質壁分離和復原實驗中材料與溶液的探究

袁婷

摘要：質壁分離和復原實驗是高中生物教材中最基礎的學生實驗之一。本文通過探究該實驗的幾種實驗材料和溶液的效果，尋找到一種合適的替代材料，并觀察、分析了所用幾種溶液在進行該實驗時可能出現的現象和原因。

關鍵詞：質壁分離和復原實驗 材料 溶液 探究

一、問題的提出

質壁分離和復原實驗是高中生物教材中最基礎的學生實驗之一。在準備實驗時，實驗者經常因為買不到紫色洋蔥，而致使實驗不能如期進行。教師能否找到一種合適的替代材料，以解決這個問題呢？另外，該實驗所用溶液為0.3克/毫升的蔗糖溶液，若換成其他溶液，會出現什么結果呢？帶著以上兩個問題，筆者和研究性學習小組的成員共同進行了探究。

二、探究的過程

1. 關于實驗材料的探究

（1）材料的種類和來源

市場上銷售的紫色洋蔥、家中盆栽的紫鴨跖草、學校花園中野生的馬齒莧、校園中栽培的爬山虎。

（2）觀察與記錄

將各種實驗材料制好的臨時裝片置于顯微鏡下，先用低倍鏡，后用高倍鏡進行觀察。然后用0.3克/毫升的蔗糖溶液使其發生質壁分離，再用清水使其發生質壁分離復原，記錄質壁分離和復原的細胞圖形和所需時間。

（3）討論與交流

學生分別討論后，再由教師匯總，四種實驗材料比較分別如下：

紫色洋蔥的優點是顏色較深；質壁分離和復原效果明顯；用時較短，質壁分離和復原均在5分鐘左右。缺點是表皮不易撕取；有時在市場上不易買到紫色洋蔥。總體效果最好。

紫鴨跖草的優點是細胞較大，顏色很深。缺點是撕取表皮后，大部分細胞已破碎，不易觀察。總體效果最差。

馬齒莧的優點是顏色深；質壁分離和復原效果較為明顯；用時較短，質壁分離和復原時間均在5～8分鐘；表皮容易撕取；野生植物，成本低。缺點是細胞較紫色洋蔥表皮細胞小；野生植物，受季節影響。總體效果較好，可作為紫色洋蔥的替代材料。

爬山虎的優點是表皮容易撕取；野生植物，成本低。缺點是細胞細長且小；質壁分離和復原用時較長，均在10分鐘左右；野生植物，受季節影響。總體效果一般。

2.關于溶液的探究

（1）溶液的種類

實驗前配制好以下四種溶液：0.3克/毫升的蔗糖溶液、0.5克/毫升的蔗糖溶液、1摩爾/升KNO3溶液和1摩爾/升醋酸溶液。

（2）觀察與記錄

四組實驗均用效果最好的實驗材料——紫色洋蔥進行實驗。學生及時記錄實驗過程中所發生的現象。

（3）討論與交流

學生分別討論后，由教師匯總，四種溶液比較見下表1。

3.實驗的收獲

在實驗結束后，學生們總結本次實驗的收獲，并逐一發言交流，最后由教師總結本次實驗的收獲。

三、總結

學生進一步明確了滲透作用原理、顯微鏡的基本構造等基礎知識，找到了該實驗的一種替代材料（馬齒莧莖表皮），知道了用其他溶液進行該實驗時可能出現的現象和原因。在實驗中，學生理解了實驗設計的基本方法、單因子變量原則的運用，學會了分析討論實驗結果。

（作者單位：景德鎮二中）endprint