5.4光合作用与能量转化（第1课时）（导学案）生物人教版必修1

5.4光合作用与能量转化(第1课时)（导学案） (1)说出绿叶中色素的提取和分离实验的原理、方法、步骤及结果。 (2)阐明光合色素的种类、颜色、吸收光谱及吸收光能的差异。 (3)描述叶绿体的结构特点，说明其与光合作用功能相适应的关系。 (4)分析恩格尔曼实验的设计思路，得出叶绿体是光合作用场所的结论。 【教学重点】 (1)绿叶中色素的提取和分离实验的原理、操作及结果分析。 (2)光合色素的吸收光谱及叶绿体的结构。 【教学难点】 (1)色素提取和分离实验的操作注意事项及异常现象分析。 (2)恩格尔曼实验的设计巧妙之处和结论推导。 阅读课本P97—P101，完成以下填空，在横线上写出答案。 (1)绿叶中色素的提取原理是：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 (2)绿叶中色素的分离原理是：各种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得更快。 (3)研磨时加入二氧化硅可使研磨充分，加入碳酸钙可保护色素。 (4)滤纸条上从上到下的色素带依次是：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）。 (5)光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。 (6)叶绿体是光合作用的场所，其内部有许多由类囊体堆叠而成的基粒，极大地扩展了受光面积。 (7)恩格尔曼实验用水绵和需氧细菌作为材料，证明了叶绿体是光合作用的场所，且光合作用释放氧气。 一、实验探究→绿叶中色素的提取与分离 阅读课本p97-98探究·实践，小组合作完成以下任务。 【讨论】1.本实验的原理以及目的要求是什么？ (1)实验原理： ①提取原理:色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 ②分离原理:各种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的扩散更快,反之则慢。 (2)目的要求： 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。 【讨论】2.本实验分别利用什么方法和物质来提取和分离色素？ ①提取方法：过滤法 ②分离方法：纸层析法 【讨论】3.提取绿叶中的色素包括哪几个实验步骤？ 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1 cm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。注意：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。 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。 【讨论】4.滤纸条上有几条色素带，它们是按照什么次序分布的？ 【讨论】5.为何要将菠菜叶放置24-36小时？ 防止水分过多影响色素提取效果。 【讨论】6.过滤时能否用滤纸替代尼龙布？ 不能。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的含量和浓度过低。 【讨论】7.制备滤纸条时为何要剪去底部两角？ 减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快。 【讨论】8.待滤液细线干燥后，再重画一到两次的目的是什么？ 增加滤液细线中色素的含量。 【讨论】9.为何滤液细线不能触及层析液？ 防止色素溶解在层析液中。 二、实验探究→二、叶绿体的结构适于进行光合作用 阅读课本p100-101，小组合作完成以下任务。 【讨论】1.叶绿体是如何增大生物膜面积的,有什么优点 增大膜面积的方式:通过类囊体堆叠形成基粒增大膜面积。 优点:扩展了受光面积 【讨论】2.进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体的哪些结构中? 叶绿体的基粒的类囊体薄膜上或者叶绿体基质中。 阅读课本p101思考·讨论叶绿体的功能，完成讨论:3-6 【讨论】3．恩格尔曼第一个实验的结论是什么？ 叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 【讨论】4.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 选材: ①水绵叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察。 ②用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。 实验设计: ①无空气黑暗环境,排除氧气和光的干扰。 ②用极细光束照射，使叶绿体形成有光和无光部位，相当于一组对比实验。 ③临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 【讨论】5.在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放更多的氧气，适于好氧细菌在此区域分布。 【讨论】6.综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？ 叶绿体能吸收特定波长的光，用于光合作用并释放出氧气。 【筑基·必备知识通关】 1．叶绿体中有多种光合色素，可以用有机溶剂提取，然后利用滤纸层析分离各种色素。下列叙述正确的是（） A．烘干新鲜菠菜叶片有利于提高滤液的色素含量 B．与95%的酒精相比，50%的酒精提取效果更好 C．分离色素时须将滤液细线浸入层析液中 D．利用纸层析法能精确定量比较各种色素含量 【答案】A 【详解】A、新鲜菠菜叶片含有大量自由水，烘干可去除水分，减少水分对提取用有机溶剂的稀释，能提高有机溶剂对色素的溶解效率，有利于提高滤液的色素含量，A正确； B、光合色素是脂溶性物质，易溶于高浓度有机溶剂，50%的酒精含水量更高，对光合色素的溶解能力远低于95%的酒精，提取效果更差，B错误； C、分离色素时若滤液细线浸入层析液，细线处的色素会直接溶解在层析液中，无法在滤纸上扩散形成色素带，因此滤液细线不能触及层析液，C错误； D、纸层析法只能通过色素带的宽窄粗略判断不同色素的相对含量，无法精确定量比较各种色素的含量，D错误。 2．下列有关光合色素吸收光的情况，说法正确的是（） A．叶绿素只吸收红光 B．类胡萝卜素不吸收红光 C．绿光被大量吸收用于光合作用 D．光合色素只有叶绿素 【答案】B 【详解】A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，并非只吸收红光，A错误； B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，B正确； C、光合色素对绿光的吸收量最少，大部分绿光被反射，因此不能被大量吸收用于光合作用，C错误； D、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两类，并非只有叶绿素，D错误。 3．绿叶中色素的提取和分离实验中，某同学的色素带颜色偏浅且间距异常，下列分析不合理的是（） A．研磨时未加二氧化硅，研磨不充分 B．画滤液细线时重复次数过少 C．层析液触及滤液细线，色素溶解在层析液中 D．使用了新鲜的菠菜叶，色素含量过高 【答案】D 【详解】A、二氧化硅的作用是使研磨更充分，若研磨时未加二氧化硅，研磨不充分，提取到的色素总含量少，会导致色素带颜色偏浅，A不符合题意； B、画滤液细线时重复次数过少，会使滤纸条滤液细线处积累的色素量少，进而导致色素带颜色偏浅，B不符合题意； C、若层析液触及滤液细线，色素会溶解在层析液中，随层析液扩散的色素量减少，会导致色素带颜色偏浅，且色素扩散起点异常，可能出现间距异常，C不符合题意； D、新鲜菠菜叶的色素含量高，正常操作下得到的色素带颜色应更深，且色素含量高低不会改变不同色素在层析液中的溶解度差异，不会导致间距异常，D符合题意。 4．绿叶中色素提取与分离实验，下列操作正确的是（） A．CaCO3用于使研磨更充分 B．SiO2防止叶绿素被破坏 C．无水乙醇用来提取色素 D．层析液用来溶解色素 【答案】C 【详解】AB、CaCO3的作用是防止研磨过程中叶绿素被破坏，SiO2是用于使研磨更充分的试剂，AB错误； C、绿叶中的色素属于有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此无水乙醇可用来提取色素，C正确； D、层析液的作用是分离色素，其原理是不同色素在层析液中溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，D错误。 5．如图示“绿叶中色素的提取和分离”实验中的滤纸条。层析时首先到达图示虚线位置的色素是（） A．叶绿素a B．叶绿素b C．叶黄素 D．胡萝卜素 【答案】D 【详解】ABCD、绿叶中色素分离的原理为：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，随层析液在滤纸条上的扩散速度越快，越先到达远离滤液线的位置。