高考生物一轮复习 重点实验课 绿叶中色素的提取和分离课件 新人教版.ppt

一 实验原理 二 操作流程 提取色素 三 疑难点拨实验中的操作目的及注意事项 过程 注意事项 操作目的 提取色素 1 选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高 2 研磨时加95 乙醇 溶解色素 3 加少量sio2和caco3 研磨充分和保护色素 4 迅速 充分研磨 防止乙醇挥发 充分溶解色素 5 盛放滤液的试管管口加棉塞 防止乙醇挥发和色素氧化 过程 注意事项 操作目的 分离色素 1 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散 2 滤液细线要直 细 匀 使分离出的色素带平整不重叠 3 滤液细线干燥后再画一两次 使分离出的色素带清晰分明 4 滤液细线不触及层析液 防止色素直接溶解到层析液中 典例 下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题 分析回答 1 剪碎5g新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中 加入sio2后 经迅速研磨成糊状 发现糊状的研磨液呈现浅绿色 其原因是没有加入 使得 2 甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条 已重复几次画线 插入层析液 几分钟后取出观察 发现滤纸条上无色素分带现象 而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分带明显 甲同学实验失败的原因可能是 3 若选用在缺mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料 层析后滤纸条上只出现了两条色素带 其原因是 4 实验结束几天后 甲 乙两同学发现部分预留叶片已变黄 甲同学认为这是由于叶片中叶绿素降解所造成的 乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致 根据所学知识 设计实验来判断哪个同学的观点正确 实验过程 从预留的叶片中挑选出足量的 分量相等 大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片 分别编号为a b两组 实验结论 与b组相比 若a组滤纸条只有上面两条色素带或上面两条色素带较b组的窄 则 的观点是正确的 则 的观点是正确的 解析 1 在色素的提取过程中 研磨时要加入碳酸钙 防止叶绿素在研磨过程中被破坏 加入95 乙醇 让色素溶解并提取出来 2 乙同学滤纸条上无色素带 说明滤液细线中的色素溶解到层析液中 即层析液触及滤液细线 3 mg是合成叶绿素的必需元素 无mg不能合成叶绿素a和叶绿素b 4 通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少 某些色素是否含量增加 对照组选取正常未发黄的叶片 实验组选取已变黄的叶片 通过提取分离这两种叶片中的色素 比较各种色素的含量 得出结论 答案 1 碳酸钙和无水乙醇叶绿素分子受到破坏 色素没有被提取出来 2 层析液触及滤液细线 3 缺mg植物不能合成叶绿素 4 实验过程 在相同条件下 进行绿叶中色素的提取和分离实验 测定和记录实验结果 比较这两种叶片色素的组成和含量实验结论 甲同学 与b组相比 若a组滤纸条上面的两条色素较宽乙同学 一 本题创新角度分析该实验利用叶绿体中色素的提取和分离原理探究叶片变黄的原因 体现了高考命题来源于教材 又高于教材的原则 二 高考命题角度预测1 针对本实验的操作流程 分析收集到的滤液绿色过浅的原因及滤纸条上看不到色素带的原因有哪些 提示 1 收集到的滤液绿色过浅的原因 未加石英砂 二氧化硅 研磨不充分 使用放置数天的菠菜叶 滤液色素 叶绿素 太少 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提取色素 未加碳酸钙或加入过少 色素分子被破坏 2 滤纸条看不见色素带的原因 忘记画滤液细线 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 本实验还可以拓展为考查探究影响叶绿素合成的因素有哪些 提示 1 光是叶绿素合成的必要条件 植物在黑暗中不能合成叶绿素 因此呈现黄色 2 叶绿素的合成都需要酶的催化 叶绿素形成的最低温度为2 4 最适宜的温度为30 最高温度为40 秋天叶片变黄 是由于低温抑制叶绿素合成 同时原有的叶绿素分解的结果 3 镁是构成叶绿素的成分之一 缺镁时叶绿素合成受阻 铁 锰 铜 锌等是叶绿素形成过程中某些酶的辅助成分 因此缺少铁 锰 铜 锌等矿质元素时 也不能合成叶绿素 1 下列有关叶绿素的说法正确的是 a 叶绿素在高等植物体内有两种 叶绿素a呈黄绿色 叶绿素b呈蓝绿色b 叶绿体的类囊体膜和基质中均含有与光合作用有关的色素和酶c 叶绿体色素提取和分离实验中 在滤纸条上叶绿素a比叶绿素b扩散得慢d 