蔡青田

【摘要】在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常常會(huì)遇到一些疑難問題，如在《觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布》實(shí)驗(yàn)中，烘烤玻片后細(xì)胞已經(jīng)死亡，為什么還要用鹽酸水解改變細(xì)胞膜的通透性？龍膽紫溶液的PH值小于7，為什么還為堿性染料呢？等問題，本文列舉了人教版高中生物必修一實(shí)驗(yàn)中常見的疑難問題，并做出解答。

【關(guān)鍵詞】生物 實(shí)驗(yàn) 疑難點(diǎn)

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）01-0160-01

1.在《觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布》實(shí)驗(yàn)中，烘烤玻片后細(xì)胞已經(jīng)死亡，為什么還要用鹽酸水解改變細(xì)胞膜的通透性？

本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟為取材—烘干—水解—沖洗—染色—觀察。用酒精燈烘烤裝片的目的是為了迅速殺死細(xì)胞，如果細(xì)胞死亡得慢，其溶酶體就會(huì)釋放溶解酶對(duì)DNA和RNA產(chǎn)生破壞作用。在烘烤細(xì)胞的過程中細(xì)胞已經(jīng)死亡，死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜不再具有選擇透過性，即細(xì)胞膜上的載體蛋白發(fā)生了改變，但構(gòu)成細(xì)胞膜上的磷脂分子仍按照一定的結(jié)構(gòu)排列，導(dǎo)致細(xì)胞膜保留通透性。使用8% 的鹽酸的目為破壞細(xì)胞膜上分子排列結(jié)構(gòu)，增大細(xì)胞膜的通透性，使染色劑快速進(jìn)入細(xì)胞。

2.健那綠為什么不能將死細(xì)胞中的線粒體染成藍(lán)綠色？

線粒體中存在細(xì)胞色素氧化酶，健那綠染料在這種酶的作用下保持氧化狀態(tài)（即有色狀態(tài)）呈藍(lán)綠色。如果細(xì)胞死亡，線粒體中的細(xì)胞色素氧化酶也會(huì)失去活性，這樣健那綠就不能被氧化，也就不會(huì)發(fā)生相應(yīng)的顏色反應(yīng)。

3.用菠菜觀察葉綠體為什么取菠菜葉的下表皮，并稍帶些葉肉？

因?yàn)楸砥ぜ?xì)胞沒有葉綠體，只有葉肉細(xì)胞才有葉綠體所以要帶少許葉肉細(xì)胞；和上表皮相連是柵欄組織（如圖1），柵欄組織細(xì)胞整齊致密，葉綠體含量多，相互遮擋，不易制備可供觀察的標(biāo)本。與下表皮相連的是海綿組織（如圖1），海綿組織中的葉肉細(xì)胞排列疏松、比較容易被撕取、且含有葉綠體數(shù)目少、個(gè)體大、更適合制作觀察葉綠體的裝片。[1]所以，在實(shí)驗(yàn)過程中要取稍帶些葉肉的菠菜葉的下表皮。

4.在《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)中，色素在層析液中層析的原理是溶解度高的擴(kuò)散快，為什么？

《綠葉中色素的提取和分離》的實(shí)驗(yàn)中采取了是紙層析法，在高中化學(xué)（選修5）指出紙層析法的實(shí)驗(yàn)原理是物質(zhì)在兩相（液—液、固—液等）間的溶解性或吸附能力不同，進(jìn)而使不同溶質(zhì)分離開。[2]

《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)過程中要制備濾紙條，濾紙條上的濾紙纖維素羥基具有親水性，可以和水的氫鍵相連，導(dǎo)致水吸附在纖維素的纖維之間形成固定相。相反，濾紙纖維素羥基與有機(jī)溶劑（即本實(shí)驗(yàn)中的層析液，如圖2）的親和力差，致有機(jī)溶劑在纖維素的纖維之間形成流動(dòng)相。不同溶質(zhì)（即本實(shí)驗(yàn)的四種色素）在流動(dòng)相和固定相中分配系數(shù)不同，分配系數(shù)大的溶質(zhì)，在固定相中溶解或吸附能力強(qiáng)，因此，移動(dòng)慢。如本實(shí)驗(yàn)的四種色素中葉綠素b的分配系數(shù)最大，所以，擴(kuò)散速度最慢，在最下方。接下來再具體說明一下色素分離的過程，當(dāng)層析液沿濾紙流動(dòng)經(jīng)過層析點(diǎn)（即本實(shí)驗(yàn)的濾液細(xì)線，如圖2）時(shí)，色素離開層析點(diǎn)隨流動(dòng)相向上移動(dòng)進(jìn)入無色素的區(qū)域，在移動(dòng)的過程中，四種色素跟著流動(dòng)相流動(dòng)的同時(shí)，有一部分色素從流動(dòng)相中出來吸附在固定相上，即濾紙上。當(dāng)流動(dòng)相不斷流動(dòng)時(shí)，分離系數(shù)小的色素—胡蘿卜素（如圖2）從固定相上解附出來的時(shí)間短，這樣色素就沿著流動(dòng)相流動(dòng)的方向移動(dòng)的快；反之分配系數(shù)大的色素—葉綠素b（如圖2）吸附在固定相上的能力強(qiáng)，解附的時(shí)間就長，這樣色素就沿著流動(dòng)相流動(dòng)的方向移動(dòng)得慢。四種色素就這樣不斷進(jìn)行分配，最終由于分配系數(shù)的不同，導(dǎo)致移動(dòng)速率不同，四種色素彼此分開。

5.龍膽紫溶液的PH值小于7，為什么還為堿性染料呢？

作為染料必須具備兩個(gè)條件：一是具有顏色；二是要與被染材料間具有親和力。 染料有兩個(gè)重要的基團(tuán)，一個(gè)是產(chǎn)生顏色的發(fā)色基團(tuán)，如染料化合物中的硝基（- NO2）、乙烯基等形成了發(fā)色基團(tuán)，另一個(gè)是可以使染料發(fā)生離子化，促進(jìn)染料與被染材料間發(fā)生作用的助色基團(tuán)，如與- COOH類似的酸性基團(tuán)和-N（CH3）2類似的堿性基團(tuán)，它們就構(gòu)成了染料的助色基團(tuán)。其中，助色基團(tuán)中具有酸性的染料稱為酸性染色劑；相反助色基團(tuán)中具有堿性基團(tuán)的染料稱為堿性染色劑?？梢?，判斷染料的酸堿性的關(guān)鍵是要看染色劑助色基團(tuán)的酸堿性。 所以，龍膽紫染液PH值雖然小于7，但是其助色基團(tuán)為堿性基團(tuán)，因此，龍膽紫為堿性染料。

參考文獻(xiàn)：

[1]管明星.高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見疑難問題解析[J].生物學(xué)教學(xué)，2014（02）：69-70.

[2]鄭新欣，婁福艷，何耀華.色素分離是溶解度的差異造成的嗎？[J].中學(xué)生物教學(xué)，2015（05）：70.