考点18 绿叶中色素的提取和分离备战高考生物考点一遍过Word格式.docx

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（3）滤纸条看不见色素带

①忘记画滤液细线或没有提取出色素。

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。

2．如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是

A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发

B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是（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．四种色素中，丙和丁主要吸收红光

【答案】B

【解析】绿叶中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；

故滤纸条上甲～丁依次是：

叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，据此分析。

提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素分解，A错误；

水稻在秋季收获，此时叶片变黄，叶绿素总量降低，类胡萝卜素含量增加，故叶片中色素量的变化是（甲＋乙）＜（丙＋丁），B正确；

四种色素都能溶解在层析液中，其中丁的扩散距离最远，丁色素的溶解度最大，C错误；

由图可知甲为叶绿素b、乙为叶绿素a、丙为叶黄素、丁为胡萝卜素，丙和丁主要吸收蓝紫光，D错误。

考向二叶绿体中色素提取的实验操作与探究

3．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。

小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。

Ⅰ．提取叶绿素

―→

Ⅱ．探究pH对叶绿素稳定性的影响

取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25℃）下进行实验，方法和结果如下表。

实验组号

叶绿素溶液（mL）

调pH至

处理时间（min）

溶液颜色

①

3.0

Y

10

绿色

②

3.0

7.0

③

6.0

黄绿色

④

5.0

黄褐色

注：

叶绿素被破坏后变成黄褐色。

根据所学知识和实验结果，请回答下列问题：

（1）提取食用叶绿素的X应该为________________________________________________，原因是_____________________________________________________________________。

（2）表中Y应该为________，原因是____________________________________________。

（3）若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于__________食品，否则________________________。

（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。

__________________________________________________________________________________________。

【答案】

（1）对人体无害的有机溶剂（食用酒精）　叶绿素溶于有机溶剂，应考虑溶剂对人体的影响　

（2）8.0　以1.0作为pH梯度进行实验　

（3）酸性　叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质　

（4）纸层析法，其主要步骤：

①制备滤纸条，②画滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带

【解析】

（1）色素易溶于有机溶剂而不溶于水，因此提取食用叶绿素应选用对人体无害的有机溶剂。

（2）据表中数据可知，pH梯度为1.0，因此Y的数值为8.0。

（3）据题中实验结果可知，酸性条件可破坏叶绿素。

故若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于酸性食品，否则叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质。

（4）检测产品中是否含有其他色素，可利用教材实验的纸层析法。

主要步骤为：

①制备滤纸条，②画滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带。

规律总结

实验设计的四大基本原则

（1）单一变量原则：

即除自变量（实验变量）以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。

如生物材料相同（大小、生理状况、年龄、性别等）、实验器具相同（型号、洁净程度等）、实验试剂相同（用量、浓度、使用方法等）和条件相同（保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等）。

（2）对照原则：

应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同（其余因素都相同），以便减小实验误差。

（3）平行重复原则：

在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。

（4）科学性原则：

指在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。

4．在a、b、c3个研钵中分别加入2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并用3种不同方法按下表所示添加试剂，经过研磨、提取、过滤得到了3种不同颜色的溶液，有深绿色、黄绿色和几乎无色3种情况，下列选项中说法错误的是

