“可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”的實驗改進

　　摘 要： 作者就高中生物學人教版教材中對于可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定實驗做了嘗試性的改進。實驗結果表明，改進后的實驗效果從總體來講是優于原實驗設計的，縮短了實驗時間，延長了實驗試劑的保存時間，使實驗操作更加簡便易行等。
　　關鍵詞： “生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定” 實驗改進 實驗效果
　　
　　人民教育出版社的普通高中課程標準實驗教科書生物學教材的一個很大特點就是比以前注重實驗教學，增加了很多實驗內容，并有相當部分設計成探索型實驗。這有利于培養學生的觀察能力、實驗能力和創新能力，并使他們養成嚴謹的科學態度，但在實際操作中這套教科書中的個別實驗設計還存在一些不足，有些實驗過程太繁雜；有些實驗過程安排過于死板，沒有留給學生太多創新的余地；有些實驗器材的安排也不是非常恰當；部分實驗步驟不易操作，甚至會因此不能取得很好的實驗效果。經過摸索，我們試著對必修I中的“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”做如下改進和拓展。
　　一、嘗試調整實驗順序
　　本實驗包括三個小實驗，若按人教版教材實驗順序（糖、脂肪、蛋白質），大部分學生做得非常緊張、忙亂，因為第一個實驗須加熱才能觀察到現象，第二個實驗涉及高倍顯微鏡的使用。學生在初中階段雖然用過顯微鏡，但大多數使用不熟練。根據由易到難、由簡到繁的原則，可把三個實驗的順序做調整：先鑒定蛋白質，再鑒定還原性糖，后鑒定脂肪。理論上可行，符合學生的心理發展認知規律，我們通過這次實驗的操作確定事實如何。
　　二、比較改進實驗材料
　　（一）用葡萄代替蘋果或梨
　　在做可溶性還原糖的鑒定實驗中，選材最好是白色或近于白色的植物組織，這樣可以避免材料自身顏色對實驗變化顏色的掩蓋。教材上做還原糖鑒定實驗選用的材料是蘋果或梨，將其切成小塊，研磨、過濾。在實驗中由于研缽太小，不可能磨細。葡萄含有葡萄糖，且葡萄去皮后為白色果肉。不用研磨，放在小燒杯壁擠壓即可流出果汁，也不用過濾，理論上方便且效果好。
　　（二）用雞蛋清稀釋液代替黃豆漿
　　雞蛋清無色透明，便于觀察實驗中顏色的變化。
　　三、嘗試改進實驗過程
　　（一）蛋白質的鑒定
　　1.向試管內注入蛋清稀釋液2ｍL。
　　2.向試管中加入2ｍL雙縮脲試劑A(質量濃度為0.1g·ｍL-1的氫氧化鈉溶液)，搖蕩均勻。注意觀察試管內溶液的顏色有什么變化。
　　3.再向試管中加入3—4滴雙縮脲試劑B(質量濃度為0.01g·ｍL-1的硫酸銅溶液)，搖蕩均勻。注意觀察溶液的顏色有什么變化。
　　4.課堂拓展同時加深記憶：嘗試用雙縮脲試劑鑒定某些劣質奶粉是否含有蛋白質或者探究本市生產的鮮奶其蛋白質含量與某名牌鮮奶是否相同。
　　注：人教版中是前三個過程描述的，但我們認為該實驗是定性實驗，無須準確量取組織樣液、試劑，可以節約一些時間。不過試劑確實要嚴格按照劑量配制，尤其是雙縮脲試劑的硫酸銅濃度不能太高，否則，混合后會有大量絮狀沉淀產生。
