“綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進

于丹丹 （深圳市光明新區(qū)高級中學(xué) 廣東深圳 518106）

“綠葉中色素的提取和分離”實驗是高一學(xué)生必做的分組實驗，通過該實驗，學(xué)生對葉綠體中色素的提取和用紙層析法分離提取到的色素有了深刻的認識；通過觀察濾紙上的色素帶，學(xué)生對色素的顏色、含量、層析速度有直觀、深刻的印象。

原教材實驗存在成功率較低、實驗效果不明顯、色素帶不分離、無色素帶等問題。筆者通過研究和多次實驗，發(fā)現(xiàn)通過以下改進，可以較高提升實驗的成功率，且實驗現(xiàn)象明顯。

1 材料選用的改進

教材中材料用新鮮的菠菜（Spinacia oleracea L.）綠葉，也可以用其他綠葉代替，如朱槿(Hibiscus rosa－sinensis Linn.）、蟛蜞菊葉［Wedelia chinensis（Osbeck.）Merr.］、勒杜鵑葉（Bougainvillea）等作為材料。以上替代材料均可從校園內(nèi)采摘，不受季節(jié)的限制，取材方便，無需花錢購買，更重要的是色素含量多，在操作中能夠提取出更多的色素。

2 研磨方法的改進

2.1 教材所用方法 人教版必修1生物學(xué)教材第97～98頁中采用加入少許二氧化硅和碳酸鈣的研磨方法，易導(dǎo)致研磨不充分，得到的濾液顏色較淺，從而使分離的色帶顏色過淺。

根據(jù)以往經(jīng)驗，濾液中色素的濃度越高，實驗的成功率越大，因此在實驗操作中，有些試劑可替換或適當(dāng)減少用量。

2.2 改進方法——水浴法

2.2.1 “水浴法”操作步驟

1）取上述4種植物綠色葉片各1 g（老葉、嫩葉不限），剪碎，分別放入4支試管底部，加95%酒精4 mL。

2）將4支試管置于同一沸水浴中加熱約2min，得到高質(zhì)量墨綠色的色素提取液。

2．2.2 “研磨法”操作步驟

1）取菠菜葉、朱瑾葉、勒杜鵑葉、蟛蜞菊葉各3 g，剪碎，分別放入研缽。2）加入少量二氧化硅和碳酸鈣，研磨至糊狀。3）加入6 mL無水乙醇，繼續(xù)研磨至均勻，靜置3 min過濾，得濾液。

2.3 2種方法比較分析（如表1）

表 1 “水浴法”與“研磨法”比較

2.4 色素分離結(jié)果 用“水浴法”提取的濾液和用“研磨法”提取的濾液做畫線和色素帶分離，效果如表2。

表2 利用“水浴法”和“研磨法”提取的濾液做分離實驗的效果對比

3 畫線方法的改進

教材中采用毛細吸管畫線法。在實驗操作中，筆者嘗試過涂抹法和毛筆畫線法。幾種畫線方法的比較如表3所示，畫線效果如圖1（見封四）所示。

表3 幾種畫線方法的比較

采用毛筆畫線法的優(yōu)點包括：1）效果好，色素分離更快，更平整；2）易畫出平直的細線，濾液線細且易晾干，相同時間內(nèi)可反復(fù)畫多次，保證濾液線含有足夠的色素；3）毛筆筆尖柔軟，不會劃損濾紙條，4）易購買，可重復(fù)使用，筆桿長，操作方便。

4 裝置改進

4.1 教材中原裝置 此裝置中濾紙條易貼壁，當(dāng)蓋上培養(yǎng)皿時，濾紙條易移動，且層析液有毒，氣味刺鼻，在取放濾紙條時，易擴散。

4.2 改進裝置——自制層析燒杯自制層析燒杯（圖2、圖3），可放多條濾紙條，位置固定，避免濾紙條之間的交叉或貼壁現(xiàn)象。濾紙蓋可減少層析液的揮發(fā)，同時避免層析液的污染。此裝置的優(yōu)點是制作簡便，用橡皮筋封口，可重復(fù)使用，不僅方便課后加液或回收，滿足本校22個班級在同一時間段使用，且層析液用量較少。

圖2 自制層析燒杯

圖3 層析燒杯層析過程圖

5 采用新“介質(zhì)”實驗

在實驗室中偶然發(fā)現(xiàn)，教學(xué)用的白粉筆也可做該實驗，且實驗效果很好。

用白粉筆替代濾紙條的具體方法是：

1）在白粉筆粗的一端重復(fù)進行“畫色素濾液細線”的相應(yīng)操作，務(wù)必做到濾液細線細而直。

2）在分離時候?qū)追酃P有濾液細線的一端輕輕插入層析液中，同樣注意濾液細線不要碰觸到層析液面，稍等片刻之后即可觀察到清晰的色素分離帶（圖4，見封四）。

針對白粉筆實驗，還有很多問題需進一步探究，例如，粉筆上下不一樣粗，是否有濾紙條所產(chǎn)生的“邊緣效應(yīng)”？其他吸水介質(zhì)是否也可進行色素分離的實驗？

教材中提出的用圓形濾紙代替濾紙條進行層析實驗，實驗效果也較好。

經(jīng)多次試驗證明，采用改進后的水浴方法、毛筆畫線法和自制層析燒杯后，學(xué)生實驗的成功率有了較大提高，接近100%，且分離出色素帶較為平整，能很好體現(xiàn)色素的種類和含量，與教材中的比例關(guān)系吻合。使用自制層析燒杯和采用毛筆畫線法，節(jié)約了實驗時間，更方便教學(xué)課間的安排。

［1]鐘燕.綠葉中色素的提取與分離實驗的四步改進.中學(xué)生物學(xué)，2011，27（5）：42.

［2]張連季.對高中生物實驗的幾處改進和分析.教育實踐與研究，2005（8）：60.