高中生物教材中的“五顏六色”

某些化學試劑能夠使生物組織中的有關化合物產生特定的顏色反應，從而可以做到鑒定某些化合物或某些生物的種類、性質和分布等。人們也可以利用生物組織內某些化合物特有的顏色對化合物進行分離和提純。下面是關于高中生物新教材中所有與顏色有關的實驗內容及注意事項的歸納總結。

1．檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質

(1)還原性糖(葡萄糖、果糖)斐林試劑、沸水浴，磚紅色沉淀。

注：①斐林試劑不穩定，平時需將甲液和乙液分別配制、儲存，使用時再臨時配制，即等量混合。切勿將甲、乙液分別加入組織樣液中進行檢測。

②在提取液與斐林試劑混合后，可用酒精燈直接加熱可縮短實驗時間和增加安全性。

甘蔗、甜菜中含有的蔗糖是非還原性糖不能用作還原性糖鑒定的實驗材料。

(2)脂肪，蘇丹紅染液，橘黃色。

(3)蛋白→紫色。

注：①應先向組織液試管中加入雙縮脲試劑A，造成一個堿性的反應環境，再加試劑B 4滴，注意不能過量，否則在堿性環境中生成Cu(OH)沉淀而遮蔽，影響實驗效果。

②蛋白質可以跟許多試劑發生顏色反應，例如在雞蛋白溶液中滴入濃硝酸，則雞蛋白溶液呈黃色，這是由于蛋白質(含苯環結構)與濃硝酸發生了顏色反應的緣故。

2．觀察DNA和RNA在細胞中的分布

DNA主要分布在細胞核內，RNA大部分存在于細胞質中。甲基綠和吡羅紅2種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現綠色，吡羅紅使RNA呈現紅色。利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。

注：①鹽酸能改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色體中的DNA與蛋白質分離，有利于DNA與染色劑結合。

②2種染色劑要混合使用，而且要現配現用。

3．用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體

(1)葉肉細胞中的葉綠體，散布與細胞質中，呈綠色、扁平的橢球形或球形。由于葉綠體本身含有色素，所以不用染色，可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態和分布。

注：觀察葉綠體時，常選用蘚類葉片，這是因為蘚類葉片很薄，僅有一兩層葉肉細胞。若選用菠菜葉作材料，撕取少許葉肉的下表皮，因為接近下表皮的葉肉細胞是海綿組織，細胞排列疏松，細胞分散，易撕取，便于觀察。

(2)健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料，可以使活細胞中的線粒體呈現藍綠色，而細胞質接近無色。線粒體能在健那綠染液中維持活性數小時。

4．CO的檢測

CO可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。

5．酒精的檢測

橙色的重鉻酸鉀溶液+乙醇灰綠色。

6．綠葉中色素的提取和分離

葉綠體中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以用無水乙醇可提取葉綠體中的色素；色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上擴散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上擴散得慢。

注：①從色素帶的寬度知色素含量的多少依次為：葉綠素a)葉綠素b)葉黃素)胡蘿卜素；②從色素帶的位置知在層析液中溶解度大小依次為：胡蘿卜素)葉黃素)葉綠素a)葉綠素b：③在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a和葉綠素b，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素和葉黃素；④葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。

葉綠體中的色素分離結果示意

注：①實驗成功的關鍵：葉片要新鮮、顏色要深綠；濾液收集后，要及時用棉塞將試管口塞緊，以免濾液揮發；濾液細線不僅要細、直，而且要含有比較多的色素(可以重復畫2～3次)；濾紙上的濾液細線不能浸入層析液中。

②實驗創新：在本實驗中在圓形濾紙中央點一滴層析液，對葉綠體中的色素進行層析，會得到近似同心的4個色素環，由內到外依次是黃綠色、藍綠色、黃色、橙黃色。

7．探究細胞大小與物質運輸的關系

含酚酞的瓊脂塊加入NaOH溶液后，酚酞變紫紅。NaOH在瓊脂塊中擴散的速度相同，在相同的時間內，NaOH擴散的深度(或瓊脂塊變紅的體積)與瓊脂塊的總體積的比值，即可以反應NaOH擴散的效率。此過程可模擬細胞大小與物質運輸效率的關系。

8．觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂

染色體容易被堿性染料如0.01 g·mL或0.02g·mL的龍膽紫溶液染成紫色，或被醋酸洋紅染成紅色。有絲分裂各個時期細胞內染色體行為變化不同，根據各個時期內染色體的變化情況，識別該細胞處于有絲分裂的哪個時期。

