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K12教育资料（小初高学习）
第1课时 绿叶中色素的提取和分离(实验课)
1．绿叶中色素的提取和分离
2．色素种类及吸收光谱
色素种类 叶绿素(含量约占3/4) 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 类胡萝卜素(含量约占1/4) 叶黄素 吸收 蓝紫光 3.叶绿体色素的分布和功能 (1)分布：叶绿体类囊体薄膜上。
(2)功能：吸收、传递光能(四种色素)、转化光能(只有少量特殊状态的叶绿素a)。
1．注意事项及原因分析
过程 提取色素 选材 注意事项 选新鲜绿色的叶片 操作目的 使滤液中色素含量高 吸收光 吸收红光和蓝紫光 吸收光谱图示 K12教育资料（小初高学习） 1
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实验试剂 研磨时加无水乙醇 加少量SiO2和CaCO3 迅速、充分研磨 盛放滤液的试管管口加棉塞 滤纸预先干燥处理 滤液细线要直、细、齐 滤液细线干燥后再画一两次 滤液细线不触及层析液 溶解色素 研磨充分和保护色素 防止乙醇过度挥发 防止乙醇挥发和色素氧化 使层析液在滤纸上快速扩散 使分离出的色素带平整不重叠 使分离出的色素带清晰分明 防止色素直接溶解到层析液中 实验操作 制备滤纸条 画滤液细线 分离滤液中色素 分离色素 2．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 ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分； 收集到的滤 液绿色过浅 ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少； ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)； ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直；②滤液细线过粗 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
命题点(一) 色素提取和分离实验的过程与结果
1．(2016·江苏高考)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是( ) A．应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素 B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素 C．为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
解析：选B 在提取绿叶中的色素时，应先加入少量的CaCO3，再进行研磨，防止研磨过程中酸破坏叶绿素；即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素，只是滤液中色素的含量不多，分离后4条色素带较窄；若要获得总量10 mL的提取液，在研磨时应分次加入10 mL乙醇；层析完毕后应迅速记录结果，这是因为叶绿素在光下容易分解，导致色素条带很快消失，而不是随溶剂挥发消失。
2．(2015·江苏高考)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下
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列叙述正确的是( )
A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同 D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
解析：选ABC 根据“绿叶中色素的提取和分离实验”的实验结果可知，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ色素条带分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。由题图可知，正常光照与强光照相比，正常光照下叶绿素含量高，强光照下叶绿素含量低。强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照。叶绿素a的吸收光谱的吸收峰波长约为430 nm和660 nm，叶绿素b的吸收光谱的吸收峰波长约为460 nm和640 nm。画滤液线时，首先画出一条细线，待滤液干后，再重复画一两次，目的是增加滤液线中的色素含量，以便层析后获得更清晰的色素条带。
命题点(二) 叶绿体色素的种类和功能
3．(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( )
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成 B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 D．叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
解析：选A 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光；叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示；叶绿素吸收640～660 nm的红光，导致水光解释放O2。
4．(2016·全国卷Ⅱ)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
解析：选C 提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中。叶绿素分子中含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收。叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光不属于可见光。叶绿素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，故黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的颜色，即幼苗叶片表现为黄色。
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