【摘 要】通過對于高中生物實驗“葉綠體色素的提取和分離實驗”的深入探究，從改進實驗材料、變換實驗形式和融合學科內(nèi)知識等方面，探討對該項實驗的改進和創(chuàng)新，從而進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和操作能力，同時增加學生的科學探究能力。

【關(guān)鍵詞】葉綠體色素；提??；分離；實驗改進

“葉綠體色素的提取和分離”實驗在中學生物學試驗中占有重要的地位。傳統(tǒng)的方法是以新鮮葉片為實驗材料，經(jīng)研磨過濾后得到含有色素的提取液，利用葉綠體中4種色素分子在石油醚、丙酮、苯以20：2：1的比例組成的層析液中擴散速度的不同，進而分離4種色素。這種方法得到的濾液純度低，且采用毛細吸管劃線的方法，很難使濾液中的色素處于同一起跑線上，使實驗往往不能取得很好的效果。此外，由石油醚、丙酮、苯組成的層析液對人體有害。在此，本文對該實驗提出了一些改進的意見，僅供參考。

一、葉片選擇

教材建議選用菠菜葉作為提取葉綠體中色素的材料。但研究發(fā)現(xiàn)菠菜葉、青菜葉、韭菜葉和蔥葉等含水量很高的葉片，在研磨和過濾時都很麻煩。首先由于菠菜葉中含有很高的水分，研磨時碎葉粘滑，充分研磨葉片的難度比較大，會浪費過多的課堂實驗時間；其次由于丙酮和水可以以任意比例互溶，葉片中含有的大量水分降低了丙酮的濃度，低濃度的丙酮只能溶解葉綠體中少部分的色素，因此在研磨之后必須先盡量多地擠濾掉葉泥中的水分再加入丙酮稍稍研磨，促使葉肉細胞的破壞和色素的溶解，這樣又增加了研磨和過濾的實驗步驟。

本文建議可以選用大葉黃楊葉、迎春花葉片、芍藥葉片和楊樹葉片等含水量較少的葉片。因為這些葉片只含有少量的水，待葉片被研磨得比較充分以后，再加入丙酮稍微研磨幾下，就可以過濾得到濃度很高的血紅色的色素濾液。這些葉片在取材方面也很方便，特別是大葉黃楊葉，校園里一年四季都可采集到。相比而言，迎春花的葉片和芍藥的葉片比大葉黃楊葉在研磨時要容易些。大葉黃楊葉和楊樹葉，由于其葉面革質(zhì)且含有較多的葉脈，研磨時比較費力氣。

二、裝置的改良

針對層析時，濾紙條容易掉到燒杯中，色素帶受到陽光的照射易分解情況，本文建議可以的做法是：

（l）取1個大頭針，將它的一端折成勾狀，另一端插人試管塞，再將1個回形針掛在勾上，用回形針夾住制備好的濾紙條，將試管塞塞住試管口，調(diào)節(jié)回形針高度可使層析液不沒及濾液細線。

（2）將不透光的紙用膠水粘成l個比試管略大的圓筒并套在試管外，遮擋陽光，使層析出的色素帶不致被光分解；或者將上述裝置放在黑暗處，同樣可以起到防止色素帶在光下分解的作用。

三、實驗用料

在這個實驗中，可以不用二氧化硅和碳酸鈣。二氧化硅本身就是固體小顆粒，加入二氧化硅以后研磨比較費力，而且研磨后的二氧化硅是極細小的顆粒，在過濾時還會堵塞脫脂棉，減慢過濾的速度。因此，本文建議，在研磨葉片時不加二氧化硅，那么怎樣才能充分地把葉片研磨得很細很細呢？辦法很簡單：把5g葉片剪碎以后，分多次加入研缽，當碎葉片被研磨成粘粘的葉泥以后，再繼續(xù)加入少許碎葉片接著研磨，直到把所有的碎葉片全部研磨好。由于每次只研磨少量的碎葉片，因此研磨時相當輕松，葉片又能被研磨得很細很細。研磨葉片時也不需要加入碳酸鈣。

四、方法的改進

（一）提取色素

獲取高濃度的色素提取液是該實驗成功的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般我們要求色素提取液呈墨綠色。為了得到墨綠色的色素提取液，我們可嘗試：

（l）稱取新鮮綠色葉片放人研缽中，和研缽一起放入冰箱-20℃冷凍4小時，然后取出進，行充分研磨。再加人6mL色素提取液，用4層紗布過濾，將濾液收集到試管或小燒杯中備用。這樣可以增加葉片的軟化度，有效破壞組織、細胞結(jié)構(gòu)，降低葉片含水量，從而提高葉綠體中色素的提取效率。

（2）稱取質(zhì)地柔軟、深綠色的草本植物的葉片，除去粗的葉脈和葉柄；分多次加人研缽，當碎葉片被研磨成粘粘的葉泥以后，再繼續(xù)加人少許碎葉片接著研磨，直到把所有的碎葉片全部研磨好。研磨時可向研缽中加人少量二氧化硅和碳酸鈣（也可不加），待研磨充分后，再加入少量氯化鈉（氯化鈉是強電解質(zhì)，能破壞色素中的膠體物質(zhì)，有利于色素的釋放）和6mL色素提取液，就出現(xiàn)了深綠色的液體，采用4層紗布包著研磨物并擠出濾液，得到墨綠色的色素提取液。

（二）制備濾紙條

一般根據(jù)實驗所選的試管而定。將干燥處理的濾紙順紙紋方向剪成長方形紙條，在紙條的一端1.5cm處折1條細線，并剪去內(nèi)角（剪角時最好使其與端線成70-800的夾角），另一端可在0.5cm處穿一小孔，以便將濾紙條掛在大頭針上，也可直接用回形針夾住濾紙條。

（三）劃濾液細線

課本上采用毛細吸管劃線，但在實際操作中，毛細吸管存在容易劃破濾紙、容易損壞和使用時間短等問題，常常會給學生實驗帶來很多不便，甚至有的學生會劃破手指，出現(xiàn)創(chuàng)傷流血事故。

鑒于此，本文建議更換材料：投影儀用的透明膠片不易破碎，可代替毛細吸管進行該實驗，從而可消除學生擔心使用毛細吸管而產(chǎn)生的心理負擔，消除安全隱患。方法是用透明膠片一側(cè)蘸取濾液，然后在濾紙條鉛筆線上輕按一下，待干燥后重復三次至四次，將濾紙反轉(zhuǎn)后重復上述操作。這樣按出的濾紙細線又細又齊。另外用單層擦鏡紙代替紗布過濾，可減少濾液的損失而使獲得的色素含量增加，提高分離效果。

作者簡介：程棋（1992-），女，黑龍江省大慶市人，民族：漢，職稱：中學二級教師，學歷：本科。

參考文獻：

[1]潘瑞熾，董愚得.植物生理學[M].北京：高等教育出版社，1995.

[2]周云龍.植物生物學[M].北京：高等教育出版社，1999.

[3]史賢鼎.葉綠體色素分離原理探討[J].生物學教學，2006， （3）：35 -36.

[4]包虹.葉綠體中色素提取和分離實驗課的案例分析[J].生物學教學，2006，（5）：34 -35.

[5]趙海云.高中生物學實驗設計專題教學策略[J].生物學教學，2005， （8）：41 -42.

[6]夏獻平.課改理念與高中生物教學實踐[J].中學生物教學，2006，（3）12 -13.

[7]黃偉，張梅.葉綠素提取和分離實驗的改進.生物學通報，2003，38（2）：56.