劉付香

(廣東省中山市實驗中學(xué) 528403)

“綠葉中色素的提取和分離”實驗是人教版高中生物學(xué)教材必修1中的一個重要實驗，該實驗有助于學(xué)生理解光合色素的種類、顏色和作用，加強學(xué)生對光合作用的理解和掌握，同時提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。但教材中的實驗方案還存在一些局限：①提取劑和層析液易揮發(fā)且層析液成分有毒，對人體有一定的危害；②實驗所得濾紙條帶上常見只有三條色素帶，難以觀察到葉黃素；③實驗耗時較長(40～50 min)。針對這些不足，筆者對教材中的實驗做了一些改進。

1 實驗改進

1.1 改進實驗材料 教材中提供的新鮮菠菜葉含水量較大，提取和分離出的色素帶常常較難觀察到葉黃素。故將教材中的新鮮菠菜葉改為廣東、福建等地區(qū)校園中易得且含水量相對較少的紅絨球葉片，可增強實驗的可操作性。

1.2 改進研磨過濾裝置 教材中用研缽研磨后再用尼龍布過濾，整個操作過程將提取試劑暴露在空氣中，易造成提取劑的揮發(fā)，影響實驗結(jié)果。故將研磨、過濾兩大步驟改為使用研磨過濾裝置(圖1)，它是近年來研制出的一種新型實驗工具，材質(zhì)為聚丙烯塑料，由研磨外套筒、研磨頭、過濾網(wǎng)和研磨桿組成。它具有材料用量少、試劑揮發(fā)量小、研磨時間短、實驗成功率大等優(yōu)點，且可以運用在“DNA的粗提取與鑒定”“還原糖和蛋白質(zhì)鑒定”等實驗。

圖1 研磨過濾裝置

1.3 改進劃濾液細(xì)線的方法 教材中劃濾液細(xì)線是用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿著鉛筆線劃出一條細(xì)線，待濾液細(xì)線干后，再重復(fù)畫幾次。但在實際操作中發(fā)現(xiàn)毛細(xì)吸管畫線很難達到細(xì)、齊、直，且很多學(xué)校的實驗室沒有采購毛細(xì)吸管。故將劃線方法改為折紙載玻片畫線，具體操作為：距離濾紙條邊緣1.5cm處折疊濾紙條，滴加濾液到載玻片中央，用濾紙條的折疊處直接在濾液涂層上快速劃過。待濾紙干后再重復(fù)幾次。

1.4 改進層析裝置 教材中用試管或燒杯層析，密閉性較差，濾紙易貼壁且層析液容易沒及濾液細(xì)線，造成實驗失敗。為了提高實驗的安全性和環(huán)保性，筆者用亞克力板制作了一個密閉層析裝置(圖2)。該裝置由四部分組成：可用夾子固定濾紙條的蓋子、層析缸、外接塑料管和注射器。具體操作如下：①將畫好濾液細(xì)線的濾紙條用夾子固定在層析裝置的蓋子上；②蓋上蓋子，用外接注射器吸取層析液注入層析缸中直至濾紙條接觸層析液為止；③層析結(jié)束后，將層析缸傾斜，先用外接注射器吸出層析液，再打開蓋子取出濾紙條觀察實驗結(jié)果。

圖2 自制密閉層析裝置

1.5 改進后實驗與傳統(tǒng)實驗的比較 改進前后實驗步驟及結(jié)果的對比見表1。

2 改進實驗的可推廣性

2.1 經(jīng)濟 與傳統(tǒng)實驗相比，采用本地校園中常見、易得的紅絨球葉片，并運用研磨過濾裝置，既節(jié)省了材料，又節(jié)約了成本。

2.2 環(huán)保 傳統(tǒng)的層析裝置密閉性較差，層析液中含有有毒成分，對學(xué)生危害較大。自制密閉層析裝置，減少了層析液的揮發(fā)，使層析液對學(xué)生的操作毒害性降到最低，實驗變得環(huán)保安全。

2.3 省時 改進后的實驗操作簡單、研磨充分，多個小組可同時層析，用時少、成功率高，實驗效果顯著。

表1 改進前后對比

表1 改進前后對比

教材實驗缺點改進后實驗優(yōu)點材 料5 g 新鮮菠菜葉提取色素器材研缽、試管、棉塞、尼龍布、漏斗等畫濾液細(xì)線用鉛筆畫線后用毛細(xì)吸管畫濾液細(xì)線層析裝置小燒杯或試管試驗耗時40～50 min實驗結(jié)果只有3條色素帶①實驗材料具有季節(jié)性,價格較高;②提取劑和層析液易揮發(fā)且層析液成分有毒,對人體有一定的危害;③實驗所得濾紙條帶上只有三條色素帶,難以觀察到葉黃素;④實驗耗時較長3 g 紅絨球葉研磨過濾裝置距離濾紙條邊緣1.5 cm處折疊濾紙條,滴加濾液到載玻片中央,用濾紙條的折疊處直接在濾液涂層上快速劃過。待濾紙干后再重復(fù)幾次。自制密閉層析裝置20 min4條色素帶完全分離,效果明顯①實驗材料易得,無季節(jié)性;②研磨過濾裝置可以實現(xiàn)研磨過濾一體化,減少提取液揮發(fā);③自制層析裝置密封易操作,可防止層析液沒過濾液細(xì)線,減少層析液揮發(fā)對人體造成的傷害;④實驗耗時短,實驗效果明顯