葡萄
——高中生物學實驗的好材料

汪興澤

(江蘇省泰興市教育局教研室 225400)

聶 玲

(江蘇省泰興市洋思中學 225400)

人教版高中生物學教材除“果酒和果醋的制作”實驗中用到葡萄外，其他實驗中并未提到。筆者發現檢測生物組織中還原糖、觀察植物細胞的質壁分離和復原、DNA的粗提取這三個實驗中，用葡萄作實驗材料有意想不到的效果。

1 葡萄用于還原糖檢測的實驗過程及評價

1.1 實驗過程 本地超市常見的葡萄品種有： 紅提、青提、夏黑、美人指、巨峰等。這些品種都可以用于檢測還原糖。本實驗選用紅提,實驗步驟： ①配制0.1g/mL的NaOH溶液，0.05g/mL的CuSO4溶液。②生物組織樣液的制備： 葡萄1顆(紅提去皮不易，故不去皮)，直接(不加水)放入研缽中研磨。待磨碎后，稍傾斜研缽，或向研缽一側輕輕擠壓磨碎物，頃刻可得到基本無色的純葡萄汁。甚至在干凈的小燒杯中用玻璃棒壓碎葡萄，純凈的葡萄汁也會很快流出來。③取3支潔凈的試管編號，按表1所示依次向各個試管中小心滴加3種液體。④將3支試管振蕩搖勻后，同時水浴加熱。⑤觀察各試管中顏色的變化。

表1 實驗步驟

仔細觀察發現： A試管顏色基本不變；B試管顏色出現變化相對快些，由藍色漸變為橙黃色；C試管可見藍色絮狀物向鮮紅色漸變。反應結束后靜置片刻，可見B試管內紅色沉淀周圍有少許褐色絮狀物；C試管內鮮紅色沉淀中夾帶少許藍色物質。查閱資料可知： 葡萄糖在稀酸中相當穩定，但在堿性溶液中能發生多種反應，尤其在強堿溶液中加熱會發生降解、分子內的氧化還原反應以及復雜的羥醛縮合反應生成的褐色物質[1]。這些暗示在1滴葡萄汁的用量下，B試管6滴CuSO4的用量相對少了些，或者說還原糖的量相對過量；C試管10滴CuSO4的用量相對多了點，或者說還原糖的量相對不足。調整試劑用量發現，1滴葡萄汁、8滴CuSO4溶液時反應最充分。反應結束后靜置片刻，可見試管底部沉淀物的鮮紅色較純凈，試管內溶液基本透明。

1.2 實驗評價 教材介紹的生物組織樣液的制備過程是： 將蘋果或梨洗凈、去皮，切成小塊后與等質量的水一起用研缽研磨(或用磨漿機榨汁)，最后過濾制得。此法制備組織樣液存在的問題有： 若由小組成員制取，操作繁瑣，耗材多，有安全隱患。因而通常是教師課前準備好后分給各個小組，但久置后組織樣液呈現褐色，不利于后續的顏色反應。

上述方法將葡萄用于還原糖的檢測實驗有如下幾點意義： ①葡萄易碎，制汁易，不需要磨漿機，也不必過濾，簡化了步驟；②每個小組成員都可參與葡萄汁的制取，且現制現用，避免了久置后出現褐色物質，減少了對實驗的干擾；③葡萄汁和CuSO4溶液用量很少，節約了藥品;④設置了對照，在重視定性實驗的同時，能關注到影響實驗的量變，有利于學生在量的變化中了解事物的本質，實驗結果更有說服力。

此外，筆者參照上述方法檢測紅囊西瓜中的還原糖，2～3滴紅色西瓜汁滴加到新制的斐林試劑(2mL 0.1g/mL的NaOH,5滴0.05g/mL的CuSO4)中，溶液仍呈藍色，加熱后顏色變化明顯。意味著改進后的實驗用于檢測某些紅色組織樣液中的還原糖可以取得較好的實驗效果。當然，由于不同版本的教材或教參對斐林試劑和組織樣液的用量不盡相同，檢測材料等的不同可能導致實驗結果存在差異。因此，教師有必要先做預實驗，探求最佳的實驗效果。

