淺析高中生物教材中與顯微鏡有關(guān)的實(shí)驗(yàn)

畢秀榮

在高中生物教材(人教版)的15個(gè)實(shí)驗(yàn)、5個(gè)實(shí)習(xí)、6個(gè)研究性課題及第三冊(cè)新增加的3個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中，共有8處涉及到了顯微鏡的使用。不難發(fā)現(xiàn)：讓學(xué)生學(xué)會(huì)正確使用顯微鏡，對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰碇v至關(guān)重要。為此，筆者將教材中與此相關(guān)的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了小結(jié)，以便與大家討論學(xué)習(xí)。

1實(shí)驗(yàn)：生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定

1.1由高倍鏡到低倍鏡的轉(zhuǎn)換方法：在進(jìn)行脂肪組織的鑒定時(shí)，若已在低倍鏡觀察到細(xì)胞中已著色的圓形小顆粒時(shí)，需要轉(zhuǎn)換成高倍鏡進(jìn)一步觀察。為便于學(xué)生的正確操作，筆者小結(jié)了操作程序：①移動(dòng)裝片到視野；②轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成高倍；③調(diào)大光圈弱用凹；④細(xì)準(zhǔn)反向轉(zhuǎn)半圈。

①在低倍鏡下將觀察到的目標(biāo)移動(dòng)到視野中心，方法是：若想把觀察目標(biāo)移動(dòng)到視野中央，其在哪個(gè)方向就向哪個(gè)方向拉動(dòng)該裝片，該觀察目標(biāo)就會(huì)移動(dòng)到視野中央，原理是呈倒像原理。②轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器讓高倍鏡頭(長鏡頭)對(duì)準(zhǔn)通光孔。注意事項(xiàng)：不可用手直接搬動(dòng)物鏡，這樣容易使物鏡的光軸發(fā)生偏斜。原因是轉(zhuǎn)換器的材料質(zhì)地較軟，精度較高，螺紋受力不均勻，容易松脫。一旦螺紋破壞，整個(gè)轉(zhuǎn)換器就會(huì)報(bào)廢。所以，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生手握轉(zhuǎn)換器的下層轉(zhuǎn)動(dòng)板轉(zhuǎn)換物鏡。③調(diào)整好光圈，用較大的光圈，并使用反光鏡的凹面。原因是：高倍物鏡鏡頭長，通光量小，所以視野內(nèi)亮度變暗。另外，注意放片與對(duì)光順序，有些學(xué)生不是對(duì)好光后再放片，而是放好玻片后再對(duì)光，結(jié)果碰到一些染色較深的玻片，會(huì)明顯影響視野亮度。這樣由于缺乏前后對(duì)比，無疑干擾了對(duì)材料的識(shí)別。④反向轉(zhuǎn)動(dòng)(向自己前胸的方向，也就是往里轉(zhuǎn)動(dòng))細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，大約0.5-1圈，即可觀察到清晰的物像。

1.2如何進(jìn)行低倍鏡觀察

將裝片放到載物臺(tái)上，使標(biāo)本正對(duì)通光孔中心，用壓片夾壓住裝片；雙眼從左側(cè)注視物鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋，下降鏡筒距玻片2-3 mm處(不要讓物鏡鏡頭觸及裝片，物鏡工作距離為0.15-2mm)，可聽到“砰”的一聲即可；左眼注視目鏡內(nèi)，反向轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋，上升鏡筒，當(dāng)看到物像時(shí)，調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，直到看清物像；移動(dòng)裝片，將觀察目標(biāo)移至視野中心，即可進(jìn)行觀察。

2實(shí)驗(yàn)：用高倍鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)

2.1正確用眼

此實(shí)驗(yàn)要在正確操作的基礎(chǔ)上繪圖，才能完成完整的實(shí)驗(yàn)過程，這就涉及到正確用眼問題：要求雙眼同時(shí)睜開，左眼往目鏡內(nèi)注視，右眼繪圖。但有不少學(xué)生往往做不到這一點(diǎn)，喜歡用手捂住右眼或干脆閉上右眼，這是不符合實(shí)驗(yàn)觀察要求的，這種不良習(xí)慣會(huì)造成左眼疲勞，同時(shí)也不能做到邊觀察邊繪圖。教師在指出學(xué)生這一毛病的同時(shí)，應(yīng)具體示范，告訴學(xué)生左眼要盡量貼近目鏡，右眼試圖向視野內(nèi)注視，如此反復(fù)訓(xùn)練，就會(huì)達(dá)到雙目同時(shí)睜開觀察的要求?；蛘咭部梢酝ㄟ^做以下練習(xí)：睜開雙眼，用一張紙或手掌豎立在兩眼之間，鼻子跟前，使左右眼不能互看對(duì)側(cè)一邊，然后有意識(shí)地先看左邊，再看右邊，如此重復(fù)3-5次，即可順利完成實(shí)驗(yàn)。另外，在判斷實(shí)際的葉綠體位置和細(xì)胞質(zhì)環(huán)流的方向時(shí)，方法是：將帶秒針的表倒轉(zhuǎn)180°，如2點(diǎn)，數(shù)字2在右上方，手表倒轉(zhuǎn)180°，2到了左下方，這就是葉綠體的實(shí)際位置。秒針轉(zhuǎn)動(dòng)方向(相當(dāng)于細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)方向)仍然不變。

