浅谈分离思想在高中实验中的运用

王万勤

【摘要】 通过分析现行人教版高中生物必修一到选修三五本教材中的实验课题，发现分离的思想贯穿了整个高中生物教材，广泛运用和渗透在高中生物实验设计中。并以教材中的几个典例加以分析。理解分离的思想能更好的帮组学生掌握实验设计的真谛。

【关键词】 分离思想 凝胶色谱法

【中图分类号】 G42 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2013）01（a）-0085-01

实验是生物研究中最为基本的手段和工具。在高中生物教学中有着十分重要的地位。

作为教师，在教学实践过程中，我们除了要教会学生知晓一个实验设计的原理和流程，而且我们要尝试去引导学生领会实验设计中的思想，在有了这一思想灵魂的指导下再去学习和探究实验的设计过程和结果。这样会使学生有更深刻的感悟和体会。

分离——是利用混合物中各组分在物理性质或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。分离是一个相对的概念，人们不可能将一种物质从混合物中100%地分离出来。

在高中生物教材，分离的思想处处可见。“噬菌体侵染大肠杆菌”实验中，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。这里是将噬菌体的蛋白质和DNA分离开来。孟德尔分离定律中，在形成配子是，成对的遗传因子发生分离；及自由组合定律中，控制不同性状的遗传因子的分离。减数第一次分裂中，同源染色体的彼此分离。证明DNA进行半保留复制的实验中，将DNA进行离心，根据试管中DNA的位置，来确定是否发生半保留复制，通过离心手段分离被标记不同放射性同位素的DNA同样也体现了分离的思想。还有选修三中，核移植实验中，使用去核卵母细胞，运用到了从活细胞中分离核与质的方法。而选修一中，《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》，以及《分解纤维素的微生物的分离》这两个课题更是直接的学习分离技术。

下面是从高中生物教材中列举的三个具有代表性的例子来阐述分离思想在高中生物实验中的运用。

绿叶中色素的分离

人教版教材必修一《分子与细胞》中“绿叶中色素的提取和分离”实验。

众所周知，植物叶子多呈现绿色，但是这并不是单一色素的结果，而是多种色素的综合体现。该实验是为了提取和分离植物绿叶中的光合色素，并探究叶绿体中含有哪几种色素。其中分离的原理是依据极性相似相容原理，是以滤纸纤维的结合水为固定相，而以有机溶剂作为流动相。由于样品中各物质分配系数不同，因而扩散速度不同，从而达到分离的目的。

简而言之，即是光合色素可溶于层析液中，不同的色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，最终不同的光合色素会在扩散过程中分离开来。实验结果呈现在滤纸条上，我们清晰的可以看到，色素带最宽的是叶绿素a，而扩散的最远的是胡萝卜素。（如图1）

S细菌中化合物的分离

人教版教材必修二《遗传与进化》中“艾弗里的体外转化实验”。艾弗里等人把S型细菌中分离、提取出的各种成分，再单独作用于R型细菌。以此找到在肺炎双球菌实验实验中，格力菲思提出的转化因子究竟是什么物质。通过实验我们最终知道在一系列的化合物，如蛋白质，多糖，脂质，DNA中，只有S型细菌的DNA存在时，才能将R型细菌转化为S型细菌。

血红蛋白的分离

人教版教材选修一《生物技术实践》中“血红蛋白的提取和分离”。根据蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等等，可以用来分离不同种类的蛋白质。实验中引入了凝胶色谱和凝胶电泳等方法来分离蛋白质。（如图2）

以凝胶色谱法为例，该实验的原理在于当相对分子量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。

总之，在日常教学中，要有意义的引导学生挖掘和领会实验的思想。一种实验思想是科学研究的灵魂所在。教学的最终目标是让学生从会答实验题，提升到能创新并构想新的实验，并付之实践。

参考文献

[1] 罗荣.浅谈突破生物实验设计题的关键.中学生物教学 1005-2259（2012）9-0057-02.

[2] 王智杰.浅谈高考生物实验题中隐含的逻辑思维方法.中学生物教学1005-2259（2012）10-04.

[3] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）.北京：人民教育出版社，2003.