馬鈴薯在高中生物學實驗中的應用分析

宋 潔

（甘肅省定西市第一中學，甘肅 定西）

馬鈴薯的塊莖富含大量淀粉，可以食用，是我國的主要糧食作物之一。由于其經濟實惠和方便存儲，滿足高中生物學實驗的條件，所以在當前的生物學實驗中已經得到有效應用。基于此，本文分析了馬鈴薯在高中生物學實驗中的應用價值。

一、高中生物學實驗教學的現狀

雖然我國的大部分高中學校都開設了生物學實驗，但是在具體的教學和實驗中還存在一定的問題。教師并不重視生物學實驗教學，沒有認識到其價值。同時，一些實驗設施并不完善，這不僅會影響實驗效果，還會降低學生對實驗的興趣。如在檢測馬鈴薯時，由于實驗中的材料固定、比較單一，導致此實驗探究性并不強[1]。

其次，教師對學生的實驗評價方法單一，主要是以實驗報告評估學生的具體實驗操作情況，這會使終結性的評價占比過高，導致形成性評價不足。在一定程度上忽視了對學生操作情況的全面評估，不重視分析實驗的結果，影響了實驗方案的改進。此外，教師一般是通過對學生基本情況的記錄，評價他們的實驗操作情況，影響了整體評價的有效性[2]。

因此，在具體的生物學實驗課上，教師要發揮自身的引導作用，提醒學生在實驗的同時，還要全面觀察實驗中的細節變化，不斷提高學生的觀察能力。同時，還要指導他們在課后通過互聯網對課外資料進行整合和收集，然后上傳到QQ 群中，積極討論，教師也需要積極參與到討論中[3]。這種高中生物學實驗方式不僅可以讓學生學習到更多的生物學知識，還能夠提高他們的探索能力。此外，在高中生物學實驗教學過程中，還要創新教育模式，促進“教與學”之間的統一，為日后各種生物學實驗活動的順利開展提供條件。

二、馬鈴薯連續性實驗的內容

首先，要種植馬鈴薯。指導學生將馬鈴薯的塊莖切成塊，并且每個切塊上要含有1 個或者是1 個以上的芽眼，然后將其放到花盆中，蓋土和澆水，完成此操作后就可以對馬鈴薯的生長過程進行觀察了。等到收獲塊莖后，要將其用到以下實驗中：（1）使用刀切取帶其周皮的小塊，將其作為橫切片，然后制成裝片，觀察其在顯微鏡下的具體情況。（2）對生物組織中的淀粉進行觀察，并且還需要研磨馬鈴薯塊，然后取2 mL 的研磨液，倒入試管中，適當滴加3 滴碘液。（3）觀察溶液的顏色。教師可以指導學生徒手切取馬鈴薯切片，然后將其放在載玻片上，應用碘液染色，主要是為了將其制成裝片。

其次，要測定馬鈴薯的過氧化物酶活性，將其研磨后，取濾液，倒入1 支試管中。然后慢慢向試管中適當加入2 mL 的過氧化氫溶液。此外，別的試管，不需要加研磨液，將兩者進行對照。在此過程中，需要將點燃的衛生香放入2 支試管的內液上方，然后觀察衛生香的實際燃燒情況。

檢測塊莖的吸水與失水情況。需要應用打孔器，對馬鈴薯進行打孔，然后取出3 個馬鈴薯條。其中1 條使用保鮮膜將其包裹，還有1 條放入清水中，最后1 條要放入蔗糖溶液中。值得注意的是，打完成孔的馬鈴薯要用保鮮膜包裹。等到12 h 后，將上述3 條馬鈴薯條及時放回之前的孔中，全面觀察馬鈴薯條在本次實驗中是否出現了吸水或者失水情況。

最后，注意馬鈴薯莖尖的培養。需要在實體的顯微鏡下，對葉原基生長點進行制備，一般要將莖尖的生長點，科學放在MS 培養基中，讓其處于濾紙橋凹陷部位。完成上述操作后，要將試管放到無菌室中進行培養，等到其長出苗后，才可以移植到花盆中。

三、驗證滲透現象

我們所說的滲透現象，主要是指水分子，或者是其他的溶劑分子，通過半透膜，從低濃度溶液中慢慢進入高濃度溶液中。這種情況是肉眼不能直接觀察的，屬于一種隱秘的水分子運動。因此，在對其進行分析時，要借助其他能夠觀測的現象，或者是數據來間接反映此現象。在選擇教材時，還要在具體的觀察中選擇滲透裝置，全面觀察溶液液面的變化[4]。

