高中生物实验中酒精归类分析

2017-02-16福建黄晓芸

教学考试(高考生物) 2017年5期

福建黄晓芸

高中生物实验中酒精归类分析

福建黄晓芸

酒精，学名：乙醇，分子式：C2H5OH，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，能与水以任意比互溶，有特殊的香气并略带刺激。在高中生物学实验中，酒精是经常用到的一种试剂，其浓度不同，发挥的作用也不尽相同。在复习阶段将教材所提及的酒精进行归纳并配以适当练习题，可以帮助学生更好地掌握实验原理，明确实验步骤。

1．无水乙醇

无水乙醇主要作为有机溶剂，用于溶解、萃取某种物质或者起固定作用。

在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，将绿叶剪碎后，加入少许二氧化硅、碳酸钙以及10 mL无水乙醇，进行迅速充分研磨，从而得到含有色素的滤液。由于绿叶中的色素能够溶于有机溶剂中，因此可以用乙醇、丙酮等有机溶剂进行色素的提取实验。若乙醇浓度低，色素无法充分溶解，因此必须用无水乙醇作为提取液。如果没有无水乙醇，可以用体积分数为95%的乙醇，但必须加入适量的无水碳酸钠，以除去其中的水分。

无水乙醇在高中生物实验中另一个用途是配制卡诺氏液。卡诺氏液有多种配方，可以是无水乙醇3份、冰醋酸1份，也可以是无水乙醇6份、氯仿3份、冰醋酸1份。在“低温诱导植物染色体数目变化”的实验中，经低温诱导后的根尖需放在卡诺氏液中浸泡0.5～1 h。其中冰醋酸能迅速透过细胞，使染色体铺展，同时增强染色体的嗜碱性，使碱性染料更易与染色体结合；而无水乙醇则达到固定细胞形态的作用，在显微镜下更易观察到细胞分裂期。

2．体积分数为95%的酒精

体积分数为95%的酒精主要用于细胞的固定或作为有机溶剂。

在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，由于植物细胞通过胞间连丝等彼此相连重叠，在显微镜下不易观察细胞各分裂时期的特点，因此可将质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精按1∶1配制成混合液，用于根尖的解离。盐酸能分解细胞间的物质，使组织中的细胞相互分散形成单个细胞，但同时也会使细胞形态发生一定的改变。而体积分数为95%的酒精会使蛋白质变性凝固，使细胞形态不发生改变，因此用体积分数为95%的酒精来固定细胞形态。

在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中，卡诺氏液中的冰醋酸若持续作用于细胞，会使细胞膨胀破裂，导致染色体流出细胞，影响观察。因此，低温诱导后的根尖放在卡诺氏液中浸泡后，要及时用体积分数为95%的酒精冲洗，以去除冰醋酸，同时进一步固定细胞的形态。另外在该实验的解离过程中，体积分数为95%的酒精所起的作用与上述“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”是一致的。

在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，由于DNA是非极性物质，酒精是极性溶剂，利用“DNA不溶于酒精，但是细胞中某些蛋白质溶于酒精”的原理进行DNA的粗提取。将处理后含DNA的滤液加到与滤液体积相同的、冷却的体积分数为95%酒精中静置2～3 min，溶液中会析出白色的DNA。

3．体积分数为70%的酒精

体积分数为70%的酒精在生物学实验中被广泛使用，主要用于生物体或者实验器械的杀菌消毒。

在“土壤小动物类群丰富度的调查”中体积分数为70%的酒精被用于土壤小动物的防腐保存；在“微生物的培养” “果酒和果醋的制作” “菊花的组织培养” “月季的花药培养”等实验中，则用于涂布器、发酵瓶、外植体等的杀菌消毒。无论是防腐还是杀菌，其主要作用原理为体积分数为70%～75%的酒精能顺利地渗入细菌体内，使菌体内的蛋白质变性凝固，彻底杀死细菌，从而达到杀菌防腐的目的。若酒精浓度过低，虽可以顺利进入菌体内，但不能使菌体内蛋白凝固，杀死细菌；若酒精浓度过高，菌体表面蛋白质迅速凝固形成保护膜，阻止酒精进一步进入菌体，同样不能将细菌彻底杀死。