叶绿体色素的提取和分离
原理
(1)各种色素能溶解在有机溶剂(无水乙醇等)中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来。
(2)各种色素都能溶解在层析液中,但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,因而不同色素可以在滤纸上通过扩散分开,各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。
实验过程
观察结果
滤纸条上色素带有四条,由上到下分别是胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b,
实验要点及注意事项
1、实验中几种化学药品的作用
①加入少量SiO2,可破坏细胞结构,使研磨更充分,便于色素完全释放。
②加入少量CaCO3,,可以中和细胞内的有机酸,防止有机酸夺取叶绿素中的镁离子使叶绿素破坏,从而起到保护色素的作用。但SiO2.和CaCO3的加入量要少,否则滤液杂质多、混浊、颜色浅,实验效果差。 2、实验成功的关键
①叶片要新鲜,颜色要深绿,保证色素的含量。
②研磨要迅速充分。叶绿素不稳定,易被破坏,时间过长或研磨不充分都会导致色素的量太少而使实验失败。
③滤液细线不仅要求细、直、均匀,而且要求含有较多的色素(可以重复画二至三次)。
④滤液细线不能触及层析液,否则色素溶解到层析液中,将得不到清晰的色素带。
3、注意事项
①制备滤纸条时,要剪去两角,这样可以减小边缘效应,使色素在滤纸上扩散均匀,便于观察实验结果。 ②收集滤液后,要及时用棉塞将试管口塞紧,防止滤液挥发。
4、滤纸条上的滤液细线,不能触及层析液的原因:滤纸条上的滤液细线如触及层析液,滤纸上的叶绿体色素就会溶解在层析液中,实验就会失败。
5、提取和分离叶绿体色素的关键:
(1)提取叶绿体色素的关键是:①叶片要新鲜、浓绿;②研磨要迅速、充分;③滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧,以免滤液挥发。
(2)分离叶绿体色素的关键是:①是滤液细线要细且直,而且要重复划几次;②是层析液不能没及滤液线。
6、收集到的色素滤液绿色过浅,可能原因如下:
①未加二氧化硅,研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶,滤液中色素(叶绿素)太少,绿色过浅。
③一次加入大量的95%的乙醇,提取浓度太低(正确做法:分次加入少量95%的乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少导致色素分子被破坏。
7、如果滤纸条色素带重叠,原因可能是滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
冬季寒潮过后,紫云英的部分叶片会变红。为了探究紫云英叶片变红的原因,某校的同学们进行了如下实验探究。
实验假设:紫云英叶片变红与叶片的叶绿体中胡萝卜素含量增加有关。
实验材料:略
实验步骤:
①在同一紫云英植株上取叶龄相同的________________各若干片。各称取5克叶片剪碎后放入A、B两个研钵中。
②分别向A、B两个研钵中加入适量二氧化硅和碳酸钙,再___________________。
③用__________法分离滤液中色素,得到两组滤纸条。
④观察、比较、分析两组滤纸条上的色素带。
请回答:
(1)请在上面空格处补充相关内容。
(2)实验步骤③分离滤液中色素依据的实验原理是:叶绿体中的色素在层析液中的________不同,随层析液在滤纸条上_________不同,从而将它们分离开。
(3)根据实验假设,同学们应着重观察和比较两组滤纸条上从上到下的第____条色素带。
(4)实验预期和结论:两组相比,若____________,则假设成立;否则,假设不成立。
(5)在本次探究中,几乎所有的同学都证明了上述假设不成立。那么,根据你掌握的细胞学知识,请提出新的实验假设:___________________________________________。在叶绿体色素的提取和分离实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是
①未加石英砂、研磨不充分 ②一次加入大量的无水酒精提取 ③分次加入少量无水酒精提取 ④使用放置数天的菠菜叶[ ]
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④提取和分离叶绿体中色素的正确顺序应该是 [ ] A.进行纸层析制取滤液在滤纸条上画线将实验材料研磨
B.制取滤液进行纸层析在滤纸条上画线制取滤液再画线
C.将实验材料剪碎、研磨在滤纸条上画线制取滤液进行纸层析
D.将实验材料剪碎、研磨制取滤液在滤纸条上画线进行纸层析用纸层析法分离叶绿体中的色素,四种色素扩散速度最快和最慢的分别是 [ ] A.叶绿素a ;胡萝卜素
B.叶绿素b ;胡萝卜素
C.胡萝卜素;叶绿素a
D.胡萝卜素;叶绿素b叶绿体色素的纸层析结果显示,叶绿素b位于层析滤纸的最下端,主要原因是 [ ]
A.分子量最小
B.分子量最大
C.在层析液中的溶解度最低
D.在层析液中的溶液度最高在进行叶绿素提取和分离的实验时,不能让层析液没及滤液细线的原因是 [ ] A.滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果
B.滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散
C.色素会溶解在层析液中而使结果不明显
D.滤纸条上的几种色素会混合起来取生长壮况相同的两组番茄幼苗,置于下表中所列A、B两种培养液中,在相同的适宜条件下培养,甲组用A培养液,乙组用B培养液。(下表中的“+”表示有,“-”表示无) (1)若干天后,发现两组番茄苗下部叶片颜色不同:甲组呈_________;乙组呈____________。
(2)为了证明发生此现象的原因,分别取两组不同颜色的等量叶片提取液、分离叶绿体色素,层析结果表明:两组叶片类胡萝卜素颜色相同,但是乙组叶绿素的颜色比甲组的____________,其原因是____________________。
(3)该实验采用的方法可用来研究:_________________。提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是 [ ] A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素处于滤纸最上方,是因为其在滤液中的溶解度最高下列有关“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述正确的是 [ ]
A.加入碳酸钙防止滤液挥发
B.用NaCl溶液提取叶片中的色素
C.用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素