　　（二）可溶性還原糖的鑒定
　　1.制備蘋果組織樣液、梨的組織樣液、葡萄汁。
　　2.實驗操作和觀察。
　　①試管編號1—9，分別注入不同樣液。進行下面過程，比較得出效果最佳的一組。
　　②向試管內注入剛配制的斐林試劑、振蕩試管，溶液呈現藍色。
　　我們嘗試將斐林試劑中用到的氫氧化鈉換成碳酸氫鈉，因為氫氧化鈉具有腐蝕性，改用弱堿更加安全。在保存15天后仍可使用，不會像斐林試劑那樣發黑，因而不用現配現用。
　　③對于還原糖的檢驗，教材要求用水浴加熱，它的優點可能在于可以防止暴沸，但是有個明顯缺點——太慢。
　　所以，我們設計另一組對照試驗：一是將組織樣液與斐林試劑混合后水浴加熱；二是不做任何處理，靜置；三是用酒精燈直接加熱至沸騰半分鐘，觀察現象，然后繼續加熱觀察。
　　注：蘋果或梨組織液或葡萄汁必須臨時制備；實驗中應將組成斐林試劑的甲液、乙液分別配制、儲存，使用前才將甲、乙液等量混勻成斐林試劑；注意觀測還原糖溶液檢測過程中出現的顏色變化過程。
　　（三）脂肪的鑒定
　　1.制備花生種子子葉切片或花生子葉臨時裝片。
　　2.實驗操作和觀察。
　　①用蘇丹Ⅳ染液，染色1分鐘。
　　②用吸水紙吸去花生子葉薄片周圍的染液，并用酒精洗去浮色。
　　③用吸水紙吸去子葉薄片周圍的酒精，制成臨時裝片。
　　④先在低倍顯微鏡下找到花生子葉的最薄處，移至視野中央，再用高倍鏡進行觀察，可看到已著色的圓形小顆粒。
　　注：實驗前要將花生種子浸泡3—4小時，有利于切成薄片，但浸泡時間不宜過長，否則組織太軟，切下的薄片不易成形。操作中最難的就是切出理想的薄片。若按教材方法做徒手切片，則往往切下的材料較厚且不均勻，不能滿足實驗的要求。
　　實踐證明不會有太多的學生能成功切出符合要求的薄片。針對徒手切片難的問題，我們嘗試做了如下改進：將浸泡的花生種子去掉種皮，用刀片將花生子葉削去一層，形成平面，取干凈的載玻片，在載玻片中央適當用力讓花生子葉的平面與載玻片之間進行摩擦，使花生組織均勻涂抹在載玻片上，進行染色、制片觀察。有了改進計劃之后，我們做了下面的實驗，并得出了相應的結論。
　　結論1：
　　通過觀察實驗，鮮奶、酸奶、豆漿等有點渾濁，影響實驗效果，選擇無色透明蛋清，便于觀察到實驗中的清晰紫色，非常理想。只要在蛋殼相對的兩頭各挖一個孔，豎起來蛋清就流出來了。并且一個雞蛋清可加水稀釋到500mL就夠五六個班的實驗了，節約材料；黃豆須提前泡發4—6小時才能磨漿，而改用雞蛋清節省了時間。
　　結論2：
　　按正確操作過程比較后，發現顏色差異不明顯。但從取材簡易快捷方面而言首選葡萄，最后是蘋果。葡萄省略了研磨過程，放在小燒杯壁擠壓即可流出果汁，也不用過濾，方便且效果好。
　　結論3：
　　氫氧化鈉換成碳酸氫鈉后，混合溶液加熱時間要比斐林試劑稍長，需要煮沸幾秒鐘，從現象上看，反應顏色偏淺，有點發黃。但由于保存時間相對較長，試劑配一次，可以多個平行班級同時使用，具備實際性和可用性。
　　對于步驟③，其現象為不作處理的10號試管約40 分后溶液才慢慢變成淺紅色，至出現磚紅色沉淀則需2小時左右；水浴加熱的11號試管很快出現磚紅色沉淀；直接加熱至沸騰半分鐘的12號試管迅速出現磚紅色沉淀。針對此現象我們得出結論4。
　　結論4：
　　加熱只是縮短反