四种色素扩散速度从快到慢的顺序为：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b，所以层析时首先到达图示虚线位置的色素是胡萝卜素，D符合题意、ABC不符合题意。 【拓能·关键能力进阶】 6．现有一片紫色洋葱的鳞片叶，以之为实验材料可做下列哪些实验（） ①观察植物细胞有丝分裂②观察植物细胞的质壁分离和复原③观察细胞中DNA和RNA的分布④绿叶中色素的提取和分离 A．①②③ B．①②③④ C．②③④ D．②③ 【答案】D 【详解】①观察植物细胞有丝分裂需要选择分裂旺盛的分生组织（如洋葱根尖分生区），而鳞片叶细胞高度分化不再分裂，①错误； ②紫色洋葱鳞片叶外表皮有紫色大液泡，可用来观察植物细胞质壁分离和复原，②正确； ③洋葱内表皮细胞无色，可用作观察DNA和RNA在细胞中分布的实验，③正确； ④绿叶中色素的提取和分离需要含有光合色素的绿色叶肉组织，而鳞片叶无叶绿体不含光合色素，④错误。 综上所述，②③正确，①④错误。 7．某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），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 【答案】B 【详解】纸层析法分离光合色素的条带从上至下依次为胡萝卜素（第1条）、叶黄素（第2条）、叶绿素a（第3条）、叶绿素b（第4条）；类胡萝卜素（包括胡萝卜素和叶黄素）主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。叶黄素几乎不吸收红光，因此红光照射下光吸收差异不显著；叶黄素对应层析条带从上至下第2条，突变体缺失该条带，B正确。 8．某同学进行了“绿叶中色素的提取与分离实验”，结果显示：滤纸条上的色素带与标准的色素带相比，橙黄色和黄色两条色素带的宽度基本相同，但蓝绿色和黄绿色两条色素带的宽度明显偏窄。出现该种现象最可能的原因是（） ①使用了放置24h的菠菜叶片作实验材料②研磨时用10mL蒸馏水代替了无水乙醇③研磨时加入的碳酸钙太少④研磨时没有加入二氧化硅⑤盛滤液的试管口没有塞上棉塞且放置时间较长⑥层析时层析液触及到滤纸条上的滤液细线 A．①②⑤ B．①③⑤ C．②④⑥ D．③④⑥ 【答案】B 【详解】①放置24h的菠菜叶片，叶绿素易分解，菠菜叶片中叶绿素含量明显偏少，可以出现这种现象，①正确； ②光合色素不溶于水，研磨时用蒸馏水代替无水乙醇无法提取到色素，滤纸条上没有色素带，不能出现这种现象，②错误； ③研磨时加入的碳酸钙太少，不能保护色素，叶绿素更容易分解，可以出现这种现象，③正确； ④研磨时没有加入二氧化硅，会使研磨不充分，滤纸条上四种色素含量都偏少，不能出现这种现象，④错误； ⑤盛滤液的试管口没有塞上棉塞且放置时间过长，叶绿素分子更容易被氧化分解，可以出现这种现象，⑤正确； ⑥层析时层析液触及滤纸条上的滤液细线，所有色素都溶解在层析液中，滤纸条上没有色素带，不能出现这种现象，⑥错误。 ①③⑤正确，B正确。 9．高等植物光合作用依赖于光合色素，下图中②③是叶绿素的吸收光谱，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。下列相关叙述错误的是（） A．植物叶片呈现绿色是由于叶绿素含量多且几乎不吸收绿光 B．图中②和③分别是叶绿素b和叶绿素a的吸收光谱 C．弱光下②对应色素的相对含量降低有利于植物对弱光的利用 D．利用纸层析法分离色素时，②对应的叶绿素位于滤纸条最下端 【答案】C 【详解】A、植物叶绿素含量远高于类胡萝卜素，且叶绿素几乎不吸收绿光，绿光被反射出，因此叶片呈现绿色，A正确； B、类胡萝卜素仅吸收蓝紫光区域的光，因此①为类胡萝卜素的吸收光谱；叶绿素b在蓝紫光区的吸收峰值高于叶绿素a，红光区的吸收峰值波长更短，因此②是叶绿素b、③是叶绿素a的吸收光谱，B正确； C、适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，说明②（叶绿素b）的相对含量升高，更有利于植物捕获弱光，适应弱光环境，C错误； D、纸层析法分离色素时，②叶绿素b在层析液中溶解度最低，扩散速度最慢，因此位于滤纸条的最下端，D正确。 10．韭菜在完全黑暗中生长会变成黄色，称之为“韭黄”。某实验小组利用纸层析法对韭黄和正常韭菜叶片的色素提取液进行分离。观察滤纸条上色素带可发现：与正常韭菜叶相比，韭黄叶只显示两条色素带。下列说法正确的是（） A．滤纸条上色素带的宽度反映了色素在层析液中的溶解度大小 B．为增加色素含量，应快速、连续地在滤纸条上画多次滤液细线 C．韭黄叶提取的两条色素带位于滤纸条上端，主要吸收红光 D．