D.加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨有关叶绿体中色素的提取和分离的叙述除哪一个外均正确 [ ] A.此实验主要验证叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色
B.色素带最宽、最窄的分别是叶绿素a 和胡萝卜素
C.研磨时加二氧化硅充分破坏叶绿体,以获得更多的色素
D.扩散速度最慢的是叶绿素b,呈蓝绿色“叶绿体中色素的提取和分离”实验中,滤纸条上扩散速度最快的色素及其主要吸收的光是 [ ]
A.胡萝卜素,蓝紫光
B.叶绿素a,红光和蓝紫光
C.叶绿素b,红光和蓝紫光
D.叶黄素,蓝紫光实验室利用洋葱、菠菜等实验材料可进行下列实验: A.观察植物细胞的有丝分裂 B.观察植物细胞的质壁分离与复原 C.观察植物细胞的叶绿体 D.叶绿体中色素的提取和分离
(1)A、B两项实验中,供观察洋葱的最佳部位依次是 ___________,___________。
(2)在进行C项实验中,欲在显微镜下观察到形体较大的叶绿体,应用的目镜和物镜组合是(如上图)_________和________。
(3)在进行A项实验中,观察装片时,看到处在________期的细胞数目最多,其原因是____________________________。
(4)D项实验中,滤纸条上色素分离后扩散速度最快的色素是______________。
(5)关于D项实验的说法正确的是_________(多选)
A.提取叶绿体中的色素时需添加的药品是丙酮和二氧化硅
B.滤纸条上的色素带自上而下依次是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b
C.分离色素利用的原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同
D.相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素下图为新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法正确的是 [ ] A.甲色素能吸收、转化光能
B.丁色素在丙酮中溶解度最小
C.乙色素含有矿质元素C、H、O、N、Mg
D.如果研磨时未加,滤液中甲和乙的含量会显著减少下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是 [ ]
A.叶绿体中的四种色素分布在囊状结构薄膜上
B.四种色素均可溶于无水乙醇
C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲
D.发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙某同学在做色素分离实验过程中,积极改进实验。设计了如下图实验,由此在吸水纸上得到四个同心圆,试问同心圆的最外层色素圈为: [ ]
A.叶绿素a
B.叶绿素b
C.叶黄素
D.胡萝卜素分别在A、B、C三个研钵中加5g剪碎的鲜菠菜叶,并按下表(表中“+”表示添加,“-”表示不加)所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。 (1)A处理得到的溶液颜色是_______,原因是________________________。
(2)B处理得到的溶液颜色是_______,原因是________________________。
(3)C处理得到的溶液颜色是_______,原因是________________________。分别在A、B、C三个研钵中加5g剪碎的鲜菠菜叶,并按下表(表中“+”表示添加,“-”表示不加)所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。 (1)A处理得到的溶液颜色是___________,原因是___________。
(2)B处理得到的溶液颜色是____________,原因是____________。
(3)C处理得到的溶液颜色是______________,原因是_______________。下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。不正确的是 [ ] A.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上
B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
C.四种色素在层析液中溶解度最大的是乙
D.四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光叶绿体的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是 [ ] A.色素提取液中的不同色素已经分层
B.阳光的照射使各种色素彼此分开
C.滤纸对各种色素的吸附力不同
D.酒精使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同对圆形滤纸中央点上的叶绿体色素滤液进行色素分离,会得到近似同心的四圈色素环,排在最外圈的色素是 [ ]
A.橙黄色的胡萝卜素
B.黄色的叶黄素
C.蓝绿色的叶绿素a
D.黄绿色的叶绿素b下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.色素乙在滤纸上的扩散速度最快
B.提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解
C.水稻在开花时节,叶片中色素量是(甲十乙)<(丙十丁)
D.四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最大下列关于生物学实验操作、实验结果、实验现象及原理的描述中,正确的是 [ ] A.用纸层析法分离菠菜滤液中的色素时,橙黄色的色素带距离所画滤液细线最远
B.用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原过程
C.探究酵母菌的呼吸方式可以用是否产生二氧化碳来予以确定
D.可用本尼迪特试剂鉴定甘蔗中的蔗糖下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法不正确的是 [ ] A.叶绿体中甲、乙、丙、丁四种色素都分布在类囊体薄膜上
B.衰老叶片中甲、乙色素的含量显著减少
C.甲、乙、丙、丁四种色素均可溶于有机溶剂
D.丙、丁两种色素主要吸收红光和蓝紫光下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况,下列相关说法不正确的是 [ ] A.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上