叶绿素是光合作用中重要的物质 能吸收光能 解析 a错误 叶绿素a呈蓝绿色 叶绿素b呈黄绿色 b错误 叶绿体基质中只有与光合作用有关的酶而无叶绿素 c错误 滤纸条上叶绿素a比叶绿素b扩散得快 答案 d 2 右图是在 绿叶中色素的提取和分离 实验中得到的四条色素带 若将其置于暗室中 并用红光照射 色素带呈暗色的是 a b c d 解析 叶绿素a和叶绿素b吸收红光和蓝紫光 图中 是叶绿素a 是叶绿素b 答案 c 3 2013 广州模拟 某生物兴趣小组想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别 选择了新鲜菠菜的 绿叶 嫩黄叶 做 绿叶中色素的提取和分离 实验 实验结果如图 下列说法正确的是 解析 绿叶较嫩黄叶含有更多的叶绿素a和叶绿素b 在滤纸条上 上起的第三和第四条带分别代表叶绿素a和叶绿素b 绿叶组中叶绿素a和叶绿素b所代表的两条色素带更宽 答案 a 4 2011 江苏高考 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条解析 叶黄素主要吸收蓝紫光 在层析带上 从上至下 是第2条 答案 b 5 下列关于叶绿体的色素叙述错误的是 a 矿质元素能影响叶绿素的合成b 提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂c 低温条件下色素合成受阻d 黄化苗中无叶绿素 但有其他色素存在解析 mg是合成叶绿素的主要元素 提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮 相似相溶 形成色素液 层析液的作用是溶解并分离不同色素 这是两个不同的过程 低温会降低酶的活性进而影响色素的合成 黄化苗因缺光而不能产生叶绿素 所以变黄 但有其他色素存在 答案 b 6 2011 海南高考 红枫是一种木本观赏植物 在生长季节叶片呈红色 下列关于该植物的叙述 正确的是 a 红枫叶片不含叶绿素b 红枫叶片呈红色是因为吸收了红光c 红枫叶片能吸收光能进行光合作用d 液泡中色素吸收的光能用于光合作用解析 红枫叶片呈红色 是因为叶绿素含量少 呈现出了花青素的颜色 红枫叶片呈红色是吸收其他光而反射红光造成的 只有叶绿体中的色素能吸收光能进行光合作用 答案 c 7 2012 四川高考 科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体 该突变体对强光照环境的适应能力更强 请回答 1 提取水稻突变体的光合色素 应在研磨叶片时加入 以防止色素被破坏 用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素 缺失的色素带应位于滤纸条的 2 该突变体和野生型水稻的o2释放速率与光照强度的关系如图所示 当光照强度为n时 与野生型相比 突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率 当光照强度为m时 测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大 据此推测 突变体固定co2形成 的速率更快 对光反应产生的 消耗也更快 进而提高了光合放氧速率 3 如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变 将无法进行光合作用 其原因是 解析 1 研磨叶片时 添加碳酸钙可防止色素被破坏 叶绿素b在层析液中的溶解度最小 扩散的速度最慢 所以在层析时 叶绿素b色素带在滤纸条的最下端 2 分析曲线可知 当光照强度为n时 突变体与野生型水稻的o2释放速率相等 但是因为突变体的呼吸速率较野生型的强 所以突变体单位面积叶片中叶绿体的o2产生速率较大 在光合作用碳反应过程中 co2与c5合成c3 光反应为碳反应提供nadph和atp 3 极少数处于特殊状态下的叶绿素a能转化光能 所以叶绿素a完全缺失 则不能进行光能的转化 光合作用无法进行 答案 1 caco3最下端 2 较大c3nadph atp 3 缺失叶绿素a不能完成光能转换 必备答题流程 图表分析类试题的解答 三步曲 审读题干文字 标题 图表 注释及设问 获取关键信息 对应设问 深入解读图示 曲线 表格信息 首先是识标 坐标轴或标题含义 其次是明点 对比各曲线或表格各项间的异同 明确关键点变化的原因 最后是析图 析线或析表 理清各曲线的变化趋势或表格各项间的内在联系 联系教材基础知识 构建基础知识与问题的关联点 准确规范答题 超链接 案例技法展示 注 图中序号及方框是为方便试题分析所加 1 曲线 中 6 00 10 00之间净光合速率明显加快 这是因为随着光照强度的增加 光反应产生的 不断增多 促进了光合作用的进行 2 曲线 中 比较8 00和12 00两个时刻 单位时间 单位叶面积制造的有机物总量 填 一定 或 不一定 相等 14 00时净光合速率明显降低 原因是 3 12 00 14 00之间和16 00 18 00之间导致曲线 下降的主要外界因素分别是 4 