葉綠體中色素的提取和分離實驗創新與改進

摘要 “葉綠體中色素的提取和分離”實驗是高中必修實驗里的一個重點實驗，但是，本實驗又是一個驗證性實驗，學生只需按照教材所給定材料、方法按部就班完成即可，缺乏自主性、創造性。加之實驗過程操作煩瑣，有些操作方法所取得的實驗效果并不理想，所以在多次的實踐探討中我對本實驗從操作方法和實驗儀器上進行了創新與改進，取得了良好的效果。

關鍵詞 葉綠體中色素的提取和分離；濾紙條；層析缸

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X(2014)13-0006-02

“葉綠體中色素的提取和分離”實驗既突出了生物實驗在中學生物教學中的基礎性地位，又很好地加深了學生對上節課知識的理解和升華，鍛煉了學生的實驗操作基本技能。但本實驗操作過程復雜，有些操作方法并不能取得理想的實驗效果，為了適應新課改要求，筆者通過多年的實踐摸索，將此實驗由驗證性實驗改為探究性實驗，對一些操作方法和實驗儀器進行改進和創新。

1 原實驗方式的不足之處

研磨劑的配制學生只是按課本要求按順序添加無水乙醇、CaCO3、SiO2，并不能很深刻的理解添加這些物質的原理和作用。

過濾裝置課本要求用放置單層尼龍布的漏斗過濾濾液，但實際操作中這個方法耗時且費力。

畫線方法由于學生平時的實驗操作中很少用到毛細吸管，所以采用課本要求的方法劃線，很難做到濾液細線細、直、均勻的要求。

層析液的配制按照課本提供的石油醚:丙酮:苯＝20:2:1的配制方法配制出的層析液，效果并不是很理想，而且苯的揮發也易產生對學生身體的損害。

色素分離裝置分離色素是將濾紙條插入到加入層析液的燒杯中，為了防止層析液揮發，還可以給燒杯加蓋。而實際操作很難做到濾紙條在燒杯中保持豎直，也不能有效減少層析液的揮發。

分離色素的方法課本是讓色素在長形濾紙條上擴散分離，方法單一，不能很好地激發學生的創新思維。

2 實驗改進與創新

研磨劑的配制

試驗設計：

1）分別在A、B、C三個研缽中加入5克剪碎的新鮮菠菜葉；

2）A中加少量的二氧化硅和無水乙醇，B中加少量的二氧化硅、碳酸鈣和水，C中加少量的二氧化硅、碳酸鈣和無水乙醇；

3）經研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液（A黃綠色、B幾乎無色、C深綠色）；

4）分析實驗結果得出結論：碳酸鈣可以防止色素被破壞，色素可以溶于酒精但不溶于水。

通過分組對照，讓學生通過具體的實驗探究，更直觀更容易理解提取色素過程中所添加的各種物質的作用。

過濾裝置的改進將過濾用的尼龍布改為用棉花塞住漏斗口過濾，一個人就能獨立完成，而且過濾速度快，操作更為簡單。

畫線方法的研究這一步是本實驗的一個操作難點，學生很難用毛細吸管畫出細、直、均勻的濾液細線。如果用鋼筆沾色素、硬幣邊緣壓線、蓋玻片或者棉線畫線等，則操作起來更容易。

層析液的配制的改進采用石油醚:丙酮為10:1配制而成的層析液，分離色素的時間短于課本要求的20:1，且省去了有毒的苯試劑。

色素分離裝置的研究自制層析缸，用有機玻璃制作，濾紙條只需要從層析缸上蓋子的縫隙插入到層析液中，根據實驗需要可以選擇縫隙數量不同的蓋子做出調整，既可以有效防止層析液的揮發，還節約了層析液，一個實驗室兩個層析缸就可以滿足全班需要，而且操作更簡單。

分離色素的方法的創新

1）用圓形濾紙片分離。用圓形濾紙片分離，取平面培養皿1只，將一干燥的圓形定性濾紙蓋在培養皿中，在圓形濾紙（直徑為ll cm）中央滴上2～3滴色素提取液，靜置約1 min，在濾紙的中央點成圓形的色素斑。然后依次滴3～5滴層析液，每次間隔30 s左右，然后蓋上培養皿蓋，幾分鐘后，觀察結果會得到近似同心圓的4個色素環，由內而外分別是黃綠色、藍綠色、黃色和橙黃色。

2）用粉筆代替濾紙分離色素。取一支干燥的白色粉筆，在距其大頭一端1 cm處用含有色素液的細棉線刻出一圓環，待干后（可用電吹風吹干）重復刻2～3次（最好兩人合作）；把粉筆大頭一端放入層析缸中（圖1），觀察現象，色素將隨著層析液在粉筆上擴散形成4個顏色不同的圓，最上圈是橙黃色（胡蘿卜素），其次是黃色（葉黃素），再次是藍綠色（葉綠素a），最下圈是黃綠色（葉綠素b）；待4條色素帶明顯后，取出粉筆，晾干保存。

3 實驗總結與體會

中學生物學實驗教學的目的是培養學生的觀察能力、實驗操作能力、思維能力等，形成良好的科學態度和科學精神，而高中生物學實驗課又是達成生物學教學目標不可缺少的重要環節。我們要達到這個目標，不但要在知識上使學生學習與掌握生物學最基本的概念和規律，在技能上培養學生基本的實驗操作技能，更應該著重培養學生的觀察能力、思維能力、自學能力以及發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生良好的實驗方法以及基本的實驗能力和動手能力，并且在此基礎上進一步培養他們的獨立工作能力和創新能力。這就要求教師在平常的教學過程中首先要善思考，樂探究，敢失敗，會創新。只有這樣，才能做到對學生“授之以漁”。

參考文獻

[1]黃偉，張梅.葉綠體色素提取和分離實驗改進[J].生物學通報，2003，38(2):56.

[2]李淑俊，蔡劍萍，王國強，肖建平，徐亞南.葉綠體結構和功能的研究(Ⅲ):高等植物光合膜上Mg~(++)-ATP酶活力的溫度效應[J].植物生理與分子生物學學報，1980(1).

[3]張麗敏.葉綠體中色素的提取和分離實驗淺析[J].遼寧師專學報:自然科學版，2008(3).

[4]梁琍.葉綠體色素的提取、分離實驗中的幾個為什么及改良[J].銅仁學院學報，2007(5).

[5]劉家永，吳鳴建，沈國鵬，張留欽.天然β胡蘿卜素的研究[J].鄭州工業大學學報，1999(4).