探究课题:生物组织中脂肪的鉴定

探究课题:生物组织中脂肪的鉴定 一、课题分析 1(教学目标 (1)初步学会脂肪的鉴定方法，领悟该实验的实验原理。 (2)探索该实验的最佳实验材料及实验处理方法，培养学生求实、严谨的科学态度，提高学生的实验设计能力、观察能力和操作能力。 (3)进行分组实验，培养学生间的合作精神。 (4)分析实验过程中出现的问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。 2(背景描述 生物组织中的脂肪大量存在于植物的种子、果实细胞和动物的脂肪细胞中。人类所需的各种食物中几乎都含有一定数量的脂肪，我们每天从食物中获得的脂肪，有相当一部分是烹调用的油脂。人 们吃的动物油、植物油，统称油脂。油不溶于水，液体的叫“油”，凝固的称作“脂”(即通常称为“脂肪”，又叫三脂酰甘油、三脂酰甘油酯)。是甘油的三个羟基 和三个脂肪酸分子缩合、失水后形成的酯，又叫甘油脂。结构简 式如图(R、R和R可以相同，也可不全同甚至完全不同)。 、123 脂肪是饮食中不可缺少的一种营养素，合理地食用脂肪是非常 重要的。人吃了脂肪食物以后，进入人们的脂肪分子在相应的酶作 用下，与三个水分子发生反应，会生成一个甘油分子和三个脂肪酸 脂肪结构 分子。它们各自又进一步反应，为人体提供能量和必要的物质。 人体摄入的脂肪在满足能量需要以后，如果略有积余，就会把它贮藏起来，供以后使用。因此脂肪主要是生物体内储存能量的物质。高等动物和人体内的脂肪，还有减少身体热量散失，维持体温恒定，减少各器官之间磨擦和缓冲外界压力的作用。 生物组织中的脂肪可以被苏丹?染液染成橘黄色，被苏丹?染液染成红色。根据这一原理可以来鉴定生物组织中的脂肪成分。(以花生为材料，实验结果见下图)。 二(材料器具 1(实验材料:花生种子、大豆种子、黄豆、蓖麻种子等，足够的浸泡种子(浸泡时间分别为1,8小时)与未浸泡的种子。 2(仪器:双面刀片，吸水纸，载玻片，盖玻片，毛笔，显微镜。 1 3(试剂:苏丹?和苏丹?染液，50%的酒精溶液，蒸馏水。 三(教学建议 根据实验内容，该课题可以采用探究性实验和验证性实验相结合的教学方法。课题的重点是通过颜色反应定性地验证生物组织中的脂肪成分，学会脂肪鉴定的操作方法。难点通过探讨不同实验材料、相同实验材料不同处理方法、相同实验材料相同处理方法等出现的不同实验结果的原因，领会教材介绍的实验设计步骤的科学之处，培养学生求实、严谨的科学态度，提高学生的实验操作能力、观察能力和设计能力。 建议让学生以2,4人为一组，要求能分工合作，体现合作精神。如同组内的不同学生可以选择不同的实验材料进行实验，操作时1个学生在作临时装片时，另一个学生可以调试显微镜等。通过组内学生间的相互探讨，提高学生对实验材料进行选择和处理的能力，了解不同种子中脂肪含量是有多少的，并探索出做该实验材料的最佳实验材料。通过让学生分析实验现象、撰写实验、提出改进实验的、改进实验的器具等方面让学生开展探究学习，使学生能更好地理解知识，学会获得新知识、新的科学知识的途径和方法，提高利用科学研究方法来解决实际问题的能力。 对染液的选择，可根据本地区的情况选用苏丹?或苏丹?染液。苏丹?染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹?染液遇脂肪的颜色反应为红色。苏丹?染液遇脂肪的亲和力比较强，所以，染色的时间比较短，一般为1min左右。 本实验所用的试剂配制方法如下: 苏丹?溶液的配制。称取0.1g苏丹?干粉，溶于100mL酒精的体积分数为95%溶液中，待全部溶解后再使用。 苏丹?溶液的配制。称取0.1g苏丹?干粉，溶于50mL丙酮中，再加入体积分数为70%的酒精溶液50mL，充分混合后即可使用。 实验时用苏丹?