用几个实验谈谈生物实验分析

在高中生物实验教学过程中，我们经常发现不少学生只满足于实验的成功，而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因，除了是学生对实验的根本目的缺乏深刻的认识而外，不懂得如何分析实验、没有掌握实验分析的一般方法是非常重要的因素。生物学是一门实验性很强的学科，在实验过程中会有多种因素影响、干扰实验结果，致使实验失败。此时，实验分析就显得尤为重要：一方面，可以找出并排除影响因素，使实验重做能获得成功；另一方面，还可以总结出经验教训，甚至可能还有意外的收获、新的发现，这在科学史上是不乏其例的。因此，笔者觉得，在高中生物实验教学中，除了使学生达到提高动手能力、了解实验原理和方法、验证所学知识这些目的以外，教育学生辩证地看实验的成功与失败、教给学生进行实验分析的一般方法、初步培养学生实验分析的能力还是必要的！

下面我们就“观察植物细胞的有丝分裂”（以下简称“实验一”），“观察植物细胞的质壁分离和复原”（以下简称“实验二”），“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”（以下简称“实验三”）和“叶绿体色素的提取的提取和分离”（以下简称“实验四”）四个经典实验谈谈笔者在教学过程中总结归纳的生物实验分析方法。

1、第一步：取材分析

正确取材是实验成功的第一步。实验一中，准确切取洋葱根尖生长点部位，是实验成功的前提。一些学生制成的装片中往往看不到或看到很少的分裂相细胞，就是因为切取部位正确导致的，即没有选准根尖的生长点部位。实验二中，取材部位应该是在新鲜的洋葱鳞片叶外表皮的紫色较深处。而在内表皮或紫色很浅的部位取材，往往观察不到或仅有很少紫色液泡。实验三中，剪取的是有活性的根，如果是死根、烂根，则观察不到预期的结果。实验四中，选取的时片要肥厚、色浓，而老叶、发黄的叶子则不能选取。

2、第二步：药品与试剂分析

药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素，要逐一检查，不能忽视。

2.1 关于量的问题。有些实验对药品与试剂的量有一定的要求，如实验四中，丙酮、层析液的量就要按规定使用：提取5g叶片中的色素，用2ml丙酮是分多次适中的加入，若丙酮过多，会使色素浓度降低，减少滤纸条上色素的量，使分离效果不明显；若丙酮少了，色素提取又不充分。色素分离时，向烧杯中倒入层析液时，其量的标准是液面没及滤纸条上的滤液细线，否则色素会迅速溶解到层析液中去，结果在滤纸条上得不到相应的色素分离图谱。

2.2 关天浓度问题。实验中，规定的浓度，都是人们经过多次试验后，认为最适合的。实验员在实验前配制药品与试剂时，浓度要配准，否则将会影响学生实验。如蔗糖溶液浓度较高时（高于30%），会使细胞因发生强烈质壁分离而失水过多，细胞死亡，不能复原。亚甲基蓝溶液在配制时，要求更高，浓度高一点点，就会影响根的活性。

2.3 关于纯度问题。有的实验如实验三对试剂的纯度有较高的要求，如果所用蒸馏水中混入杂质阳离子，或用自来水代替，则漂洗时，不仅洗去了浮在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子，而且也会把吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来；在对比实验中，含杂质阳离子的蒸馏水也会变蓝。

3、第三步：步骤及操作分析步骤及操作是否正确是影响实验结果的主要因素，故应重点分析，主要有以下三种情况：

3.1 漏做某个实验步骤。实验步骤不能少，如实验一中，根尖用10%盐酸解离后，若不经漂洗直接染色，则染色效果极差，因为根尖上附着的盐酸将和碱性染料起中和反应，从而影响着色；制片时，用镊子尖把根尖碎开，这一步也易漏掉。实验三中根经亚甲基蓝染色后，若不用蒸馏水反复冲洗，在后面的对比实验中，蒸馏水也将变蓝。

3.2 操作方法错误。在具体操作某个步骤时，没有按规定的操作方法做，肯定会影响实验结果。如临时装片制作时，有的学生将盖玻片直接放在清水滴上，这样制成的装片中，气泡较多，严重影响观察。实验二中，应用镊子撕取洋葱表皮，而不少学生是用刀片削或挖，以至取出的表皮较厚，这样在显微镜下也就看不到单层细胞。

3.3 操作不严格。如解离、染色时间不够，漂洗的时间或次数不足。制作洋葱表皮临时装片时，未将清水滴中卷起的表皮平展开来；做质壁分离复原实验时，滴入清水的次数少，滤液细线划得不细不齐都会对实验结果有一定的影响。

4、第四步：显微镜的使用分析

需用显微镜的实验，有时会因为显微镜的操作，镜头污染等问题，而影响观察，看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按一定的程序进行，如对光程序、高倍镜观察程序等。有的学生不按程序操作，结果既耽误了时间，又观察不到相应的结果，而且易损坏显微镜。此外，目镜或物镜头被严重污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素，都会直接影响观察。

以上介绍的“四步分析法”紧扣教材，贴近学生的知识水平，符合学生的思维习惯，容易被学生接受并掌握，而且经过尝试，也取得了良好的效果。因此，该方法可以作为高中生物实验分析的一般方法。