高中生物教案-【實驗二】 用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動

時間:2022-02-15 10:20:00

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高中生物教案-【實驗二】 用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動

一、教學目的

1.初步掌握高倍顯微鏡的使用方法。

2.觀察葉綠體的形態和分布。

3.通過在顯微鏡下的實際觀察,理解細胞質流動是一種生命現象。

二、教學建議

(一)用顯微鏡觀察葉綠體實驗的教學建議:

1.實驗材料的選擇。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。蘚類植物的葉薄而小,葉綠體清晰,可取整個葉制片,作為實驗材料的首選對象。實驗時,可選取葫蘆蘚或墻蘚的葉作觀察材料。

2.顯微鏡的使用。關于顯微鏡使用方法的指導,是學生做實驗前教師講解的主要內容。要求學生做好以下幾點。

(1)將顯微鏡安放好顯微鏡放在操作者前方偏左,鏡筒在前,鏡臂在后。

(2)對光轉動轉換器,使低倍物鏡對準通光孔(物鏡前端距載物臺約2cm);左眼注視目鏡,右眼睜開;選用大光圈,弱光源時選用凹面鏡。

(3)低倍鏡觀察將裝片放在載物臺上,使標本正對通光孔中心,用壓片夾壓住裝片;轉動粗準焦螺旋,下降鏡筒至距玻片2~3mm處;左眼注視目鏡內,反向轉動粗準焦螺旋,當看到物像后再轉動細準焦螺旋,直到看清細胞物像。移動裝片,將觀察物放在視野中心。

(4)高倍鏡觀察轉動轉換器,換上高倍物鏡;調節細準焦螺旋,直到看清所要觀察的物像。

3.觀察程序的指導。觀察時,教師應提醒學生先用低倍鏡觀察,再用高倍鏡觀察,最后繪制鏡下葉綠體的形態和分布圖。

4.講解繪制生物圖的要求。繪圖的要求包括繪圖的工具要求,以及繪制生物圖的方法要求。如,圖的擺放位置和大小,線條和點點,指示線、注字和圖名,作者姓名和日期等。

5.條件許可的學校,最好每人使用一臺顯微鏡,以便培養學生對顯微鏡的操作能力。

6.增加演示實驗。如果條件允許,則可以增加“不同光照條件下葉綠體的形態變化”的演示實驗,使學生了解葉綠體對不同光照條件的適應性。實驗課前,在講臺前擺放3臺顯微鏡,載物臺上分別放著強光(200W燈泡照射5min)、弱光(25W燈泡照射10min)、黑暗處理過的3片葫蘆蘚葉的臨時裝片。讓學生輪流觀察,看清楚不同光照條件下葉綠體位置的改變。應該注意的是,如果用強光照射葉的裝片,燈泡不能離裝片太近(燈泡距裝片應大于20cm),否則葉綠體會被強光灼傷而解體。

(二)用顯微鏡觀察細胞質流動實驗的教學建議:

1.繼續強化高倍鏡的操作訓練。在觀察葉綠體的實驗中,對于顯微鏡的使用,是進行全面地訓練和操作,而在本實驗中應重點加強高倍顯微鏡的操作訓練。

2.觀察程序的指導。觀察細胞質流動時,應向學生講清首先要找到葉肉細胞中的葉綠體,然后以葉綠體作為參照物。學生觀察時眼睛應注視葉綠體,進而觀察細胞質的流動,最后,再觀察細胞質的流動速度和流動方向。

3.指導學生尋找最佳觀察部位。在學生觀察之前,教師應告訴學生尋找靠近葉脈部位的葉肉細胞進行觀察,此處細胞水分供應充足,容易觀察到細胞質的流動,細胞質的流動方向可參見高中生物(必修)第一冊教科書中實驗二的插圖。

4.可以增加演示實驗。建議增加“不同外界條件下細胞質的流動情況”的演示實驗。在講臺前擺放3臺顯微鏡,分別是缺水(萎蔫)、光照(強光照射過)、化學刺激(質量分數為5%的鹽酸刺激過)三種不同條件下黑藻葉的裝片,讓學生輪流觀察細胞質的流動情況。要使學生了解,細胞質的流動不是一成不變的,而是在不同的外界條件下,流動速度不完全一樣。

5.課前應檢查實驗材料,以便做到心中有數。觀察細胞質的流動,理想的實驗材料是黑藻。實驗前,教師必須檢查供實驗用的黑藻葉片細胞質的流動情況,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。方法有三種,可以任選一種:一是進行光照,即在陽光或燈光下放置15~20min;二是提高盛放黑藻的水溫,可加入熱水將水溫調至25℃左右,再將黑藻放入其中培養;三是切傷一小部分葉片。

三、參考資料

觀察葉綠體實驗的原理簡介高等植物的葉綠體呈橢球狀,在不同的光照條件下,葉綠體可以運動,并改變橢球體的方向。因此,在不同光照條件下采集的葫蘆蘚,其葉內葉綠體橢球體的形狀不完全一樣。

