高中生物实验中洋葱的“一材多用”

高中生物实验中洋葱的“一材多用”根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是保证实验获得预期结果的关键因素之一。洋葱是中学生物学实验中常用的材料之一，人教版高中生物教材中多个实验都选择洋葱为实验材料，洋葱的用途由此可见一斑，而不同的实验洋葱的取材部位有所不同，下面就以洋葱为材料的实验进行归纳总结。1相关实验1.1观察植物细胞的结构洋葱内表皮与叶肉容易分离，因此在该实验中，撕取内表皮比较容易。先在洁净的载玻片上滴一滴蒸馏水，然后放上白色洋葱鳞片叶表皮细胞，盖上盖玻片，在盖玻片一侧滴一滴碘液，在另一侧用吸水纸把碘液吸过来，以达到染色目的，最后用显微镜观察植物细胞的形态结构。1.2观察dna和rna在细胞中的分布由于洋葱比较常见，取材也方便，且内表皮与叶肉容易分离，因此白色洋葱也适宜做本实验的材料。在洁净的载玻片上滴一滴蒸馏水，撕取洋葱内表皮，制成临时装片，吸去多余的水，滴2滴甲基绿吡罗红染色剂，染色5min，吸去多余的染色剂，在显微镜下便可观察dna和rna在细胞中的分布。1.3检测生物组织中的还原糖在检测还原糖的实验中，应选择含糖量高且近于白色的组织，而白色洋葱恰好具备这个特点。首先捣烂洋葱鳞片叶取其汁液，其次加入0.05 g/ml cuso4溶液和0.1g/ml naoh溶液配制的斐林试剂，然后将斐林试剂倒入试管中，水浴加热，观察颜色变化。可观察到被检测溶液由蓝色转变成砖红色沉淀，从而证明了洋葱中有还原糖存在。1.4观察植物细胞的质壁分离和复原植物细胞发生质壁分离和复原的条件有：植物细胞必须是活细胞；细胞液浓度与外界溶液的浓度必须要有浓度差；植物细胞必须要有大的液泡(成熟的植物细胞一般都有一个比较大的液泡，有的液泡可占整个细胞体积的90以上)，最好细胞液中含有色素，便于观察。因此该实验最常用的材料是紫色洋葱鳞片叶。它的外表皮细胞的液泡较大，细胞液中有紫色的花青素，在显微镜下，紫色大液泡十分明显，能清晰地观察到质壁分离及其复原的过程。主要实验步骤：用镊子从紫色洋葱小块切口处撕取一块表皮，将其展平在载玻片中央的清水滴中，盖上盖玻片。在低倍镜下观察洋葱的表皮细胞，寻找具有较多花青素的细胞观察。从盖玻片的一侧滴加一滴0.3g/ml蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，使蔗糖溶液扩散在盖玻片下，重复滴、吸45次。边滴加蔗糖溶液边观察细胞变化，发现随着蔗糖溶液浓度增加，每个细胞的原生质层从角隅里开始与细胞壁发生分离，分离空间逐渐加大，最终在细胞中间缩成球形的原生质团。发生质壁分离后，在盖玻片一侧改滴加清水，另一侧仍用吸水纸吸引可观察到原生质团逐渐向外延展、向细胞壁扩张，最后恢复原状。1.5叶绿体中色素的提取和分离由于洋葱叶片含有较多的叶绿素，适宜作为这个实验的材料。洋葱培养一段时间后，取其长出的绿色叶片，充分研磨，提取色素。研磨前，应先除去叶柄和粗的叶脉，再称5g碎叶片，加到研钵中，再向研钵中加入少量的二氧化硅和碳酸钙，以便研磨充分和防止叶绿体中色素被破坏。待研磨充分后，再加入10 ml无水乙醇，会出现深绿色的液体，采用4层纱布包着研磨物并挤出滤液，得到墨绿色的色素提取液。1.6观察根尖分生组织细胞的有丝分裂在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。在上实验课前的34 d，取洋葱放在广口瓶上，瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方，注意经常换水，使洋葱的底部总是接触到水。待根长5cm时，可取生长健壮的根尖制片观察。在剪取洋葱根尖时，取23 mm为宜，若剪取根尖过长，大多数细胞为伸长区和成熟区细胞，显微镜下就无法观察到有丝分裂的细胞图像。取材完成后，按照“解离漂洗染色制片”的步骤完成临时装片的制作，然后用显微镜观察，先在低倍镜下找到呈正方形、排列紧密的根尖分生区细胞，再换成高倍镜观察。1.7低温诱导染色体数目的变化实验原理：进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝点分裂，子染色体在纺缍丝的作用下分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。用低温处理植物组织细胞，使纺缍体的形成受到抑制，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。实验步骤：低温诱导(培养洋葱根，待洋葱根长出1cm左右时，将整个装置放入冰箱内在4诱导培养36h)。固定形态(剪取诱导处理的根尖约0.51cm，放入卡诺氏液浸泡0.51 h，以固定形态，然后用体积分数为95的酒精冲洗2次)。制作装片(解离、漂洗、染色、制片)。观察(用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变化的细胞)。1.8dna的粗提取称取30 g已切碎的洋葱，放人研钵中，加入少量石英砂助研，倒入10 ml 2 mol/l的氯化钠溶液，充分研磨。研磨后，用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中，得到滤液。然后向滤液中加入质量分数为95的酒精溶液20 ml，沿烧杯壁缓缓倒入，不要震动或搅拌。此时，烧杯中的液体分为上、下两层，下层较浑浊，上层澄清，很快上层溶液中就会有白色纤维状黏稠物析出，用玻璃棒可将其轻轻卷起，这就是dna。取两支试管，编号为a、b，各加入2 mol/l的氯化钠溶液2ml，向a试管中加入一些白色纤维状物，振荡使其溶解，然后向两支试管中各加入2 ml二苯胺试剂，沸水浴加热5 min，可观察到溶解有dna的溶液