導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的1篇葉綠體色素的提取分離及含量研究，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

“葉綠體色素的提取分離及葉綠素含量的測(cè)定”是滬科版高中生物學(xué)教材(2019)版必修1《分子與細(xì)胞》中的一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教材在傳統(tǒng)的葉綠素提取分離基礎(chǔ)上，增加了新老葉片葉綠素含量的比較分析。通過(guò)本節(jié)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生學(xué)會(huì)脂溶性色素的提取和分離，以及定量測(cè)量葉綠素含量的方法，既加深對(duì)色素的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生從量的角度加深對(duì)植物葉片結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)，也能進(jìn)一步強(qiáng)化定量研究的思想，并為后續(xù)學(xué)習(xí)光合作用的過(guò)程做好鋪墊。雖然此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了葉綠體色素的存在場(chǎng)所、分類及其特性，已具備了使用分光光度計(jì)測(cè)定細(xì)胞內(nèi)水溶性物質(zhì)含量的能力，但是在一課時(shí)內(nèi)完成包括探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在內(nèi)的全部?jī)?nèi)容有一定困難。如何合理安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，在落實(shí)規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加實(shí)驗(yàn)的探究性，提高學(xué)生的知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用能力，是本實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要研究的問(wèn)題?；旌鲜浇虒W(xué)是解決探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)不足的有效途徑。

1課前完善探究方案

實(shí)驗(yàn)前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生通過(guò)觀看小視頻了解植物葉綠體色素分離鑒定及定量測(cè)定的原理和方法，提出學(xué)生應(yīng)用該方法設(shè)計(jì)可探究的問(wèn)題及方案。

1．1線上學(xué)習(xí)了解技術(shù)方法本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)注重操作性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程大致可以分為“提取—分離—測(cè)定”三個(gè)步驟，對(duì)學(xué)生操作的時(shí)間要求非常高。若是教師在課上一一展示操作步驟，則需耗費(fèi)較多時(shí)間，且不好把控。此外，學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)路線是重要的基礎(chǔ)。因此，本節(jié)課通過(guò)教師前期錄制操作視頻，將該實(shí)驗(yàn)的“提取—分離—測(cè)定”三個(gè)步驟精剪成三個(gè)時(shí)長(zhǎng)為一分半鐘左右的微視頻，總時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)六分鐘。學(xué)生在課前在線觀看該視頻，教師在課堂上提問(wèn)并回顧關(guān)鍵步驟，這樣大大地縮短了課上演示的時(shí)間，從而便于后續(xù)充分地展開(kāi)自主探究和討論。

1．2小組合作，確定研究主題秋季，校園里的許多植物葉片開(kāi)始從綠色漸變?yōu)辄S色。學(xué)生在學(xué)習(xí)完葉綠體中色素的存在場(chǎng)所、吸光特性等知識(shí)后，自然而然會(huì)對(duì)葉片顏色變化的原因有了自己的猜想。那么是否可以通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)的技術(shù)手段來(lái)驗(yàn)證他們的假設(shè)呢?“葉綠體色素的提取分離及葉綠素含量的測(cè)定”這一實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展給他們的問(wèn)題探究提供了一定的可行性。因此，課前布置任務(wù)，學(xué)生自由分組，根據(jù)想要研究的問(wèn)題自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師提供指導(dǎo)性建議。在教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生能夠自主提出非常多的研究課題，例如:探究校園中同種植物的黃色葉片和綠色葉片中色素含量的比較;探究校園同種植物不同時(shí)期新葉、老葉的葉綠素含量的關(guān)系;探究金邊冬青衛(wèi)矛同一葉片中“金邊”與“綠色”部分色素的差異……部分學(xué)生還通過(guò)事先預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，聯(lián)想到茶葉的制備也是經(jīng)過(guò)了烘干的工藝，從而提出了“探究不同種類茶葉中葉綠素含量的比較”的課題。

1．3通過(guò)前期準(zhǔn)備縮短課堂耗時(shí)本實(shí)驗(yàn)可以提前做好的前期準(zhǔn)備有:①采集并烘干實(shí)驗(yàn)材料:學(xué)生根據(jù)確定的研究主題，可以事先在校園里采集想要研究的實(shí)驗(yàn)材料，并提前24小時(shí)進(jìn)行烘干處理。部分學(xué)生的處理如表1所示。②提前設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格:為了能夠在課堂上直接得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果并進(jìn)行分析，教師可以指導(dǎo)學(xué)生提前利用Excel設(shè)計(jì)好表格，并且設(shè)置好相應(yīng)公式和圖表。在實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生可以直接在表格中輸入色素提取液在665nm和649nm波長(zhǎng)處的吸光度，然后利用Excel公式直接計(jì)算出稀釋液和原液中葉綠素a和葉綠素b的含量及比例，便于學(xué)生比較分析。