B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲
D.发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”“植物细胞的吸水和失水”“叶绿体中色素的提取和分离”“观察DNA和RNA在细胞中的分布”四个实验的共同点是 [ ] A.实验设计中都需要有对照
B.实验过程中都要加热
C.实验结果都有颜色变化
D.实验材料都要保持生物活性绿叶中色素的提取和分离实验中,如用体积分数为95%的乙醇作为溶剂时,需要加入适量的_________,以除去乙醇中的水分。为防止研磨中色素被破坏,应向研钵中放入少许__________。在层析结果的滤纸条上,相邻两色素带间距离最大的是____。 用纸层析法分离叶绿体中的色素,在滤纸条上,色素带从上至下依次为 [ ] A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
B.叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a
C.叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
D.叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素叶绿体的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是 [ ] A.色素提取液中的不同色素已经分层
B.阳光的照射使各种色素能彼此分开
C.色素在层析液中的溶解度不同
D.无水乙醇使色素溶解,并且彼此分离的扩散速度不同下图所示为叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答: (1)图中步骤①加入研钵内的物质:A________10mL,作用是________;B_______少许,作用是研磨得充分;C____________少许,作用是__________。
(2)图中步骤②将糨糊状的研磨液倒人漏斗中,漏斗底部放有__________。
(3)图中步骤③剪去两角的作用是____,画滤液细线的要求是__________。
(4)图中步骤④中关键应注意___________;加盖的目的是_________;色素带最宽的是________,扩散速度最快的是___________。下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确是 [ ] A.色素乙在滤纸上的扩散速度最快
B.提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解
C.水稻在开花时节,叶片中色素含量是(甲+乙)<(丙+丁)
D.四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最大下列对实验的相关叙述,正确的是 [ ] A.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定
B.纸层折法分离叶绿体色素的实验结果表明,叶绿素b在层析液中溶解度最低
C.调查人群中某种遗传病的发病率时,应选择有遗传病史的家系进行调查统计
D.鉴定蛋白质时,应将双缩脲试剂A液和B液混合以后再加入待检组织样液中下列对有关实验的描述中,错误的是 [ ] A.分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同
B.用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程
C.观察叶片细胞的叶绿体时,先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察
D.甲基绿染色可使人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为__________。
(2)该同学改变层析液组成后继续进行实验,滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条,用乙醚分别溶解条带上的色素,浓缩后用分析仪器检测,通过分析色素溶液的______来判断条带的色素种类。
(3)实验结束几天后,乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄,乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的,丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识,你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确?在“绿叶中色素提取和分离”的实验中为什么要剪掉滤纸条的两角? 在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是
①未加石英砂,研磨不充分 ②一次加入大量的无水乙醇提取 ③分次加入少量无水乙醇提取 ④使用放置数天的菠菜叶[ ] A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④下列有关“叶绿体色素的提取和分离”的实验叙述正确的是 [ ] A.加入碳酸钙防止滤液挥发
B.用NaCl溶液提取叶片中的色素
C.用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素
D.加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验描述中,不属于实验要求的是 [ ] A.提取高等植物绿叶中的色素
B.用纸层析法分离色素
C.了解各种色素的吸收光谱
D.验证叶绿体中所含色素的种类下列哪组是影响叶绿体色素分离效果的关键因素
①选取植物 ②研磨 ③过滤 ④画滤液细线 ⑤层析时不要让滤液细线触及层析液 ⑥观察色素带[ ] A.①②⑤
B.①②③
C.②③④
D.②③⑥关于绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因的叙述,错误的是 [ ] A.提取液中的不同色素的相对分子质量不同
B.在层析液中,溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散速度快
C.层析液使色素溶解后因扩散速度不同而彼此分离
D.阳光的照射使各种色素能彼此分开提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是 [ ] A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素在滤纸最前方,是因为其在提取液中的溶解度最高
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