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 观察和在细胞中的分布

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5，吸去多余的染色剂，在显微镜下便可观察和在细胞中的分布。

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 4溶液和0.1 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：

①植物细胞必须是活细胞；

②细胞液浓度与外界溶液的浓度必须要有浓度差；

③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：

①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。

②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。

③从盖玻片的一侧滴加一滴0.3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4～5次。

④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。

⑤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 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3～4 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5时，可取生长健壮的根尖制片观察。在剪取洋葱根尖时，取2～3 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：

①低温诱导(培养洋葱根，待洋葱根长出1左右时，将整个装置放入冰箱内在4℃诱导培养36h)。

②固定形态(剪取诱导处理的根尖约0.5～1，放入卡诺氏液浸泡

0.5～1 h，以固定形态，然后用体积分数为95％的酒精冲洗2次)。

③制作装片(解离、漂洗、染色、制片)。

④观察(用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变化的细胞)。

1.8 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 2 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 ，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。取两支试管，编号为a、b，各加入2 的氯化钠溶液2，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 二苯胺试剂，沸水浴加热5 ，可观察到溶解有的溶液变成蓝色，从而证明了洋葱含有。

2 小结

实验材料的选取对实验能否成功起到了关键的作用。选材时，首先要弄清楚不同实验的实验原理，其次要明白洋葱不同部位的结构特点和生理特点，然后结合实验原理分别对洋葱进行不同部位的取材，最后进行综合分析。