黄玉贤

绿叶中色素的提取和分离实验是高中生物教材中的经典分组实验，要求学生必做。实验的目的是学生通过绿叶中色素的提取和分离，探究绿叶中含有几种色素。在实际实验课教学中，由于学生对色素提取液和层析液的强烈刺激味具有敏感的恐惧心理，加上学生对实验操作的一些细节没有把握好，往往导致实验结果存在着不稳定的波动现象。笔者认为本实验的最好效果是滤纸条上呈现出4条色素带(从上而下依次是：橙黄色带、黄色带、蓝绿色带、黄绿色带)，而且色素带颜色鲜艳，区分明显。好效果的核心是滤纸条上所画的滤液细线必须含有4种色素，好的滤液细线的核心是绿叶的色素提取液中必须含有4种色素，而好的色素提取液的核心是实验所选择的绿叶中必须含有4种色素。为此，笔者精益求精，经历三十多年的实践创新，改进了教科书上的实验操作步骤，使实验现象更明显、实验操作更简单、实验过程更环保，实现了更多、更快、更好、更省地完成实验教学任务的目标。

一、多——实验结果中色素含量多

为了改进平时实验结果只有2～3条色素带的现象，争取做到4条满意的色素带，需把握好实验成功的核心关键“三个多”。

1.欲选取的绿叶必须含色素量多

绿叶的选择要依据本地的实际情况，选取新鲜深绿色且便于研磨成米糊状的绿叶，如菠菜、青菜、四季豆等叶片，以保证色素提取液中各种色素含量的齐全且多。但要注意，有些绿叶不宜选取，如鲜绿诱人的扶桑绿叶是不能选用的，因为它的角质层较厚、含蜡质也较多；墨绿色的甘薯、葱等绿叶也是不能选用的，因为它们的叶片中含有较多的黏液质，这些植物的叶片根本无法进行研磨，更谈不上色素的提取。也不能选取黄色或红色的叶子，因为它们的色素含量偏少，不能提取到高浓度的色素提取液，实验效果不好。

2.色素提取液中必须含色素量多

由于色素是分布在植物细胞内叶绿体的基粒里类囊体的薄膜上，要把它提取出来，必须磨破绿叶的表皮层、细胞壁、细胞膜、叶绿体的双层膜和类囊体膜。所以，绿叶在研磨过程中一定要加入适量的二氧化硅或干净的沙子，且必须要经过充分的研磨(充分研磨是实验成功的核心细节)，以使这些膜都被磨破而释放出更多的色素。然后再加入提取剂，将绿叶泥浆中的4种色素尽量多地提取出来。

3.画出的滤液细线中必须含色素量多

因为色素液总是会出现分层现象(很薄的黄色层在上层，较厚的绿色层在下层)，所以，学生画滤液细线时，毛细吸管既要吸到上面黄色层色素液，又要吸到下面绿色层的色素液，且要多画几次(一般要重复画三四次)，以保证滤液细线中4种色素含量齐全且多。但是，大多数学生往往把毛细吸管插入色素液的中底层，这只能吸取到中底层绿色的色素液而吸不到上层很薄的黄色层色素液，导致实验结果只有2种色素(即叶绿素a和叶绿素b)，而缺少了2种色素(胡萝卜素和叶黄素)。这一细节往往被大多数师生忽视了，而这一步恰恰是决定实验能否成功的最核心的关键因素。

二、快——实验操作的速度快

在色素的提取和分离过程中，实验操作的速度必须要快，以减少提取液和层析液(2种都具有一定的毒性)的挥发量以及防止色素被氧化分解。为此，要把握好“2个快”。

1.研磨速度要快

教科书中建议用研钵、铁架台、漏斗、纱布、玻璃棒、烧杯等仪器来提取色素。由于研钵口是敞开的，且色素提取剂具有强烈的刺激性和挥发性，容易导致整个实验室都弥漫着提取剂的刺激味，并伤害师生的身体健康；而且这么多仪器操作也增加了学生实验操作的难度和时间。笔者认为采用成套的微量提取器(如成套的研磨过滤器)来提取色素效率更快、效果更好。成套的研磨过滤器是由外套筒、研磨杆、研磨头、顶盖组成的一个精小仪器。研磨筒的内部空间只有16 mL，研磨筒的开口有顶盖盖住。在这个小且封闭的空间里进行绿叶研磨和色素提取，色素提取剂的挥发量很少，学生受刺激味的影响少很多，色素提取的效果又快又好[1]。

2.层析速度要快

为了加快层析速度，滤纸条在实验课以前必须要进行干燥处理，以保证色素纸层析过程中，各种色素在滤纸条上扩散速度更快，这既可减少提取液的挥发量，也使得滤纸条上所形成的4条色素带明显、整齐、鲜艳，而不呈波浪形。

三、好——实验现象明显 实验效果好

为了使实验结果的滤纸条上能形成4条色素带，且色素带整齐、颜色鲜艳悦目、实验效果好，要把握好“三个好”。

1.绿叶中色素的提取把握好

这一步做法同“一、1”和“一、2”这两点，但要注意，绿叶研磨前，要做好干燥处理，以减少叶片的含水量，提高色素液的浓度；绿叶研磨时，要加入少许碳酸钙，以调节色素液的pH值，可防止叶绿素分子被破坏分解；绿叶研磨后，得到的色素液应加盖避光保存，以免色素在接触空气或光照下遭到氧化分解。

2.画好滤液细线

这一步做法同“一、3”这一点，但注意滤液细线画得越直越细越齐越好。

3.把握好色素纸层析过程

在色素纸层析过程中，滤液细线只能位于层析液上方一点点，绝对不能触及或浸入层析液中，以免滤液细线中的色素溶解到层析液里而导致实验失败。

四、省—实验试剂要节省

为了减少提取液和层析液的挥发量和对人体的毒害性，把握好“三个省”。

1.提取剂要节省

教科书中用研钵作为色素研磨的仪器。由于研钵口是敞开的且提取剂具有强烈挥发性，所以若要研磨5 g的绿叶，一般需要10 mL以上的提取剂。改用研磨过滤器代替研钵来提取色素，由于研磨筒的开口有顶盖盖住，而且是一个封闭的研磨空间，所以，若要研磨5 g的绿叶，一般只需要2 mL～3 mL提取剂就可以。这样，一个实验班就可节省约350 mL的提取剂。以一所学校高一年段有14个班级为例，总共可节省约4 900 mL的提取剂。

2.层析液要节省

教科书中选用烧杯培养皿做色素纸层析的仪器，每个实验小组需要加入5 mL的层析液。笔者改用层析瓶，则只需加入1 mL层析液即可，一个年段就可以节省约2 800 mL的层析液。

3.层析液再节省

层析液是一种完全可以重复利用的实验试剂。学生做完实验后，层析液不要倒掉，而是盖紧顶盖，留给下一个班级的学生继续做实验用，这就再节省了很多层析液。

若实验效果好，则学生兴趣高。精益求精开展本实验教学，使实验的成功率达到了100%，亦使学生“由惧转爱”，喜欢上这门实验课。