“绿叶中色素的提取与分离”实验的改进

刘付香

(广东省中山市实验中学 528403)

“绿叶中色素的提取和分离”实验是人教版高中生物学教材必修1中的一个重要实验，该实验有助于学生理解光合色素的种类、颜色和作用，加强学生对光合作用的理解和掌握，同时提高学生的生物学素养。但教材中的实验方案还存在一些局限：①提取剂和层析液易挥发且层析液成分有毒，对人体有一定的危害；②实验所得滤纸条带上常见只有三条色素带，难以观察到叶黄素；③实验耗时较长(40～50 min)。针对这些不足，笔者对教材中的实验做了一些改进。

1 实验改进

1.1 改进实验材料 教材中提供的新鲜菠菜叶含水量较大，提取和分离出的色素带常常较难观察到叶黄素。故将教材中的新鲜菠菜叶改为广东、福建等地区校园中易得且含水量相对较少的红绒球叶片，可增强实验的可操作性。

1.2 改进研磨过滤装置 教材中用研钵研磨后再用尼龙布过滤，整个操作过程将提取试剂暴露在空气中，易造成提取剂的挥发，影响实验结果。故将研磨、过滤两大步骤改为使用研磨过滤装置(图1)，它是近年来研制出的一种新型实验工具，材质为聚丙烯塑料，由研磨外套筒、研磨头、过滤网和研磨杆组成。它具有材料用量少、试剂挥发量小、研磨时间短、实验成功率大等优点，且可以运用在“DNA的粗提取与鉴定”“还原糖和蛋白质鉴定”等实验。

图1 研磨过滤装置

1.3 改进划滤液细线的方法 教材中划滤液细线是用毛细吸管吸取少量滤液，沿着铅笔线划出一条细线，待滤液细线干后，再重复画几次。但在实际操作中发现毛细吸管画线很难达到细、齐、直，且很多学校的实验室没有采购毛细吸管。故将划线方法改为折纸载玻片画线，具体操作为：距离滤纸条边缘1.5cm处折叠滤纸条，滴加滤液到载玻片中央，用滤纸条的折叠处直接在滤液涂层上快速划过。待滤纸干后再重复几次。

1.4 改进层析装置 教材中用试管或烧杯层析，密闭性较差，滤纸易贴壁且层析液容易没及滤液细线，造成实验失败。为了提高实验的安全性和环保性，笔者用亚克力板制作了一个密闭层析装置(图2)。该装置由四部分组成：可用夹子固定滤纸条的盖子、层析缸、外接塑料管和注射器。具体操作如下：①将画好滤液细线的滤纸条用夹子固定在层析装置的盖子上；②盖上盖子，用外接注射器吸取层析液注入层析缸中直至滤纸条接触层析液为止；③层析结束后，将层析缸倾斜，先用外接注射器吸出层析液，再打开盖子取出滤纸条观察实验结果。

图2 自制密闭层析装置

1.5 改进后实验与传统实验的比较 改进前后实验步骤及结果的对比见表1。

2 改进实验的可推广性

2.1 经济 与传统实验相比，采用本地校园中常见、易得的红绒球叶片，并运用研磨过滤装置，既节省了材料，又节约了成本。

2.2 环保 传统的层析装置密闭性较差，层析液中含有有毒成分，对学生危害较大。自制密闭层析装置，减少了层析液的挥发，使层析液对学生的操作毒害性降到最低，实验变得环保安全。

2.3 省时 改进后的实验操作简单、研磨充分，多个小组可同时层析，用时少、成功率高，实验效果显著。

表1 改进前后对比

表1 改进前后对比

教材实验缺点改进后实验优点材 料5 g 新鲜菠菜叶提取色素器材研钵、试管、棉塞、尼龙布、漏斗等画滤液细线用铅笔画线后用毛细吸管画滤液细线层析装置小烧杯或试管试验耗时40～50 min实验结果只有3条色素带①实验材料具有季节性,价格较高;②提取剂和层析液易挥发且层析液成分有毒,对人体有一定的危害;③实验所得滤纸条带上只有三条色素带,难以观察到叶黄素;④实验耗时较长3 g 红绒球叶研磨过滤装置距离滤纸条边缘1.5 cm处折叠滤纸条,滴加滤液到载玻片中央,用滤纸条的折叠处直接在滤液涂层上快速划过。待滤纸干后再重复几次。自制密闭层析装置20 min4条色素带完全分离,效果明显①实验材料易得,无季节性;②研磨过滤装置可以实现研磨过滤一体化,减少提取液挥发;③自制层析装置密封易操作,可防止层析液没过滤液细线,减少层析液挥发对人体造成的伤害;④实验耗时短,实验效果明显