摘要:高中生物“糖類、脂肪、蛋白質(zhì)鑒定”實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)生動手能力、交流合作能力等具有重要意義,筆者提出幾點(diǎn)改進(jìn)建議,以求獲得更好的實(shí)驗(yàn)效果。
關(guān)鍵詞:物質(zhì)鑒定;改進(jìn)建議
中圖分類號:G427 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)02-088-1
“鑒定生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)”是高中生物蘇教版《分子與細(xì)胞》中一個重要的學(xué)生實(shí)驗(yàn),也是學(xué)生進(jìn)入高中接觸的第一個生物實(shí)驗(yàn)。高一新生的思維方式正以形象思維為主向抽象思維為主過渡,通過教師對實(shí)驗(yàn)原理的講解,他們迫切希望通過自己的實(shí)際操作進(jìn)一步認(rèn)識生命的本質(zhì)。精心組織該實(shí)驗(yàn),會較好地培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,如徒手切片技術(shù)、制作臨時裝片、顯微鏡操作、水浴加熱等,激發(fā)學(xué)習(xí)生物的興趣。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際生活密切聯(lián)系,整體操作難度較小。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,同時加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性和實(shí)用性,結(jié)合本人的教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)步驟提出如下建議:
一、還原性糖的鑒定
雪梨、蘋果、白蘿卜、白蘿卜組織液都可以作為實(shí)驗(yàn)材料,但是也各有特點(diǎn)和區(qū)別。蘋果組織液必須新制,否則因?yàn)樘O果多酚氧化酶的作用,使之很快氧化呈褐色,影響后面實(shí)驗(yàn)顏色的觀察,尤其是根據(jù)實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)度,本實(shí)驗(yàn)一般在氣溫較高的初秋進(jìn)行,氧化酶的作用速度更快,組織液很易被氧化成褐色,將反應(yīng)產(chǎn)生的顏色掩蓋,這樣給實(shí)驗(yàn)材料的制備增加了麻煩。經(jīng)實(shí)驗(yàn),一般雪梨、白蘿卜、白蘿卜組織液實(shí)驗(yàn)效果較好,不僅本身原液無色較透明,而且放置時間較長而不變色,但是其中梨的成本也比較高。所以從實(shí)驗(yàn)效果和經(jīng)濟(jì)條件來看,選擇廉價易得的白蘿卜,用其制備的組織樣液如果當(dāng)天用不完,可以儲備起來第二天使用,不變色而且仍然能取得良好的實(shí)驗(yàn)效果。
例如,選擇較便宜的白蘿卜做實(shí)驗(yàn)材料。將白蘿卜切成小塊,放入簡易的手壓式榨汁機(jī)中,通過旋轉(zhuǎn)擠壓制備組織樣液,一般一組只需一塊白蘿卜,一節(jié)課10個實(shí)驗(yàn)小組只需23個白蘿卜,而且要求每組學(xué)生自己動手制備組織樣液,提高了學(xué)生的動手能力和合作能力。增加對照組:A組:5%葡萄糖2mL+斐林試劑2mL;B組:白蘿卜組織樣液2mL+斐林試劑2mL;水浴溫度為90℃左右,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可較快出現(xiàn),節(jié)約時間,和沸水浴相比,危險性較小。A、B組對照說明白色蘿卜中富含可溶性還原糖。
二、脂肪的鑒定
核桃、蓖麻、花生、松子種子脂肪含量較高,理論上都可以作為鑒定脂肪的實(shí)驗(yàn)材料。但是核桃果皮堅硬、取材不太方便、細(xì)胞中脂滴多,蓖麻種子又比較少見?;ㄉN子常見,而且種皮柔軟、脂滴少一些,干燥的花生種子需要在實(shí)驗(yàn)的前一天晚上開始浸泡,所以比較而言,選擇花生種子比較適宜。松子的脂肪含量要比花生還豐富,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,可供有條件的學(xué)校選擇使用。定性實(shí)驗(yàn)中只要有特異的顏色反應(yīng),就能確定某種物質(zhì)是否存在。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的對照性和說服力,建議讓學(xué)生從家里帶一些植物油來,使油滴漂浮于水面,再滴加一滴蘇丹Ⅲ染液,馬上就可清晰地看到被染成橘黃色的油滴。
