“叶绿体中色素的提取和分离”实验的改进

郑开翀

摘  要：介绍高二生物第一册“叶绿体中色素的提取和分离”实验改进的一些具体做法。

关键词：叶绿体  色素  提取  分离  改进

人教版高中生物教材中一直安排有“叶绿体中色素的提取和分离”实验，让学生学会实验操作，探索叶绿体中含有几种色素，深入理解叶绿体中色素在光合作用过程中可以吸收利用不同的光波。其目的是使学生不仅获得相关基础知识，懂得探索生物学基本方法，并且培养了学生实事求是态度，不断探求新知识的精神和合作精神。但这个实验的技能要求较高，学生操作起来有一定的难度，且在实验中还用了丙酮等一些易挥发的有“臭味”和“毒性”的有机溶剂，会影响师生的健康。笔者经参阅一些资料和教学实践对这个实验方法作了一些改进，使操作方法更加简便，效果更加明显，更有利于学生身体健康，同时也增加了趣味性。具体做法如下：

1、实验材料的改进

本节实验教材中选用的是菠菜叶，我曾经尝试过用小白菜、韭菜、萝卜、空心莲子草、天竺葵等叶片，其中以空心莲子草叶片分离效果最佳。

2、提取液的改进

用混合酒精（4︰1或5︰1的酒精加汽油的混合液）代替丙酮。

在初中的“绿叶在光下制造淀粉”实验中，就是用酒精来溶解叶绿体中的色素的，所以学生不难理解。酒精用无水酒精，汽油是93^﹟汽油（主要用于提取胡萝卜素）。实验时，将二者反复摇荡混合即可。

3、实验方法的改进

3．1 提取绿色叶片中的色素

实验时，使用有刻度的50ml小烧杯，提醒学生反复摇荡混合酒精滴瓶，取混合酒精于烧杯内的10ml刻度线处，再取二片空心莲子草叶片或其他适合的叶片浸入混合酒精中，将小烧杯置入装有少量开水的中型烧杯中，再置于三脚架的石棉网上，点燃酒精灯，对混合酒精溶液隔水加热（即水浴），让学生注意观察混合酒精的颜色变化，1~3min后混合酒精变成深绿色，当溶液余2~3ml时，应及时灭灯，莫让混合酒精全部挥发；取出小烧杯，去掉叶片将深绿色溶液倒入小试管内备用。用此法提取的叶绿体色素液浓度高，无残渣。

3．2 色素分离的改进

3．2．1 教材中采用毛细吸管吸取滤液在滤纸条上画线，很难达到“细、齐、直”的的要求。如采用盖玻片印章法就很好：取一片盖玻片，外面包裹上一层纱布直接在滤液上蘸一下，然后印到事先准备好的滤纸条上，待滤液干后（可用电吹风吹干），可重复印2~3次。

3．2．2 将滤纸条剪去两角的要求不容易把握。由于液体表面张力引起的滤纸条边缘扩散过快现象，也很难达到各色素带直的效果，所以我们可以把滤纸条改为圆形滤纸作色素分离实验，方法如下：取干燥处理过的圆形滤纸一张，在圆形滤纸中央穿一长度为7~8cm的粗棉线并在其一端打节，使其不致脱落；将其另一端插入盛有层析液的50ml小烧杯中，圆形滤纸刚好能盖住烧杯；层析液沿粗棉线上升到圆形滤纸中央，色素将随着层析液在圆形滤纸上扩散形成4个大小不等、颜色不同的同心圆，最外圈是橙黄色（胡萝卜素），其次是黄色（叶黄素），再次是蓝绿色（叶绿素a），最内圈是黄绿色（叶绿素b）；待4条色素带明显后，取下圆形滤纸，晾干保存，若多个学生一组同时操作，可每人剪取一扇形面保存。

3．2．3 还可用粉笔代替滤纸分离色素，方法如下：取一支干燥的白色粉笔，在距其大头一端1cm处用含有色素液的细棉线刻出一圆环，待干后（可用电吹风吹干）重复刻2~3次（最好两人合作）；把粉笔大头一端放入有层析液的烧杯（烧杯的高度大于粉笔的高度）中放稳，用培养皿盖上，让学生注意观察现象，色素将随着层析液在粉笔上扩散形成4个颜色不同的圆，最上圈是橙黄色（胡萝卜素），其次是黄色（叶黄素），再次是蓝绿色（叶绿素a），最下圈是黄绿色（叶绿素b）；待4条色素带明显后，取出粉笔，晾干保存。

4、可增加观察荧光现象，提高学生的学习兴趣

量取2ml色素提取液倒入1支洁净的试管中；手持试管，使试管中色素液层中间与人眼同高，人的视线与光源的光线方向一致；在试管与光源连线的方向上，以试管为中心，人的眼睛在逆时针0⁰~90⁰范围内和在顺时针0⁰~90⁰范围内可观察到色素溶液呈红色，而在相反面则呈绿色。但要注意的是当人的视线与试管和光源连线成0⁰角时，不要将光源遮上，否则将观察不到荧光现象。

参考文献

1 黄伟,张梅.叶绿素提取和分离实验的改进.生物学通报.2003.38 (2):56.

2 李朝木.用混合酒精水浴法提取叶绿体中色素效果好.2005.40 (3):52.

3 潘瑞炽，董愚得.植物生理学.第三版.北京：高等教育出版社，1995：75