若滤纸条上的色素带颜色浅，可能是研磨时没有加二氧化硅 【答案】D 【详解】A、滤纸条上色素带的宽度反映的是色素的含量，色素在层析液中的溶解度大小决定色素的扩散速率，对应色素带在滤纸条上的位置，A错误； B、画滤液细线时需待前一次画线干燥后再重复画线，若快速连续多次画线，会导致滤液细线过粗、色素扩散不均，不利于分离得到清晰的色素带，B错误； C、黑暗环境中韭菜无法合成叶绿素，韭黄仅含类胡萝卜素，对应滤纸条上端的两条色素带，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C错误； D、研磨时加入二氧化硅的作用是使研磨更充分，若未加二氧化硅，细胞破碎不充分，色素提取量少，会导致滤纸条上色素带颜色浅，D正确。 【冲刺·核心素养拓展】 11．图甲是绿叶中色素的吸收光谱图，乙是纸层析法分离绿叶中色素的结果。下列叙述错误的是（） A．图甲中的①主要吸收蓝紫光 B．条带1为黄色，条带2为橙黄色 C．图甲中的②和③分别对应图乙中条带4和条带3 D．提取色素时，可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇 【答案】B 【详解】A、图甲中①为类胡萝卜素的吸收光谱，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A正确； B、条带1是扩散最快的胡萝卜素，颜色为橙黄色，条带2是叶黄素，颜色为黄色，B错误； C、图甲中②、③存在蓝紫光和红光两个吸收峰，属于叶绿素，其中②为叶绿素b，③为叶绿素a；纸层析结果中条带4是最下方溶解度最低的叶绿素b，条带3是叶绿素a，C正确； D、光合色素可溶于有机溶剂，若没有无水乙醇，可向体积分数为95%的乙醇中加入适量无水碳酸钠除去水分，替代无水乙醇提取色素，D正确。 12．如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上层析分离的情况，以下叙述正确的是（） A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏，加入层析液是为了提取色素 B．若选用同种但失绿变黄的叶片，色素含量可能是（甲＋乙）＜（丙＋丁） C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大 D．使四种光合色素在滤纸上层析分离的层析液是无水乙醇 【答案】B 【分析】1、分离色素的原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽）。 2、根据题意和图示分析可知：丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，乙为叶绿素a，甲为叶绿素b。 【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏，加入无水乙醇是为了提取色素，A错误； B、根据题意和图示分析可知：丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，乙为叶绿素a，甲为叶绿素b。失绿变黄的叶片叶绿素含量较低，所以色素含量可能是（甲+乙）＜（丙+丁），B正确； C、四种色素都能溶解在层析液中，丁扩散距离最远，说明丁（胡萝卜素）色素的溶解度最大，C错误； D、使四种光合色素在滤纸层析分离的层析液不是无水乙醇，是石油醚、丙酮、苯的混合物，D错误。 故选B。 13．将除去主叶脉的干燥叶片（65℃，24h）剪碎后放入研钵中，加乙醇后研磨过滤，可得到色素提取液，用于绿叶中色素的分离实验。下列叙述错误的是（） A．除去主叶脉的原因是其一般不含光合色素且影响研磨效果 B．本实验未使用SiO2和CaCO3也能成功与叶片干燥处理有关 C．本实验中研磨的目的是使叶绿体基质中的光合色素释放出来 D．为保护实验者的健康，分离色素需要在通风好的条件下进行 【答案】C 【详解】A、主叶脉主要由输导组织构成，几乎不含光合色素，且质地坚硬会影响研磨的充分程度，因此实验前需除去主叶脉，A正确； B、干燥处理后的叶片细胞结构更脆弱，研磨更容易，即使不加SiO2（帮助研磨）和CaCO3（防止色素被破坏），也能成功提取分离色素，B正确； C、光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，研磨的目的是使类囊体上的光合色素释放出来，C错误； D、分离色素所用的层析液含有挥发性有毒物质，因此实验需要在通风良好的条件下进行，避免实验者吸入有毒物质危害健康，D正确。 实验异常现象分析与应用 1.