如果將植物組織可以放入濃度外界溶液中，通過對植物組織的稱量，在了解其重量變化的基礎上，更好地反映分子在植物組織與外界溶液的實際運動情況，注意對實驗方法的有效應用。在對馬鈴薯的滲透現象進行驗證時，要去皮，切塊，稱重。然后，將馬鈴薯塊放到一定濃度的蔗糖溶液中，等到浸泡一段時間以后，需要將馬鈴薯塊及時取出，使用吸水紙吸取表面上所殘留的蔗糖溶液，最后再次稱重，對比前后的實際質量變化情況。

四、分析細胞大小和物質交換的關系

在高中生物學教學中，研究上述兩者之間的關系時，主要以含酚酞的瓊脂塊與0.1%NaOH 溶液作為主要材料，通過具體的觀察，計算NaOH 擴散進瓊脂塊的體積，加強對整個瓊脂塊體積比的嚴格控制，在此基礎上探究細胞的大小，也就是細胞的表面積和體積比，了解物質交換之間的關系。在此過程中，還要探討細胞不可以長大的原因[5]。但是，瓊脂塊在實驗中容易破碎，并且NaOH 溶液還具有一定的腐蝕性，這會增加實驗操作的危險性。因此，要對馬鈴薯塊與碘液做材料進行深入探究，保證材料選擇和應用的有效性。

實驗方法：首先，指導學生將馬鈴薯去皮，然后切成立方塊，邊長分別為3 cm 和1 cm。其次，需要將馬鈴薯塊及時放入燒杯中，加入適當的碘液，讓其浸沒馬鈴薯塊。等到30 分鐘后，取出馬鈴薯塊，應用清水對其進行沖洗，避免其表面殘留碘液對日后實驗的影響。此外，還要應用吸水紙將其中的水吸干。最后，要用刀對半切開不同邊長的馬鈴薯塊，然后使用直尺，測量每塊馬鈴薯被碘液著色實際深度，準確記錄測量的結果，然后計算其比值。

在本次實驗中，我們需要注意的是，不同大小的馬鈴薯塊，所模擬的細胞大小不同。同時，著色體積可以在一定程度上反映物質的實際擴散情況，了解細胞的體積。所以著色體積與總體積之間的比值能夠全面反映細胞的交換效率。由此可見，如果細胞的體積越小，物質的交換效率就會越高。因此，在開展高中生物學實驗時，要注意選材，其是實驗成功的關鍵內容。在上述實驗中，主要將馬鈴薯作為材料，科學利用馬鈴薯中所富含的物質特性，綜合考慮其操作的有效性和簡便性，進而起到更加顯著的實驗效果。

五、酶高效性的驗證

在分析高中階段的生物學實驗內容時，發現“驗證酶的高效性”是其中的關鍵。主要通過對無機催化劑與過氧化氫酶的有效對比，了解分解對反應的催化效果，更好地驗證酶的高效性。在具體的實驗中，要研究過氧化氫酶的來源[6]。因此，建議應用豬肝研磨液和酵母菌溶液等進行實驗。一般情況下，植物組織中的過氧化氫酶含量比較豐富，所以可以應用馬鈴薯代替豬肝和酵母菌，為實驗的順利進行提供過氧化氫酶。

實驗方法：馬鈴薯在去皮完成后，要及時切塊，使用榨汁機榨汁，然后靜置5 到10 分鐘，等到淀粉沉淀以后，取上清液，將過氧化氫酶的部分進行備用。其次，要在3 支試管中，分別放入3 mL3%的過氧化氫溶液，在3支試管中分別滴加等量的清水、FeCl3溶液和馬鈴薯汁，然后觀察其有無氣泡生成的現象。在本次實驗中，還需要將馬鈴薯切成小塊，將其加入適當的過氧化氫溶液中，這個時候我們會發現其整體催化效果非常明顯。同時，在此次實驗中，學生還可以看到因為過氧化氫的迅速分解所釋放的氧氣，會出現讓馬鈴薯塊漂浮在溶液中的現象。

此外，教師還要引導學生特意觀察馬鈴薯汁中的實際情況，也就是過氧化氫酶的活性。比較在室溫下，放置1 小時后的馬鈴薯汁，與新鮮馬鈴薯汁的特點和變化情況。通過比較，發現兩者催化過氧化氫分解的實驗情況一樣，可以長時間維持酶的活性，并且在本次實驗中，馬鈴薯比豬肝的實驗效果更好，更適合長期保鮮和保存，所以其在當前的高中生物學實驗中已經很廣泛，并且此材料更加經濟實惠，可以在一定程度上降低實驗成本。

總而言之，馬鈴薯作為高中生物學實驗中的主要材料之一，具有操作簡單等特點，并且此材料中還富含特殊的物質特性，不僅可以優化實驗操作的流程，還能保證實驗操作的安全性。對此，高中生物學教師要加強馬鈴薯在實驗中的有效應用，保障實驗的順利進行。