通過觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)各個(gè)細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)方向不一致，但每個(gè)細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)方向是一致的。細(xì)胞質(zhì)環(huán)流是細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的一種形式，在液泡發(fā)達(dá)的植物(如黑藻、輪藻、伊樂藻等)細(xì)胞中，細(xì)胞質(zhì)成薄層沿著細(xì)胞膜，以一定的速度和方向循環(huán)流動(dòng)。這種不斷的循環(huán)流動(dòng)稱為細(xì)胞質(zhì)環(huán)流。

2.2繪制生物圖的方法：基本要求用點(diǎn)線描會(huì)

確定圖的位置和大小圖的大小要適當(dāng)，一般繪于紙的上方且稍微偏左，以便在下方和右側(cè)留出寫圖名和注字的地方。

繪圖時(shí)先用削尖的鉛筆(一般用HB的)，根據(jù)觀察到的物像輕輕的畫出輪廓，經(jīng)過修改，滿意后再正式畫好，務(wù)必使圖形真實(shí)。

圖中比較暗的地方，如細(xì)胞核、葉綠體等，用鉛筆點(diǎn)上小點(diǎn)表示，越暗的地方小點(diǎn)應(yīng)越密一些，但絕對(duì)不能用陰影表示。

字應(yīng)盡量注在圖的右側(cè)。要用尺子引出水平的指示線，然后注字。

最后在圖的下方寫上所繪圖的名稱。

3實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞的有絲分裂

該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用于顯微鏡觀察的玻片種類為壓片，那么玻片種類主要有以下幾種。

切片——用從生物體上切取得薄片制成的。

涂片——用液體的生物材料(如細(xì)菌培養(yǎng)液，血液)經(jīng)過涂抹制成的。

裝片——用從生物體上撕下或挑取少量材料制成的。

壓片——將質(zhì)地較疏松的生物材料，如花藥、根尖、昆蟲唾液腺等用壓力壓碎在載玻片上，使其成為一薄層而制成的。

第一冊(cè)教材中，研究性課題——觀察被子植物的花粉管也同樣使用壓片。

4實(shí)驗(yàn)：自生固氮菌的分離和新增加的演示實(shí)驗(yàn)

觀察根瘤和根瘤菌的形態(tài)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)都需制成涂片，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。在固氮生物中貢獻(xiàn)最大的是共生固氮菌中的根瘤菌屬，據(jù)估計(jì)它每年可以為每公頃土地固定氮素達(dá)250 kg之多，最后是一些自生固氮菌，它每年可以為每公頃土壤固定約0.5-2.5kg的氮素。根瘤菌和自生固氮菌的觀察非常重要。在新增加的演示實(shí)驗(yàn)：觀察C₃，植物和C₄植物葉片的結(jié)構(gòu)需制成切片(橫切切片)，用高倍顯微鏡觀察。

5實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原

用高倍鏡觀察質(zhì)壁分離時(shí)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液及觀察質(zhì)壁分離復(fù)原時(shí)需重復(fù)幾次滴加清水均應(yīng)在載物臺(tái)上操作，但應(yīng)注意切勿污染鏡頭。該操作過程與一道2004年北京高考題有沖突，但從完善的實(shí)驗(yàn)過程講，筆者認(rèn)為應(yīng)該在操作臺(tái)上進(jìn)行，不然就要多次重復(fù)由低倍鏡到高倍鏡的轉(zhuǎn)換，影響實(shí)驗(yàn)過程，不符合實(shí)際操作的要求。

總之，在諸多的生物實(shí)驗(yàn)中，多數(shù)要用到顯微鏡。它是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中最基本的實(shí)驗(yàn)儀器，教師引導(dǎo)學(xué)生借助顯微鏡，做好實(shí)驗(yàn)是學(xué)好生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，提高其自身綜合素質(zhì)的基本要求。