《绿叶中色素的提取和分离》实验的改进方案

摘要：生物学作为一门以实验为基础的学科，实验教学在生物教学中占有极其重要的地位，现代教育倡导以学生为主体。本文通过对《绿叶中色素的提取和分离》实验的改进，旨在达到以下目的：优化实验方案，简化实验操作，使得色素的提取和分离效果更加明显，提高学生的实验操作技能，拓展学生的创新思维。教师和学生一同探索，不断创新和改进实验教学。

 关键词：色素 提取 分离 改进

实验《绿叶中色素的提取和分离》是人教版高中生物必修1《分子与细胞》中的重点实验。根据新课程标准所倡导的四个基本理念，即提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。基于此点，笔者结合实践和教师们的反映，现在将《绿叶中色素的提取和分离》实验改进如下：

一、对实验材料的改进

教材中取材用5g新鲜的菠菜叶片提取色素。

不足：首先，菠菜叶肉细胞的叶绿体中叶绿素的含量并不高。通过查阅“有机化学实验”教材中关于“菠菜叶中色素的提取、分离及鉴定”实验得知，菠菜叶肉细胞的叶绿体中主要含四种色素，分别是B-胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，这四种色素的比例是2:1:3:1，根据此比例可知叶绿素所占的比例约为4/7，并没有达到课本上所说的3/4，含量相对较少。而B-胡萝卜素、叶绿素a所占比例分别是2/7、3/7，含量相对较高，这就是学生色素层析分离的结果为什么总是第二条带（叶绿素a）及第四条带（胡萝卜素）比较明显而第一条带（叶绿素b）和第三条带（叶黄素）不明显。其次，,讲授光合作用的时间与本地菠菜上市的时间不同。

改进：选好了材料，实验就成功了一半。其实，本实验可以找到多种材料来完成如木耳菜、青菜叶、韭菜等,，教师可提供多种材料供学生选择或可让学生提供一些好的建议。从中挑选出费时少，效果好的材料来进行实验。笔者建议实验材料用韭菜，韭菜一年可收割多茬，材料易获取；韭菜叶片肉质较厚，保水性好，可长时间保存而色素不易受到破坏；韭菜叶脉少，叶片细长，柔软，纤维少，易粉碎；叶绿素含量高，层析得到的四条色素带清晰明显。

二、对色素提取方法的改进

课本中安排的实验操作是：称取5g的绿叶，后放入研钵，向研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10ml无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞塞严盛有滤液的试管。

不足：根据实验教学实践可知，10ml的无水乙醇根本无法将剪碎的5g绿叶淹没，也就是说，在研磨的过程中叶片几乎都是暴露在空气之中，叶绿素易被氧化分解且研磨过滤后得到的滤液太少。若加入无水乙醇过多，则导致色素溶液浓度过小，纸层析分离的色素带不明显，所以这就是一个矛盾。此外，新鲜的绿色叶片含水量较高，实验过程中研磨破碎的叶片既湿且粘滑，极难研磨充分，由于叶片含水量高，叶片中的水与无水乙醇任意比互溶，降低了无水乙醇的浓度，无水乙醇的浓度偏低，溶解色素的量减少，使实验结果不清晰。

    改进：叶绿体中色素的提取时将绿叶置于65左右水中烫40～50s后，再用冷水冷却数秒钟后用多层吸水纸将叶片中的水分除去，剪碎研磨后可大大提高无水乙醇对色素的提取率。由于学校条件限制，采用4层纱布包着研磨物并挤出滤液，得到墨绿色的色素提取液。

三、对色素分离方法的改进

教材中将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条，将滤纸条一端剪去两角，在此端距顶端1 cm处用铅笔画一条细横线。用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画细线。待滤液线干后，重复画线一两次。将适量的层析液倒入试管，将滤纸条画线一端朝下，轻轻插入层析液中，迅速塞紧试管口。

不足：教材中采用毛细吸管吸取滤液,画线很难达到细、齐的要求,层析后的色素带呈波浪状,效果不是很理想。并且学生按部就班去操作容易出现滤液细线浸没在层析液，滤纸条贴于试管内壁等问题，这些会造成实验的不成功。

    改进：方案一，用较薄且干净的盖玻片的一侧边缘沾取色素提取液印在滤纸条上的方法,色素液晾干后再重复几次，印的滤液线细、齐、均匀，比用毛细吸管省时、省力、省钱，层析分离后实验效果很好。

         方案二，采用点样法：将圆形定性滤纸盖在培养皿上，在圆形定性滤纸中央用注射器吸取少量色素提起液点到圆形滤纸中央，色素液晾干后再重复几次，点色素斑比划滤液细线容易得多。在圆形滤纸中央的色素斑上，依次滴层析液,每滴中间间隔30s左右,几分钟后,观察结果会得到近似同心圆的4个色素环,由内到外分别是黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色,实验效果非常明显。

    所有的改进已经叙述完成，笔者深知自己提供的提取及分离方案绝非最佳方案。但探索实验方法的改进, 能有效地促进课程目标的实现, 培养师生的动手能力和创新能力, 提高生物课的教学效率和师生生物科学素养。