“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进

于丹丹 （深圳市光明新区高级中学 广东深圳 518106）

“绿叶中色素的提取和分离”实验是高一学生必做的分组实验，通过该实验，学生对叶绿体中色素的提取和用纸层析法分离提取到的色素有了深刻的认识；通过观察滤纸上的色素带，学生对色素的颜色、含量、层析速度有直观、深刻的印象。

原教材实验存在成功率较低、实验效果不明显、色素带不分离、无色素带等问题。笔者通过研究和多次实验，发现通过以下改进，可以较高提升实验的成功率，且实验现象明显。

1 材料选用的改进

教材中材料用新鲜的菠菜（Spinacia oleracea L.）绿叶，也可以用其他绿叶代替，如朱槿(Hibiscus rosa－sinensis Linn.）、蟛蜞菊叶［Wedelia chinensis（Osbeck.）Merr.］、勒杜鹃叶（Bougainvillea）等作为材料。以上替代材料均可从校园内采摘，不受季节的限制，取材方便，无需花钱购买，更重要的是色素含量多，在操作中能够提取出更多的色素。

2 研磨方法的改进

2.1 教材所用方法 人教版必修1生物学教材第97～98页中采用加入少许二氧化硅和碳酸钙的研磨方法，易导致研磨不充分，得到的滤液颜色较浅，从而使分离的色带颜色过浅。

根据以往经验，滤液中色素的浓度越高，实验的成功率越大，因此在实验操作中，有些试剂可替换或适当减少用量。

2.2 改进方法——水浴法

2.2.1 “水浴法”操作步骤

1）取上述4种植物绿色叶片各1 g（老叶、嫩叶不限），剪碎，分别放入4支试管底部，加95%酒精4 mL。

2）将4支试管置于同一沸水浴中加热约2min，得到高质量墨绿色的色素提取液。

2．2.2 “研磨法”操作步骤

1）取菠菜叶、朱瑾叶、勒杜鹃叶、蟛蜞菊叶各3 g，剪碎，分别放入研钵。2）加入少量二氧化硅和碳酸钙，研磨至糊状。3）加入6 mL无水乙醇，继续研磨至均匀，静置3 min过滤，得滤液。

2.3 2种方法比较分析（如表1）

表 1 “水浴法”与“研磨法”比较

2.4 色素分离结果 用“水浴法”提取的滤液和用“研磨法”提取的滤液做画线和色素带分离，效果如表2。

表2 利用“水浴法”和“研磨法”提取的滤液做分离实验的效果对比

3 画线方法的改进

教材中采用毛细吸管画线法。在实验操作中，笔者尝试过涂抹法和毛笔画线法。几种画线方法的比较如表3所示，画线效果如图1（见封四）所示。

表3 几种画线方法的比较

采用毛笔画线法的优点包括：1）效果好，色素分离更快，更平整；2）易画出平直的细线，滤液线细且易晾干，相同时间内可反复画多次，保证滤液线含有足够的色素；3）毛笔笔尖柔软，不会划损滤纸条，4）易购买，可重复使用，笔杆长，操作方便。

4 装置改进

4.1 教材中原装置 此装置中滤纸条易贴壁，当盖上培养皿时，滤纸条易移动，且层析液有毒，气味刺鼻，在取放滤纸条时，易扩散。

4.2 改进装置——自制层析烧杯自制层析烧杯（图2、图3），可放多条滤纸条，位置固定，避免滤纸条之间的交叉或贴壁现象。滤纸盖可减少层析液的挥发，同时避免层析液的污染。此装置的优点是制作简便，用橡皮筋封口，可重复使用，不仅方便课后加液或回收，满足本校22个班级在同一时间段使用，且层析液用量较少。

图2 自制层析烧杯

图3 层析烧杯层析过程图

5 采用新“介质”实验

在实验室中偶然发现，教学用的白粉笔也可做该实验，且实验效果很好。

用白粉笔替代滤纸条的具体方法是：

1）在白粉笔粗的一端重复进行“画色素滤液细线”的相应操作，务必做到滤液细线细而直。

2）在分离时候将白粉笔有滤液细线的一端轻轻插入层析液中，同样注意滤液细线不要碰触到层析液面，稍等片刻之后即可观察到清晰的色素分离带（图4，见封四）。

针对白粉笔实验，还有很多问题需进一步探究，例如，粉笔上下不一样粗，是否有滤纸条所产生的“边缘效应”？其他吸水介质是否也可进行色素分离的实验？

教材中提出的用圆形滤纸代替滤纸条进行层析实验，实验效果也较好。

经多次试验证明，采用改进后的水浴方法、毛笔画线法和自制层析烧杯后，学生实验的成功率有了较大提高，接近100%，且分离出色素带较为平整，能很好体现色素的种类和含量，与教材中的比例关系吻合。使用自制层析烧杯和采用毛笔画线法，节约了实验时间，更方便教学课间的安排。

［1]钟燕.绿叶中色素的提取与分离实验的四步改进.中学生物学，2011，27（5）：42.

［2]张连季.对高中生物实验的几处改进和分析.教育实践与研究，2005（8）：60.