“叶绿体中色素的提取与分离”实验的有效教学

符月玲

【摘 要】叶绿素的提取和分离的实验，对往后光合作用的学习有着基石的作用。实验的相关内容在高考中出现的频率较高，因此，本文针对一些实验设计对照实验，旨在加深学生对知识内容的理解，并培养学生的合作探究、质疑的能力。

【关键词】叶绿体；色素；对照实验；小组合作

“叶绿体中色素的提取与分离”是高中生物教学中一个非常重要的实验，该实验对于理解后面光合作用的过程以及影响光合作用的因素有着非常重要的影响。因此这个实验在整节书中的地位乃至高考中的地位是非常之高。在有限的时间里如何上好这一节课呢？本实验的教学目的有两点：①进行绿叶中色素的提取和分离；②探究绿叶中含有几种色素。如何通过实验达到教学的目的及让学生能掌握相关高考的知识点，同时又能培育学生的生物学素养？因此，本文就针对这一点设计实验，希望学生在实验过程中，能很好的掌握与高考相关的知识点和相关实验设计的最基本的对照实验以及养成良好的生物学素养。

高等植物叶绿体色素是能够吸收光能进行光合作用，主要的种类有叶绿素和类胡萝卜素。其性质是脂类化合物，不溶于水，溶于有机溶剂，如无水乙醇，丙酮、乙醚等有机溶剂。因此本实验的原理是①提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可以用无水乙醇等有机溶剂提取色素；②分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。

一、材料和方法

1.材料

新鲜的菠菜叶、放置数天的菠菜叶、韭黄。材料的选择考虑的是节约成本以及容易获取同时又可以达到实验教学的目的。这些材料的选择可以让学生比较这些叶片的色素含量并深入理解黄化苗的形成原因。

2.提取液的选择

因考虑到丙酮有一定的毒性，为了学生的安全因此选用无水乙醇做为提取剂；93号汽油相对容易得到，因此选用93号汽油做为层析液，二氧化硅和碳酸钙，蒸馏水。

3.研磨对实验的影响

在研磨前要把菠菜的主叶脉和叶柄去掉，因为这些部位的色素含量较少。根据对照实验的原则，可以分成四组，编号为甲（甲组的学生稍微多一些，后面的实验在甲组的基础上还继续分组）、乙、丙、丁。甲组研磨时都加入碳酸钙和二氧化硅，乙组只加碳酸钙不加二氧化硅，丙组只加二氧化硅不加碳酸钙，三组都加入无水乙醇等其它条件一样；丁组加入碳酸钙和二氧化硅以及蒸馏水。

这样设计的目的是让学生掌握实验设计的对照原则，并通过实验结果的比较掌握二氧化硅在实验中的作用是有助于研磨的充分，碳酸钙的作用是保护色素，防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。不加碳酸钙，滤液会变成黄绿色或褐色。以及无水乙醇和蒸馏水的比较就可以很好的理解无水乙醇的作用是可以提取色素，而加蒸馏水的丁组就提取不到色素。

4.过滤滤液

过滤时，可以让甲组的学生其中一个用定性滤纸过滤滤液，其他同学用单层的尼龙布过滤。目的是让学生对过滤材料的记忆印象加深。也知道过滤色素不能用定性滤纸。

5.分离色素

制作滤纸条，剪去两角，防止毛细现象；甲组的同学中再多做不剪去两角的滤纸条，这样做的目的是通过比较让学生理解什么是毛细现象。制作滤液细线的时候，可以用尺子蘸取滤液（比用毛细吸管画效果会更），按压到滤纸条上，这样做的滤液细线比较直，平。等滤液干后重复一两次。将制作好的滤纸条放到层析液中，注意层析液不能没过滤液细线。为了更好的证明滤液细线触及层析液后对实验结果的影响，再安排甲组的另两个同学用剪去两角的滤纸条再做一个实验组就是将滤纸条放到层析液中，并没过滤液细线。这样就可以清楚的知道滤液细线触及层析液会造成的结果会是什么样的。层析时，要盖上盖子，这样做的目的是防止层析液挥发，毒害人体；使色素比较快的扩散；可以压着滤纸条。

6.设计对照组

以放置数天的菠菜叶和韭黄为实验，其他条件和甲组一样。比较这些材料中色素的含量，并探究黄化苗形成的原因。

二、结果与分析

分组完成实验后，接着安排两个成绩较好的同学设计表格进行汇总比较与分析结果，并用幻灯片展示，同学们共同讨论：

1.结果展示（如表一）

2.结论

本文旨在探讨该实验在高考中出现频率比较高及易错的知识点，①通过了该实验的多个对照实验的设计，学生们首先学会实验设计时最基本的对照原则。②对于操作不同而出现的不同结果，尝试让学生实验后查资料分析，需要时教師要给与指导，这样进一步的培养学生自主学习的能力。③通过学生动手操作，可以增强学生的动手能力，培养学生敢于质疑和探索的精神。④通过小组合作完成实验的过程，学生们学会互助，学会分享每一个人的想法，意识到团结就是力量。同时也很容易的理解相关的知识点以及对实验印象的程度加深，并提高学生学习生物学科的兴趣。⑤实验结束后，再做相应的练习题进行巩固。

实验本身就是一种验证、探究的过程。而我们高中生物书只是一个参考，在这基础上，我们要学会利用本地的材料进行实验，能让学生学与致用。如果实验过程能让学生体验到成功的喜悦，爱上生物实验，并通过生物实验区掌握或者学习生物学知识，那么生物素养就有可能提高，而不是让学生死记硬背的实验和知识点成为一种负担。

参考文献：

[1]门中华，朱梦丹.叶绿体色素提取实验改进的讨论《阴山学刊》，2012.9

[2]田小丽.“叶绿体中色素的提取和分离”实验改进《实验教学与仪器》，2014年第7/8期