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【摘要】植物细胞质壁分离与复原实验是高中生物(旧教材和新教材)教学中的一个非常经典、非常基本的实验,对培养学生的观察、实验、分析、识图和绘图等多种能力都有重要意义。该实验中的“制作洋葱的临时装片”,课本对此叙述为:“用刀片在洋葱鳞片叶的表面划一个小方块,用镊子撕取一小块洋葱表皮,将它平展地放在载玻片中央的清水滴中,并盖上盖玻片”。通过实际操作,徒手撕取的方法更易于掌握,效果良好。另外,试剂改成盐溶液具有蔗糖溶液不具备的若干优点!
【关键词】植物细胞质壁;分离与复原;实验
植物细胞质壁分离与复原实验是高中生物(旧教材和新教材)教学中的一个非常经典、非常基本的实验,对培养学生的观察、实验、分析、识图和绘图等多种能力都有重要意义。当前学生普遍存在害怕植物细胞质壁分离与复原实验实验。原因是这个实验需要用到显微镜,在操作上有难度,再有就是实验中的取材等操作步骤的成功率较低。而这个是每年实验会考的必考实验。因此,对参加实验会考的同学们来说成功完成此实验是必须的。显微镜的使用操作经过2-3次的练习不难掌握,因此,这里仅对显微镜使用操作以外的取材等问题谈谈自己的改进。该实验中的“制作洋葱的临时装片”,课本对此叙述为:“用刀片在洋葱鳞片叶的表面划一个小方块,用镊子撕取一小块洋葱表皮,将它平展地放在载玻片中央的清水滴中,并盖上盖玻片”。但是,在多次的实验中发现,若按此方法操作,只有少数的学生能取下表皮,但大多数学生取的表皮还带有部分果肉组织,使材料太厚,不利于显微镜下观察,甚至关系到该实验成功与否。因此,取材成为了本实验的关键。此外,由于本实验教材中使用的质壁分离试剂都是0。3g/mL(即30%)的蔗糖溶液。配制该溶液需要的蔗糖较多,配制时蔗糖的溶解速度比较慢,这样一来延长了实验准备的时间;学生操作中因操作不当容易将蔗糖溶液溢出在载物台上,使载物台粘糊糊的,即使擦干也会因蔗糖浓度过高而出现粘连现象。实验结束后,有的学生由于未及时清洗载玻片和盖玻片,导致载玻片与盖玻片粘连在一起。有时物镜不慎粘上蔗糖溶液,且未及时发现和清洁,使下一组同学无法正常进行实验,时间久了甚至造成物镜发霉,从而影响物镜的使用。
针对上述情况,笔者在实验教学中,进行了一些的探索和改进,并取得较显著的效果。现简介如下:
1取材
剪取新鲜的洋葱鳞片叶一片(大小与盖玻片适合),用双手由内向外掰(因材料鲜脆易折断),从折断处顺势轻撕,就能撕取单层的洋葱紫色外表皮,用镊子撕下并平展在载玻片的清水滴中(若表皮过大,可用剪刀适量减小),并用镊子盖上盖玻片。这样,就能确保所取的材料为单层表皮,而不含叶肉组织,从而避免材料过厚、细胞重叠、不易观察的问题。
2质壁分离试剂
在该实验中,我们用食盐(NaCl)取代蔗糖作溶质,配制成质量分数2%~5%不同浓度的NaCl溶液,与不同浓度的蔗糖溶液作对比实验。
3实验记录与分析
