摘要：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗是高中生物的重要實驗之一。教材將其設(shè)置為驗證性實驗有其道理，但不利于學(xué)生對生物實驗探究式學(xué)習(xí)方式的形成。教師以問題為導(dǎo)向?qū)嶒炦M(jìn)行拓展，讓學(xué)生領(lǐng)會探究式學(xué)習(xí)的真諦，培養(yǎng)學(xué)生探究生物實驗的興趣，提高學(xué)生的動手操作能力，在實驗中探究，在探究中提升。探究式學(xué)習(xí)激發(fā)了學(xué)生對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，在探究實驗過程中，培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素養(yǎng)，以在獲取知識的同時，促進(jìn)學(xué)生思維的提升。

關(guān)鍵詞：生物實驗；探究式學(xué)習(xí)；蛋白質(zhì)

G633.91

檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)是高中生物教材中的一個經(jīng)典實驗，是高中生物中驗證性實驗的典型代表。本次實驗?zāi)康闹荚谡莆諛?gòu)成細(xì)胞的主要有機物的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生嘗試用化學(xué)試劑檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)。通過探究性學(xué)習(xí)的開展，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力，有助于激發(fā)學(xué)生探究生物實驗的熱情和創(chuàng)新的思維，培養(yǎng)學(xué)生對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。

對于實驗材料的優(yōu)化選擇，將學(xué)生分成兩人一個小組，每個小組提供兩種實驗材料。實驗過程中，為了節(jié)約時間，讓每個小組的兩個學(xué)生分別用其中一種材料做實驗，然后小組內(nèi)成員互相交流，分享自己的實驗結(jié)果，以下表格為提供的實驗材料及兩種材料優(yōu)劣的比較。

通過小組內(nèi)成員的合作交流以及小組間的熱烈討論，綜合材料制取的方便快捷及實驗過程的簡便考慮，以及本著節(jié)約實驗材料的原則，我們建議檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗的最優(yōu)材料為：葡萄，花生漿，蛋清，馬鈴薯。問題應(yīng)該是整個教學(xué)過程的主線，教學(xué)活動自始至終均應(yīng)圍繞著問題展開。下面我們就以如何用雙縮脲試劑鑒定某些劣質(zhì)奶粉是否含有蛋白質(zhì)為例來看如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。

如何用雙縮脲試劑鑒定某些劣質(zhì)奶粉是否含有蛋白質(zhì)？

一、可以直接量取適量奶粉用蒸餾水溶解后來進(jìn)行檢測嗎？

學(xué)生通過實驗觀察到直接量取適量奶粉用蒸餾水溶解之后和雙縮脲試劑有顏色反應(yīng)，但是有絮狀沉淀影響觀察效果。要想從觀察到的實驗現(xiàn)象得出結(jié)論，學(xué)生就要進(jìn)一步深入了解蛋白質(zhì)和雙縮脲試劑反應(yīng)的原理。他們通過積極查閱資料得知雙縮脲在堿性環(huán)境中能與Cu2+結(jié)合生成紫紅色化合物，故此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)。蛋白質(zhì)分子中有肽鍵，其結(jié)構(gòu)與雙縮脲相似，也能發(fā)生此反應(yīng)。但是含有一個肽鍵和一個—CS—NH2，—CH2—NH2，—CRH—NH2，—CH2—NH2—CHNH2，—CH2OH—CHOHCH2NH2等基團的物質(zhì)也有此反應(yīng)，所以奶粉中其他成分會對實驗結(jié)果有一定的影響，故而要先對奶粉進(jìn)行純化。