的酒精溶液处理时，时间不能太长，否则会使脂肪溶解于酒精溶液中而影响实验观察。观察时要将未染色的标本和经过染色的标本对比，在染色后的细胞中，许多贮存脂肪的油滴被染成橘黄色。 在鉴定前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。 四(探究活动 步骤之一 探索实现原理 创设实验情景 先让学生大胆地谈谈实验问题:如何知道生物组织细胞内的脂肪成份, 的设计思路。 可以让学生讨论一下实验设计方案。 步骤之二 相互合作探究 操作步骤 通过预习，让学生描述:脂 探究内容:包括探索本实验的材料;探索做这实验材料的种子 肪鉴定的实验原理是怎样所需浸泡时间的长短，也即浸泡多久实验效果才会更好;以及怎样 的, 定性地验证生物组织中的脂肪成分。 2 让学生想一想:该实验的实 (一)切片制作 验材料应该如何选择,如 操作步骤提示: 何制备生物组织实验材 (1)取一粒植物种子(不同浸泡程度的种子，不同植物的种子)，料, 去掉种皮。(注:以下实验操作介绍均以花生为例) (2)用左手的三个指头夹住花生的一片子叶，使花生子叶高于提示:做徒手切片时，姿势手指之上(以免刀口切伤手指)。右手持刀片，将子叶削去一层，形要正确，避免受伤。 成平面。(3)刀口向内，与花生断面平行，以均匀的动作，自左前 请学生事先设计制备生物方向右后方快速拉刀，滑行切片(注意要整个臂部用力，而不要腕 组织实验材料的步骤，并与部用力)。如此连续动作，切下一些薄片。然后用毛笔将最薄的几片 教材中的实验设计进行比材料移至洁净的载玻片中央。 较，评述教材中实验设计的(二)脂肪鉴定 合理情况。 操作方法提示: (1)用滴管在花生子叶薄片上滴2,3滴苏丹?染液，染色2, 让学生想一想:组织材料中3min。 脂肪鉴定的实验步骤如何(2)用吸水纸吸去花生子叶薄片周围的染液，在薄片上滴1, 进行(以花生为例), 2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色。 (3)用吸水纸吸去花生子叶薄片周围的酒精，在薄片上滴1, 让学生想一想:为什么要洗2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。 去浮色, (三)显微镜下观察 观察步骤提示:在低倍镜下寻找花生子叶薄片的最薄处(最好 让学生想一想:显微镜的操只的1,2层细胞)，将这部分移至视野中央，观察细胞中已着色的 作步骤是怎样的, 圆形小颗粒。为了观察得更清楚，可以用高倍显微镜进行观察。使 用高倍显微镜进行观察的具体方法是:将要观察的目标移至视野的让学生从不同浸泡时间的正中;转动转换器，让高倍物镜正对通光孔，将细准焦螺旋轻轻向种子实验中得出:浸泡时间反时针方向转动，让镜筒略微上升，大约转动半圈就可以了(操作多久效果最好(以花生为步骤见下图)。 例),为什么, 让学生思考:镜检时如发现 视野中的材料发黑，请分析 原因。 让学生想一想:能在高镜下 看到材料的关键是什么, 3 让学生比较:用大豆、黄豆、 花生、蓖麻种子做实验材 料，哪些材料实验效果更 好,你认为做该实验的最 佳实验材料是什么, 步骤之三 讨论实验结果 评价实验得失 该实验的探索结果提示:实验材料最好选择富含脂肪的种子， 让学生继续探索:还有更简如花生种子(取其子叶)、蓖麻种子等。供实验用的花生种子，浸泡 便的鉴定生物组织中脂肪时间要视种子干湿程度来定，很干的花生种子浸泡时间要长些，新 成分的方法吗, 花生含水较多，浸泡时间不宜太长，否则难以切成薄片，观察效果 也不好，一般以浸泡以10,30 min为宜。浸泡时间短了，不容易切 成片;浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。 