IB生物課程實(shí)驗(yàn)—解析酒精的作用

　　作為一門科學(xué)與實(shí)踐學(xué)科組的學(xué)科，IB生物課程考試中實(shí)驗(yàn)的考察占了很大一部分分值，其中不少生物實(shí)驗(yàn)中都會涉及到酒精的使用。下面A加未來小編就帶大家一起來總結(jié)一下IB生物課程中對于酒精應(yīng)用的一些常見實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，一起來了解一下吧！
 

 

　　1酒精在“檢測生物組織中的脂肪”中的應(yīng)用

 

　　1.1濃度：選用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精，作用是洗去浮色。

 

　　1.2方法：取浸泡過的花生種子，用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中。在選出的最薄切片上滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液，吸去染液后再滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液，洗去浮色。再吸去多余的酒精后滴加蒸餾水，制成臨時(shí)裝片在顯微鏡下觀察。

 

　　IB生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中酒精的應(yīng)用、釋疑

 

　　1.3質(zhì)疑和釋疑：為什么要洗去浮色？為什么酒精能夠洗去浮色?這是因?yàn)槿舨怀ジ∩蜁?dǎo)致染色過深從而影響觀察效果。根據(jù)相似相溶的原理，因酒精屬于弱極性物質(zhì)，既可溶解非極性物質(zhì)，又可溶解極性物質(zhì)，故可用其除去非極性的色素。

 

　　2酒精在“綠葉中色素的提取和分離”中的應(yīng)用

 

　　2.1濃度：選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99%的酒精(無水酒精)。作用是溶解色素。

 

　　2.2方法：稱取5g綠葉，剪碎，放入研缽中，向研缽中放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10 mL無水酒精，迅速充分研磨，用單層尼龍布進(jìn)行過濾，收集濾液即可得色素溶液。

 

　　2.3質(zhì)疑和釋疑：為什么要用無水酒精來提取色素?為什么要迅速研磨?因?yàn)楣夂仙鼐y溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，如酒精、丙酮等。因丙酮有毒，所以常用無水酒精替代丙酮。如果酒精濃度過低，會導(dǎo)致色素溶解不徹底甚至無法溶解，從而影響提取效果。但是，濃度越高則揮發(fā)性越強(qiáng)。所以，要迅速研磨以防止酒精揮發(fā)。收集到試管中的濾液實(shí)質(zhì)是以酒精為溶劑的色素溶液，應(yīng)用棉塞將試管塞緊，同樣是為防止酒精的揮發(fā)。

 

　　3酒精在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”中的應(yīng)用

 

　　3.1濃度：選用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精，起(解離)固定作用。

 

　　3.2方法：剪取培養(yǎng)好的洋蔥根尖2～3 mm，立即放入盛有鹽酸(15%)和酒精(95%)的混合液(1∶1)中，在室溫下解離3～5 min，使根尖酥軟。然后經(jīng)清水漂洗和龍膽紫或醋酸洋紅液染色。最后輕輕按壓，制片觀察。

 

　　3.3質(zhì)疑和釋疑：解離作用的本質(zhì)是什么？為什么要將15%的鹽酸和95%的酒精1∶1混合使用？釋疑：根尖細(xì)胞排列緊密，細(xì)胞間通過胞間連絲相互連接，只有將細(xì)胞彼此分離進(jìn)而分散，且不能過度改變細(xì)胞結(jié)構(gòu)和形態(tài)，才有可能在光鏡下觀察到處于細(xì)胞周期不同時(shí)期的細(xì)胞。所以解離的本質(zhì)就是通過藥液的作用，在不過度破壞細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的前提下，破壞細(xì)胞彼此之間的連接，使細(xì)胞彼此分離。為有利于后續(xù)的制片和觀察，就要嚴(yán)格控制藥液的濃度、比例和解離的時(shí)間。如果僅用15%的鹽酸解離，雖然能達(dá)到使細(xì)胞彼此分離的目的，但易使細(xì)胞變形，從而不利于觀察細(xì)胞中染色體的形態(tài)和數(shù)目。而解離時(shí)同時(shí)使用高濃度的95%的酒精，可使蛋白質(zhì)迅速變性，短時(shí)間內(nèi)固定細(xì)胞形態(tài)。因此，兩者1∶1形成的解離液又叫解離固定液。

