2016高考生物大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)遷移應(yīng)用 探究活動(dòng) 1.3.2葉綠體色素的提取與分離學(xué)案 中圖版

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1、 【全程復(fù)習(xí)方略】2016高考生物大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)遷移應(yīng)用 探究活動(dòng) 1.3.2葉綠體色素的提取與分離學(xué)案 中圖版 【應(yīng)用點(diǎn)撥】綠葉中色素提取的原理是葉綠體中色素易溶于有機(jī)溶劑，分離的原理是利用各種色素在層析液(有機(jī)溶劑)中溶解度不同，導(dǎo)致在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，從而在濾紙條上形成不同的色素帶。利用這個(gè)原理，可以通過(guò)觀察色素帶的變化判斷外界因素對(duì)色素形成的影響，也可以依據(jù)不同種類(lèi)色素對(duì)光的吸收情況判斷哪種色素或色素帶缺失。 熱點(diǎn)應(yīng)用一 探究pH對(duì)葉綠體中色素穩(wěn)定性的影響 原理解讀 酸性條件下葉綠素被破壞，葉綠素提取液的顏色發(fā)生變化 【典例1】(2011·廣東高考)中國(guó)的飲食講究

2、“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.提取葉綠素： 綠色葉片提取液→過(guò)濾液→濃縮液→葉綠素粗產(chǎn)品 Ⅱ.探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響： 取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法和結(jié)果如下表。 實(shí)驗(yàn) 組號(hào) 葉綠素溶液 (mL) 調(diào)pH至 處理時(shí)間 (min) 溶液 顏色 ① 3.0 Y 10 綠色 ② 3.0 7.0 10 綠色 ③ 3.0 6.0 10 黃綠色 ④ 3.0 5.0 10 黃褐色 注：葉綠素被破

3、壞后變成黃褐色。 根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答： (1)提取食用葉綠素的X應(yīng)該為_(kāi)______________，原因是_____________。 (2)表中Y應(yīng)該為_(kāi)_____________，原因是____________________。 (3)若用作食品色素，天然葉綠素不適用于____________食品，否則_______。 (4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請(qǐng)你提供檢測(cè)方法并寫(xiě)出主要步驟。 【解題指南】解答本題要特別關(guān)注三點(diǎn)： (1)理解題干中的關(guān)鍵字眼的含義：如“綠色”“食用”表明顏色和無(wú)毒性。 (2)準(zhǔn)確判斷實(shí)驗(yàn)中的自變量和因變量。 (3)使用

4、規(guī)范的學(xué)科語(yǔ)言答題：如濾紙條、層析液、色素帶等。 【解析】(1)從題目中信息可知，提取的葉綠素用于食品生產(chǎn)，所以選用的提取液一定是對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害的有機(jī)溶劑。 (2)從題意可得出：“探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響”，實(shí)驗(yàn)的自變量是“pH”；據(jù)表中信息可以看出因變量是“溶液顏色”；本實(shí)驗(yàn)采用設(shè)計(jì)pH梯度進(jìn)行定量探究。分析表格可知，②③④組的pH相差1.0，可推斷pH梯度值是1.0，因此實(shí)驗(yàn)組①的pH應(yīng)是8.0。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，不同實(shí)驗(yàn)組葉綠素溶液的量及處理時(shí)間都要嚴(yán)格遵循等量原則和單一變量原則。 (3)當(dāng)pH小于6.0時(shí)，葉綠素被破壞變成黃褐色，導(dǎo)致葉綠素溶液顏色發(fā)生改變。因此在使用葉

5、綠素做食品色素時(shí)，一定要控制好pH，不能低于6.0，即葉綠素不能用作酸性食品的色素。 (4)根據(jù)不同色素在層析液中的溶解度不同，可利用紙層析法檢測(cè)該葉綠素產(chǎn)品，若只有葉綠素，則濾紙條上只有兩條色素帶(葉綠素a和葉綠素b)，若含有其他色素則濾紙條上會(huì)有多條色素帶。 答案：(1)對(duì)人體無(wú)害的有機(jī)溶劑(食用酒精) 葉綠素溶于有機(jī)溶劑和應(yīng)考慮溶劑對(duì)人體的影響 (2)8.0　以1.0作為pH梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (3)酸性　葉綠素被破壞會(huì)造成食品失綠而影響品質(zhì) (4)紙層析法，其主要步驟：①制備濾紙條，②畫(huà)濾液細(xì)線，③用層析液分離色素，④觀察色素帶。 熱點(diǎn)應(yīng)用二 探究礦質(zhì)元素缺乏對(duì)葉綠體中色素含

