婆婆纳在“绿叶在光下制造有机物”实验中的应用

贾飞飞

(湖北省十堰市实验中学 442000)

“绿叶在光下制造有机物”是初中生物学七年级教材中探究光合作用条件和产物的经典实验，它能帮助学生更加直观地理解光合作用必须在有光的条件下才能进行，并能产生淀粉等有机物。多数教材建议的实验材料是天竺葵(Pelarogniumhortorum)，但该材料的实验效果受季节影响，冬季实验时效果欠佳。笔者通过多次实践探索，发现叶片更小、更薄，但富含淀粉的婆婆纳(Veronicadidyma)是很好的光合作用实验材料。本文介绍应用婆婆纳进行实验的方法步骤及效果。

1 实验材料和方法

1.1 实验材料用具 婆婆纳(叶片富含淀粉、角质层薄)、锡箔纸(遮光纸)、工业酒精、0.5%的碘液、小烧杯(200 mL)、大烧杯(500 mL)、量筒、培养皿、镊子、保鲜膜、几暖瓶开水。

1.2 实验步骤 共分为8个步骤，具体如下：

(1)暗处理：婆婆纳的暗处理时间一般为24 h，即在实验前1 d的早上用黑塑料袋将其罩上，实验当天去掉即可。

(2)选叶遮光：将婆婆纳的叶片用中央镂空的锡箔纸部分遮光，边缘折叠用于固定(图1)。

图1 遮光处理示意图

(3)光照：婆婆纳在晴好的天气，温度适宜的情况下，光照5～6 h；阴天，光照1 d，无需人工辅助光照。

(4)摘叶去纸：提醒学生注意保留遮光纸，方便后期对照遮光处和见光处。

(5)酒精脱色：用200 mL小烧杯盛20 mL工业酒精，并在盛有工业酒精的小烧杯口封上保鲜膜，然后将其直接放入盛有300 mL开水的500 mL大烧杯中。工业酒精脱色速度快，婆婆纳叶片可在2～3 min变成黄白色。

(6)温水漂洗：可利用上一步大烧杯中的热水兑些冷水，调成温水漂洗叶片。漂洗后为了方便在培养皿中把叶片展平，可在培养皿中加入水，让叶片浮在水中就能轻易地展平了，然后用大拇指轻轻按住展平的叶片，再倒掉培养皿中的清水，这样展平的叶片就贴在了培养皿上。

(7)滴加碘液：滴加浓度为0.5%碘液，等待3～5 min。

(8)再次用温水漂洗并观察叶片颜色。

2 实验结果

图2为滴碘液检测的婆婆纳叶片(天气晴好，温度10℃～20℃，光照5～6 h)。从图中可以看到，遮光部分呈现乳白色，未遮光部分呈现蓝紫色。

图2 碘液检测后的婆婆纳叶片

3 讨论

3.1 关于选材 除婆婆纳外，和婆婆纳叶片较相似的薄荷叶也是本实验很好的实验材料，它和婆婆纳叶片一样小、薄，且酒精脱色时间短。植物实验的成败很大程度上取决于实验材料的选择，因此在实验选材时，各地可根据当地的实际情况，恰当地选择，这样做利于实验的顺利、有效的开展。

3.2 关于实验步骤 主要包括以下几个方面：

(1)暗处理 处理时间不宜过短或过长。过短，叶片中仍有原来积累的有机物，影响结果的检测；过长，经过处理的植株叶片易发黄，恢复起来较慢。建议在酒精脱色后可以加一个叶检：即将叶片经过酒精脱色后滴加碘液，看叶片是否变蓝，以判断是否还有淀粉存在，根据不同的天气适当加长或减短暗处理时间。

(2)选叶遮光和光照 此步是影响最终结果的两个关键因素，选什么样的叶遮光直接影响酒精脱色时间和最终滴加碘液检测淀粉的效果。老叶脱色慢，且光合效率低；嫩叶脱色快但其中的叶绿体还未发育成熟且数量少，光合效率也不高。因此，应选用大小适中的、不被其他叶片遮挡的成熟叶片最佳。婆婆纳的叶片大小比较均匀，方便选叶遮光，不需要刻意去区分老叶、新叶。遮光纸选用轻薄且边缘易折叠的锡箔纸，可省去用曲别针固定遮光纸，避免损伤叶片和加重叶片的重量。另外，锡箔纸中央采用镂空标记，可排除除光照外其他因素对实验的干扰(例如，有时未采用遮光处理的叶片经脱色后滴加碘液也会显示一部分不变蓝)。选叶遮光后的光照时间、强度也是影响实验结果的关键因素：天气晴好，温度10℃～20℃，光照5～6 h，滴碘液检测的婆婆纳叶片，实验现象明显(图2)；阴天，温度8℃～13℃，光照1 d，滴碘液检测的婆婆纳叶片，产生淀粉可见，但没有晴天多。这里也可加一个叶检(即将叶片经过酒精脱色后滴加碘液，看叶片见光部分是否变蓝，以判断产生淀粉的量是否肉眼可见)，根据不同的天气调整光照时间。

(3)酒精脱色 传统使用酒精灯进行隔水加热，目的是保证酒精持续处于沸腾状态而加快叶片的脱色。事实证明：对于较难脱色的叶片(如天竺葵叶片)，即便是酒精灯隔水加热10 min脱色也不彻底，而且消耗酒精量大，实验危险性高。因此，既要保证脱色效果好，又不用酒精灯，脱色时间短是关键。本实验改用开水水浴加热工业酒精，比95%的酒精更易沸腾，故脱色效果更好。另外，大小烧杯的配比可有效防止小烧杯侧翻。为了减少酒精挥发，在小烧杯口封上保鲜膜，可提高脱色效果。且不用酒精灯，降低了实验危险性。实验保留了分组酒精脱色，而未集中使用水浴锅，可方便学生对脱色过程中酒精的沸腾、叶片冒出气泡并脱色进行观察，调动学生实验的积极性。