点相同 细线 待滤液干后，再画 使滤液细线上有较 1~2次 多的色素 棉塞 层析液不能触及滤 液细线，否则色素 层析 滤液细线 会溶解在层析液 中，而不会沿滤纸 层析液 条向上扩散 ◆[提升点2]通过叶绿体的结构考查获取信息 能力 3.叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿 体结构与功能的叙述，正确的是 A.叶绿体中的色素的合成都需要Mg2+和光照 B.H2O在光下分解为NADPH和O2的过程发生 在叶绿体基质中 C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 D.光合作用的产物一淀粉是在叶绿体基质中合 成的 解析：D[只有叶绿素的合成才需要Mg2+和光 照，A错误；水的光解是光反应过程，发生在叶绿体 类囊体薄膜上，B错误；CO2的固定发生在暗反应 过程中，场所为叶绿体基质，C错误；光合作用的产 物一淀粉是在叶绿体基质中合成的，D正确。] 的提取和分离 对应学生P67 3.实验结果分析 色素种类 色素颜色色素含量：溶解度扩散速度 a 胡萝卜素 橙黄色 最少 最大 最快 b 叶黄素 黄色 较少 较大 较快 c 叶绿素a 蓝绿色 最多 较小 较慢 d叶绿素b 黄绿色 较多 最小 最慢 易错警示影响色素带颜色深浅的“四大”因素 (1)未加SiO2,研磨不充分。 (2)未加CaCO3或加入过少，叶绿素分子被 破坏。 (3)菠莱叶放置时间长，滤液色素少。 (4)一次加入无水乙醇过多，色素浓度低。… 问题探究当 1.色素带的条数与色素种类的相关性说明了什么 问题？ 答案：四条色素带说明含有四种色素（即色素带数 等于色素种类数)。 2.色素带的宽窄与色素含量的相关性说明了什么 问题？ 答案：色素带越宽说明此种色素含量越多。色素带 最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素，叶绿素b 的色素带比叶黄素的稍宽。 3.色素带扩散速度与溶解度的相关性说明了什么 问题？ 答案：扩散速度越快说明溶解度越高。 应用训练光 1.(2023·江苏高考)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 解析：B[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；画滤液细线时要 间断画2一3次，即等上一次千了以后再画下一次， 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；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 判断各种色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶 中各种色素含量，C错误；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。] 真题考法>素养演练 对应学 [真题研析]—浸润素养 [例](2024·贵州高考)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 [关键信息点] 探究不同光照强度对叶色的影响（叶绿素形 ① 成受光照影响) 分光光度法测色素含量（吸光度与吸光物质 ② 浓度有关) 解析：D[提取光合色素时加入碳酸钙可以防止 色素被破坏，A正确；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：不同光合色 ·7 第二单元细胞的能量供应和利用 2下列有关叶绿体中色素提取与分离实验及创新改 进的说法中，不合理的是 A.设计一个对照实验，一组在研磨前加CaCO3,另 一组不加，然后按规定步骤研磨，观察现象，可探 究CaC)s加与不加对实验的影响 B.秋季使用黄色或红色叶片做实验材料可以证明 叶片中不含叶绿素 C.把滤液细线画的宽一点做层析可以探究滤液细 线的宽度对实验的影响 D.用不同量的绿叶作实验，实验不同浓度的滤液对 实验结果的影响可探究实验中绿叶的量是否需 要准确称量及绿叶纯度对实验的影响 解析：B[探究CaC)3加与不加对实验的影响实 验中，自变量为是否加CaCO3,因此一组在研磨前 加CaCO3,另一组不加，然后按规定步骤研磨，观察 实验现象，A正确；植物细胞叶绿体中含有叶绿素 和类胡萝卜素，而红色叶片的颜色是因为液泡中的 花青素，与叶绿体中的色素无关，B错误；把滤液细 线画的宽一点做层析，与正常宽度做对比，可以探 究滤液细线的宽度对实验的影响，C正确；用不同量 的绿叶作实验，实验不同浓度的滤液对实验结果的 影响可探究实验中绿叶的量是否需要准确称量及 绿叶纯度对实验的影响，D正确。] 生P68 感悟高考素养提升 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；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。门 [真题品悟]一厚积素养 [考向]绿叶中色素的提取和分离 1.(2025·山东卷)“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 解析：B提取色素用的是新鲜的绿叶，若进行烘 干处理会破坏其中的色素，B错误。] 2.(2025·贵州卷)牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期 花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。 叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解 需多种酶参与。回答下列问题。 高考总复习生物学 (1)开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的 光下分解，据此推测，开花初期花瓣绿色逐渐加深， 主要环境因素是 ,叶绿素分布在叶绿 影响这一过程的主要环境因素是温度和光照，叶绿 体的 上，开花初期叶绿素使花呈现绿 素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，开花初期叶绿素 色的原因是 使花呈现绿色的原因是叶绿素主要吸收红光和蓝 紫光，反射绿光，因此花瓣呈现绿色。 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在 不同时间取样，并将样品低温保存，低温保存的目 不同时间取样，并将样品低温保存，这是因为低温 的 。用于提取“豆 条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解，因而便于叶 绿”花瓣中叶绿素的试剂是 绿素含量的检测。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢 的试剂是无水乙醇，这是根据叶绿素能溶解到有机 相关基因的表达影响叶绿素含量。下图所示为“豆 溶剂中设计的。 绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢 含量的影响。据图推测，PSNAC5基因沉默后叶 相关基因的表达影响叶绿素含量。题图所示为“豆 绿素含量变化的根本原因可能是 绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素 (答出2点) 含量的影响。图中显示，PSNAC5基因沉默后叶 0.06 绿素含量比对照组增多，据此推测，PSNAC5基因 沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是 PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因 0.02 的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达。 答案：(1)温度和光照类囊体薄膜叶绿素主要吸 对照组 PSNAC5基因沉默 收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，绿光被反射出来 解析：(1)牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿 (2)低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解无 色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素 水乙醇 是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种 (3)PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关 酶参与，酶活性受温度的影响，此外叶绿素还会在 基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达 第14讲 光合作用的原理及探究历程 构建体系素养建模 对应学生P69 网络构建素养呈现 知识体系 定内容 核心素养 一定能力 光能 生命 运用物质与能量观，分析光合 反应式：CO),+H,O 叶绿体 (CH,O)+) 观念 作用过程中物质和能量的转化 场所：类囊体薄膜 概念 光 物质（水的光解 希尔实验 光合 变化：{ATP的合成 鲁宾和 探 能量 ATP和NADPH 科学 分析ATP、NADPH、C3、C等 卡门实验 的原 变化： 光能· 中活跃的化学能 物质变化曲线模型，理解光反 阿尔农 理及 理 思维 应和暗反应之间的联系 实验 程 探索 场所：叶绿体基质 卡尔文 历程 暗 物质CO,的固定 实验 应 变化：1C,的还原 通过科学家探索光合作用的科 能量ATP和NADPH中活跃的化科学 变化：学能·有机物中的化学能 探究 学实验，掌握实验设计的科学 和巧妙之处 ·76·