在水分条件相对较好的沟底 14 00 16 00之间 雌 雄株单位时间 单位叶面积有机物积累量的大小情况是雄株 雌株 填 或 5 由图中数据可知 土壤水分含量的变化对中国沙棘 填 雄株 或 雌株 净光合速率的影响较大 填 雄株 或 雌株 更适合在干旱地区生存 信息 题干坐标图表示的是沙棘净光合速率随时间的变化曲线 信息 由曲线 的变化趋势可知 在光照强度最强时 12 14时 净光合速率反而下降 信息 坐标中四条曲线自上而下的顺序是 沟底 雄株 沟底 雌株 坡面 雌株 坡面 雄株 即坡面雄株净光合速率最弱 信息 设问 2 中 曲线 在8 00和12 00两个时刻 净光合速率相等 解读 由信息 可知 曲线 在8 00时和12 00时的呼吸速率不一定相等 且净光合速率 真正光合速率 呼吸速率 因此 即使净光合速率相同 制造有机物总量 真正光合速率 也不一定相同 解读 由信息 可联想到夏季中午的 光合午休 现象 即12 00 14 00之间导致曲线 下降的主要外界因素是气孔关闭 影响了co2的供应 解读 由信息 可知 曲线 坡面 雄株 代表的净光合速率最弱 即雌株更适宜在干旱地区生存 1 设问 1 可联系 光合作用中光反应阶段的产物是 h atp和氧气 其中 h atp为暗反应阶段的原料 2 设问 2 4 可联系 净光合速率 真正光合速率 呼吸速率 净光合速率可用单位时间 单位面积co2的吸收量或o2的释放量等表示 真正光合速率可用单位时间 单位叶面积制造的有机物总量等表示 3 设问 3 可联系 北方夏季中午 光合午休 现象光照太强 温度太高 气孔关闭 co2供应不足 光合速率下降 即引起 光合午休 的直接原因是co2供应不足 标准答案 失分防范 1 h 和atp 答 nadph和活跃的化学能 也得分 答 h和atp 不得分 只答其中一项不得分 2 不一定气孔关闭 影响了co2的供应 答 co2供应不足 也得分 只答 气孔关闭 不得分 3 co2浓度光照强度 答 co2和光照 也得分 答 水分 温度等 不得分 4 标准答案 失分防范 5 雄株雌株 看清坐标曲线中右侧的注释 避免雄株与雌株颠倒 易错探因 1 因未理清净光合速率与真正光合速率的关系 只是根据净光合速率相等 便错误地认为制造有机物的总量也相等 2 因不理解 光合午休 现象的原因 而不能准确回答设问 3 大题冲关集训 1 将一定数量的生长良好的盆栽植物移入密闭的温室中栽培 栽培期间利用自然光 在温度适宜的条件下测得的24小时内co2浓度曲线如下图所示 据图回答问题 1 与bc段相比 cd段的形成原因是 de段曲线下降的原因是 2 ab段和ef段光合作用的速率等于 3 由图可知该植物长期在该密闭温室中能否正常生长 填 能 不能 或 无法判断 4 在e点敞开棚顶后光合作用速率的变化如何 填 变大 变小 不变 或 无法判断 解析 题图表示一昼夜中温室内co2浓度的变化曲线 与bc段相比 cd段的形成原因是co2浓度太高或o2太少 de段光照逐渐增加 光合速率大于呼吸速率 故co2浓度下降 ab段和ef段 co2的浓度不变 此时光合速率等于呼吸速率 若该植物长期生活在密闭温室中 没有co2的补充将不能正常生长 e点敞开棚顶后 大气中co2进入温室 使其光合速率变大 答案 1 co2浓度太高或o2太少光合作用强度大于呼吸作用强度 2 呼吸作用速率 3 不能 4 变大 2 下图1表示人参叶肉细胞内的部分代谢过程 甲 丁表示物质 表示过程 科研人员研究了不同环境条件下co2浓度对人参叶片净光合速率的影响 并得到如图2 3所示的曲线 请回答下列问题 1 图1中发生在线粒体中的生理过程有 过程中 h 的作用是 甲和丁依次表示 2 从图2可知 与20 相比 温度为15 时 增加co2浓度对提高净光合速率效果 填 显著 或 不显著 其原因是 3 从图3可知 当光照强度为180 mol光子 m 2 s 1时 增加co2浓度对人参叶片净光合速率的影响幅度不大 原因是在这种条件下 图1中 填标号 过程中产生的 较少 解析 1 有光直接参与的是光反应 光反应生成的两种产物参与暗反应 因此 分别表示在叶绿体中进行的光反应和暗反应 表示在细胞质基质中进行的细胞呼吸的第一阶段 表示在线粒体基质中进行的有氧呼吸的第二阶段 表示在线粒体内膜上进行的有氧呼吸的第三阶段 因此 图1中发生在线粒体中的生理过程有 表示暗反应 光反应产生的 h 参与三碳化合物的还原 甲表示光反应产生的atp 丁表示光反应产生的氧气 氧气参与有氧呼吸的第三阶段 2 从图中可以看出 与20 相比 温度为15 时 增加co2浓度对提高净光合速率效果不显著 原因是 温度低时 参与光合作用的酶活性低 3 光照强度直接影响 光反应 光照强度较小时 光反应产生的 h 和atp较少 从而影响暗反应的进行 答案 1 还原三碳化合物atp o2 2 不显著温度低 酶活性低 3 h atp 3 2012 广东高考 荔枝叶片发育过程中 净光合速率及相关指标的变化见下表 叶片 发育时期 叶面积 最大面积的 总叶绿素含量 mg g fw 气孔相对开放度 净光合速率 molco2 m2 s a 新叶展开前 19 2 8 b 新叶展开中 87 1