 

　　4酒精在“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化”中的應(yīng)用

 

　　4.1濃度：選用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精。作用是除去卡諾氏液，解離固定。

 

　　4.2方法：培養(yǎng)洋蔥不定根至1 cm左右，再置于4℃的低溫環(huán)境中誘導(dǎo)36 h。剪取根尖用卡諾氏液浸泡0．5～1 h，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。最后，進(jìn)行解離(用15%的鹽酸和95%的酒精1∶1混合)、漂洗、染色、制片和觀察。

 

　　4.3質(zhì)疑和釋疑：為什么不用清水而用95%的酒精沖洗?先后兩次使用同濃度的酒精，其發(fā)揮的作用是否相同?釋疑：本實(shí)驗(yàn)需要觀察經(jīng)低溫誘導(dǎo)后洋蔥根尖細(xì)胞染色體的變化情況，所以要先用卡諾氏液浸泡以固定細(xì)胞形態(tài)。卡諾氏液有多種配方，通常使用無水酒精∶冰醋酸=3∶1的配方，這樣的藥液能迅速穿透細(xì)胞，固定細(xì)胞形態(tài)，同時(shí)還能增強(qiáng)染色體的嗜堿性以利于染色。一方面，冰醋酸能使細(xì)胞膨脹，染色體鋪展；另一方面，隨細(xì)胞內(nèi)冰醋酸的增加，也會造成細(xì)胞破裂，染色體散失的后果。所以，要及時(shí)用95%的酒精沖洗以去除冰醋酸。雖然水與冰醋酸能以任意比例混溶，但對細(xì)胞形態(tài)的固定并不起作用，所以使用酒精而不是水。在實(shí)驗(yàn)的解離階段，使用95%的酒精所起的作用與實(shí)驗(yàn)“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”中的作用完全相同。由此可知，本實(shí)驗(yàn)中兩次使用相同濃度酒精的作用是有差異的。

 

　　5酒精在“微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)”和“植物的組織培養(yǎng)”中的應(yīng)用

 

　　5.1濃度：選用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精，起消毒作用。

 

　　5.2方法：用70%的酒精噴霧對接種室里的空氣進(jìn)行消毒；用70%的酒精擦試接種室的工作臺和器皿以及操作者的雙手和衣物進(jìn)行消毒；用70%的酒精短時(shí)(6～7 s)浸泡外植體對植物材料進(jìn)行消毒。

 

　　5.3質(zhì)疑和釋疑：為什么要用70%的酒精而不用其他更高濃度的酒精進(jìn)行消毒?釋疑:酒精消毒是利用酒精能使蛋白質(zhì)變性從而殺死細(xì)胞的特性，但并不是酒精濃度越高越好。因?yàn)?0%的酒精與其他濃度的酒精相比，不但具有更強(qiáng)的殺菌力和穿透力，而且有濕潤作用，可排除掉材料上的空氣，有利于其他消毒劑的滲入。正因?yàn)槠浯┩噶?qiáng)，故應(yīng)嚴(yán)格控制好處理時(shí)間。

 

　　6酒精在“DNA的粗提取與鑒定”中的應(yīng)用

 

　　6.1濃度：選用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精。作用是溶解蛋白質(zhì)等物質(zhì)，析出不溶于酒精的DNA。

 

　　6.2方法：先破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液；再利用DNA在NaCl溶液中的溶解特性除去濾液中的雜質(zhì)；然后在濾液中加入與濾液體積相等的95%的冷酒精，緩慢攪拌析出絲狀的DNA。

 

　　6.3質(zhì)疑和釋疑：為什么要用冷卻的而不是常溫下的95%的酒精來析出DNA?釋疑:無論冷卻的還是常溫下的95%的酒精，都能溶解濾液中包括蛋白質(zhì)在內(nèi)的大部分有機(jī)物，但并不溶解DNA，從而可以析出并提取DNA。而預(yù)冷的酒精效果則更佳，因?yàn)槔渚凭坏芤种坪怂崴饷傅幕钚裕乐笵NA降解，還能降低分子運(yùn)動，易于使DNA形成沉淀析出。更有利于增加DNA分子的柔韌性，減少斷裂，從而大大提高DNA的提取效率。