6、量的影響 原理解讀 N、Mg、P等礦質(zhì)元素供應(yīng)不足，導(dǎo)致葉綠體中色素合成減少， 葉片顏色發(fā)生改變 【典例2】(2015·聊城模擬)植物的生長(zhǎng)發(fā)育需要根從土壤中吸收水分和各種礦質(zhì)元素，科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)土壤中缺磷，會(huì)導(dǎo)致植株矮小，葉色暗綠。依據(jù)葉色變化判斷可能是缺少類(lèi)胡蘿卜素，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究葉色暗綠是否是因?yàn)槿绷自斐深?lèi)胡蘿卜素缺乏所致。 實(shí)驗(yàn)所需主要用具、試劑：燒杯、漏斗、試管、研缽、完全培養(yǎng)液、僅缺磷的完全培養(yǎng)液、丙酮、石英砂、CaCO3、層析液等。 實(shí)驗(yàn)材料：正常生長(zhǎng)的黃瓜幼苗。 實(shí)驗(yàn)假設(shè)：___________________________。 實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：取兩個(gè)燒杯編

7、號(hào)為A、B，各放入同樣數(shù)量、____________________________________的黃瓜幼苗。 第二步：A燒杯中加入____________，B燒杯中加入等量________________________，置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)，培養(yǎng)到兩組黃瓜苗葉片出現(xiàn)顏色差異為止。 第三步：分別從A、B兩組中選取________，用________提取葉片色素，用________法分離色素，觀察比較______________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)： (1)A、B兩組類(lèi)胡蘿卜素色素帶寬度和顏色一致，說(shuō)明

8、缺磷導(dǎo)致的葉色暗綠，不是由于類(lèi)胡蘿卜素缺乏所致。 (2)?______________________________________。 【解析】實(shí)驗(yàn)假設(shè)：實(shí)驗(yàn)假設(shè)的提出要依據(jù)題目所給的背景材料以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹谋尘爸锌芍~色變化可能是缺少類(lèi)胡蘿卜素引起的，我們要探究葉色暗綠是否是因?yàn)椤叭绷自斐深?lèi)胡蘿卜素缺乏”所致。所以，本實(shí)驗(yàn)假設(shè)為缺磷導(dǎo)致類(lèi)胡蘿卜素缺乏，引起葉色暗綠。 實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循單一變量原則，其他無(wú)關(guān)變量應(yīng)該相同，故A、B兩燒杯內(nèi)除含磷量不同外，其他影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素應(yīng)全部一樣，如黃瓜幼苗的苗齡相同，長(zhǎng)勢(shì)相同等。依據(jù)探究目的，觀察目標(biāo)為“A、B兩組色素帶中類(lèi)胡蘿卜素色素帶的寬

9、度和顏色的深淺”。根據(jù)“實(shí)驗(yàn)所需主要用具、試劑”，確定用“紙層析法”提取色素，提取色素的溶劑為丙酮。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)：對(duì)比A、B兩組類(lèi)胡蘿卜素色素帶寬度和顏色，由是否一致來(lái)判斷實(shí)驗(yàn)假設(shè)是否正確。 答案：實(shí)驗(yàn)假設(shè)：缺磷導(dǎo)致類(lèi)胡蘿卜素缺乏，引起葉色暗綠 實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：同一品種且長(zhǎng)勢(shì)相近、苗齡相同 第二步：完全培養(yǎng)液　僅缺磷的完全培養(yǎng)液 第三步：等量葉片　丙酮　紙層析　A、B兩組色素帶中類(lèi)胡蘿卜素色素帶的寬度和顏色的深淺 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)： (2)A組比B組類(lèi)胡蘿卜素色素帶寬度大、顏色深(或B組缺少類(lèi)胡蘿卜素色素帶)，說(shuō)明缺磷導(dǎo)致的葉色暗綠，是由于類(lèi)胡蘿卜素缺乏所致 熱點(diǎn)應(yīng)用三 判斷

10、某種色素帶的缺失和對(duì)光的吸收差異 原理解讀 葉綠素中每種色素吸收特定的光線，且每種色素在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶位置不同，可以由某種色素含量異常來(lái)判斷光線的吸收情況和色素帶的情況，也可反過(guò)來(lái)進(jìn)行 【典例3】(2011·江蘇高考)某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(　　) A.光吸收差異顯著，色素帶缺第2條 B.光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條 C.光吸收差異顯著，色素帶缺第3條 D.光吸收差異不顯著，色素帶缺第3條 【解析】選B。葉綠體中吸收紅光的色素是葉綠素，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以葉黃素缺失突變體，對(duì)紅光吸收沒(méi)有影響，色素帶上葉黃素位于第2條，故缺第2條色素帶。 【方法技巧】四種色素在濾紙條上的位置及吸收光類(lèi)型判斷 色素種類(lèi) 色素帶位置 (從上至下) 主要吸收光 的類(lèi)型 胡蘿卜素 第一條 藍(lán)紫光 葉黃素 第二條 葉綠素a 第三條 藍(lán)紫光和紅光 葉綠素b 第四條 - 4 -