二、奶粉中的主要蛋白質(zhì)是酪蛋白，怎樣把酪蛋白提取純化？

學(xué)生經(jīng)過熱烈討論，最終設(shè)計了兩個方案：（1）根據(jù)分子大小進(jìn)行分離—透析法。透析是將待分離的混合物（奶粉用蒸餾水溶解）放入半透膜制成的透析袋中，再浸入透析液進(jìn)行分離。此方法可以將酪蛋白等蛋白質(zhì)大分子與以無機鹽為主的小分子分開。（2）根據(jù)等電點溶解度最低的原理—等電點沉淀法。每種蛋白質(zhì)都有自己的等電點，酪蛋白是一些含磷蛋白質(zhì)的混合物，等電點為4.7。將奶粉用蒸餾水溶解，然后將其PH調(diào)至4.7時，酪蛋白就沉淀出來。利用脂類溶于有機溶劑的原理，用乙醇洗滌沉淀物，除去脂類雜質(zhì)后便可得到純的酪蛋白。學(xué)生分成兩個小組同時實施這兩個方案，經(jīng)過比較結(jié)果顯而易見，等電點沉淀法操作更簡單省時，且純化效果更好。

三、顏色反應(yīng)的深淺和蛋白質(zhì)含量有關(guān)嗎？

將純化得到的酪蛋白和雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，能夠發(fā)生顏色反應(yīng)就證明奶粉中含有蛋白質(zhì)。學(xué)生互相交流分享實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)顏色反應(yīng)的深淺有差異。教師可以啟發(fā)學(xué)生思考其中的原因，顏色反應(yīng)的深淺是不是和蛋白質(zhì)含量多少有關(guān)呢？實驗結(jié)果證實了顏色的深淺確實和蛋白質(zhì)含量多少有關(guān)，顏色越淺，蛋白質(zhì)含量越少；顏色越深，蛋白質(zhì)含量越多；當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)含量越高時，顏色為紫藍(lán)色。

四、怎樣檢測蛋白質(zhì)的含量？

蛋白質(zhì)和雙縮脲試劑的顏色反應(yīng)只是一個定性實驗，如何對蛋白質(zhì)含量進(jìn)行定量呢？要測未知濃度樣品的蛋白質(zhì)含量，肯定要有已知濃度的蛋白質(zhì)樣品作對照。如何進(jìn)行測定呢？要用分光光度計來測蛋白質(zhì)的吸光度值。因為蛋白質(zhì)和雙縮脲試劑反應(yīng)生成的紫色絡(luò)合物最大吸收波長位于540nm處，先用空白管在分光光度計波長540nm處調(diào)零，然后讀取各樣品吸光度值。0～5為標(biāo)準(zhǔn)曲線管，測得吸光度后，以蛋白質(zhì)濃度為橫坐標(biāo)，其相對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)就可以繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)未知樣品在540nm處的吸光度值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上就可以求得所測樣品蛋白質(zhì)濃度。在實驗時要確保所測樣品在適宜的濃度內(nèi)才可以得到較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品（牛血清白蛋白）測得的540nm處的吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

在實驗中讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，整個實驗過程都獨立操作，同時也為學(xué)生構(gòu)建了開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供了多渠道獲取知識、并將學(xué)到的知識綜合應(yīng)用于實踐的機會，學(xué)生探究實驗的興趣和能力有了實質(zhì)性的提高。

探究式學(xué)習(xí)是讓學(xué)生通過主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗，學(xué)會對信息的收集、分析和判斷，從中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題能力的一種學(xué)習(xí)方式。這種學(xué)習(xí)方式強調(diào)學(xué)生的親身經(jīng)歷，能讓學(xué)生積極體驗和感受，做到在實踐中去發(fā)現(xiàn)和探究問題，是實現(xiàn)有意義學(xué)習(xí)的一種重要的學(xué)習(xí)方式。由于學(xué)生人多，思維不受限制，教學(xué)過程的意外生成也有很多，這就要求教師平時須不斷收集信息、積累知識，要沉下去多研究和實踐，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念。相信通過我們的努力，未來的實驗教學(xué)會更加適應(yīng)新課標(biāo)，更加有利于現(xiàn)在學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。探究式學(xué)習(xí)激發(fā)了學(xué)生對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，在探究實驗過程中，培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素養(yǎng)，以在獲取知識的同時，促進(jìn)學(xué)生思維的提升，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及批判性思維的能力，有利于學(xué)生的終身發(fā)展。

作者簡介：

潘真真，1984年，女，漢族，河南，碩士，生物實驗教師。