　　　组别

试剂

a

b

c

二氧化硅

加入

碳酸钙

不加

乙醇（3mL）

蒸馏水（3mL）

A．a组处理会造成滤液呈黄绿色，因为部分叶绿素会被破坏

B．b组处理会造成滤液几乎呈无色，因为叶绿素不会溶解于蒸馏水中

C．c组处理会造成滤液呈深绿色，经分离会得到4条色素带，其中第三条的颜色为蓝绿色

D．a组与b组相互对照，可以证明叶绿体中的色素易溶于乙醇

【答案】D

【解析】a组未加碳酸钙，会导致部分叶绿素被破坏，使滤液呈黄绿色，A正确；

b组处理会造成滤液几乎呈无色，因为叶绿素不会溶解于蒸馏水中，B正确；

c组处理会造成滤液呈深绿色，经分离会得到4条色素带，其中第三条为叶绿素a，呈蓝绿色，C正确；

a组与b组相比，有两个自变量，所以两组实验对照不能证明色素易溶于乙醇，D项错误。

1．下列关于色素的提取和分离的说法不正确的是

A．绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中，因此该试剂可将不同的色素分离开

B．研磨绿叶时加入碳酸钙的目的是防止研磨中色素被破坏

C．用毛细吸管画滤液细线时，画出一条细线，待滤液干后，再画一两次

D．色素分离后，在滤纸条最上方的色素是胡萝卜素，说明其在层析液中溶解度最大

2．下列分离叶绿体中色素的装置，正确的是

A．

B．

C．

D．

3．从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是

A．一次加入过多无水乙醇

B．加入的石英砂太多

C．没有加入碳酸钙

D．用脱脂棉过滤不彻底

4．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的全部或部分色素带颜色较浅，分析其原因可能是

①加入的无水乙醇太多　　

②用丙酮代替无水乙醇

③层析液触及滤液细线　　

④研磨时没有加入CaCO3　

⑤研磨时没有加入SiO2

⑥选取的叶片的叶脉过多，叶肉细胞过少

⑦画滤液细线的次数少　　

⑧使用放置数天的菠菜叶

A．①③⑦

B．②④⑤⑧

C．①③④⑤⑥⑦⑧

D．②③④⑤⑥

5．用纸层析法分离叶绿体中的色素，扩散最快和条带最宽的分别为

A．叶绿素a；

胡萝卜素

B．胡萝卜素；

叶绿素a

C．类胡萝卜素；

D．叶黄素；

6．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“＋”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应为

甲

乙

丙

丁

无水乙醇

－

＋

水

CaCO3

SiO2

A．①②③④

B．②④①③

C．④②③①

D．③②①④

7．为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取绿叶中的色素，并进行纸层析，如图为滤纸层析的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。

有关叙述错误的是

A．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成

B．没有无水乙醇，可用95%的乙醇加入适量无水碳酸钠

C．Ⅲ、Ⅳ色素条带间距小，说明两种色素的溶解度差异小

D．操作中如果滤液细线触及层析液，会缩短得到四条色素带的时间

8．迁移率是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标，也可用于各种色素的鉴定，迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。

下表是叶绿体中各种色素的层析结果（部分数据），下列相关叙述错误的是

溶剂移动距离

色素1移动距离

色素2移动距离

色素3移动距离|

色素4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

7.6

0.8

迁移率

0.95

0.53

0.10

A．可用菠菜等绿叶蔬菜的叶片作为该实验的材料

B．色素3是叶绿素a，其迁移率为0.2

C．色素4随层析液在滤纸条上的扩散速度最快

D．色素2在滤纸条上移动的距离大约是4.2

9．甲、乙、丙、丁四位同学，利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用纸层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。

下列分析错误的是

A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液

B．乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多

C．丙可能是正确操作得到的理想结果

D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3

10．下面是甲、乙、丙三位同学进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的过程，请根据问题回答：

（1）甲同学选用新鲜菠菜的绿色叶片进行实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，如图所示。

甲同学分离色素的方法是________________，滤纸条上色素带位置的不同主要取决于_________________________________________。

从上到下数，叶黄素位于第________条色素带。

（2）乙同学改变甲同学所用层析液组成后继续进行实验，在滤纸条上出现了黄、绿两条色素带。

他用刀片裁出含色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一光学分析仪器检测，通过分析色素溶液的_____________来判断色带上色素种类。

（3）丙同学对甲同学“绿叶中色素的分离”实验进行改进，实验装置如图所示。

该同学应将提取到的滤液滴在________处（填“a”或“b”），棉线灯芯下端应浸没在_______________________中。

实验结果得到四个不同颜色的同心圆，排列在最内侧的色素是______________（填色素的名称）。

11．（2019江苏卷·

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藻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．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b

