也談人教版高中生物教材中幾個實驗材料和實驗試劑的改進

1 買驗材料的改進

1.1 檢測生物組織中蛋白質的實驗材料改進

將豆漿或雞蛋清溶液改為煮熟的雞蛋白。操作過程中不需要使用試管，直接將蛋白塊放在培養皿中，先加雙縮脲試劑A液，再加B液，即可直接觀察實驗現象。雞蛋白為白色，與實驗現象紫色形成明顯顏色對比，實驗現象明顯，不需要另設對照實驗。實驗結束后將實驗器材清洗方便，用雞蛋清溶液做，如果稀釋不均勻，可能導致殘留在試管壁不容易清洗。

鑒定蛋白質的原理是利用堿性環境中的cu²⁺可以與蛋白質中的肽鍵發生絡合反應形成紫色絡合物。煮雞蛋的過程是蛋白質變性的過程，但蛋白質的變性僅僅是空間結構的破壞，未改變肽鍵的結構，因此反應仍然可以發生，現象仍然存在，可以鑒定蛋白質。

1.2 洋蔥細胞觀察植物細胞的質壁分離與復原的實驗材料改進

將洋蔥鱗片葉外表皮紫色較深的細胞改為切開后光照保濕培養2～3d的洋蔥鱗片葉內表皮細胞。在實際操作中用鑷子撕取表皮時，因外表皮與葉肉緊貼在一起，不易分離，往往容易撕破表皮細胞或帶有葉肉細胞。撕破表皮細胞的液泡，在顯微鏡下觀察，液泡的紫色變淺，有的液泡破裂后花青素流出紫色消失。帶有葉肉細胞的外表皮，顯微鏡下觀察，細胞重疊，層次加厚，觀察效果差。改進后內表皮與葉肉則易于分離，在剝洋蔥鱗片葉的過程中，常出現內表皮自然分離，內表皮撕取比較方便，且不容易破裂，既大大降低了實驗難度，又增強了實驗效果，還降低了實驗成本(洋蔥在實驗中利用率提高了)。

植物細胞液泡中花青素是在光照下形成的，采用光照保濕(維持細胞正常生理狀態)培養的方法，把洋蔥內表皮培養成紫色后，用洋蔥內表皮做實驗材料效果非常理想。

1.3 色素的提取和分離的實驗材料改進

改選用新鮮菠菜葉為烘干綠色葉片的研磨粉末。菠菜葉含水分較多，研磨時碎葉黏滑，充分研磨難度大；另一方面，水分多降低了丙酮的濃度，低濃度丙酮只能溶解少量色素。烘干后研磨的綠色葉片粉末，含水量相對較少，顏色深綠，含色素較多，層析時效果較好。但制備粉末時應注意葉片的方法處理：將葉柄和粗葉脈除去，然后將葉片磨碎。磨碎的粉末既有利于提高溶液的濃度，又易于長期保存，不同季節使用，尤其能解決獲取綠色葉片較困難的時期的材料來源問題。還可以簡化實驗步驟，節約實驗材料，提高實驗成功率。

實驗的目的是獲取了高濃度的色素溶液，且不受季節的限制，本實驗處理只是減少了水分，并不影響葉片中色素的種類和含量。

2 實驗試劑的改進

2.1 還原糖鑒定實驗

斐林試劑不穩定，在實驗中要求現配現用，但對于規模比較大的學校作實驗不太方便，有條件的學校可以甘油銅試劑或班氏(Benedict)試劑替代。甘油銅試劑的配制方法(見蘇教版《第一冊教師用書》)為：先將30g氫氧化鈉溶解在200mL蒸餾水中配成溶液A，將15g硫酸銅晶體溶解在200mL蒸餾水中配成溶液B，再將溶液A和溶液B混合并攪勻，則產生淡藍色沉淀(氫氧化銅)，然后加入甘油8mL并用力搖使沉淀溶解，溶液呈深藍色透明。最后加蒸餾水500mL，即成甘油銅，可長期保存備用。班氏(Benedict)試劑的配制方法(見《基礎生物化學》)為：稱取檸檬酸鈉173g及碳酸鈉(NaCO₃)100g加入600mL蒸餾水中，加熱使其溶解，冷卻，稀釋至850mL。另稱取17.3g硫酸銅溶解于100mL熱蒸餾水中，冷卻，稀釋至150mL。最后，將硫酸銅溶液徐徐加入檸檬酸鈉一碳酸鈉溶液中，邊加邊攪拌，混勻，如有沉淀，過濾后貯于試劑瓶中可長期使用，該試劑穩定，靈敏度高，即使葡萄糖含量很少(0.1％)也能生成大量沉淀。

2.2 蛋白質鑒定實驗

教材中介紹的雙縮脲試劑使用時要求現配現用，不能長期保存。改進型配方(見《植物生理學實驗指導》)為：依次溶解1.5g硫酸銅、6.0g酒石酸鉀鈉于500mL蒸餾水中，在不斷攪拌下加入質量分數為10％的氫氧化鈉300mL，然后加蒸餾水至1000mL，貯于棕色瓶中，蔽光，可長期保存。如有暗紅色沉淀出現，即不能使用。

3.3DNA的粗提取與鑒定實驗

教材實驗原理中介紹，DNA遇二苯胺(沸水浴)會變成藍色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。實驗中，在使用二苯胺試劑前滴加幾滴乙醛可提高反應的靈敏度，使實驗現象更明顯。

3.4 觀察植物細胞有絲分裂實驗

在實驗中，用醋酸洋紅對洋蔥根尖進行染色后，可以放在酒精燈上略微加熱，這樣可使細胞質破壞，增進染色體的染色。但不宜過于加熱，避免將染料煮沸使細胞干縮毀壞，或染料沉淀而不能觀察。如用石炭酸一品紅(配置方法見《遺傳學實驗》)代替醋酸洋紅染色效果更好，石炭酸一品紅把核和染色體染為紅紫色，細胞質一般染不上顏色，故背景清晰，觀察效果更佳。

3.5 葉綠體中色素的提取和分離實驗

葉綠素保護試劑的改進：在實驗中，由于學生把握不好CaCO₃的用量，致使難溶于水的CaCO₃白色粉末明顯地殘存于濾液中，影響實驗效果。經過實驗，Na₂CO₃同樣具有保護葉綠素的作用，且有易溶于水的優點，故可改用少許Na₂CO₃代替CaCO₃。

提取液的改進：除丙酮外，也可用酒精替代，結果大致相同。和酒精相比，丙酮有一定毒性，因而不妨換一下。另外一種提取液是：在加入丙酮2-3mL后，再加入2mL石油醚，可以提高類胡蘿卜素提取效果，色素帶分離現象更明顯。

層析液的改進(見人教版《第一冊教師用書》)：層析液是一種脂溶性很強的有機溶劑，教材上給出了兩種層析液配方：一種是93號汽油，另外一種為20份石油醚，2份丙酮，1份苯混合而成。采用下列配方實驗效果也不錯：(1)汽油或四氯化碳加少許無水硫酸鈉；(2)9份體積分數為95％酒精加1份苯混合；(3)20份汽油，2份丙酮，2份石油醚，1份苯。

其中，采用配方(3)效果最好。