陳廣云
摘要:對(duì)普通高中生物必修中的幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)的材料的選取進(jìn)行改進(jìn),在達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瑫r(shí)可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟,降低實(shí)驗(yàn)難度,以取得更好的實(shí)驗(yàn)效果。
關(guān)鍵詞:生物實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)材料選取? ?改進(jìn)
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,觀察和實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)研究的重要方法,是學(xué)生獲取感性知識(shí)的重要源泉,是實(shí)施素質(zhì)教育的良好切入點(diǎn)。在高中生物教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)占有極為重要的地位,對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橐彩钱?dāng)前高考的重要內(nèi)容之一。
下面是我三十多年實(shí)驗(yàn)員生涯對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,
一、用高倍顯微鏡觀察葉綠體
葉肉細(xì)胞中的葉綠體,呈綠色、扁平的橢球形或球形,散布于細(xì)胞質(zhì)中,可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)。植物細(xì)胞中的葉綠體等細(xì)胞器非常小,學(xué)生在顯微鏡下不易觀察到。因此,實(shí)驗(yàn)材料的選擇更為重要,材料選擇應(yīng)以取材方便,制片方便,制片簡(jiǎn)單,觀察效果好為原則。此實(shí)驗(yàn)在教材中選用的實(shí)驗(yàn)材料為黑藻,黑藻在學(xué)校周邊很難找到,在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料的時(shí)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(shí),應(yīng)盡量找一些葉片大的地蘚,形狀呈橢圓形的。另外,學(xué)生制片進(jìn)也很方便,只要取現(xiàn)成的一片葉片直接制成裝片就可以觀察。
實(shí)驗(yàn)提示:
1.觀察葉綠體時(shí)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(xì)胞,不需加工即可進(jìn)行觀察。
2.臨時(shí)裝片中的材料要隨時(shí)保持有水狀態(tài)的原因:保證細(xì)胞器的正常形態(tài)并能懸浮在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,否則,細(xì)胞失水收縮,將影響細(xì)胞器形態(tài)的觀察。
二、觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)
實(shí)驗(yàn)材料的選擇,應(yīng)以取材方便、制片簡(jiǎn)單、觀察效果好為原則。選用大白菜幼苗嫩葉上的表皮毛細(xì)胞取代黑藻幼葉做觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)材料,實(shí)驗(yàn)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(shí)裝片。在放大250倍的低倍顯微鏡下,就可以看到細(xì)胞質(zhì)沿著液泡周圍作逆時(shí)針的循環(huán)流動(dòng),特別是隨著細(xì)胞質(zhì)緩緩流動(dòng)的一個(gè)個(gè)橢球狀的葉綠體,就放像小靜脈中的血細(xì)胞隨血液流動(dòng)一樣不斷前行。該實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn):一是取材方便,做該實(shí)驗(yàn)的時(shí)間為 9月中旬,正是大白菜的幼苗生長(zhǎng)期大菜園、庭院菜地、菜市場(chǎng)等場(chǎng)地都能獲得活體實(shí)驗(yàn)材料而黑藻由于水域環(huán)境的污染不易找到;二是觀察效果好,大白菜幼葉表皮毛細(xì)胞體積較大,因?yàn)榧?xì)胞突起伸展在表皮之外,所以細(xì)胞之間互不重疊,學(xué)生容易找到觀目標(biāo)。另外,如果葉緣上突起的表皮毛細(xì)胞多、粗長(zhǎng),則觀察效果更佳;三是細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速度較快,效果顯著。
提示:
1.觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)必須是活體材料,因而在觀察過(guò)程中材料要始終浸在載玻片的水滴中。
2.觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng),應(yīng)用細(xì)胞質(zhì)中某個(gè)葉綠體的位置的變化作為標(biāo)志。因葉綠體呈綠色且體積大,在植物細(xì)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(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)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(qū)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(zhǎng)而壁厚的細(xì)胞組成,在此區(qū)域及其附近,細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)較快,觀察時(shí)很容易能看到細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)。
4.在做此實(shí)驗(yàn)時(shí),如果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)不流動(dòng),或者流動(dòng)很慢,應(yīng)立即采取措施,加速其細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)。其方法有三種:一是進(jìn)行光照,即在陽(yáng)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(diào)至25℃左右;三是切傷一小部分葉片。
三、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂
教材中用洋蔥作為材料,在洋蔥根尖的培養(yǎng)中存中一些問(wèn)題,一從市場(chǎng)上買來(lái)的洋蔥有些不易生根,在培養(yǎng)前還需要先用刀削去老根,二是用小燒杯來(lái)培養(yǎng)根尖需要小燒杯數(shù)量很多,特別是換水既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,實(shí)在是麻煩。用大蒜頭來(lái)替代洋蔥來(lái)培養(yǎng)根尖就可以避免這些麻煩。在培養(yǎng)時(shí),用一根細(xì)長(zhǎng)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(gè)班做實(shí)驗(yàn),用一個(gè)水槽培養(yǎng)的大蒜頭就夠了。另外大蒜頭容易生根,整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程省時(shí)又省力,而且實(shí)驗(yàn)效果完美。
四、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)
植物細(xì)胞質(zhì)壁分享和復(fù)原實(shí)驗(yàn)原理:1.原生質(zhì)的伸縮性比細(xì)胞壁伸縮性大;2.當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水,質(zhì)壁收縮,進(jìn)而質(zhì)壁分離;3.當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞滲透吸水,使質(zhì)壁分離復(fù)原。
實(shí)驗(yàn)材料的選擇:可選用新鮮的水綿、黑藻葉等。但筆者經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn),覺(jué)得選洋蔥內(nèi)表皮作為該實(shí)驗(yàn)的材料效果很好。用鑷子撕取落洋蔥的內(nèi)表皮,然后用紅墨水染色制成臨時(shí)裝片,在低倍鏡下便可觀察到其充滿紅色大液泡的細(xì)胞群遍布視野。在裝片的一側(cè)滴加1滴10%的蔗糖溶液,在另一側(cè)用吸水紙吸,1min不到就見到其細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,再改滴1~2滴清水,操作同上, 1~2min后出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,結(jié)果非常清晰。洋蔥市場(chǎng)有售,教材上用紫色有洋蔥外表皮,但市場(chǎng)上紫色的洋蔥不多,做學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)需大量的紫色洋蔥,很難滿足,內(nèi)表皮就容易多了,每個(gè)洋蔥都可以用,其內(nèi)表皮容易撕取且經(jīng)過(guò)染色以后含細(xì)胞很多,用于實(shí)驗(yàn)見效快。一個(gè)洋蔥可供多組學(xué)生撕取,節(jié)約了實(shí)驗(yàn)材料。常用的紫色洋蔥不易選購(gòu),其紫色部分有限,表皮不好撕且易帶果肉,紫色很淺,實(shí)驗(yàn)見效慢。因此該實(shí)驗(yàn)材料首選洋蔥內(nèi)表皮。
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