“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

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

“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)是高一學(xué)生必做的分組實(shí)驗(yàn)，通過該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)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(rèn)識(shí)；通過觀察濾紙上的色素帶，學(xué)生對(duì)色素的顏色、含量、層析速度有直觀、深刻的印象。

原教材實(shí)驗(yàn)存在成功率較低、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通過以下改進(jìn)，可以較高提升實(shí)驗(yàn)的成功率，且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

1 材料選用的改進(jìn)

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(jìn)

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(yàn)，濾液中色素的濃度越高，實(shí)驗(yàn)的成功率越大，因此在實(shí)驗(yàn)操作中，有些試劑可替換或適當(dāng)減少用量。

2.2 改進(jìn)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(shí)驗(yàn)的效果對(duì)比

3 畫線方法的改進(jìn)

教材中采用毛細(xì)吸管畫線法。在實(shí)驗(yàn)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(diǎn)包括：1）效果好，色素分離更快，更平整；2）易畫出平直的細(xì)線，濾液線細(xì)且易晾干，相同時(shí)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(huì)劃損濾紙條，4）易購買，可重復(fù)使用，筆桿長(zhǎng)，操作方便。

4 裝置改進(jìn)

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(shí)，濾紙條易移動(dòng)，且層析液有毒，氣味刺鼻，在取放濾紙條時(shí)，易擴(kuò)散。

4.2 改進(jìn)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(shí)避免層析液的污染。此裝置的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)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(gè)班級(jí)在同一時(shí)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(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)室中偶然發(fā)現(xiàn)，教學(xué)用的白粉筆也可做該實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)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(jìn)行“畫色素濾液細(xì)線”的相應(yīng)操作，務(wù)必做到濾液細(xì)線細(xì)而直。

2）在分離時(shí)候?qū)追酃P有濾液細(xì)線的一端輕輕插入層析液中，同樣注意濾液細(xì)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(duì)白粉筆實(shí)驗(yàn)，還有很多問題需進(jìn)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(jìn)行色素分離的實(shí)驗(yàn)？

教材中提出的用圓形濾紙代替濾紙條進(jìn)行層析實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果也較好。

經(jīng)多次試驗(yàn)證明，采用改進(jìn)后的水浴方法、毛筆畫線法和自制層析燒杯后，學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)的四步改進(jìn).中學(xué)生物學(xué)，2011，27（5）：42.

［2]張連季.對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)的幾處改進(jìn)和分析.教育實(shí)踐與研究，2005（8）：60.