各种“水”在高中生物学中的应用

于海林

(河南省长垣县第一中学 453400)

1 各种“水”的相关概念

1.1 清水 清水从分类上来说并不是“水”的一种，往往指的是清澈的水，是从视觉角度对水的一种描述。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称为清水。从人为加工角度往往指的是未经人们特殊处理的水。

1.2 自来水 自来水是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合相应标准的供人们生活、生产使用的水。自来水中可能存在微生物，但不得含有病原微生物：如规定耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌不得检出，菌落总数的限值为100(CFU/100mL)[1]。所以，自来水侧重考虑的角度是对人无害或危害最小，应符合人们的饮用和使用要求。

1.3 无菌水 无菌水是指通过不同的方法，使水中的微生物被杀死或过滤掉，进而获得不含微生物的水。除去微生物的方法会因无菌水的用途不同而有所差异。例如，实验室无菌水通常通过高压蒸汽灭菌的方法获得，医用无菌水则通过一些纤维超滤膜进行过滤而制备。

1.4 生理盐水 生理盐水是等渗氯化钠溶液的简称，亦称生理盐溶液、生理氯化钠溶液[2]。它的本质为0.85%～0.95%氯化钠的灭菌水溶液。因其溶剂为无菌水，所以生理盐水也为无菌溶液，类别属于冲洗剂，渗透压浓度与氯化钠注射液浓度相当[3]，在实际应用中有很多就是利用这一特性。

1.5 蒸馏水 蒸馏水就是用蒸馏方法制备的纯水(又称实验用水)，是将自来水在蒸馏装置中加热汽化，然后将蒸汽冷凝即可得到蒸馏水。由于杂质离子一般不挥发，所以蒸馏水中含有的杂质较少，比较纯净，但并非没有杂质，所以多在一般化学实验中使用[4]。

2 高中生物学教材中各种“水”的使用

2.1 清水的使用 用于制作植物装片、获得蛙的上皮膜(一/7、8，表示人教版(2007年第2版)高中生物学教材必修一第7、8页，下同)；临时盛放子叶切片，防止切片破碎(一/19)；涨破细胞(一/40)；用于制作植物细胞临时装片(一/47)；用于观察植物细胞的质壁分离的复原(一/62)；用于显示蓝墨水的扩散(一/70)；自由扩散，使萎蔫的叶片恢复(一/76)；溶解CO2(一/105)；用于配制溶液，以使液体体积相等，作为对照(一/108)；用于短时间内洋葱根尖的培养(一/116)；洗去解离液(一/116)；用于制作植物细胞临时装片(一/116)；短时间培养洋葱根尖(二/88)；使红细胞吸水涨破(三/5)；配制盐水，用于腌制泡菜(选修一/10)；用于水蒸气蒸馏(选修一/73)。

2.2 生理盐水的使用 用于配制红细胞稀释液(一/41)；配置健那绿染液，制作人口腔上皮细胞临时装片(一/47)；了解生理盐水浓度，在输液中的作用(三/5)；洗涤红细胞(选修一/67)；短时间存放离体的卵巢(选修三/73)。

2.3 无菌水的使用 用于样品的稀释(选修一/19、23)；消毒后冲洗材料(选修一/34、39)；消毒后对材料进行冲洗(选修三/34)。

2.4 蒸馏水的使用 用于制作花生子叶的临时装片(一/18、19)；用于配制吡罗红甲基绿染色剂(一/27)；冲洗涂片，以洗掉盐酸(一/27)；涨破人的红细胞(一/41)；用于配制溶液，以使液体体积相等(一/84)；用于配制多种溶液(选修一/11)；作为培养基的一种成分，用于配制培养基(选修一/17、22、29)；配置MS培养基(选修一/34)；配置溶液(选修一/39、50)；用作空白对照(选修一/68)；溶胀凝胶(选修一/68)；配置培养基(选修一/83、84)。

2.5 自来水的使用 作为三种材料的对照组(三/10)；作为生态缸中非生物的物质的一部分(三/112)；冲洗胡萝卜根(选修三/34)。

3 各种“水”在生物学教学中的应用分析

通过以上的汇总可以发现,从使用次数上来看，清水在高中阶段中用到的次数最多，自来水用到的次数最少，蒸馏水、无菌水和生理盐水用到的次数居中。

3.1 清水应用的分析 清水应用主要基于水的以下特性：①利用水的自由扩散进出细胞而引起细胞形态的变化，如观察植物细胞的质壁分离和复原，使萎蔫的叶片恢复，使红细胞吸水涨破等。②利用水的液体性质使处于其中的物质保持舒张状态，如制作各种植物装片。还有利用其液体性质使处于其中的物质较为湿润不易破碎，如将子叶切片临时放入清水中的实验。而获得蛙的上皮膜则是利用了其反过程——水挥发以后材料的含水量降低，对于含水量敏感的材料会产生特定的变化。③利用清水作为溶剂的特性，如蓝墨水的扩散、溶解CO2、洗去解离液、冲洗胡萝卜根、配制溶液、配制盐水等。④利用清水作为原材料或营养成分，如于短时间内洋葱根尖的培养、水蒸气蒸馏。

3.2 生理盐水应用的分析 高中教材中使用生理盐水多数涉及到其渗透压不会引起细胞形态结构明显改变的特性。如用于配制红细胞稀释液、制作人口腔上皮细胞临时装片和存放离体的卵巢。另外，还将生理盐水当冲洗剂来使用，如用于洗涤红细胞。在这些操作中，生理盐水的作用是其他“水”不能代替的。

3.3 无菌水应用的分析 无菌水具有无菌的特性，所以在统计菌落数目时，对样品溶液进行稀释时必须用无菌水，以避免影响实验结果。对消毒的外植体材料进行冲洗时用无菌水，是为了避免水中微生物对实验操作的影响，这两类用途不能用其他“水”来代替。

3.4 蒸馏水应用的分析 蒸馏水在使用时利用了其所含杂质较少的特性，大多充当溶剂或者稀释剂，如配制各种溶剂、溶液、培养基等，使用蒸馏水可使实验结果更准确，在上述用途中具有不可替代性。而当蒸馏水用于花生子叶的临时装片、冲洗涂片、涨破人的红细胞时，仅仅是利用了水的一种特性，此处用清水或自来水代替也能使实验正常进行。

3.5 自来水使用的分析 自来水在高中阶段用到的比较少，一是用作对照，此时若用蒸馏水作对照，效果可能更加明显；二是作为物质组成的一部分，用于物质循环的实验，若用清水代替，应更有利于生态缸的稳定，因为清水中含有的物质可能更多。