12．（2017·

天津卷）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。

以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是

A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素

B．用水做层析液观察花青苷的色素带

C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水

D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目

13．（2016·

新课标II卷）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是

A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中

B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收

C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用

D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的

1．【答案】A

【解析】可以利用无水乙醇提取色素，用层析液分离色素，A错误；

研磨时，加入碳酸钙是为了保护色素，B正确；

画滤液细线时，应该画的又细又直，干了再画，C正确；

色素带从上到下是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，胡萝卜素的溶解度最大，D正确。

2．【答案】A

【解析】在色素的分离实验中，应将提取的色素提取液在滤纸条上划线，然后将滤纸条放入层析液中，注意滤液细线不能接触层析液，因为层析液有毒且易挥发，应用培养皿盖住盛有层析液的烧杯，故A正确。

3．【答案】C

【解析】提取时无水乙醇一次性加得太多，会使提取到的色素溶液浓度降低，滤纸条上色素带颜色较浅，A错误；

提取色素时加入二氧化硅的目的是为了研磨充分，加入的石英砂太多不会导致叶片偏黄，B错误；

加入碳酸钙的目的是保护色素，因为叶绿体中的叶绿素不稳定，容易被破坏，所以没有加入碳酸钙会导致提取液明显偏黄绿色，C正确；

用脱脂棉过滤不彻底不影响叶绿素的含量，D错误。

4．【答案】C

【解析】绿叶中色素的提取和分离实验中，提取色素时需要加入无水乙醇（或丙酮）、石英砂和碳酸钙。

其中无水乙醇或丙酮的作用是溶解色素；

石英砂的作用是使研磨更充分；

碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏。

在实验中，滤纸条上的色素带颜色较浅的原因是滤液中色素含量少，或者在滤纸条上画滤液细线时，重复的次数太少，或者加入的提取液太多，使滤液中色素浓度降低。

加入的无水乙醇太多，色素的比例小，则色素带颜色较淡，①正确；

无水乙醇和丙酮都能提取色素，②错误；

层析时，层析液没过滤液细线，使色素溶解在层析液中，色素带颜色较淡，③正确；

研磨时没有加入CaCO3，使部分色素被破坏，④正确；

研磨时没有加入SiO2，导致研磨不充分，色素没有充分提取，⑤正确；

取的叶片的叶脉过多，叶肉细胞过少，绿叶中所含色素少，⑥正确；

在画滤液细线时，等滤液干燥后再重复两到三次，画滤液细线次数太少，会使滤纸上的色素量少，也会导致滤纸条上色素带颜色较浅，⑦正确；

使用放置数天的波菜叶，使部分色素被破坏，叶中所含色素少，⑧正确。

综上所述，会导致色素带颜色较浅的有①③④⑤⑥⑦⑧，C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

5．【答案】B

【解析】在叶绿体色素中，含量最多的是叶绿素a。

分离色素的原理是：

四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子可以在滤纸上通过扩散而分开。

正常情况下纸层析的实验结果为，滤纸条上的4条色素带从上往下依次是：

胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。

可见，用纸层析法分离叶绿体中的色素，扩散最快和条带最宽的分别为胡萝卜素、叶绿素a，B正确，A、C、D均错误。

6．【答案】B

【解析】解答本题首先要知道表格中各种试剂的作用，然后再分析每位同学所加的试剂。

其中乙同学操作完全正确，其他同学与该同学进行对比，分析缺少的试剂并根据该试剂的作用分析可能出现的实验结果。

无水乙醇为提取剂，色素提取过程不需要水，若加入水会使色素提取液颜色变浅；

SiO2的作用是使研磨更充分；

CaCO3能保护叶绿素分子。

甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇，所以提取液中不会出现色素，色素分离的结果是②；

乙同学操作正确，色素分离后得到的色素带有四条，与④情况相符；

丙同学由于未加CaCO3，所以叶绿素含量减少，所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄，对应①；

