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由一道高考题,辨析解离液

时间:2015-10-21


由一道高考题,辨析解离液
唐河友兰实验高中 侯建林

2014 新课标理综 29.(9 分)回答下列问题: (1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中,常用盐酸酒精混合 液处理根尖,用龙胆紫溶液染色。实验中,盐酸酒精混合液的作用是 --------;龙胆紫溶液属于-------------性染料,能够使细胞中的 --------------着色。 (2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可 概括为: -----------------------------------------【答案】(1)使组织中的细胞相互分离 碱 染色体 。

(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所,是 细胞代谢和遗传的控制中心 这是 2014 年高考理综新课标 I 非选择题的 29 题, 该题一反常规, 没有考查光合作用或呼吸作用等细胞代谢的重要内容, 而以教材中植 物根尖细胞有丝分裂实验为材料,考查了有丝分裂实验的相关问题, 题目难度不大,但让考生耳目一新。其中涉及到的盐酸酒精混合液及 其作用,考生记住不难,但笔者认为此处是我们教学过程中的盲区, 也是考生理解的薄弱地方, 故通过该题带领大家认识盐酸酒精混合解 离液及其作用。

《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》 是存在于多个版本教材中 的经典实验,通过实验帮助学生建立对有丝分裂整个过程的感性认 识,进一步加深学生对有丝分裂过程中各个时期细胞相的掌握。实验 的主要过程包括五个步骤:解离—漂洗—染色—制片—观察。我们先 来回顾一下人民教育出版社 2007 年版必修一《分子与细胞》教材及 教师参考用书中关于解离液及解离的描述: 人教新课标教材在这一实验的材料用具中提到“质量分数为 15% 的盐酸和体积分数为 95%的酒精”,而实验的过程“装片的制作”这 一部分则提到: 由此可见,本实验中,质量分数为 15%的盐酸和体积分数为 95% 的酒精 1:1 混合液的目的或者说作用是,使根尖分生组织细胞相互 分离开来,即解离。笔者发现,人教新课标教材中关于解离液与解离 的描述延续了人教大纲版本的说法,并于苏教版、北师大版、中图版 的描述一致。 那究竟什么是解离呢?参看人教新课标必修一《分子与细胞》教 师用书本实验的注意事项:“解离时,也可将剪取的 2~3 mm 洋葱根 尖浸入浓盐酸和体积分数为 95%的酒精各半的混合液中,浸 20~30 min。这样根尖被固定,细胞间质被溶解,细胞容易分离。” 根据教师参考用书上的说法,在实验中,盐酸酒精混合液的作用 是固定根尖,使根尖细胞间质—果胶质—被溶解,使细胞分离开来, 简言之,有两个方面的作用,即解离与固定。

那么,究竟盐酸具有解离作用,还是酒精具有解离作用,抑或两 者同有解离作用呢? 笔者翻阅浙科版教材必修一《分子与细胞》关于解离液的描述, 发现浙科版教材中所用到的解离液是质量分数为 10%的盐酸。也就是 说,在本实验中,仅用一定浓度的盐酸就可以充当解离液使组织细胞 分离开来,即盐酸的作用为解离。笔者又查阅上海科学技术出版社出 版的《生命科学》高中二年级第一学期实验本,关于解离也仅用到 20%的盐酸。 综合可见,在本实验中,盐酸的作用是通过溶解植物细胞间的果 胶质,使细胞相互分离,便于制片观察。 既然盐酸的作用是解离, 那么在人教新课标教材中用到的混合液 中的酒精的作用又是什么呢? 前文中指出在人教教师教学参考用书中提到了盐酸酒精 1:1 混 合液可固定根尖,那么什么是固定?酒精是不是起到固定作用? 固定就是使细胞的原生质凝固,不发生变化,以尽可能保持原来的 结构供观察,换言之,就是杀死细胞,是细胞处于被杀死时的特定状 态。 固定需用固定剂, 良好的固定剂,应是穿透力强,使细胞立刻致死, 原生质全部凝固;不发生任何变形而增强折光率,并且不妨碍染色。 固 定液常用纯酒精或 95%酒精。酒精对组织材料的渗透力较大,固定得 快。 笔者发现,浙科版教材中未提到酒精,而其他版本的教材中均

提到酒精。 在沪科版教材中, 实验的材料用具中提到了卡诺固定液 (冰 醋酸:酒精=1:3)。在人教新课标教材必修二《遗传与变异》《低 温诱导植物染色体数目的变化》这一实验中也有卡诺氏液。查阅相关 资料,关于卡诺氏液的配方及作用是这样的: 配方Ⅰ:纯酒精 3 份+冰醋酸 1 份 配方Ⅱ:纯酒精 6 份+冰醋酸 1 份+氯仿 3 份 作用:适用于植物组织和细胞学材料,为研究细胞分裂和染色体 的优良固定液。固定时间不宜过久。 卡诺氏固定液的两种配方中都用有纯酒精。 综上所述,在人教新课标实验《观察根尖分生组织细胞的有丝分 裂》中,质量分数 15%的盐酸和体积分数 95%的酒精 1:1 混合液中, 盐酸的作用是溶解植物细胞间的果胶层,使组织细胞分离,酒精的作 用是迅速杀死细胞以固定细胞的分裂相。 那么, 为什么 2014 年新课标 I 第 29 题给出的参考答案没有提到 固定这一作用呢? 笔者认为, 命题者考虑到教材中没有明确指出在本实验中盐酸与 酒精混合液有固定的作用,也是我们高中生物教学的盲区。为了与人 教新课标教材保持统一,故在答案的定制上并未提及固定。

参考文献 1、 《普通高中课程标准实验教科书 生物 1 必修 分子与细胞》 2、《普通高中课程标准实验教科书 生物 1 必修 分子与细胞 教 师教学用书》 3、《普通高中课程标准实验教科书 生物学 必修 1 分子与细 胞》 浙江科学技术出版社 4、《普通高中课程标准实验教科书 生物 1 分子与细胞 必 修》 江苏教育出版社 生命科学 高中二年级第一册 实验

5、《高级中学课本 本》

上海科学技术出版社 《普通高中课程标准实验教科书 生物学 分子与 中国地图出版社 《普通高中课程标准实验教科书 北京师范大学出版社 生物

6、张新时主编 细胞 必修一》

7、刘植义 付尊英主编 1 分子与细胞 必修》 8、濮宏星 学

高中生物实验中不同浓度酒精的作用中学生物

2006 年第 5 期


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