高中生物實驗材料的佼佼者

洋蔥屬百合科蔥屬2年生草本植物，是我國常見的蔬菜之一。因其具有紫色的鱗莖外表皮，碧綠耐旱的葉型、喜濕發(fā)達的根系、較易磨碎的鱗片葉、耐于存放、可一物多用且價格便宜等優(yōu)點，成為了高中生物實驗材料中的驕子。

1 常規(guī)實驗

高中教材中出現(xiàn)的一些使用洋蔥作為材料的常規(guī)實驗。

1.1植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原

實驗取紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞(具紫色大液泡)為材料。

實驗步驟：制作洋蔥鱗片葉外表皮細胞臨時裝片→觀察→蓋玻片一側(cè)滴蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引→觀察質(zhì)壁分離→蓋玻片一側(cè)滴清水，另一側(cè)用吸水紙吸引→觀察質(zhì)壁分離復(fù)原。

實驗結(jié)果：細胞外溶液濃度>細胞內(nèi)溶液濃度，細胞失水質(zhì)壁分離；細胞外溶液濃度<細胞內(nèi)溶液濃度，細胞吸水質(zhì)壁分離復(fù)原。

1.2觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂

實驗取水培洋蔥根尖分生區(qū)為材料，上午10時到下午2時取材，此時細胞分裂活躍。

實驗步驟：洋蔥根尖的培養(yǎng)→裝片的制作(解離→漂洗→染色→制片)→觀察。

實驗結(jié)果：在低倍鏡下找到根尖分生區(qū)細胞：細胞呈正方形，排列緊密，有的細胞正在分裂；換高倍鏡下觀察：分裂中期→分裂前、后、末期→分裂間期，各時期細胞內(nèi)染色體形態(tài)和分布的特點，其中，處于分裂間期的細胞數(shù)目最多。

1.3低溫誘導(dǎo)染色體加倍

實驗取水培洋蔥根尖分生區(qū)為材料，當洋蔥根長出約1cm左右的不定根時，放入冰箱，于4℃的低溫室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。

實驗步驟：洋蔥根尖培養(yǎng)及低溫誘導(dǎo)處理一制作裝片(解離→漂洗→染色→制片)→觀察比較。

實驗結(jié)果：視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。

1.4DNA的粗提取與鑒定

實驗取洋蔥鱗莖(去紫色表皮細胞)，或使用白色洋蔥為材料。

實驗步驟：材料研磨→不同濃度氯化鈉多次溶解、析出、溶解，過濾得濾液→濾液中加入95％的酒精溶液使DNA析出→檢測鑒定。

實驗結(jié)果：洋蔥鱗莖細胞含有DNA，二苯胺沸水浴鑒定呈藍色。

2 改進實驗

高中教材中還有一些實驗也可以改用洋蔥做材料，可以節(jié)省資源，效果也不錯，現(xiàn)總結(jié)如下。

2.1還原性糖檢測的材料

實驗取洋蔥鱗莖(去紫色表皮細胞)，或使用白色洋蔥為材料。

實驗原理：還原糖與斐林試劑水浴加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀。

實驗步驟：將材料打磨呈勻漿→取樣液2mL于試管中→加入剛配的斐林試劑1mL(斐林試劑甲液和乙液等量混合均勻后再加入)→水浴加熱2min左右→觀察顏色變化。

實驗結(jié)果：洋蔥鱗莖含還原性糖，與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀。

2.2觀察DNA和RNA在細胞中的分布

實驗取洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞為材料，取時盡量避免材料上帶有葉肉組織細胞。

實驗原理：甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠對DNA親和力強，使DNA顯現(xiàn)出綠色，而吡羅紅對RNA的親和力強，使RNA呈現(xiàn)出紅色。

實驗步驟：取材→水解→沖洗→染色→觀察。

實驗結(jié)果：真核細胞的DNA主要分布在細胞核內(nèi)，RNA主要分布在細胞質(zhì)中。

2.3綠葉中色素的提取與分離

實驗材料用到的是置于陽光下水培后，洋蔥鱗莖中央抽出的綠薹，顏色墨綠，效果很好。

實驗原理：提取——葉綠體中的色素能溶解在有機溶劑丙酮或無水乙醇中；分離——各色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴散速度不同。

實驗步驟：提取色素→制備濾紙條→畫濾液細線→分離色素→觀察和記錄。

實驗結(jié)果：濾紙條從上到下：橙黃色(胡蘿卜素)、黃色(葉黃素)、藍綠色(葉綠素a)、黃綠色(葉綠素b)。

3 校本實驗

增加學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，實驗設(shè)計能力，也可以利用洋蔥進行一些校本課程中的實驗。

3.1洋蔥汁液的顯字效果

實驗取洋蔥鱗片葉的研磨液為材料。

實驗原理：紙中的纖維素與洋蔥汁液中的有機酸反應(yīng)，生成酯，酯的燃點低，受熱時，在紙上生成酯的地方就先被火烤焦變黃，顯出字跡來。

實驗步驟：將材料打磨呈勻漿→用毛筆蘸取汁液在白紙上寫字→晾干→用火焰烘烤→觀察。

實驗結(jié)果：烘烤后，白紙上消失的字跡重新出現(xiàn)。

3.2利用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞

實驗取洋蔥鱗片葉外表皮為材料。

實驗原理：顯微鏡觀察植物單層細胞及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

實驗步驟：用鑷子撕取洋蔥鱗片葉外表皮→置于滴加清水的載玻片上、展平→蓋上蓋玻片→低倍鏡觀察→高倍鏡觀察。

實驗結(jié)果：顯微鏡下觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細胞有細胞壁，有紫色大液泡等結(jié)構(gòu)。

3.3

洋蔥內(nèi)殺菌物質(zhì)對細菌的抑制作用

實驗取洋蔥鱗片葉的研磨液為材料。

實驗原理：洋蔥中含有植物殺菌素如大蒜素等，因而有很強的殺菌能力，在培養(yǎng)基中加入洋蔥汁液后細菌生長受抑制。

實驗步驟：配置細菌培養(yǎng)基→培養(yǎng)皿中鋪平板，實驗組加入洋蔥研磨液→對照組與實驗組同時接種等量的細菌→恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)相同時間→觀察。

實驗結(jié)果：實驗組培養(yǎng)皿中細菌菌落明顯少于對照組，洋蔥內(nèi)殺菌物質(zhì)對細菌的抑制作用。

其實，可以用到洋蔥作為材料的實驗還有很多。還可以開發(fā)有關(guān)洋蔥作為材料的其他實驗，比如洋蔥根對礦質(zhì)元素的吸收。接種多種細菌，檢測能抵抗洋蔥殺菌能力的細菌有哪些。通過稀釋、濃縮的辦法設(shè)置不同濃度梯度的洋蔥提取液，看其殺菌效果的變化，這同時也是“探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用”的方法。當然，還可以發(fā)揮學(xué)生的主動性，以洋蔥作為材料，讓學(xué)生自己提出問題，進行探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，使學(xué)生對探究實驗的了解更進一步。