色素提取液颜色过浅的原因：①未加二氧化硅，研磨不充分；②使用放置数天的绿叶，叶绿素被破坏；③一次加入大量无水乙醇，提取液浓度太低；④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 2.滤纸条色素带重叠的原因：①未经干燥处理；②滤液细线没有达到细、匀、直的要求，使色素扩散不一致。 3.滤纸条未出现色素带的原因：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。 4.应用：根据色素吸收光谱，大棚种植可选用无色薄膜或红光、蓝紫光补充光源，提高光能利用率；叶绿体基粒类囊体堆叠极大扩展了受光面积，体现了结构与功能相适应。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.4光合作用与能量转化(第1课时)（导学案） (1)说出绿叶中色素的提取和分离实验的原理、方法、步骤及结果。 (2)阐明光合色素的种类、颜色、吸收光谱及吸收光能的差异。 (3)描述叶绿体的结构特点，说明其与光合作用功能相适应的关系。 (4)分析恩格尔曼实验的设计思路，得出叶绿体是光合作用场所的结论。 【教学重点】 (1)绿叶中色素的提取和分离实验的原理、操作及结果分析。 (2)光合色素的吸收光谱及叶绿体的结构。 【教学难点】 (1)色素提取和分离实验的操作注意事项及异常现象分析。 (2)恩格尔曼实验的设计巧妙之处和结论推导。 阅读课本P97—P101，完成以下填空，在横线上写出答案。 (1)绿叶中色素的提取原理是：色素能够溶解在有机溶剂 中。 (2)绿叶中色素的分离原理是：各种色素在 中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得更 。 (3)研磨时加入 可使研磨充分，加入 可保护色素。 (4)滤纸条上从上到下的色素带依次是： （橙黄色）、 （黄色）、 （蓝绿色）、 （黄绿色）。 (5)光合色素主要吸收 和 ，对 吸收最少。 (6)叶绿体是光合作用的场所，其内部有许多由类囊体堆叠而成的 ，极大地扩展了受光面积。 (7)恩格尔曼实验用水绵和 作为材料，证明了叶绿体是光合作用的场所，且光合作用释放 。 一、实验探究→绿叶中色素的提取与分离 阅读课本p97-98探究·实践，小组合作完成以下任务。 【讨论】1.本实验的原理以及目的要求是什么？ 【讨论】2.本实验分别利用什么方法来提取和分离色素？ 【讨论】3.提取绿叶中的色素包括哪几个实验步骤？ 【讨论】4.滤纸条上有几条色素带，它们是按照什么次序分布的？ 【讨论】5.为何要将菠菜叶放置24-36小时？ 【讨论】6.过滤时能否用滤纸替代尼龙布？ 【讨论】7.制备滤纸条时为何要剪去底部两角？ 【讨论】8.待滤液细线干燥后，重画一到两次的目的是什么？ 【讨论】9.为何滤液细线不能触及层析液？ 二、实验探究→二、叶绿体的结构适于进行光合作用 阅读课本p100-101， 小组合作完成以下任务。 【讨论】1.叶绿体是如何增大生物膜面积的,有什么优点 【讨论】2.进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体的哪些结构中? 阅读课本p101思考·讨论叶绿体的功能，完成讨论:3-6 【讨论】3．恩格尔曼第一个实验的结论是什么？ 【讨论】4.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 【讨论】5.在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 【讨论】6.综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？ 【筑基·必备知识通关】 1．叶绿体中有多种光合色素，可以用有机溶剂提取，然后利用滤纸层析分离各种色素。下列叙述正确的是（     ） A．烘干新鲜菠菜叶片有利于提高滤液的色素含量 B．与95%的酒精相比，50%的酒精提取效果更好 C．分离色素时须将滤液细线浸入层析液中 D．利用纸层析法能精确定量比较各种色素含量 2．下列有关光合色素吸收光的情况，说法正确的是（     ） A．叶绿素只吸收红光 B．类胡萝卜素不吸收红光 C．绿光被大量吸收用于光合作用 D．光合色素只有叶绿素 3．绿叶中色素的提取和分离实验中，某同学的色素带颜色偏浅且间距异常，下列分析不合理的是（　　） A．研磨时未加二氧化硅，研磨不充分 B．画滤液细线时重复次数过少 C．层析液触及滤液细线，色素溶解在层析液中 D．使用了新鲜的菠菜叶，色素含量过高 4．绿叶中色素提取与分离实验，下列操作正确的是（     ） A．CaCO3用于使研磨更充分 B．SiO2防止叶绿素被破坏 C．