2課中分工合作，小組交流探究結(jié)果

2．1通過(guò)小組分工完成合作探究由于單組實(shí)驗(yàn)操

作的數(shù)據(jù)可能會(huì)有誤差，所以采用每一大組的四個(gè)小組共同合作研究同一種實(shí)驗(yàn)材料，起到平行重復(fù)的作用，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。各組學(xué)生參照教材提供的葉綠體色素萃取、分離鑒定和定量測(cè)定方法，完成對(duì)各自材料的處理。為減小誤差，同組互為對(duì)照樣品的聚酰胺薄膜，放置在同一層析缸中同時(shí)層析，便于對(duì)比觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)的聚酰胺薄膜的層析法需要等待10—15min，耗時(shí)較長(zhǎng)，教師需要合理安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。例如減少實(shí)驗(yàn)講解時(shí)間，通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生回顧課前的視頻學(xué)習(xí)，通過(guò)提示強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全和操作難點(diǎn)，在等待層析結(jié)果的時(shí)間段同步完成分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素含量等。

2．2分析數(shù)據(jù)，小組交流討論本節(jié)課是學(xué)生基于教

材已有的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，提出并嘗試解決問(wèn)題的探究實(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容與教材不完全相同。在各小組完成操作及數(shù)據(jù)處理后，選派代表展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)論。部分小組的交流如下。

(1)校園中同一植物不同顏色葉片葉綠體色素比較第1課題組學(xué)生選用校園中梔子的黃色葉片和綠色葉片開(kāi)展了研究，小組通過(guò)對(duì)葉片中葉綠體色素的定性和定量比較分析，證明梔子葉片變黃與葉綠體色素之間的關(guān)系。結(jié)果顯示:綠色葉片呈現(xiàn)4中色素，葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和類胡蘿卜素;黃色葉片的類胡蘿卜素含量與綠色葉片較接近，但葉綠素a和b條帶很淺，含量明顯低于綠色葉片。由此現(xiàn)象學(xué)生初步得出結(jié)論:秋天葉色的變黃可能是由于葉綠素的減少導(dǎo)致葉片顯現(xiàn)出黃色，而非類胡蘿卜素的含量增加。定量檢測(cè)結(jié)果顯示:同一植株梔子的黃色葉片的葉綠素含量明顯低于綠色葉片(表2)。表2同一植株梔子的黃色葉片和綠色葉片葉綠素含量原液濃度黃色葉片綠色葉片提取液中葉綠素a濃度(mg/L)31．0793．25提取液中葉綠素b濃度(mg/L)81．32129．04提取液中總?cè)~綠素濃度(mg/L)112．39222．29綜合定性和定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，第1組學(xué)生推斷:植物葉片由綠轉(zhuǎn)黃是一個(gè)衰老過(guò)程，此時(shí)葉綠體色素發(fā)生改變，大量葉綠素降解，光合作用功能降低，葉片顏色也隨之發(fā)生改變。葉片衰老過(guò)程中，類胡蘿卜素含量沒(méi)有大的變化。

(2)不同品種綠茶的葉綠體色素的比較。學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，好奇經(jīng)過(guò)殺青、定型、烘干等工藝加工后的綠茶茶葉是否可以用于植物葉綠體色素分離提取實(shí)驗(yàn)。學(xué)生選擇了竹葉青和毛尖兩種綠茶開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)探究。對(duì)竹葉青和毛尖兩種茶葉的色素提取液進(jìn)行聚酰胺薄膜層析，發(fā)現(xiàn)層析能顯示4條色素條帶，但整體顏色較淺。葉綠素含量測(cè)定結(jié)果顯示(表3)，兩種茶葉葉綠素含量都明顯低于梔子綠葉。其中毛尖的葉綠素含量低于竹葉青。由此學(xué)生的推斷是:綠茶的加工過(guò)程對(duì)葉綠體色素有一定的破壞，制作后的茶葉不適宜做葉綠體色素提取分離的實(shí)驗(yàn)材料。毛尖葉綠素含量低于竹葉青，可能與毛尖是由茶樹(shù)嫩芽制作有關(guān)，通常植物嫩芽葉綠素含量低于成熟葉片。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)課程的特點(diǎn)，是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一，也是落實(shí)生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要支撐。普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。因此本設(shè)計(jì)源于學(xué)生在生活中的思考，由于本節(jié)課的教學(xué)進(jìn)度正好是在秋季，結(jié)合校園中的葉色由綠到黃的變化，激發(fā)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的興趣和能力。學(xué)生在自主采集植物、設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，充分發(fā)揮了主觀能動(dòng)性。例如在前期準(zhǔn)備有部分學(xué)生曾將金邊冬青衛(wèi)矛的金邊部分和綠色葉肉部分分離，探究同一葉片不同部位的色素含量，但是在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)要將金邊和綠色部分進(jìn)行精準(zhǔn)分離有一定的難度，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定的偏差。學(xué)生通過(guò)本節(jié)課掌握了色素的提取、分離和測(cè)定的技術(shù)方法，并通過(guò)小組合作開(kāi)展探究，科學(xué)地記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能用圖表等形式定量表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在此過(guò)程中更好地理解了生命進(jìn)程、生物結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

作者:趙怡姍 單位:上海交通大學(xué)附屬中學(xué)