觀察葉綠體實驗材料的準備實驗用的葫蘆蘚必須提前準備。從陰面潮濕的墻根、林地、花房的花盆土表可以找到葫蘆蘚。將它連根鏟起,帶土栽在花盆內,放在陰面,要經常灑水,保持濕潤。

觀察細胞質流動實驗材料的準備實驗用的黑藻應該提前到池塘或小河中撈取,采集后放在實驗室的養魚缸中,讓它繼續生長。

黑藻是淡水沉水草本植物,根入泥,葉短,3~4片葉輪生(圖2-6)。有冬芽,生小枝頂端,芽的苞葉卵狀披針形至線形,排列緊密,可進行營養繁殖。夏季采集到以后,可以一年四季連續培養。春天時,其冬芽伸展,一個月之后,莖可伸出,并長出較多的葉。

觀察細胞質流動的代替實驗材料觀察細胞質流動的材料,如果找不到黑藻,可用以下材料代替:

①紫鴨跖草雄蕊的花絲表皮毛;

②鴨跖草的藍色花瓣,觀察韌皮部篩管細胞中的細胞質流動;

③向日葵舌狀花花冠的表皮;

④萬壽菊管狀花的花瓣表皮;

⑤新鮮大白菜內層葉片寬大中脈處的表皮;

⑥黃瓜嫩莖的表皮毛;

⑦小麥的根毛。

圖2-6黑藻

1.植物體2.葉(放大)3.雄花

4.雌花5.種子

使用上述實驗材料時,實驗課前教師應該對實驗用的植株澆足水分。如果是在野外采集的,則應將采集到的實驗材料放在塑料袋內,扎緊袋口,以防止水分散失過快。在使用植物的表皮或表皮毛觀察細胞質流動時,視野應調暗些。

其他實驗材料的觀察方法

1.小麥根毛細胞質流動的觀察

(1)方法步驟

①剪下一段0.5~1cm的帶有根毛的小麥根,縱剖為二。將剖面向下,放在載玻片上。

②加1滴質量濃度適宜的蔗糖溶液,蓋上蓋玻片,輕壓蓋玻片。

③在低倍鏡下找到成熟區,選取1個根毛細胞,然后換用高倍鏡觀察。

(2)注意事項

①根毛細胞的細胞質無色透明,難于觀察它的流動,因此需要采用縮小光圈或采用較弱光線進行觀察。

②細胞質內有許多小顆粒隨著細胞質流動,只要以細胞的其他相對靜止結構作為參照物,就能辨認出細胞質的流動。其流動途徑是從根毛尖端轉向基部,然后回轉,不斷循環(圖2-7)。

圖2-7小麥根毛細胞質流動示意圖

③剪下的小麥根應立即滴上質量濃度適宜的蔗糖溶液,以便維持其生活公務員之家,全國公務員共同天地力。或者預先在載玻片上滴1~2滴質量濃度適宜的蔗糖溶液,然后再放置實驗材料。

④放上蓋玻片以后,可以用凡士林涂在蓋玻片的四周,以免水分蒸發導致蔗糖濃度提高,影響實驗效果。

2.南瓜幼苗莖表皮毛細胞質流動的觀察

①實驗課的前3周,把南瓜種子種在盛有土壤的花盆內,放在溫暖的地方,并保持土壤濕潤。

②待種子萌發成幼苗后,用鑷子撕下莖和葉上的表皮。

③把表皮放在載玻片的水滴里,蓋上蓋玻片。先用低倍鏡觀察,找到表皮毛細胞。

④在高倍鏡下觀察細胞質的流動方向(見圖2-8)。

圖2-8南瓜幼苗莖表皮毛細胞質的流動

(箭頭表示細胞質的流動方向)

3.美洲鴨跖草雄蕊花絲表皮毛細胞質流動的觀察

(1)方法步驟

①從花上取1枚雄蕊,摘去花藥,迅速將花絲放入滴有質量濃度適宜的蔗糖溶液的載玻片上,蓋上蓋玻片。

②用手指輕輕壓蓋玻片,使花絲平貼。

③先用低倍鏡找到花絲上的表皮毛,選定表皮毛上的1個細胞,換用高倍鏡觀察。

(2)注意事項

①美洲鴨跖草又名紫鴨跖草,花自夏到秋不斷開放,冬季不能在室外越冬。但可以盆栽,以隨時備用。

②美洲鴨跖草花絲表皮毛由多個細胞構成,呈念珠公務員之家,全國公務員共同天地狀排列,1個“念珠”即1個表皮毛細胞。它們的細胞質里有小油滴和其他顆粒狀內含物,這些物質隨細胞質流動。紫色液泡能與細胞質區別開來。9月間,在室溫26~28℃條件下,不用蔗糖溶液也能觀察到細胞質的流動。最好選擇細胞中部呈細線條的細胞質來觀察,可看到小的顆粒像青蛙的紅細胞流過毛細血管那樣流動,在10~20s內從細胞的一端流動到另一端。