各種“水”在高中生物學中的應用

于海林

(河南省長垣縣第一中學 453400)

1 各種“水”的相關概念

1.1 清水 清水從分類上來說并不是“水”的一種，往往指的是清澈的水，是從視覺角度對水的一種描述。如山中溪水、河流湖泊中的水、冰山上的雪水及地下水等肉眼看去清澈透明的水均可稱為清水。從人為加工角度往往指的是未經人們特殊處理的水。

1.2 自來水 自來水是指通過自來水處理廠凈化、消毒后生產出來的符合相應標準的供人們生活、生產使用的水。自來水中可能存在微生物，但不得含有病原微生物：如規(guī)定耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌不得檢出，菌落總數(shù)的限值為100(CFU/100mL)[1]。所以，自來水側重考慮的角度是對人無害或危害最小，應符合人們的飲用和使用要求。

1.3 無菌水 無菌水是指通過不同的方法，使水中的微生物被殺死或過濾掉，進而獲得不含微生物的水。除去微生物的方法會因無菌水的用途不同而有所差異。例如，實驗室無菌水通常通過高壓蒸汽滅菌的方法獲得，醫(yī)用無菌水則通過一些纖維超濾膜進行過濾而制備。

1.4 生理鹽水 生理鹽水是等滲氯化鈉溶液的簡稱，亦稱生理鹽溶液、生理氯化鈉溶液[2]。它的本質為0.85%～0.95%氯化鈉的滅菌水溶液。因其溶劑為無菌水，所以生理鹽水也為無菌溶液，類別屬于沖洗劑，滲透壓濃度與氯化鈉注射液濃度相當[3]，在實際應用中有很多就是利用這一特性。

1.5 蒸餾水 蒸餾水就是用蒸餾方法制備的純水(又稱實驗用水)，是將自來水在蒸餾裝置中加熱汽化，然后將蒸汽冷凝即可得到蒸餾水。由于雜質離子一般不揮發(fā)，所以蒸餾水中含有的雜質較少，比較純凈，但并非沒有雜質，所以多在一般化學實驗中使用[4]。

2 高中生物學教材中各種“水”的使用

2.1 清水的使用 用于制作植物裝片、獲得蛙的上皮膜(一/7、8，表示人教版(2007年第2版)高中生物學教材必修一第7、8頁，下同)；臨時盛放子葉切片，防止切片破碎(一/19)；漲破細胞(一/40)；用于制作植物細胞臨時裝片(一/47)；用于觀察植物細胞的質壁分離的復原(一/62)；用于顯示藍墨水的擴散(一/70)；自由擴散，使萎蔫的葉片恢復(一/76)；溶解CO2(一/105)；用于配制溶液，以使液體體積相等，作為對照(一/108)；用于短時間內洋蔥根尖的培養(yǎng)(一/116)；洗去解離液(一/116)；用于制作植物細胞臨時裝片(一/116)；短時間培養(yǎng)洋蔥根尖(二/88)；使紅細胞吸水漲破(三/5)；配制鹽水，用于腌制泡菜(選修一/10)；用于水蒸氣蒸餾(選修一/73)。

2.2 生理鹽水的使用 用于配制紅細胞稀釋液(一/41)；配置健那綠染液，制作人口腔上皮細胞臨時裝片(一/47)；了解生理鹽水濃度，在輸液中的作用(三/5)；洗滌紅細胞(選修一/67)；短時間存放離體的卵巢(選修三/73)。

2.3 無菌水的使用 用于樣品的稀釋(選修一/19、23)；消毒后沖洗材料(選修一/34、39)；消毒后對材料進行沖洗(選修三/34)。

2.4 蒸餾水的使用 用于制作花生子葉的臨時裝片(一/18、19)；用于配制吡羅紅甲基綠染色劑(一/27)；沖洗涂片，以洗掉鹽酸(一/27)；漲破人的紅細胞(一/41)；用于配制溶液，以使液體體積相等(一/84)；用于配制多種溶液(選修一/11)；作為培養(yǎng)基的一種成分，用于配制培養(yǎng)基(選修一/17、22、29)；配置MS培養(yǎng)基(選修一/34)；配置溶液(選修一/39、50)；用作空白對照(選修一/68)；溶脹凝膠(選修一/68)；配置培養(yǎng)基(選修一/83、84)。

2.5 自來水的使用 作為三種材料的對照組(三/10)；作為生態(tài)缸中非生物的物質的一部分(三/112)；沖洗胡蘿卜根(選修三/34)。

3 各種“水”在生物學教學中的應用分析

通過以上的匯總可以發(fā)現(xiàn),從使用次數(shù)上來看，清水在高中階段中用到的次數(shù)最多，自來水用到的次數(shù)最少，蒸餾水、無菌水和生理鹽水用到的次數(shù)居中。

3.1 清水應用的分析 清水應用主要基于水的以下特性：①利用水的自由擴散進出細胞而引起細胞形態(tài)的變化，如觀察植物細胞的質壁分離和復原，使萎蔫的葉片恢復，使紅細胞吸水漲破等。②利用水的液體性質使處于其中的物質保持舒張狀態(tài)，如制作各種植物裝片。還有利用其液體性質使處于其中的物質較為濕潤不易破碎，如將子葉切片臨時放入清水中的實驗。而獲得蛙的上皮膜則是利用了其反過程——水揮發(fā)以后材料的含水量降低，對于含水量敏感的材料會產生特定的變化。③利用清水作為溶劑的特性，如藍墨水的擴散、溶解CO2、洗去解離液、沖洗胡蘿卜根、配制溶液、配制鹽水等。④利用清水作為原材料或營養(yǎng)成分，如于短時間內洋蔥根尖的培養(yǎng)、水蒸氣蒸餾。

3.2 生理鹽水應用的分析 高中教材中使用生理鹽水多數(shù)涉及到其滲透壓不會引起細胞形態(tài)結構明顯改變的特性。如用于配制紅細胞稀釋液、制作人口腔上皮細胞臨時裝片和存放離體的卵巢。另外，還將生理鹽水當沖洗劑來使用，如用于洗滌紅細胞。在這些操作中，生理鹽水的作用是其他“水”不能代替的。

3.3 無菌水應用的分析 無菌水具有無菌的特性，所以在統(tǒng)計菌落數(shù)目時，對樣品溶液進行稀釋時必須用無菌水，以避免影響實驗結果。對消毒的外植體材料進行沖洗時用無菌水，是為了避免水中微生物對實驗操作的影響，這兩類用途不能用其他“水”來代替。

3.4 蒸餾水應用的分析 蒸餾水在使用時利用了其所含雜質較少的特性，大多充當溶劑或者稀釋劑，如配制各種溶劑、溶液、培養(yǎng)基等，使用蒸餾水可使實驗結果更準確，在上述用途中具有不可替代性。而當蒸餾水用于花生子葉的臨時裝片、沖洗涂片、漲破人的紅細胞時，僅僅是利用了水的一種特性，此處用清水或自來水代替也能使實驗正常進行。

3.5 自來水使用的分析 自來水在高中階段用到的比較少，一是用作對照，此時若用蒸餾水作對照，效果可能更加明顯；二是作為物質組成的一部分，用于物質循環(huán)的實驗，若用清水代替，應更有利于生態(tài)缸的穩(wěn)定，因為清水中含有的物質可能更多。