陳廣云
摘要:對普通高中生物必修中的幾個重要實驗的材料的選取進行改進,在達到實驗目的的同時可簡化實驗步驟,降低實驗難度,以取得更好的實驗效果。
關鍵詞:生物實驗 實驗材料選取? ?改進
生物學是一門以實驗為基礎的自然學科,觀察和實驗是生物科學研究的重要方法,是學生獲取感性知識的重要源泉,是實施素質教育的良好切入點。在高中生物教學中,實驗占有極為重要的地位,對實驗能力的考查也是當前高考的重要內容之一。
下面是我三十多年實驗員生涯對實驗改進的點點滴滴,
一、用高倍顯微鏡觀察葉綠體
葉肉細胞中的葉綠體,呈綠色、扁平的橢球形或球形,散布于細胞質中,可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態。植物細胞中的葉綠體等細胞器非常小,學生在顯微鏡下不易觀察到。因此,實驗材料的選擇更為重要,材料選擇應以取材方便,制片方便,制片簡單,觀察效果好為原則。此實驗在教材中選用的實驗材料為黑藻,黑藻在學校周邊很難找到,在準備實驗材料的時候就用一種地蘚代替黑藻效果就很好,而且材料易得,只要是陰暗潮濕的地面上都有,取材時,應盡量找一些葉片大的地蘚,形狀呈橢圓形的。另外,學生制片進也很方便,只要取現成的一片葉片直接制成裝片就可以觀察。
實驗提示:
1.觀察葉綠體時選擇蘚類葉的原因:蘚類屬于低等植物,葉片是綠色的單層細胞,不需加工即可進行觀察。
2.臨時裝片中的材料要隨時保持有水狀態的原因:保證細胞器的正常形態并能懸浮在細胞質基質中,否則,細胞失水收縮,將影響細胞器形態的觀察。
二、觀察細胞質流動實驗材料的改進
實驗材料的選擇,應以取材方便、制片簡單、觀察效果好為原則。選用大白菜幼苗嫩葉上的表皮毛細胞取代黑藻幼葉做觀察細胞質流動的實驗材料,實驗效果非常明顯。用刀片切取大白菜幼苗嫩葉邊緣一小片制成臨時裝片。在放大250倍的低倍顯微鏡下,就可以看到細胞質沿著液泡周圍作逆時針的循環流動,特別是隨著細胞質緩緩流動的一個個橢球狀的葉綠體,就放像小靜脈中的血細胞隨血液流動一樣不斷前行。該實驗優點:一是取材方便,做該實驗的時間為 9月中旬,正是大白菜的幼苗生長期大菜園、庭院菜地、菜市場等場地都能獲得活體實驗材料而黑藻由于水域環境的污染不易找到;二是觀察效果好,大白菜幼葉表皮毛細胞體積較大,因為細胞突起伸展在表皮之外,所以細胞之間互不重疊,學生容易找到觀目標。另外,如果葉緣上突起的表皮毛細胞多、粗長,則觀察效果更佳;三是細胞質流動速度較快,效果顯著。
提示:
1.觀察細胞質流動必須是活體材料,因而在觀察過程中材料要始終浸在載玻片的水滴中。
2.觀察細胞質的流動,應用細胞質中某個葉綠體的位置的變化作為標志。因葉綠體呈綠色且體積大,在植物細胞中的含量多。
3.觀察部位的選擇。在外界條件下,同一大白菜幼苗嫩葉不同部位的細胞中細胞質的流動速度也是不盡相同。由顯微鏡觀察,在大白菜幼苗嫩葉的中軸區域,亦稱“中脈”或“中肋”,即葉片中央的一條主脈,通常由多層狹長而壁厚的細胞組成,在此區域及其附近,細胞質流動較快,觀察時很容易能看到細胞質的流動。
4.在做此實驗時,如果發現細胞質不流動,或者流動很慢,應立即采取措施,加速其細胞質的流動。其方法有三種:一是進行光照,即在陽光或燈光下放置15∽20分鐘;二是提高盛放黑藻的水溫,可加入熱水將水溫調至25℃左右;三是切傷一小部分葉片。
三、觀察植物細胞的有絲分裂
教材中用洋蔥作為材料,在洋蔥根尖的培養中存中一些問題,一從市場上買來的洋蔥有些不易生根,在培養前還需要先用刀削去老根,二是用小燒杯來培養根尖需要小燒杯數量很多,特別是換水既費時又費力,實在是麻煩。用大蒜頭來替代洋蔥來培養根尖就可以避免這些麻煩。在培養時,用一根細長的鐵絲穿著一瓣瓣的大蒜頭,將水槽裝滿水,然后將鐵絲兩端搭在水槽上,大蒜頭底部浸在水中,18個班做實驗,用一個水槽培養的大蒜頭就夠了。另外大蒜頭容易生根,整個培養過程省時又省力,而且實驗效果完美。
四、植物細胞質壁分離和復原實驗材料的改進
植物細胞質壁分享和復原實驗原理:1.原生質的伸縮性比細胞壁伸縮性大;2.當外界溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水,質壁收縮,進而質壁分離;3.當細胞液濃度大于外界溶液濃度時,細胞滲透吸水,使質壁分離復原。
實驗材料的選擇:可選用新鮮的水綿、黑藻葉等。但筆者經過多年的實驗,覺得選洋蔥內表皮作為該實驗的材料效果很好。用鑷子撕取落洋蔥的內表皮,然后用紅墨水染色制成臨時裝片,在低倍鏡下便可觀察到其充滿紅色大液泡的細胞群遍布視野。在裝片的一側滴加1滴10%的蔗糖溶液,在另一側用吸水紙吸,1min不到就見到其細胞質壁分離現象,再改滴1~2滴清水,操作同上, 1~2min后出現質壁分離復原現象,結果非常清晰。洋蔥市場有售,教材上用紫色有洋蔥外表皮,但市場上紫色的洋蔥不多,做學生實驗時需大量的紫色洋蔥,很難滿足,內表皮就容易多了,每個洋蔥都可以用,其內表皮容易撕取且經過染色以后含細胞很多,用于實驗見效快。一個洋蔥可供多組學生撕取,節約了實驗材料。常用的紫色洋蔥不易選購,其紫色部分有限,表皮不好撕且易帶果肉,紫色很淺,實驗見效慢。因此該實驗材料首選洋蔥內表皮。
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