對生物實驗中一些材料藥品模糊用量的探究

摘要 對“檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質”實驗中還原糖和蛋白質等組織樣液的使用濃度、中學生物實驗室所用碘液的濃度、“綠葉中色素的提取和分離”實驗中二氧化硅和碳酸鈣的用量進行了一些探究，力求把握好材料和藥品的用量以及材料和試劑的使用濃度，在實驗現象明顯的前提下，來節約資源，降低實驗成本。

關鍵詞 生物實驗 材料藥品 模糊用量

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

現行教材所列的生物實驗中，部分材料和藥品沒有給定比較準確的用量，而是用“少許”、“少量”、“若干”等模糊字樣代替；一些材料和試劑的濃度也用“勻漿”、“稀溶液”、“濃溶液”等模糊濃度代替。這樣做，雖然擴大了材料藥品用量和濃度的取值范圍，增加了實驗的可探究性，但用量過多，濃度過大，增加了實驗投入，浪費了材料和藥品，有時還會適得其反，影響實驗的操作和觀察；用量過少，濃度過低，實驗現象又不明顯。把握好材料和藥品的用量及濃度，對實驗結果有著直接的影響，有的還是決定實驗成敗的關鍵。為了尋找實驗中材料和藥品的合理用量以及合適使用濃度，做到既實驗現象明顯又節約資源，筆者指導學生對一些實驗中材料和藥品的用量和使用濃度進行了探究。

1 “檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質”實驗

1.1 還原糖的鑒定中組織樣液的使用濃度

人教社普通高中課程標準實驗教科書《生物》必修1“分子與細胞”中只講用勻漿，參考人教版全日制普通高級中學教科書(必修)《生物》第一冊實驗一的介紹：取幾小塊(5g)去皮蘋果，放入研缽中，加入少量石英砂和5mL水進行充分研磨，過濾，制成蘋果組織樣液。可見該書所采用的組織液濃度為50％左右。這樣，我校20個平行班，實驗分組為32組／班，每次需要蘋果5 kg左右。組織樣液需要這么大濃度嗎?筆者帶領學生進行了以下實驗(表1)。

試管中液體均產生磚紅色沉淀，只是組織液的濃度越大，產生的沉淀越多，2.5％的組織樣液顯得太稀，試管中液體與其中的蘋果小顆粒顏色紅白分明，故我們認為組織樣液的濃度為5％～10％適宜，不需要50％，降低濃度意味著節省材料，從而降低實驗成本。

本實驗中，由于需要鑒定的生物組織中的化合物較多，學生顯得時間緊張，為了節省時間，筆者采用一些生物組織樣液由教師或興趣小組提前集中制備，可利用家用小型多功能粉碎機，蘋果與水的比率為1：1，粉碎時間30s即可。蘋果去核去皮粉碎后不必過濾，不去皮不去核用一層紗布過濾，既快又好，再按比率配成5％～10％的組織樣液。

1.2 蛋白質的鑒定

大豆組織樣液的制備，人教版全日制普通高級中學教科書(必修)《生物》第一冊教材采用的方法是：取幾粒浸泡過的大豆，去皮，切成薄片，加少許石英砂和5mL水充分研磨后用一層紗布過濾。學生實驗，用5粒去皮大豆(約重2g)，研碎后加5mL水過濾，能得到3～4mL豆漿，用此豆漿實驗，濃度過大，反而影響滴加雙縮脲試劑后試管內液體的顯色反應。采用市售豆漿又不知道濃度，為了得到大豆組織樣液適宜的使用濃度，筆者帶領學生進行了如下實驗(表2)。

