光合色素的提取與分離改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

光合色素的提取與分別改進(jìn)試驗(yàn)一、本試驗(yàn)在教材中所處的地位與作用本試驗(yàn)是浙科版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》中的一節(jié)內(nèi)容，是高中生物教學(xué)中的一個(gè)重要試驗(yàn)。光和色素在光合作用中起著吸取、傳遞與轉(zhuǎn)化光能的作用，通過光合色素的提取和分別試驗(yàn)，有助于學(xué)生理解光合色素的種類和作用、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)光合作用的理解和把握，培育學(xué)生提取、分離光合色素的技能。二、對(duì)教材試驗(yàn)的教學(xué)思考結(jié)合筆者多年的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生操作反響的試驗(yàn)結(jié)果可以覺察，即使完全依據(jù)課本所供給的材料和試驗(yàn)方案進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)操作，光合色素提取和分別的效果也不是很抱負(fù)。主要表達(dá)在以下三個(gè)方面〔1步驟較為繁瑣，藥品種類較多。雖然浙科版已經(jīng)改用烘干的菠菜葉干粉作材料，降低了研磨操作的難度，但是所用到的藥品種類還是比較多〔包括二氧化硅和碳酸鈣等，且用量不好掌握，用量過多影響色素的濃度，用量過少則得不到很好的研磨效果。另外，研磨時(shí)要求快速、充分研磨成勻漿，學(xué)生難以把握好勻漿的程度，而且提取液中色素含量不高，〔2〕教材中畫濾液細(xì)線時(shí)使用毛細(xì)吸管吸取濾液直接畫線，毛細(xì)吸管很細(xì)、易斷，而且畫濾液細(xì)〔3〕分別光合色素，用到的工具是濾紙條，且放置于裝有層析液的試濾紙條上即使在畫濾液細(xì)線時(shí)重復(fù)屢次，濾紙上色素含量也不多，導(dǎo)致分別出來的色素帶不是很明顯；另外，操作上也很簡(jiǎn)潔使濾液細(xì)線觸及層析液，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。三、試驗(yàn)改進(jìn)之處光合色素提取的改進(jìn)――酒精隔水加熱提取色素將原試驗(yàn)中的研磨法改為酒精隔水加熱法。直接將菠菜葉片的綠葉剪碎參加無水乙醇，進(jìn)展隔水加熱，所得的溶液操作簡(jiǎn)潔，也能使學(xué)生明確色素不溶于水，極易溶于有機(jī)溶劑的學(xué)問點(diǎn)。畫濾液細(xì)線方法的改進(jìn)將教材試驗(yàn)中畫濾液細(xì)線工具毛細(xì)吸管改為自制畫線器，如，筆帽、大號(hào)移液槍頭等空心圓柱材料，直接在裝有色素溶液的培育皿中蘸取，印上濾紙圓心處即可，這樣操作更為便利。光合色素分別的改進(jìn)――燈芯法分別色素將教材中的濾紙條分別改為用圓形濾紙分別，以酒精燈燈芯作為介質(zhì)，將層析液引導(dǎo)至圓形濾紙片上，得到的層析結(jié)果是同心圓色素帶，直接而美觀，避開了濾液細(xì)線觸及層析液的易錯(cuò)步驟。四、試驗(yàn)器材穎的菠菜綠葉，無水乙醇、層析液、天平、剪刀、培養(yǎng)皿、鑷子、玻璃棒，燒杯、試管、試管夾、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、大號(hào)移液槍槍頭、枯燥的定性濾紙、量筒、酒精燈芯。五、試驗(yàn)原理光合色素不溶于水，極易溶于有機(jī)溶劑，故可用無水乙醇來提取色素，且高溫能破壞葉肉細(xì)胞的生物膜，使葉綠體中色素釋放出來，因此，可以通過酒精隔水加熱法提取光合色素。光合色素在層析液中的溶解度不同：溶解度高的層析液在濾紙上集中得快；反之則慢。因此，可用層析液來分別色素。六、試驗(yàn)過程提取綠葉中的色素5g5ml無水乙醇，在沸水浴中加熱3～5分鐘，即可得到深綠色的色素溶液，用橡皮塞塞好稍冷備用。制備圓形濾紙片取一枯燥的圓形定性濾紙，圓心打一小孔〔可用鑷子或剪刀操作，取酒精燈燈芯約5cm，一端打結(jié)，沿剛打的濾紙片圓心孔穿入，打結(jié)一端留在濾紙上方，制備好后備用。畫色素細(xì)線將步驟1所得到的色素溶液倒入培育皿中，用大號(hào)移液槍頭的圓形開口在培育皿蘸取色素溶液，印在制備好的濾紙2～3次。色素的分別將適量層析液倒入培育皿中，用剛剛經(jīng)過畫線的濾紙片蓋在培育皿上，將打結(jié)的一面〔畫色素細(xì)線一面〕朝上，層5～10分鐘。觀看與記錄濾紙片上的色素帶可觀看圓形濾紙上消滅由內(nèi)而外的四個(gè)由不同顏色組成的同心圓，記錄試驗(yàn)結(jié)果。七、試驗(yàn)效果試驗(yàn)改進(jìn)后步驟簡(jiǎn)潔、操作便利，提取液色素含量高，色素溶液色澤明媚，試驗(yàn)易于成功；用自制畫線器畫出的色素細(xì)線均勻，且操作便利，更符合要求；燈芯法分別色素，效果明顯、直接美觀，增加了試驗(yàn)的趣味性。八、總結(jié)與體會(huì)在提取色素方法上，人教版教材試驗(yàn)直接用穎菠菜葉作為材料研磨，而浙科版教材試驗(yàn)是用菠菜葉烘干后研磨，比照之下，浙科版教材操作略微便利。相比之下，筆者所用的酒精隔水加熱提取色素，操作更是簡(jiǎn)潔。在色素溶液的效果上，前兩者所得色素溶液效果相差不大，而筆者的方法更為抱負(fù)。然而，浙科版教材試驗(yàn)需要烘干的過程中，筆者的改進(jìn)試驗(yàn)需要隔水加熱，兩者均用到了高溫處理。高溫是否會(huì)破壞了色素構(gòu)造，導(dǎo)致色素溶液消滅色差。這個(gè)問題還有待驗(yàn)證。筆者的改進(jìn)方法，學(xué)生有可能對(duì)教材試驗(yàn)要求的一些基本學(xué)問，如，一些藥品的作用和紙層析法操作的關(guān)鍵步驟得不到很好的強(qiáng)化，這可能導(dǎo)致做練習(xí)或考試中會(huì)引起偏差，因此，筆者的改進(jìn)試驗(yàn)更適合在興趣小組或選修課中開展。加強(qiáng)對(duì)試驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生觀看力量、試驗(yàn)力量、思維力量和自學(xué)力量等力