2 葡萄用于觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗

2.1 實驗過程 夏黑和巨峰的外表皮較厚，撕取時常連帶較多的果肉細胞，不宜用來觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗。紅提、美人指這兩個品種的葡萄可用于此實驗。本實驗選擇紅提。實驗步驟： ①制備臨時裝片。選擇紅提葡萄一顆，若有果柄則去之，用鑷子從缺口處撕取表皮。撕取的表皮可能會粘帶少許果肉，選擇最薄處剪取適宜大小，置于載玻片上，滴一滴清水并鋪展開，蓋上蓋玻片。②在高倍鏡觀察葡萄表皮細胞臨時裝片，可見部分細胞中有一個紅色的大液泡。③從蓋玻片一側滴入0.3g/mL蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引，并重復幾次。④高倍鏡下可見部分細胞中液泡逐漸變小，原生質層與細胞壁逐漸分離。⑤數分鐘后，在蓋玻片一側再滴入清水，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引，并重復幾次。⑥高倍鏡下可見中央液泡逐漸變大，原生質層與細胞壁逐漸復原。

2.2 實驗評價 在觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗中，教材要求使用紫色的洋蔥鱗片葉。實際操作中發現存在以下問題： ①不少洋蔥的外表皮呈淺黃色，因此購買時需要仔細挑選紫色的；②洋蔥通常個體較大，做實驗時若每個小組一個則浪費材料，切開后分配到各小組則材料易散亂，且刺激性氣味明顯；③撕取的外表皮通常不是連帶較厚的葉肉(鏡檢時細胞重疊)，就是撕壞細胞(撕取中可見紫色液體流出，鏡檢時不易見到紫色的大液泡)，難以完美地撕取單層表皮。

紅提、美人指這兩個品種的葡萄，撕取外表皮時易得到不粘帶果肉、液泡完整的表皮。此外，葡萄個體不大，實驗時每個小組一個足矣，材料不浪費，且因氣味芳香，無刺激性，學生更喜歡。但實驗仍然存在一些不足： 如葡萄表皮細胞相對較小，須在高倍鏡下才能看得更清楚些，易出現細胞重疊等。

3 葡萄用于DNA的粗提取實驗及評價

3.1 實驗過程 用葡萄作DNA粗提取的材料，常見品種皆可。本實驗選擇紅提。實驗步驟： ①稱取30g葡萄，去梗不去皮，放入質量可靠的拉鏈塑料袋或保鮮袋內，再向袋內加入少許食鹽(約1～2g)、洗潔精或洗手液(約2mL)，用手在袋子外側用力捏擠葡萄直至其呈糜爛狀。或將上述混合物放入研缽中，充分研磨后倒入小燒杯中亦可。②將上述塑料袋或小燒杯放置60℃左右水浴鍋加熱20min。③用紗布(或面紙)過濾，用試管收集濾液。④待濾液冷卻(接近室溫便可)后，向濾液中注入約2倍體積的無水乙醇(不一定要預先冷卻，室溫下的無水乙醇實驗效果也明顯)。④輕輕震蕩試管。由于DNA不溶于酒精，片刻便可見上清液中漂浮著乳白色的絲狀物。用玻璃棒將絲狀物輕輕卷起，再用干凈的面紙吸去水分等，DNA的粗提取就基本完成了。

3.2 實驗評價 葡萄作DNA粗提取的材料，與用洋蔥、花菜作材料相比，省去了切碎、加入石英砂助研、配制NaCl溶液等步驟，簡化了實驗操作。與教材或教參提供的方法相比，上述提取DNA的方法更簡便易行，且實驗效果著實不錯。

此外，使用保鮮袋、面紙等常用物品，使實驗更貼近生活，更易激發學生的興趣。筆者嘗試用此法提取西瓜、獼猴桃等易碎組織中的DNA，同樣取得較好的實驗效果。