賈飛飛

(湖北省十堰市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 442000)

“綠葉在光下制造有機(jī)物”是初中生物學(xué)七年級(jí)教材中探究光合作用條件和產(chǎn)物的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，它能幫助學(xué)生更加直觀地理解光合作用必須在有光的條件下才能進(jìn)行，并能產(chǎn)生淀粉等有機(jī)物。多數(shù)教材建議的實(shí)驗(yàn)材料是天竺葵(Pelarogniumhortorum)，但該材料的實(shí)驗(yàn)效果受季節(jié)影響，冬季實(shí)驗(yàn)時(shí)效果欠佳。筆者通過(guò)多次實(shí)踐探索，發(fā)現(xiàn)葉片更小、更薄，但富含淀粉的婆婆納(Veronicadidyma)是很好的光合作用實(shí)驗(yàn)材料。本文介紹應(yīng)用婆婆納進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法步驟及效果。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料用具 婆婆納(葉片富含淀粉、角質(zhì)層薄)、錫箔紙(遮光紙)、工業(yè)酒精、0.5%的碘液、小燒杯(200 mL)、大燒杯(500 mL)、量筒、培養(yǎng)皿、鑷子、保鮮膜、幾暖瓶開(kāi)水。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟 共分為8個(gè)步驟，具體如下：

(1)暗處理：婆婆納的暗處理時(shí)間一般為24 h，即在實(shí)驗(yàn)前1 d的早上用黑塑料袋將其罩上，實(shí)驗(yàn)當(dāng)天去掉即可。

(2)選葉遮光：將婆婆納的葉片用中央鏤空的錫箔紙部分遮光，邊緣折疊用于固定(圖1)。

圖1 遮光處理示意圖

(3)光照：婆婆納在晴好的天氣，溫度適宜的情況下，光照5～6 h；陰天，光照1 d，無(wú)需人工輔助光照。

(4)摘葉去紙：提醒學(xué)生注意保留遮光紙，方便后期對(duì)照遮光處和見(jiàn)光處。

(5)酒精脫色：用200 mL小燒杯盛20 mL工業(yè)酒精，并在盛有工業(yè)酒精的小燒杯口封上保鮮膜，然后將其直接放入盛有300 mL開(kāi)水的500 mL大燒杯中。工業(yè)酒精脫色速度快，婆婆納葉片可在2～3 min變成黃白色。

(6)溫水漂洗：可利用上一步大燒杯中的熱水兌些冷水，調(diào)成溫水漂洗葉片。漂洗后為了方便在培養(yǎng)皿中把葉片展平，可在培養(yǎng)皿中加入水，讓葉片浮在水中就能輕易地展平了，然后用大拇指輕輕按住展平的葉片，再倒掉培養(yǎng)皿中的清水，這樣展平的葉片就貼在了培養(yǎng)皿上。

(7)滴加碘液：滴加濃度為0.5%碘液，等待3～5 min。

(8)再次用溫水漂洗并觀察葉片顏色。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2為滴碘液檢測(cè)的婆婆納葉片(天氣晴好，溫度10℃～20℃，光照5～6 h)。從圖中可以看到，遮光部分呈現(xiàn)乳白色，未遮光部分呈現(xiàn)藍(lán)紫色。

圖2 碘液檢測(cè)后的婆婆納葉片

3 討論

3.1 關(guān)于選材 除婆婆納外，和婆婆納葉片較相似的薄荷葉也是本實(shí)驗(yàn)很好的實(shí)驗(yàn)材料，它和婆婆納葉片一樣小、薄，且酒精脫色時(shí)間短。植物實(shí)驗(yàn)的成敗很大程度上取決于實(shí)驗(yàn)材料的選擇，因此在實(shí)驗(yàn)選材時(shí)，各地可根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，恰當(dāng)?shù)剡x擇，這樣做利于實(shí)驗(yàn)的順利、有效的開(kāi)展。

3.2 關(guān)于實(shí)驗(yàn)步驟 主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)暗處理 處理時(shí)間不宜過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)。過(guò)短，葉片中仍有原來(lái)積累的有機(jī)物，影響結(jié)果的檢測(cè)；過(guò)長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)處理的植株葉片易發(fā)黃，恢復(fù)起來(lái)較慢。建議在酒精脫色后可以加一個(gè)葉檢：即將葉片經(jīng)過(guò)酒精脫色后滴加碘液，看葉片是否變藍(lán)，以判斷是否還有淀粉存在，根據(jù)不同的天氣適當(dāng)加長(zhǎng)或減短暗處理時(shí)間。

(2)選葉遮光和光照 此步是影響最終結(jié)果的兩個(gè)關(guān)鍵因素，選什么樣的葉遮光直接影響酒精脫色時(shí)間和最終滴加碘液檢測(cè)淀粉的效果。老葉脫色慢，且光合效率低；嫩葉脫色快但其中的葉綠體還未發(fā)育成熟且數(shù)量少，光合效率也不高。因此，應(yīng)選用大小適中的、不被其他葉片遮擋的成熟葉片最佳。婆婆納的葉片大小比較均勻，方便選葉遮光，不需要刻意去區(qū)分老葉、新葉。遮光紙選用輕薄且邊緣易折疊的錫箔紙，可省去用曲別針固定遮光紙，避免損傷葉片和加重葉片的重量。另外，錫箔紙中央采用鏤空標(biāo)記，可排除除光照外其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾(例如，有時(shí)未采用遮光處理的葉片經(jīng)脫色后滴加碘液也會(huì)顯示一部分不變藍(lán))。選葉遮光后的光照時(shí)間、強(qiáng)度也是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素：天氣晴好，溫度10℃～20℃，光照5～6 h，滴碘液檢測(cè)的婆婆納葉片，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯(圖2)；陰天，溫度8℃～13℃，光照1 d，滴碘液檢測(cè)的婆婆納葉片，產(chǎn)生淀粉可見(jiàn)，但沒(méi)有晴天多。這里也可加一個(gè)葉檢(即將葉片經(jīng)過(guò)酒精脫色后滴加碘液，看葉片見(jiàn)光部分是否變藍(lán)，以判斷產(chǎn)生淀粉的量是否肉眼可見(jiàn))，根據(jù)不同的天氣調(diào)整光照時(shí)間。

(3)酒精脫色 傳統(tǒng)使用酒精燈進(jìn)行隔水加熱，目的是保證酒精持續(xù)處于沸騰狀態(tài)而加快葉片的脫色。事實(shí)證明：對(duì)于較難脫色的葉片(如天竺葵葉片)，即便是酒精燈隔水加熱10 min脫色也不徹底，而且消耗酒精量大，實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性高。因此，既要保證脫色效果好，又不用酒精燈，脫色時(shí)間短是關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)改用開(kāi)水水浴加熱工業(yè)酒精，比95%的酒精更易沸騰，故脫色效果更好。另外，大小燒杯的配比可有效防止小燒杯側(cè)翻。為了減少酒精揮發(fā)，在小燒杯口封上保鮮膜，可提高脫色效果。且不用酒精燈，降低了實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性。實(shí)驗(yàn)保留了分組酒精脫色，而未集中使用水浴鍋，可方便學(xué)生對(duì)脫色過(guò)程中酒精的沸騰、葉片冒出氣泡并脫色進(jìn)行觀察，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。