在对比实验中,实验材料为新鲜紫色洋葱,实验试剂是质量分数2%~5%的NaCl溶液和质量分数10%~30%的蔗糖溶液及清水;在实验过程中,不论滴加NaCl溶液、蔗糖溶液还是清水,均由盖玻片左侧滴入2~3滴(如若此方法有困难,不妨掀起盖玻片直接滴加),稍微向下倾斜载玻片,并用吸水纸在盖玻片右侧吸引;滴加每种试剂时均重复3次,使材料浸润在所滴加的溶液中,然后进行计时、观察、记录。用低倍目镜和低倍物镜的组合,如在10×10的放大倍数下观察,质壁分离现象已十分典型和明显,单就质壁分离的现象来说可以不必再用高倍镜观察。滴加清水后,在质量分数2%~5%NaCl溶液中已发生质壁分离的细胞,在2min内迅速由不规则形(如多角形、球形等)变成长椭圆形或椭圆形;质量分数2%~5%NaCl溶液中的细胞7min内几乎完全复原。若所取的洋葱表皮略大于0.5cm×0.5cm,还能观察到四周边缘与NaCl溶液接触的细胞,绝大部分在4min内出现明显的质壁分离现象;而位于材料中心部位的细胞因未与NaCl溶液接触,细胞仍为正常细胞;这时,在同一视野中的对比观察,直观、生动,有利学生的学习、理解和记忆。通过观察,我们还发现:在质量分数1%NaCl溶液或在质量分数10%蔗糖溶液中的细胞,分别观察30min后,仍未发生明显变化。于是我们认为质量分数1%NaCl溶液或质量分数10%蔗糖溶液,其浓度小于或接近紫色洋葱细胞液浓度,因此不发生质壁分离。在质量分数20%蔗糖溶液和质量分数30%蔗糖溶液中的细胞,3min后质壁分离现象逐渐明显,但相比之下质量分数2%~5%NaCl溶液中的质壁分离细胞多、典型。实验表明:用食盐作溶质配制质壁分离试剂比蔗糖好。
4结论
通过上述对比实验,笔者认为:
1)在取材上,用对折洋葱鳞片叶撕取表皮的方法比课本中“用小刀划小方块,再用镊子撕取表皮”的方法好,其优点是所取表皮一般不含叶肉组织,有利于显微镜下观察细胞的形态变化,同时也有利于学生有更多的时间进行观察和实验。
2)在配制质壁分离试剂上,用食盐作溶质配制质壁分离试剂比蔗糖的效果更好。在试剂的浓度上,用质量分数2%~5%NaCl溶液明显优于教材中介绍的30%(0。3g/mL)的蔗糖溶液,其中尤以质量分数4%NaCl溶液为佳。即使不慎有少量NaCl溶液滴落或溢出在载物台上,用吸水纸揩干即可,不产生粘连和粘稠感。
责任编辑:王利强
【关键词】植物细胞质壁;分离与复原;实验
植物细胞质壁分离与复原实验是高中生物(旧教材和新教材)教学中的一个非常经典、非常基本的实验,对培养学生的观察、实验、分析、识图和绘图等多种能力都有重要意义。当前学生普遍存在害怕植物细胞质壁分离与复原实验实验。原因是这个实验需要用到显微镜,在操作上有难度,再有就是实验中的取材等操作步骤的成功率较低。而这个是每年实验会考的必考实验。因此,对参加实验会考的同学们来说成功完成此实验是必须的。显微镜的使用操作经过2-3次的练习不难掌握,因此,这里仅对显微镜使用操作以外的取材等问题谈谈自己的改进。该实验中的“制作洋葱的临时装片”,课本对此叙述为:“用刀片在洋葱鳞片叶的表面划一个小方块,用镊子撕取一小块洋葱表皮,将它平展地放在载玻片中央的清水滴中,并盖上盖玻片”。但是,在多次的实验中发现,若按此方法操作,只有少数的学生能取下表皮,但大多数学生取的表皮还带有部分果肉组织,使材料太厚,不利于显微镜下观察,甚至关系到该实验成功与否。因此,取材成为了本实验的关键。此外,由于本实验教材中使用的质壁分离试剂都是0。3g/mL(即30%)的蔗糖溶液。配制该溶液需要的蔗糖较多,配制时蔗糖的溶解速度比较慢,这样一来延长了实验准备的时间;学生操作中因操作不当容易将蔗糖溶液溢出在载物台上,使载物台粘糊糊的,即使擦干也会因蔗糖浓度过高而出现粘连现象。实验结束后,有的学生由于未及时清洗载玻片和盖玻片,导致载玻片与盖玻片粘连在一起。有时物镜不慎粘上蔗糖溶液,且未及时发现和清洁,使下一组同学无法正常进行实验,时间久了甚至造成物镜发霉,从而影响物镜的使用。