注：①染色時，染色液的濃度和染色時間必須掌握好，應注意染色不能過深，否則鏡下一片紫色，無法觀察。

②染料的酸堿性不是指染色液中的H和OH而是指染料的主要顯色基團為陰離子還是陽離子，若染料的顯色基團為陰離子，則該染料為酸性染料；若染料的顯色基團為陽離子，則該染料為堿性染料。

③觀察時應先找到呈正方形的分生區細胞，在一個視野里，往往不容易找全有絲分裂過程中各個時期的細胞圖像，因此，觀察時要注意邊觀察邊移動裝片，觀察有絲分裂各個時期。換高倍鏡時，要先把低倍鏡下的物像移到視野中央。

9．亞硝酸鹽含量的測定

蔬菜中含有亞硝酸鹽。在利用乳酸菌制泡菜的過程中，會引起亞硝酸鹽含量的變化(微生物可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽)。

在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發生重氮反應后，與N-I-萘基乙胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料。將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準液進行目測比較，可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。10土壤中分解尿素的細菌的分離與計數

CO(NH2)， CO2+NH3+H2O

在以尿素為惟一氮源的培養基中加入酚紅指示劑，培養某種細菌后，如果pH升高，指示劑將變紅，這樣可以準確地鑒定該種細菌能夠分解尿素。

拓展：選擇培養基是用來將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來的培養基。根據不同種類微生物的特殊營養需求或對某種化學物質的敏感性不同，在培養基中加入相應的特殊營養物質或化學物質，抑制不需要的微生物的生長，有利于所需微生物的生長。

例如：利用以蛋白質為惟一氮源的選擇培養基，可以分離出產胞外蛋白酶的微生物；缺乏氮源的選擇培養基可用來分離固氮微生物；在培養基中加入數滴10％酚可以抑制細菌和霉菌的生長，從而由混雜的微生物群體中分離出放線菌；在培養基中加入青霉素、四環素或鏈霉素，可以抑制細菌和放線菌的生長，而將酵母菌和霉菌分離出來。

11．分解纖維素的微生物的分離

纖維素呈白色、無氣味、無味道，不溶與水，也不溶于一般有機溶劑，無還原性。

纖維素酶是一種復合酶，C1酶、CX酶使纖維素分解為纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。

剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這種反應。在含有纖維素的培養基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅一纖維素的復合物就無法形成，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣，就可以通過是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌。

12．花藥的選取

花粉發育的過程中，只有某一個時期對離體刺激敏感。一般來說，在單核期，細胞核由中央移向細胞一側的時期，花藥培養成功率最高。選擇花藥時，一般要通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發育期。確定花粉發育時期的最常用的方法有醋酸洋紅法。但是，某些植物的花粉細胞核不易著色，需采用蓓花青一鉻釩法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色。

13．DNA的鑒定

DNA遇二苯胺(沸水浴)被染成藍色，所以二苯胺可用作鑒定DNA存在的試劑。

14．血紅蛋白的提取和分離

血紅蛋白由4個肽鏈組成，包括2個α鏈和2個B鏈。其中每條肽鏈環繞1個亞鐵血紅素基團，此基團可攜帶1分子氧或1分子二氧化碳。血紅蛋白因含有血紅素而呈現紅色。血紅蛋白與氧氣結合變成鮮紅色，與二氧化碳結合變成暗紅色。

紅細胞經洗滌后在蒸餾水和甲苯的作用下破裂釋放出血紅蛋白，將此轉移到試管中離心，可看到試管中的溶液分為4層：

第1層(最上層)：甲苯層(無色透明)；第2層(中上層)：脂溶性物質的沉淀層(白色薄層固體)；第3層(中下層)：血紅蛋白的水溶液層(紅色透明液體)；第4層(最下層)：雜質沉淀層(暗紅色)。

15．植物有效成分的提取

①玫瑰精油的提取：鮮玫瑰花和清水→水蒸氣蒸餾—玫瑰油與水的混合物分層油層塑無水玫瑰油較純凈玫瑰油。

玫瑰精油被譽為液體黃金，微黃呈透明狀

②橘皮精油的提取：石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油。橘皮精油無色透明。

⑧胡蘿卜素的提取：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素。

胡蘿卜素是橘黃色結晶，化學性質比較穩定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑。