Question

研究人员开展玉米叶绿素含量测定方法的优劣比较，以期为玉米田间大样本叶绿素含量测定提供依据。下面是主要实验步骤和部分结果。试回答有关问题:

（叶绿素提取液配制）　80%丙酮，95%乙醇，丙酮乙醇(1∶1)，丙酮乙醇水(4.5∶4.5∶1)，丙酮甲醇(1∶1)，丙酮甲醇水(4.5∶4.5∶1)

（主要试验步骤）　待玉米幼苗生长至2~3叶期，剪取叶片并剪成2 mm碎条。用研磨法(80%丙酮、95%乙醇)和直接浸提法(6种提取液)提取叶绿素，每种设3个重复。研磨法用滤纸过滤、洗涤，定容25 mL，立即测定色素液的吸光值。浸提在黑暗中进行，并不时摇动约14 h后，定容，测定吸光值，在放置4 h后再测定一次吸光值。计算叶绿素a(chl a)和叶绿素b(chl b)的相对含量，结果如下表。

提取 方法	提取溶剂	室温提取14 h	室温提取18 h	chla+b 变幅/%
chl a	chl b	chl a+b	chl a	chl b	chl a+b
研磨	80%丙酮	1.68	0.54	2.22
95%乙醇	1.51	0.40	1.91
浸提	80%丙酮	1.62	0.50	2.12	1.68	0.52	2.20	3.45
95%乙醇	1.56	0.44	2.00	1.67	0.48	2.14	7.28
丙酮乙醇(1∶1)	1.87	0.53	2.40	1.85	0.57	2.42	0.86
丙酮乙醇水(4.5∶4.5∶1)	1.83	0.56	2.39	1.82	0.57	2.39	-0.12
丙酮甲醇(1∶1)	1.70	0.53	2.23	1.65	0.53	2.18	-2.22
丙酮甲醇水(4.5∶4.5∶1)	1.69	0.54	2.23	1.66	0.55	2.21	-0.97

(1)实验选择长2~3叶期的幼苗叶片，其原因是____。 

(2)“研磨”时除需要加入相应溶剂外，还要加入的试剂有____。“浸提”在黑暗中进行的目的是____。 

(3)结果表明，叶绿素在丙酮中的溶解度比在乙醇中____，单独使用丙酮或乙醇浸提速度比两种溶剂混合液提取效果____。浸提时间延长主要影响____的含量，该种色素的提取速度及其稳定性是叶绿素提取的关键。 

(4)混合液浸提时，含有甲醇的混合液浸提速度快，但这种混合液浸提的不足之处是____。综合本研究，叶绿素提取的最佳浸提试剂是____。

Answer

叶片生长旺盛，叶肉细胞中叶绿体(素)含量丰富 SiO2、CaCO3 防止叶绿素在光下分解 高 差 叶绿素a 叶绿素在其中的稳定性差，容易降解 丙酮乙醇(1∶1)

【解析】

叶绿体色素提取的原理是色素溶于有机溶剂而不溶于水，常用无水乙醇或丙酮脱去色素；色素分离的方法是纸层析法，其原理是不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度越大，在滤纸条上扩散的速度越快。

（1）该实验选择长2~3叶期的幼苗叶片提取色素，因为这些叶片生长旺盛，叶肉细胞中叶绿体(素)含量丰富。

（2）叶绿体色素提取时加入无水乙醇或丙酮溶解色素的同时，还需要进入碳酸钙保护色素、二氧化硅使得研磨更充分；叶绿素容易见光分解，因此色素浸提最好在黑暗中进行，否则会影响实验结果的准确性。

（3）比较丙酮和乙醇单独研磨或浸提获得的色素总量，发现使用丙酮效果更好，说明色素在丙酮中的溶解度比在乙醇中高；单独使用丙酮或乙醇浸提速度比两种溶剂混合液提取效果差。比较浸提18 h与14 h获得的叶绿素a和b的量，不难发现叶绿素a含量变化比叶绿素b含量变化大；丙酮甲醇(水)浸提18 h叶绿素总量减少较明显，且叶绿素b含量基本不变，因此，叶绿素a的浸提速度及稳定性是叶绿素提取的关键。

（4）混合液浸提时，含有甲醇的混合液浸提速度快，但这种混合液浸提的不足之处是叶绿素在其中的稳定性差，容易降解。综合本研究，叶绿素提取的最佳浸提试剂是丙酮乙醇(1∶1)。