例如,在選擇花生作為實(shí)驗(yàn)材料時,最關(guān)鍵的是徒手切片這一步。建議在實(shí)驗(yàn)前對學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo):切片時應(yīng)臂部用力,而不是腕部用力。3個手指捏住花生種子時要注意食指低于種子,拇指低于食指,然后水平拉片,這是保證不傷手指的關(guān)鍵。切下的材料愈薄愈好,拉片時刀片與種子切面最好有一點(diǎn)角度,這樣在切下的材料最薄的一側(cè)就只有一兩層細(xì)胞了,觀察這個部位的材料細(xì)胞中橘黃色脂滴非常明顯。
三、蛋白質(zhì)的鑒定
豆?jié){、牛奶、雞蛋清等都是常用的材料,但是豆?jié){、牛奶都有嚴(yán)重的白色渾濁,影響后面實(shí)驗(yàn)顏色的觀察。雞蛋清無色、清澈透明,蛋白質(zhì)含量也比較高,實(shí)驗(yàn)顏色反應(yīng)顯著,但是如果用雞蛋清,必須按要求稀釋,否則影響實(shí)驗(yàn)效果,而且實(shí)驗(yàn)后易粘住試管壁不易洗刷。
建議將實(shí)驗(yàn)材料改為熟雞蛋清(蛋白質(zhì)變性后雖然空間結(jié)構(gòu)被破壞了,但是肽鏈之間的肽鍵依然存在,使學(xué)生進(jìn)一步理解雙縮脲試劑是與肽鍵發(fā)生反應(yīng)),為了使反應(yīng)充分,可對熟雞蛋清進(jìn)行研磨,課前將雞蛋煮熟,剝?nèi)〕龅鞍?,磨成小顆粒。向試管內(nèi)加入少量的雞蛋白顆粒。加入雙縮脲試劑A液1mL,震蕩片刻。再滴加雙縮脲試劑B液5滴,震蕩。靜置2min后,可觀察到溶液變?yōu)樽仙S秒u蛋白做檢測實(shí)驗(yàn),既消除了蛋白質(zhì)變性后不能與雙縮脲試劑生成紫色的誤解,又避免了蛋清稀釋、反應(yīng)后試管難以清洗的麻煩。實(shí)驗(yàn)操作方便,材料準(zhǔn)備簡單。調(diào)動了學(xué)生的積極性,提高了實(shí)驗(yàn)效率,也降低了實(shí)驗(yàn)的難度。
通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果和操作過程表明,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)效果從總體來講是優(yōu)于原實(shí)驗(yàn)設(shè)計的,減少了實(shí)驗(yàn)器材的使用,縮短了實(shí)驗(yàn)時間,使實(shí)驗(yàn)操作更加簡便易行,體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性與實(shí)用性。改進(jìn)后由于實(shí)驗(yàn)時間充足,還可以讓學(xué)生自己探究生活中感興趣想探究的材料。
“鑒定生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)”在醫(yī)藥、化工和食品加工等方面有廣泛的應(yīng)用。建議教師在研究性學(xué)習(xí)中納入有關(guān)課題,例如利用課余時間,組織實(shí)驗(yàn)小組去附近醫(yī)院,調(diào)查尿糖、尿蛋白的鑒定方法及其鑒定原理;為糖尿病患者推薦幾種可日常飲用的飲料;鑒定奶粉等食品中蛋白質(zhì)的含量等等。這就把書本上的知識真正運(yùn)用到了實(shí)際生活中去,符合學(xué)生發(fā)展的需求,也符合新課程理念中理論與實(shí)際相結(jié)合的觀點(diǎn)。
經(jīng)過以上改進(jìn)實(shí)驗(yàn),學(xué)生印象深刻。不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)的原理與方法,更重要得是打破了學(xué)生認(rèn)識過程中的思維定勢,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、合作探究能力、實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。也充分地告訴我們:教師并不是教材的執(zhí)行者,而是要主動地去開發(fā)新的教學(xué)方案,教學(xué)過程中要勇于創(chuàng)新、實(shí)踐。這樣才能獲得更好的教學(xué)效果。