无水乙醇用来提取色素 D．层析液用来溶解色素 5．如图示“绿叶中色素的提取和分离”实验中的滤纸条。层析时首先到达图示虚线位置的色素是（     ） A．叶绿素a B．叶绿素b C．叶黄素 D．胡萝卜素 【拓能·关键能力进阶】 6．现有一片紫色洋葱的鳞片叶，以之为实验材料可做下列哪些实验（     ） ①观察植物细胞有丝分裂②观察植物细胞的质壁分离和复原③观察细胞中DNA和RNA的分布④绿叶中色素的提取和分离 A．①②③ B．①②③④ C．②③④ D．②③ 7．某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），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 8．某同学进行了“绿叶中色素的提取与分离实验”，结果显示：滤纸条上的色素带与标准的色素带相比，橙黄色和黄色两条色素带的宽度基本相同，但蓝绿色和黄绿色两条色素带的宽度明显偏窄。出现该种现象最可能的原因是（     ） ①使用了放置24h的菠菜叶片作实验材料②研磨时用10mL蒸馏水代替了无水乙醇③研磨时加入的碳酸钙太少④研磨时没有加入二氧化硅⑤盛滤液的试管口没有塞上棉塞且放置时间较长⑥层析时层析液触及到滤纸条上的滤液细线 A．①②⑤ B．①③⑤ C．②④⑥ D．③④⑥ 9．高等植物光合作用依赖于光合色素，下图中②③是叶绿素的吸收光谱，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。下列相关叙述错误的是（     ） A．植物叶片呈现绿色是由于叶绿素含量多且几乎不吸收绿光 B．图中②和③分别是叶绿素b和叶绿素a的吸收光谱 C．弱光下②对应色素的相对含量降低有利于植物对弱光的利用 D．利用纸层析法分离色素时，②对应的叶绿素位于滤纸条最下端 10．韭菜在完全黑暗中生长会变成黄色，称之为“韭黄”。某实验小组利用纸层析法对韭黄和正常韭菜叶片的色素提取液进行分离。观察滤纸条上色素带可发现：与正常韭菜叶相比，韭黄叶只显示两条色素带。下列说法正确的是（     ） A．滤纸条上色素带的宽度反映了色素在层析液中的溶解度大小 B．为增加色素含量，应快速、连续地在滤纸条上画多次滤液细线 C．韭黄叶提取的两条色素带位于滤纸条上端，主要吸收红光 D．若滤纸条上的色素带颜色浅，可能是研磨时没有加二氧化硅 【冲刺·核心素养拓展】 11．图甲是绿叶中色素的吸收光谱图，乙是纸层析法分离绿叶中色素的结果。下列叙述错误的是（    ） A．图甲中的①主要吸收蓝紫光 B．条带1为黄色，条带2为橙黄色 C．图甲中的②和③分别对应图乙中条带4和条带3 D．提取色素时，可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇 12．如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上层析分离的情况，以下叙述正确的是（    ） A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏，加入层析液是为了提取色素 B．若选用同种但失绿变黄的叶片，色素含量可能是（甲＋乙）＜（丙＋丁） C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大 D．使四种光合色素在滤纸上层析分离的层析液是无水乙醇 13．将除去主叶脉的干燥叶片（65℃，24h）剪碎后放入研钵中，加乙醇后研磨过滤，可得到色素提取液，用于绿叶中色素的分离实验。下列叙述错误的是（    ） A．除去主叶脉的原因是其一般不含光合色素且影响研磨效果 B．本实验未使用SiO2和CaCO3也能成功与叶片干燥处理有关 C．本实验中研磨的目的是使叶绿体基质中的光合色素释放出来 D．为保护实验者的健康，分离色素需要在通风好的条件下进行 实验异常现象分析与应用 1. 色素提取液颜色过浅的原因：①未加二氧化硅，研磨不充分；②使用放置数天的绿叶，叶绿素被破坏；③一次加入大量无水乙醇，提取液浓度太低；④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 2. 滤纸条色素带重叠的原因：①未经干燥处理；②滤液细线没有达到细、匀、直的要求，使色素扩散不一致。 3. 滤纸条未出现色素带的原因：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。 4. 应用：根据色素吸收光谱，大棚种植可选用无色薄膜或红光、蓝紫光补充光源，提高光能利用率；叶绿体基粒类囊体堆叠极大扩展了受光面积，体现了结构与功能相适应。 / 学科网（北京）股份有限公司 $