高中生物学实验术语的辨析

高中生物学实验术语的辨析

摘要：对高中生物学实验教学中容易混淆的术语进行了辨析，澄清了近似术语的内

涵，梳理了相似概念的关系。

关键词：生物学实验；近似术语；概念辨析

生物学是以实验为基础的自然科学。科学理解和准确使用实验术语，是联结动手操作

技能和科学思维能力的基础。本文对高中生物学实验教学中容易混淆的术语进行辨析，以

澄清近似术语的内涵，梳理相似概念的关系。

1水解与解离

水解多指利用水将大分子物质分解成单体或较小分子物质的反应过程，如蛋白质水

解、核酸水解、淀粉水解等。在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”等实验中，水解是指制

片完成后，利用质量分数为8%的盐酸对实验材料进行处理的操作过程。该操作具有水解反

应的实质，旨在利用盐酸使蛋白质变性及水解，以增大膜通透性并暴露染色体中的DNA，

利于染色剂进入细胞并对DNA有效着色。这是因为除了可被酶水解外，蛋白质还可在强酸

作用下发生分解。

化学中解离多指化合物在溶剂中释放出离子的过程。生物学中常引申为复合物质或复

杂结构中组成成分的分离，如抗原‐抗体复合物分离为游离的抗原和抗体，聚合态微管解

聚为单体蛋白。解离也指利用药液对生物组织材料进行处理，以使组织中的细胞相互分离

开来的过程。例如，在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”“低温诱导植物染色体数目

的变化”等实验中，需要用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合制成

解离液，来处理洋葱（或葱、蒜等植物）的根尖分生组织，以使组织中细胞相互分离，便

于后期压片与观察。在如上解离液中，酒精可以迅速杀死细胞并固定细胞的分裂状态；盐

酸能溶解胞间层的果胶质，从而软化组织、使细胞分离。动物组织与植物结构不同，动物

细胞培养时需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理动物组织碎块，以使其分散成单个细胞。

2清洗、冲洗与漂洗

清洗是指利用水或其他液体洗去材料中的杂质、药液等，以避免对实验造成干扰的操

作过程；冲洗是指利用流动的水或其他液体对准实验材料进行清洗的操作过程；漂洗是指

将实验材料放置于特定容器的水或其他液体中轻轻晃动进行清洗的操作过程。人教版高中

生物学教材实验涉及的冲洗、漂洗与清洗比较见表1。

3玻片与制片

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玻片是指用于显微镜观察时承载实验材料的玻璃薄片，常见有载玻片和盖玻片；此

外，用于血细胞和微生物计数的血球计数板、中间凹陷用于小量组织培养或汇集细胞的凹

玻片亦属玻片。制片是指将实验材料置于玻片以制作成可供显微观察的玻片标本的过程。

根据保存时间的长短，玻片标本可分为临时玻片和永久玻片。永久玻片需要密封，以防材

料脱水变形。根据实验材料和制作方法的不同，玻片标本可分为装片、压片、涂片和切片

等。

装片是指从生物组织上撕取少许材料或者直接挑取微小生物制成的玻片标本。例如

“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验中需要撕取少许洋葱表皮组织制片，“用高倍镜

下观察叶绿体”实验中则可直接选用黑藻或葫芦藓小叶制片。

压片是指通过施加一定的压力将生物组织分散成薄层以便于观察的玻片标本。例如

“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中需对经过解离处理的根尖组织压片，以使其

分散开来、利于观察；“观察蝗虫精母细胞减数分裂”实验中需对选取的精细小管进行压

片。

切片是指用刀片或特制刀具将实验材料切成薄而透明的小片所制成的玻片标本。例如

“检测生物组织中的脂肪”实验中要制作花生子叶的切片，“使用高倍显微镜观察几种细

胞”中植物叶片结构的永久切片，人体上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织的切片

同属此类。

涂片是指将液体的生物材料涂抹在载玻片所制成的玻片标本。例如“观察DNA和RNA在

细胞中的分布”实验中可制作血涂片或口腔上皮细胞涂片。

4同位素标记法与荧光标记法

同位素标记法是指通过追踪同位素标记的化合物，了解和掌握化学反应历程和物质变

化规律的技术方法。用于标记的同位素包括放射性同位素（如³H、¹⁴C、³²P、³⁵S）和稳

定性同位素（如²H、¹³C、¹⁵N、¹⁸O）。放射性同位素的原子核不稳定，会自发衰变放出

α射线、β射线等，通过放射自显影技术等方法可以检测和追踪被标记物的位置、数量及

其转变。例如，在研究分泌蛋白合成和分泌时，科学家向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射了³H

标记的亮氨酸；卡尔文用¹⁴C标记的CO₂供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，

最终探明了CO₂中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径；赫尔希和蔡斯用³²P和³⁵S

分别标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。稳定性同位素原子

核结构稳定，不具有放射性，故常用离心技术或测定分子质量等方法进行检测。例如，梅

塞尔森用含¹⁵N标记亲代大肠杆菌的DNA，再收集和离心不同子代，证明DNA的复制是以半

保留方式进行的；鲁宾和卡门用¹⁸O分别标记H₂O和CO₂,研究光合作用释放的O₂中氧元素来

源于H₂O。

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荧光标记法是指利用荧光染料（荧光基团、荧光素）选择性地共价结合或物理吸附在

所要研究分子（蛋白质、多肽等）的某个基团上，利用其荧光特性获取被研究对象信息的

技术方法。荧光染料包括荧光基团和荧光素，常用于制作标记探针。标记探针可通过酶与

底物、抗原‐抗体、DNA分子杂交等特异性识别进行标记和分析。证明细胞膜具有流动性

的人鼠细胞融合实验、说明基因与DNA关系的海葵绿色荧光蛋白转基因小鼠、基因在染色

体上的科学定位等均运用到荧光标记技术。

5样方法、取样器取样法与抽样调查法

样方法是指通过随机选取若干样方，以样方种群密度的平均值作为该种群密度估计值

的调查方法。作为调查种群密度的一种方法，样方法适用于植物和活动能力较弱、活动范

围较小的动物；为保证样本代表性和抽样便利，常用的抽样方法有五点取样法、等距取样

法等。

取样器取样法是指通过制作一定规则的专用捕捉器（如采集罐、吸虫器）采取土样和

收集小动物，以统计土样中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物丰富度的调

查方法。作为调查丰富度的方法，取样器取样法主要适用于土壤小动物；由于土壤小动物

数目众多、个体微小，根据其差异，统计时常用记名计算法和目测估计法等。

抽样调查法是指从调查总体中抽取一部分作为样本进行分析，以此估计和推断总体特

征的一种调查方法。抽样调查的本质是以样本代表总体，因此抽样策略至关重要。基本的

抽样方式有简单随机抽样、分层抽样、等距抽样、整群抽样等。样方法、取样器取样法以

及标志重捕法、微生物计数的血细胞计数