针对上述情况,笔者在实验教学中,进行了一些的探索和改进,并取得较显著的效果。现简介如下:
1取材
剪取新鲜的洋葱鳞片叶一片(大小与盖玻片适合),用双手由内向外掰(因材料鲜脆易折断),从折断处顺势轻撕,就能撕取单层的洋葱紫色外表皮,用镊子撕下并平展在载玻片的清水滴中(若表皮过大,可用剪刀适量减小),并用镊子盖上盖玻片。这样,就能确保所取的材料为单层表皮,而不含叶肉组织,从而避免材料过厚、细胞重叠、不易观察的问题。
2质壁分离试剂
在该实验中,我们用食盐(NaCl)取代蔗糖作溶质,配制成质量分数2%~5%不同浓度的NaCl溶液,与不同浓度的蔗糖溶液作对比实验。
3实验记录与分析
在对比实验中,实验材料为新鲜紫色洋葱,实验试剂是质量分数2%~5%的NaCl溶液和质量分数10%~30%的蔗糖溶液及清水;在实验过程中,不论滴加NaCl溶液、蔗糖溶液还是清水,均由盖玻片左侧滴入2~3滴(如若此方法有困难,不妨掀起盖玻片直接滴加),稍微向下倾斜载玻片,并用吸水纸在盖玻片右侧吸引;滴加每种试剂时均重复3次,使材料浸润在所滴加的溶液中,然后进行计时、观察、记录。用低倍目镜和低倍物镜的组合,如在10×10的放大倍数下观察,质壁分离现象已十分典型和明显,单就质壁分离的现象来说可以不必再用高倍镜观察。滴加清水后,在质量分数2%~5%NaCl溶液中已发生质壁分离的细胞,在2min内迅速由不规则形(如多角形、球形等)变成长椭圆形或椭圆形;质量分数2%~5%NaCl溶液中的细胞7min内几乎完全复原。若所取的洋葱表皮略大于0.5cm×0.5cm,还能观察到四周边缘与NaCl溶液接触的细胞,绝大部分在4min内出现明显的质壁分离现象;而位于材料中心部位的细胞因未与NaCl溶液接触,细胞仍为正常细胞;这时,在同一视野中的对比观察,直观、生动,有利学生的学习、理解和记忆。通过观察,我们还发现:在质量分数1%NaCl溶液或在质量分数10%蔗糖溶液中的细胞,分别观察30min后,仍未发生明显变化。于是我们认为质量分数1%NaCl溶液或质量分数10%蔗糖溶液,其浓度小于或接近紫色洋葱细胞液浓度,因此不发生质壁分离。在质量分数20%蔗糖溶液和质量分数30%蔗糖溶液中的细胞,3min后质壁分离现象逐渐明显,但相比之下质量分数2%~5%NaCl溶液中的质壁分离细胞多、典型。实验表明:用食盐作溶质配制质壁分离试剂比蔗糖好。
4结论
通过上述对比实验,笔者认为:
1)在取材上,用对折洋葱鳞片叶撕取表皮的方法比课本中“用小刀划小方块,再用镊子撕取表皮”的方法好,其优点是所取表皮一般不含叶肉组织,有利于显微镜下观察细胞的形态变化,同时也有利于学生有更多的时间进行观察和实验。
2)在配制质壁分离试剂上,用食盐作溶质配制质壁分离试剂比蔗糖的效果更好。在试剂的浓度上,用质量分数2%~5%NaCl溶液明显优于教材中介绍的30%(0。3g/mL)的蔗糖溶液,其中尤以质量分数4%NaCl溶液为佳。即使不慎有少量NaCl溶液滴落或溢出在载物台上,用吸水纸揩干即可,不产生粘连和粘稠感。
责任编辑:王利强