五(讨论与思考 1(在本实验中，观察到的被染成红色的透明小颗粒并不是在细胞内，而是在细胞的周围，这是为什么, 简析:这是因为用刀片切取种子子叶薄片时割破了细胞，使细胞内的脂肪分子游离到细胞之间引起的。 2(用苏丹?染液对脂肪组织进行染色时，可用来冲洗浮色的药品是 ( ) A(HCl B(H, C (50%的酒精 D(无水酒精 2 答案:C 3(.下列物质中，能被苏丹?染液染成红色的是 ( ) A (马铃薯块茎 B(浸软的蓖麻种子 C.(蛋清液 D 答案:B 六(深化拓展 1(脂肪鉴定实验的改进 4 在脂肪的鉴定实验中，制作花生切片时，刀片接触面越小，越易切薄。观察花生细胞中脂肪颗粒，应制作2张临时装片进行对比观察。 未染色装片制作:用刀片将花生的子叶削下极薄的一片，在载玻片中央加一滴清水，将薄片置于水中，然后盖上盖玻片，观察未经染色的花生细胞中脂肪颗粒的存在状况态。 染色装片制作:用刀片将花生的子叶削下极薄的一片，不要浸在水中，放在载玻片上，然后滴1,2滴5,乙醇，乙醇是脂溶性溶剂，可将花生细胞中脂肪颗粒溶解成油滴，浸5 min后，用吸水纸将切片周围乙醇吸去，然而滴加0.2,苏丹?染液，染色5,10min，盖上盖玻片在显微镜下观察，由于油滴加大了折光率，与染料作用后，就形成红色透亮的油滴，观察效果很好。但要注意，如果用这种方法制作示范片，不易久放，否则时间久长了，油滴会溶解在乙醇中，最好在实验课前临时制作，让学生在课堂上即时观察。 (摘自2000年《生物学通报》第10期 第28页) 2(介绍另一种“生物组织中脂肪鉴定”实验 用含脂肪较高的种子(如花生)做该实验，存在着花生子叶不容易切薄、酒精容易使脂肪滴溶解、实验效果差的问题。又因一些基层中学显微镜缺少或显微镜显像性能较差。使该实验操作起来存在一些困难。为此介绍另一种“生物组织中脂肪鉴定”实验，方法如下: (1)已知脂肪——植物油的预测 取一面皿或培养皿，加入少量清水，滴入1~2滴植物油使之浮于水面呈较大的圆滴状。然后在水中加入几滴苏丹?(苏丹?用量多少视水多少而定，如果水多可多加几滴，油滴染色会更深些)，轻轻摇动表面皿，可见苏丹?进入油滴。十几分钟后，观察油滴被染成橘红色，水呈淡红色。说明脂肪能够被苏丹?染成橘红色。 (2)生物组织中脂肪的鉴定 取花生(蓖麻、大豆)种子，剥去种皮，放在1张白纸上，用解剖刀背压榨。拨去压碎的种子，拿起纸对着光线仔细观察，如纸上有透明发亮点。然后用你选择的鉴定试剂滴于透明发亮处和纸上另一处(任选一处，但要与透明发亮处离开)。观察并比较两处颜色。透明发亮处被染成橘红颜色，证明它是脂肪物质，说明生物种子中含有脂肪物质。 上述实验方法，有如下优点: 增加了已知脂肪的预测。该实验不用显微镜，不需作切片、装片，操作较简单易行，节省时间。 注:苏丹?染液的质量浓度为0.005g/mL,配制方法为:称取0.1g苏丹?干粉，溶于20mL75%酒精中，待完全溶解后使用。此染液要新鲜，不能放置过久，否则影响实验效果。 (摘自《生物学通报》 2003年 第4期 第40页) 七(文献链接 1(施忆等编著 《探索?实验?研究》 浙江教育出版社 2002年版 第43页 2(人民教育出版社生物自然室编著 全日制普通高级中学教科书(试验修订本?必修) 生物第一册 2002年12月 第18页,第19页。 3(人民教育出版社生物自然室编著 全日制普通高级中学教科书(试验修订本?必修) 生物 5 第一册 《教师教学用书》 2002年11月 第16页,第17页。 4(陈允飞 主编 《教与学整体设计》 高中生物(第一册) 2002年12月 第22页,第23页。 5(郑光美主编 《生物学通报 》 2000年 第10期 第28页 6(董志刚 主编 《高中生物》(第一册) 北京师范大学出版社 2002年12月 第25页,第30页。 7(相关网址: 萧山区第三高级中学 金小英 6 7