不同浓度的酒精在高中生物实验中的应用

　　中图分类号：G642 文献标识码：A

　　1 脂肪的鉴定

　　在必修一“脂肪的鉴定”实验中，用苏丹Ⅲ染液对花生子叶薄片染色后，可用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，以便观察。其原理是：苏丹Ⅲ在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大，因此当用含苏丹Ⅲ的酒精溶液处理含有脂肪的生物组织时，酒精中的苏丹Ⅲ进入脂肪中，将脂肪染成橘黄色。而浮色则是指未与脂肪接触的多余的苏丹Ⅲ染液，由于其可溶于酒精，故可用酒精洗去，且酒精不会将脂肪中的染料洗掉。

　　2 绿叶中色素的提取和分离

　　在必修一“绿叶中色素的提取和分离”实验中，可用无水乙醇提取色素。其原理是：叶绿体中的各种色素如叶绿素和类胡萝卜素等均是有机物，能溶解在有机溶剂中，且各色素在无水乙醇中的溶解度较大，再加上酒精无毒，操作起?硪步戏奖恪?

　　3 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

　　在必修一“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，可用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比例混合成解离液对洋葱根尖分生区细胞进行解离。其原理是：盐酸能使分生区细胞的细胞壁软化，并使细胞间的中胶层物质溶解，从而达到分离细胞的目的；而酒精可以固定蛋白质，使细胞的原生质凝固，不发生变化，固定细胞的分裂相，使其尽可能保持原来的结构以供观察。而在必修二“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中，可将低温诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡，以固定细胞的形态，然后再用体积分数为95%的酒精冲洗。其中卡诺氏液常用无水酒精3份、冰醋酸1份或无水乙醇6份、氯仿3份、冰醋酸1份混合而成，且需在使用前临时配置。它主要适用于一般植物组织和细胞的固定，常用于根尖、花药压片及子房石蜡切片等，能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性，同时还能增强染色体的嗜碱性，以利于后续染色体的着色。此外经卡诺氏液固定后的材料还需要用95%的酒精冲洗主要是为了把冰醋酸冲洗干净。通过以上分析不难发现，解离液具有使细胞分散开和固定细胞形态双重功能，但固定效果不如卡诺氏液，而卡诺氏液虽具有强固定能力但并不具备解离功能。因此经卡诺氏液固定后的材料还需经解离等一系列处理后才能进行观察。

　　4 腐乳的制作

　　在选修一“腐乳的制作”实验中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量过高使腐乳的成熟时间延长，而酒精含量过低则不能抑制微生物的生长，导致豆腐腐败。其原理是：在卤汤中加入一定量的酒精一方面是为了抑制微生物的生长，保证腐乳成熟，另一方面是使腐乳具有独特的香味。而过高浓度的酒精会抑制毛霉等微生物中蛋白酶的活性甚至使其变性，从而降低其分解豆腐中蛋白质的速率，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，则杂菌繁殖快，豆腐容易腐败，且蛋白酶的活性高，蛋白质的水解快，腐乳难以成块。

　　5 土壤中小动物类群丰富度的研究、微生物的实验室培养、植物组织培养、果酒果醋的制作

　　在必修三“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中，可将采集的小动物放入体积分数为70%的酒精溶液中，以防止小动物腐烂。在选修一“微生物的实验室培养”实验中，操作前需要先用肥皂将双手洗干净后再用体积分数为75%的酒精棉球擦拭双手及超净工作台，然后才能进行接种操作。在“植物组织培养”实验中，也要用75%的酒精对外植体、操作者双手及超净工作台等进行处理。在“果酒果醋的制作”实验中，将发酵瓶、榨汁机等实验用具先用温水反复冲洗几次后，再用体积分数为75%的酒精溶液擦拭，晾干备用。在这些实验中70%-75%酒精的主要作用是杀菌消毒。其原理是：该浓度的酒精，能够顺利地渗入到细菌体内，且具有很强的吸水力，能使菌体蛋白质脱水、变性、沉淀。菌体蛋白质是细菌的主要成分，一旦被破坏，则细菌就失去了活力，从而达到消毒杀菌的目的。但若用体积分数高于75%的酒精，则高浓度的酒精与细菌接触时，会使菌体表面迅速凝固，形成一层薄膜而阻止酒精继续向菌体内部渗透，等条件适宜时，薄膜内的细胞可能会将薄膜冲破而重新复活。而体积分数低于75%的酒精，对细菌的渗透性较低，不能顺利进入细菌体内而无法彻底杀死细菌。因此，消毒时常用体积分数为70%-75%的酒精，杀菌效果最理想。

　　6 DNA的粗提取与鉴定

　　在选修一“DNA的粗提取与鉴定”实验中，可将体积分数为95%的冷冻酒精（在5℃以下冷却24h以上）与滤液等体积混合，以提取出含杂质较少的DNA。其原理是：DNA不溶于酒精溶液，尤其在体积分数为95%的冷酒精中溶解度最低（预冷的酒精溶液具有以下优点：一是抑制核酸水解酶的活性，防止DNA降解；二是降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有助于增加DNA分子柔韧性，减少断裂），而细胞中的某些物质（如某些蛋白质、盐类、糖类或其他大分子物质）可溶于酒精。利用这一原理，可将DNA与蛋白质等进一步分离，从而得到较纯净的DNA。

　　简单来说，酒精在高中生物实验中应用广泛，但在不同实验中浓度不尽相同，作用也不同。其中12%的酒精作用是调味与杀菌，50%的酒精作用是洗去浮色，70%-75%的酒精作用是消毒杀菌，95%的酒精作用一是解离，二是使DNA析出，无水酒精则是作为有机溶剂，使色素溶解其中。

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