2019-2020年高三生物一輪復習 重點實驗課 綠葉中色素的提取和分離 新人教版.doc

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2019-2020年高三生物一輪復習 重點實驗課 綠葉中色素的提取和分離 新人教版 一、實驗原理 (1)提取：葉綠體中的色素溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機溶劑提取色素。 (2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。 二、操作流程 制濾紙條 畫濾液線 色素分離 觀察結(jié)果 三、疑難點撥 實驗中的操作目的及注意事項 過程 注意事項 操作目的 提取色素 (1) 選新鮮綠色的葉片 使濾液中色素含量高 (2) 研磨時加無水乙醇 溶解色素 (3) 加少量SiO2和CaCO2 研磨充分和保護色素 (4) 迅速、充分研磨 防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素 (5) 盛放濾液的試管管口加棉塞 防止乙醇揮發(fā)和色素氧化 分離色素 (1) 濾紙預先干燥處理 使層析液在濾紙上快速擴散 (2) 濾液細線要直、細、勻 使分離出的色素帶平整不重疊 (3) 濾液細線干燥后再畫一兩次 使分離出的色素帶清晰分明 (4) 濾液細線不觸及層析液 防止色素直接溶解到層析液中 [典例]　下列是某實驗小組在完成葉綠體中色素提取和分離實驗時所遇到的有關(guān)問題，分析回答： (1)剪碎5 g新鮮濃綠的菠菜葉片放在研缽中，加入SiO2后，經(jīng)迅速研磨成糊狀，發(fā)現(xiàn)糊狀的研磨液呈現(xiàn)淺綠色，其原因是沒有加入__________________________，使得________________________。 (2)甲同學在實驗過程中將畫有濾液細線的濾紙條(已重復幾次畫線)插入層析液，幾分鐘后取出觀察，發(fā)現(xiàn)濾紙條上無色素分帶現(xiàn)象，而用同一濾液做實驗的乙同學的濾紙條上卻色素分帶明顯。甲同學實驗失敗的原因可能是__________________________________。 (3)若選用在缺Mg的營養(yǎng)液中長期培養(yǎng)的玉米葉片作實驗材料，層析后濾紙條上只出現(xiàn)了兩條色素帶，其原因是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)實驗結(jié)束幾天后，甲、乙兩同學發(fā)現(xiàn)部分預留葉片已變黃。甲同學認為這是由于葉片中葉綠素降解所造成的，乙同學則認為是類胡蘿卜素含量增加所致。根據(jù)所學知識，設(shè)計實驗來判斷哪個同學的觀點正確。 實驗過程： ①從預留的葉片中挑選出足量的、分量相等、大小相近的已變黃葉片和綠色鮮嫩的葉片，分別編號為A、B兩組。 ②________________________________________________________________________。 實驗結(jié)論： ①與B組相比，若A組濾紙條只有上面兩條色素帶或上面兩條色素帶較B組的窄，則______________的觀點是正確的。 ②________________________________，則__________的觀點是正確的。 [解析]　(1)在色素的提取過程中，研磨時要加入碳酸鈣，防止葉綠素在研磨過程中被破壞，加入無水乙醇，讓色素溶解并提取出來。 (2)乙同學濾紙條上無色素帶，說明濾液細線中的色素溶解到層析液中，即層析液觸及濾液細線。 (3)Mg是合成葉綠素的必需元素，無Mg不能合成葉綠素a和葉綠素b。 (4)通過設(shè)計對照實驗來探究發(fā)黃的葉片中某些色素是否因降解而減少，某些色素是否含量增加。對照組選取正常未發(fā)黃的葉片，實驗組選取已變黃的葉片，通過提取分離這兩種葉片中的色素，比較各種色素的含量，得出結(jié)論。 [答案]　(1)碳酸鈣和無水乙醇　葉綠素分子受到破壞、色素沒有被提取出來　(2)層析液觸及濾液細線 (3)缺Mg植物不能合成葉綠素 (4)實驗過程：②在相同條件下，進行綠葉中色素的提取和分離實驗，測定和記錄實驗結(jié)果，比較這兩種葉片色素的組成和含量 實驗結(jié)論：①甲同學?、谂cB組相比，若A組濾紙條上面的兩條色素較寬　乙同學 —————————————————————————— 一、本題創(chuàng)新角度分析 該實驗利用葉綠體中色素的提取和分離原理探究葉片變黃的原因。體現(xiàn)了高考命題來源于教材，又高于教材的原則。 二、高考命題角度預測 1．針對本實驗的操作流程，分析收集到的濾液綠色過淺的原因及濾紙條上看不到色素帶的原因有哪些。 提示：(1)收集到的濾液綠色過淺的原因： ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。 ④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。 (2)濾紙條看不見色素帶的原因： ①忘記畫濾液細線。 ②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。 2．本實驗還可以拓展為考查探究影響葉綠素合成的因素有哪些。 提示：(1)光是葉綠素合成的必要條件，植物在黑暗中不能合成葉綠素，因此呈現(xiàn)黃色。 (2)葉綠素的合成都需要酶的催化。葉綠素形成的最低溫度為2～4℃，最適宜的溫度為30℃，最高溫度為40℃。秋天葉片變黃，是由于低溫抑制葉綠素合成，同時原有的葉綠素分解的結(jié)果。 (3)鎂是構(gòu)成葉綠素的成分之一，缺鎂時葉綠素合成受阻；鐵、錳、銅、鋅等是葉綠素形成過程中某些酶的輔助成分，因此缺少鐵、錳、銅、鋅等礦質(zhì)元素時，也不能合成葉綠素。 —————————————————————————————————————— [強化訓練] 1．(xx山東高考)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如下圖所示。下列說法正確的是(　　) A．甲植株在a點開始進行光合作用 B．乙植株在e點有機物積累量最多 C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同 D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉 解析：選D　圖中光合作用開始的點在a點之前，即CO2吸收速率開始變化的點；圖中6～18時有機物一直在積累，18時植物體內(nèi)有機物積累量最大；曲線b～c段下降的原因是 光照太強，氣孔關(guān)閉，葉片吸收的CO2少，d～e段下降的原因是光照強度減弱。 2．(xx海南高考)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是(　　) A．一直降低，直至為零 B．一直保持穩(wěn)定，不變化 C．降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定 D．升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定 解析：選C　在適宜的條件下培養(yǎng)密閉容器內(nèi)的植物，密閉容器內(nèi)的CO2含量有限，隨著光合作用的持續(xù)進行，CO2逐漸被消耗，濃度降低，進而光合作用強度跟著降低，當CO2濃度降低到一定水平時，植物的光合作用和呼吸作用強度相等，則裝置內(nèi)的CO2濃度就保持相對穩(wěn)定。