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侯建林的生物教学博客

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由一道高考题,辨析解离液  

2014-08-14 09:07:06|  分类: 原创作品 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                                                           由一道高考题,辨析解离液

                                                                                                                                   唐河友兰实验高中  侯建林

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

  5、《高级中学课本  生命科学   高中二年级第一册  实验本》    上海科学技术出版社

  6、张新时主编  《普通高中课程标准实验教科书   生物学  分子与细胞 必修一》  中国地图出版社

  7、刘植义 付尊英主编  《普通高中课程标准实验教科书   生物1  分子与细胞 必修》  北京师范大学出版社

  8、濮宏星  高中生物实验中不同浓度酒精的作用中学生物学  2006年第5期

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