從以上實驗得出，豆漿的濃度在5％～10％時適宜。

如果自制豆漿，可將浸泡好的黃豆按1：1.5的比例加水用多功能粉碎機打漿，然后用紗布過濾，再配制成5％～10％的豆漿。

2 中學生物實驗室所用碘液的濃度

2.1 碘液的種類和配制

碘液是中學生物實驗室常用的試劑之一，初高中多個實驗中要用到，用途主要有染色、檢驗淀粉的存在、消毒等。碘液包括碘水、碘酒、碘伏等。

(1)碘水。碘的水溶液。碘在純水中的溶解度很小，常態下只有0.02％～0.03％，因此常把碘溶解在碘化鉀溶液中(碘在碘化鉀溶液中的溶解度大于在水中的溶解度，碘化鉀溶液中含有大量的I^-，碘單質會與I-形成I^3-子，易溶于水，使碘的溶解平衡向溶于水的方向移動)。碘水的配制根據用途有多種配方，目前中學實驗室常采用革蘭氏碘液的配法：即取碘晶體1.0g，碘化鉀2.0g，先將碘化鉀用5-10mL蒸餾水溶解，再加入碘晶體，充分振搖或攪拌，待碘全部溶解后加蒸餾水至300mL，革蘭氏碘液的濃度約為0.33％。

(2)碘酒，又稱碘酊。碘酒是以酒精為溶媒的碘溶液，含量一般為2％。配制方法是：碘20g，碘化鉀10g，酒精500mL，待碘全部溶解后，加水至1000mL。

(3)絡合碘，又稱碘伏，是碘和表面活性劑通過絡合的方式而形成的不定型絡合物。由于表面活性劑有多種，配方和制作工藝也有多種，因此生成的碘伏也有多種。現在醫院消毒常用的是0.5％的碘伏，醫藥商店賣的也多是碘伏。

2.2 應用濃度

現有中學生物學教材的實驗中只講使用碘液或用稀碘液，均未指明使用濃度。筆者經過探究和查閱資料覺得如果用碘液來染色，一般用濃度約0.33％為宜，可采用革蘭氏碘液，或將市售碘伏(含碘0.5％左右)按1：1.5稀釋后使用。檢驗淀粉時，如果檢驗生物組織中所含的淀粉，如綠葉在光合作用下產生淀粉、觀察玉米種子等實驗，也可用此濃度；如果是檢驗溶液中的淀粉，則使用濃度可降到0.2％1)2下，即將革蘭氏碘液按1：1稀釋，或將市售碘伏按1：2或1：3稀釋，市售碘酒(一般含量2％)按1：10稀釋后使用。消毒可采用1％的碘酒或0.5％的碘伏，或按醫囑使用。

2.3 用量

中學生物教學中使用碘液的實驗雖多，但碘液的用量卻并不大，一般染色只需1～2滴，檢驗淀粉也只需2滴左右，實驗中注意提醒學生按需使用，用量不宜過多。

3 綠葉中色素的提取實驗

采用教材所列的“研磨法”提取綠葉中的色素，需要在待研磨的5g綠葉中，放人有助于研磨充分的二氧化硅和防止在研磨中色素被破壞的碳酸鈣，但書上沒給出這兩種藥品的準確用量，只講放人“少許”，“少許”的取值范圍是多少?筆者帶領學生進行了一些探究。 材料用具：菠菜葉5g，95％酒精10mL，二氧化硅，碳酸鈣，層析液(20份在60-90℃下分餾出來的石油醚、2份丙酮、1份苯混合而成)，干燥的定性濾紙，試管，棉塞，試管架，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，毛筆，剪刀，藥匙，量筒，天平，小燒杯，培養皿蓋。

室溫：8℃。

二氧化硅和碳酸鈣用量比較見表3。

以上實驗探究說明，在溫度較低時，二氧化硅和碳酸鈣用量的多少與色素的提取和分離質量關系不是很大。故兩種藥品的用量在0.1～0.2g為宜，即實驗室用小藥匙的1／4-1／2平藥匙的量即可。

實驗教師在實驗準備和實驗指導過程中，要把握好材料和藥品的用量以及材料和試劑的使用濃度，力求在實驗現象明顯的前提下，降低實驗成本，節約資源。

參考文獻：

[1]課程教材研究所等編著，義務教育課程標準實驗教科書生物，七年級(上冊)[M]，北京：人民教育出版社.

[2]人民教育出版社等編著，普通高中課程標準實驗教科書生物·分子與細胞[M]，北京：人民教育出版社