实验材料的选取(原理)
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实验材料的选取(原理)
实验材料的选取在高中生物学实验中是一个比较重要的问题。
实验材料的选取要考虑什么因素呢?为什么要选取这种,而不选取哪一种呢?
这个问题的答案就是选择实验材料的基本原则,其一是可用;其二是好用。
什么是可用呢?这个问题说起来比较简单,比如DNA的粗提取实验中,既然是要提取DNA,那么材料中就必须有DNA才可用啊,所以选择哺乳动物成熟的红细胞作为材料就是不合适的!你可以选择植物的根尖细胞、也可以选择动物的上皮细胞、肌肉细胞、精子细胞、卵细胞等,只要有DNA的存在就是可用的。
但好用这个原则的要求就高了,题目是要提纯DNA,既然是提纯,其杂质越少、DNA含量越高提纯就会越简便,植物细胞有细胞壁,动物的上皮细胞、肌肉细胞、卵细胞有很多细胞质(细胞器),精子细胞虽然说DNA含量少,但是杂质也很少(细胞器变形或丢失了),所以这些材料中精子是比较不错的,但是那里找那么多的精子呢?人的就免了,牲畜的也别提,最好的是鱼的精子,材料容易获取,而且量非常大(一条公鱼体内的精子数量惊人)
其实鸟类的红细胞中有细胞核(有DNA),而且容易获取,所以教材上选择了鸟类的血液作为材料,其实在鱼精子和鸟类的红细胞中做选择的话,我会选择鱼的精子,原因是鱼的精子体积小,数量多,提取的效果明显(实事证明也就是如此)
在例如在做还原糖的鉴定中,材料可用的意思就是要有还原糖,其实果汁中都含有还原糖(至少含有葡萄糖吧),所以从这个层面上说选取什么果汁都是可以的,但有一点给忽略了,那就是鉴定还原性糖的反应是一个显色反应,也就是说最后要观察反应液的颜色,所以从可用的角度上看,凡是原本就有颜色的果汁就不可用,比如红葡萄汁、西瓜汁、橙汁、红萝卜汁等。第二个原则是好用,好用的原则当然是还原性糖含量多,材料容易获取,从这个层面上说白萝卜汁就不合适了,原因是还原性糖较少,甘蔗汁也不合适了,甘蔗种含量最多的蔗糖不是还原性糖,白葡萄汁就是非常合适的了,雪梨当然也不错了!
再如在遗传学的实验中,豌豆、玉米和果蝇都是常用的好材料,主要原因就是考虑了这两个原则。果蝇的体积小、容易饲养、繁殖速度快、量大,而且染色体较少,容易定位,性状区分明显,容易统计。若是换成水牛那就很惨了,等上一年才会有一个小牛出生,那要是研究一个性状,那就要上百年了,很不现实阿!有人会说,那要是就研究牛的某个性状呢,那当然要选用这种牛作实验材料了,但试验过程中要改变策略,以克服缺点,比如使用人工授精的方式短时间内产生多个受精卵,再利用胚胎工程实现借腹生子,这就可以了!
再说一个例子观察叶绿体,从可用角度上看只要是含有叶绿体的细胞均是可以的(根细胞和导管细胞除外),但从好用的角度上考虑,那么衰老的叶片就是不适合的,因为叶绿素减少,不便于观察,但为什么要选用金鱼藻的叶片么,那是因为金鱼藻的叶片比较薄,直接可以在显微镜下观察,若是选择大叶榕的叶子,那就不能直接看了(光线穿透不了,黑蒙蒙一片),但你说可用不可用呢,当然是可用的,只不过需要将观察的叶片取一部分薄组织而以(撕取近表皮细胞)。
所以在考虑实验材料的选择上,只要仔细考虑这两个原则,就可以找到很好的实验材料,而不是要一味地赞叹别人的奇思妙想了!因为他们也是这么想问题的!