高中生物涉 “碘”案例教学整合

安徽 马绍典

高中生物涉 “碘”案例教学整合

安徽 马绍典

在高中教材上多次提到关于碘单质及其形成的化合物用法，并且在一些高考试题中也有涉及。本文把高中教材上出现的与“碘”有关的内容总结一下，便于更好地理解掌握这方面的知识。

一、用于检验物质的试剂

1.碘液的用法

1.1 验证基因的分离定律

【典型例题1】水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，花粉有一半呈蓝黑色，一半呈橙红色。请回答：

（1）花粉出现这种比例的原因是_____________。

（2）实验结果验证了____________________。

（3）F1自交，产生的植株中的花粉有_______种类型。

【解析】（1）根据题意，设纯种的非糯性水稻基因型为WW，糯性为ww。这两种水稻杂交产生的F1的基因型全部是Ww。因为非糯性花粉（基因型为W）中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色。而糯性花粉（基因型为w）中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。F1产生的花粉基因型为W和w两种类型，比例是1∶1，所以取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，花粉有一半呈蓝黑色，一半呈橙红色。（2）实验结果验证了基因的分离定律。即在F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。（3）如果让F1自交，产生的植株中的花粉还是只有W和w两种类型。

1.2 显性纯合子和杂合子的鉴定方法

花粉鉴定法，纯合子花粉的基因型只有一种，杂合子花粉的基因型有两种，通过加碘液观察即可。

1.3 淀粉的检验

高中生物比较重要的实验之一是“检验生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”。其中检验淀粉用的就是碘液，原理是淀粉遇碘变蓝色。步骤：①向试管内注入2 mL待测组织样液。②向试管内滴加2滴碘液，观察现象。例如在探究“温度对酶的活性影响”实验时，如果以淀粉为底物，以淀粉酶为催化剂探究温度影响酶活性的实验，则测定酶促反应速率可以通过碘液检查淀粉的分解速率，但不可以通过斐林试剂检测淀粉水解产物的生成速率。因为斐林试剂的使用条件是水浴加热，会影响本实验的结果。

【典型例题2】下列关于探究酶活性的实验的叙述，正确的是 （ ）

A. 若探究温度对酶的活性影响，可选择过氧化氢溶液为底物

B. 若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照

C. 若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测

D. 若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测

【解析】温度会影响酶的活性也会影响过氧化氢的分解速率，A项错误，因为碘液不能与蔗糖反应也不能与蔗糖的分解产物反应，所以不能检验蔗糖有没有分解，D项错误。

【答案】B

1.4 验证光合作用的产物

1864年，德国植物学家萨克斯做了一个实验：他把绿叶先在暗处放置几个小时，目的是消耗掉叶片中的营养物质。然后，他让叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，他用碘蒸汽处理叶片，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。这一实验成功地证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉。

二、碘的运输方式

必修1第4章第1节“物质跨膜运输的实例”这一课中资料分析讲到人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的物质浓度为250 mg/L，而甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20～25倍。即碘可以逆着物质浓度梯度运输，进入该细胞的方式属于主动运输。

三、甲状腺激素的重要组成成分

必修3第2章第3节“通过激素调节”重点讲了甲状腺激素的来源和作用，合成甲状腺激素离不开碘。缺碘时会导致甲状腺激素分泌不足，人体出现甲状腺增生，患上甲状腺肿。此时，甲状腺机能减退，甲状腺激素分泌不足，神经系统和生殖器官会受到影响。婴儿缺乏甲状腺激素会患呆小症，及时补充甲状腺激素可使患儿发育恢复正常。所以食用盐中加碘制成碘盐，以预防因缺碘而造成的疾病。

【典型例题3】下列是缺碘与不缺碘的两类人群中，血液内与甲状腺活动密切相关的两种激素含量状况。

分泌腺体 激素名称 不缺碘人群__激素_______含量_缺碘人_群激素含量_补碘前__补碘后_____甲状腺_____甲状腺激素______________正常___________降低___正_常_____________________________垂体__________________________A_________________________正常B____正__常____

（1）表中A是________，B应________。甲状腺激素对垂体分泌激素A起_______作用。在甲状腺激素的分泌调节中，控制枢纽是_______。

（2）长期缺碘，成年人会表现出：①喜热、畏寒等体温偏低现象；②少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象。现象①说明甲状腺激素的相关作用是________；现象②说明该激素对神经系统的作用是________。通常，食用碘盐可以预防碘缺乏症。

【答案】（1）促甲状腺激素 升高 抑制（反馈调节）下丘脑

（2）促进新陈代谢 提高兴奋性

【典型例题4】（2011·安徽卷）人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接 （ ）

A. 插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变

B. 替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变

C. 造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异

D. 诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代

【解析】DNA分子的组成中没有I元素，所以I不会插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变，A项错误。同理B项也错误。因为131I是放射性同位素，所以大剂量的131I会引起基因突变，染色体结构变异，C项正确。但诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变不会遗传给下一代，D项错误。

【答案】C

四、与化学方面的联系

由于碘难溶于水，而易溶于CCl4和KI等有机溶剂中，所以在实验中我们通常配制I-KI试剂，碘液的本身颜色是棕黄色，遇到淀粉变蓝色。而化学上讲到检验具有氧化性的气体时，用到淀粉-碘化钾试纸。例如检验氯气，氯气可以氧化碘化钾，使碘化钾变成单质碘，所以淀粉-碘化钾试纸会由无色变为蓝色。

【典型例题5】（2012·皖南八校二模）（节选）验证淀粉酶的专一性，用淀粉酶来催化淀粉和蔗糖这两种底物水解，所用试剂为碘-碘化钾溶液。指出实验一处错误并改正____________。

【答案】所用试剂错误，应用斐林试剂检验。

以上就是笔者对高中生物二轮复习时总结的“碘”方面的知识，希望通过本节课教学能使学生更好地全面掌握本知识点。

（作者单位：安徽省颍上县第一中学）