葡萄——高中生物学实验的好材料

汪兴泽

(江苏省泰兴市教育局教研室 225400)

聂 玲

(江苏省泰兴市洋思中学 225400)

人教版高中生物学教材除“果酒和果醋的制作”实验中用到葡萄外，其他实验中并未提到。笔者发现检测生物组织中还原糖、观察植物细胞的质壁分离和复原、DNA的粗提取这三个实验中，用葡萄作实验材料有意想不到的效果。

1 葡萄用于还原糖检测的实验过程及评价

1.1 实验过程 本地超市常见的葡萄品种有： 红提、青提、夏黑、美人指、巨峰等。这些品种都可以用于检测还原糖。本实验选用红提,实验步骤： ①配制0.1g/mL的NaOH溶液，0.05g/mL的CuSO4溶液。②生物组织样液的制备： 葡萄1颗(红提去皮不易，故不去皮)，直接(不加水)放入研钵中研磨。待磨碎后，稍倾斜研钵，或向研钵一侧轻轻挤压磨碎物，顷刻可得到基本无色的纯葡萄汁。甚至在干净的小烧杯中用玻璃棒压碎葡萄，纯净的葡萄汁也会很快流出来。③取3支洁净的试管编号，按表1所示依次向各个试管中小心滴加3种液体。④将3支试管振荡摇匀后，同时水浴加热。⑤观察各试管中颜色的变化。

表1 实验步骤

仔细观察发现： A试管颜色基本不变；B试管颜色出现变化相对快些，由蓝色渐变为橙黄色；C试管可见蓝色絮状物向鲜红色渐变。反应结束后静置片刻，可见B试管内红色沉淀周围有少许褐色絮状物；C试管内鲜红色沉淀中夹带少许蓝色物质。查阅资料可知： 葡萄糖在稀酸中相当稳定，但在碱性溶液中能发生多种反应，尤其在强碱溶液中加热会发生降解、分子内的氧化还原反应以及复杂的羟醛缩合反应生成的褐色物质[1]。这些暗示在1滴葡萄汁的用量下，B试管6滴CuSO4的用量相对少了些，或者说还原糖的量相对过量；C试管10滴CuSO4的用量相对多了点，或者说还原糖的量相对不足。调整试剂用量发现，1滴葡萄汁、8滴CuSO4溶液时反应最充分。反应结束后静置片刻，可见试管底部沉淀物的鲜红色较纯净，试管内溶液基本透明。

1.2 实验评价 教材介绍的生物组织样液的制备过程是： 将苹果或梨洗净、去皮，切成小块后与等质量的水一起用研钵研磨(或用磨浆机榨汁)，最后过滤制得。此法制备组织样液存在的问题有： 若由小组成员制取，操作繁琐，耗材多，有安全隐患。因而通常是教师课前准备好后分给各个小组，但久置后组织样液呈现褐色，不利于后续的颜色反应。

上述方法将葡萄用于还原糖的检测实验有如下几点意义： ①葡萄易碎，制汁易，不需要磨浆机，也不必过滤，简化了步骤；②每个小组成员都可参与葡萄汁的制取，且现制现用，避免了久置后出现褐色物质，减少了对实验的干扰；③葡萄汁和CuSO4溶液用量很少，节约了药品;④设置了对照，在重视定性实验的同时，能关注到影响实验的量变，有利于学生在量的变化中了解事物的本质，实验结果更有说服力。

此外，笔者参照上述方法检测红囊西瓜中的还原糖，2～3滴红色西瓜汁滴加到新制的斐林试剂(2mL 0.1g/mL的NaOH,5滴0.05g/mL的CuSO4)中，溶液仍呈蓝色，加热后颜色变化明显。意味着改进后的实验用于检测某些红色组织样液中的还原糖可以取得较好的实验效果。当然，由于不同版本的教材或教参对斐林试剂和组织样液的用量不尽相同，检测材料等的不同可能导致实验结果存在差异。因此，教师有必要先做预实验，探求最佳的实验效果。

2 葡萄用于观察植物细胞的质壁分离和复原实验

2.1 实验过程 夏黑和巨峰的外表皮较厚，撕取时常连带较多的果肉细胞，不宜用来观察植物细胞的质壁分离和复原实验。红提、美人指这两个品种的葡萄可用于此实验。本实验选择红提。实验步骤： ①制备临时装片。选择红提葡萄一颗，若有果柄则去之，用镊子从缺口处撕取表皮。撕取的表皮可能会粘带少许果肉，选择最薄处剪取适宜大小，置于载玻片上，滴一滴清水并铺展开，盖上盖玻片。②在高倍镜观察葡萄表皮细胞临时装片，可见部分细胞中有一个红色的大液泡。③从盖玻片一侧滴入0.3g/mL蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，并重复几次。④高倍镜下可见部分细胞中液泡逐渐变小，原生质层与细胞壁逐渐分离。⑤数分钟后，在盖玻片一侧再滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，并重复几次。⑥高倍镜下可见中央液泡逐渐变大，原生质层与细胞壁逐渐复原。

2.2 实验评价 在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，教材要求使用紫色的洋葱鳞片叶。实际操作中发现存在以下问题： ①不少洋葱的外表皮呈浅黄色，因此购买时需要仔细挑选紫色的；②洋葱通常个体较大，做实验时若每个小组一个则浪费材料，切开后分配到各小组则材料易散乱，且刺激性气味明显；③撕取的外表皮通常不是连带较厚的叶肉(镜检时细胞重叠)，就是撕坏细胞(撕取中可见紫色液体流出，镜检时不易见到紫色的大液泡)，难以完美地撕取单层表皮。

红提、美人指这两个品种的葡萄，撕取外表皮时易得到不粘带果肉、液泡完整的表皮。此外，葡萄个体不大，实验时每个小组一个足矣，材料不浪费，且因气味芳香，无刺激性，学生更喜欢。但实验仍然存在一些不足： 如葡萄表皮细胞相对较小，须在高倍镜下才能看得更清楚些，易出现细胞重叠等。

3 葡萄用于DNA的粗提取实验及评价

3.1 实验过程 用葡萄作DNA粗提取的材料，常见品种皆可。本实验选择红提。实验步骤： ①称取30g葡萄，去梗不去皮，放入质量可靠的拉链塑料袋或保鲜袋内，再向袋内加入少许食盐(约1～2g)、洗洁精或洗手液(约2mL)，用手在袋子外侧用力捏挤葡萄直至其呈糜烂状。或将上述混合物放入研钵中，充分研磨后倒入小烧杯中亦可。②将上述塑料袋或小烧杯放置60℃左右水浴锅加热20min。③用纱布(或面纸)过滤，用试管收集滤液。④待滤液冷却(接近室温便可)后，向滤液中注入约2倍体积的无水乙醇(不一定要预先冷却，室温下的无水乙醇实验效果也明显)。④轻轻震荡试管。由于DNA不溶于酒精，片刻便可见上清液中漂浮着乳白色的丝状物。用玻璃棒将丝状物轻轻卷起，再用干净的面纸吸去水分等，DNA的粗提取就基本完成了。

3.2 实验评价 葡萄作DNA粗提取的材料，与用洋葱、花菜作材料相比，省去了切碎、加入石英砂助研、配制NaCl溶液等步骤，简化了实验操作。与教材或教参提供的方法相比，上述提取DNA的方法更简便易行，且实验效果着实不错。

此外，使用保鲜袋、面纸等常用物品，使实验更贴近生活，更易激发学生的兴趣。笔者尝试用此法提取西瓜、猕猴桃等易碎组织中的DNA，同样取得较好的实验效果。