丁同学由于未加SiO2，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应③。

综上所述，B正确，ACD错误。

7．【答案】D

【解析】分析题图：

滤纸条从上到下依次是：

Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a（最宽）、Ⅳ叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。

根据题图来看：

强光照和正常光照相比，叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，故强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，A正确；

无水碳酸钠可以吸收少量水分，没有无水乙醇，可用95%的乙醇加入适量无水碳酸钠，B正确；

四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，溶解度越大，在滤纸条上扩散速度越快，所以两种色素的溶解度间距小，说明它们的溶解度差异小，反之亦然，C正确；

色素分离过程中如果滤液线触及层析液，色素会溶解在层析液，最后得不到四条色素带，D错误。

8．【答案】C

【解析】据表格分析，色素3平均移动距离=（1.9+1.5+1.4）/3=1.6；

其迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离=1.6/8.0=0.20。

再根据迁移率的大小确定色素的溶解度的高低，因此色素1表示胡萝卜素，色素2表示叶黄素，色素3表示叶绿素a，色素4表示叶绿素b。

提取与分离色素的实验可用含色素较多的菠菜叶作为实验材料，A正确；

根据前面的分析可知，色素3是叶绿素a，其迁移率为0.2，B正确；

色素4表示叶绿素b，根据纸层析法原理“四种色素在层析液中溶解度不同，溶液度高的扩散速度快”，结果是胡萝卜素（橙黄色）最快、叶黄素（黄色）次之、之后是叶绿素a（蓝绿色），最慢的是叶绿素b（黄绿色），C错误；

根据“迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离”，色素2在滤纸条上移动的距离=0.53×

8.0≈4.2，D正确。

9．【答案】C

【解析】叶绿体中的色素不溶于水，易溶于酒精等有机溶剂，若用蒸馏水作提取液和层析液，则层析结果中不应含有色素，结果如甲所示，A项正确；

若研磨时加入的无水乙醇过多，会使提取液浓度降低，层析后4种色素的含量均减少，结果如乙所示，B项正确；

绿叶中叶绿素（近点样处的两条色素带）含量应多于类胡萝卜素（远点样处的两条色素带），而丙中叶绿素明显较少，不是正确操作得到的理想结果，C项错误；

若研磨时未加入CaCO3，会使叶绿素被有机酸破坏，层析后叶绿素含量减少，结果如丁所示，D项正确。

10．【答案】

（1）纸层析法色素在层析液中溶解度的大小2

（2）吸收光谱

（3）a层析液叶绿素b

【解析】叶绿体色素提取的实验原理是叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，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。

所以用层析法来分离四种色素。

实验结果：

最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、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a和叶绿素b。

（1）图示滤纸条上出现了四条色素带，说明甲同学分离色素的方法是纸层析法，其原理是不同的色素在层析液中溶解度不同，因此沿着滤纸条扩散的速度也不同；

滤纸条上从上到下第2条是黄色的叶黄素。

（2）不同的色素吸收不同的光谱，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，所以可以通过分析色素溶液的吸收光谱来判断条带的色素种类。

（3）据图分析，根据纸层析法的原理，同学将提取到的滤液滴在a处，棉线灯芯下端应浸没在层析液中，a处的色素沿着滤纸向四周扩散，从内到外形成的色素带依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素，因此排列在最内侧的色素是叶绿素b。

11．【答案】D

【解析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是：

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。

由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。

研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误；

层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，B错误；

层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C错误；

由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶绿色b，D正确，故选D。

12．【答案】D

【解析】由于叶绿体中色素为脂溶性，可用无水乙醇提取，A正确；

花青苷为水溶性，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B正确；

月季成熟的紫红色叶片含有紫红色的大液泡，可发生质壁分离和复原，则可用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水，C正确；

表皮细胞高度分化，不能分裂，不能用光学显微镜观察其染色体的形态和数目，D错误。

13．【答案】C

【解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A项正确；

镁属于组成细胞的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B项正确；

一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C项错误；

叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D项正确。