高中生物教案-【实验二】 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
时间：2022-02-15 10:20:00
一、教学目的
1.初步掌握高倍显微镜的使用方法。
2.观察叶绿体的形态和分布。
3.通过在显微镜下的实际观察，理解细胞质的流动是一种生命现象。
二、教学建议
（一）用显微镜观察叶绿体实验的教学建议：
1.实验材料的选择。实验材料的选择，应以取材方便、制片简单、观察效果好为原则。藓类植物的叶薄而小，叶绿体清晰，可取整个叶制片，作为实验材料的首选对象。实验时，可选取葫芦藓或墙藓的叶作观察材料。
2.显微镜的使用。关于显微镜使用方法的指导，是学生做实验前教师讲解的主要内容。要求学生做好以下几点。
(1)将显微镜安放好显微镜放在操作者前方偏左，镜筒在前，镜臂在后。
(2)对光转动转换器，使低倍物镜对准通光孔(物镜前端距载物台约2cm)；左眼注视目镜，右眼睁开；选用大光圈，弱光源时选用凹面镜。
(3)低倍镜观察将装片放在载物台上，使标本正对通光孔中心，用压片夹压住装片；转动粗准焦螺旋，下降镜筒至距玻片2～3mm处；左眼注视目镜内，反向转动粗准焦螺旋，当看到物像后再转动细准焦螺旋，直到看清细胞物像。移动装片，将观察物放在视野中心。
(4)高倍镜观察转动转换器，换上高倍物镜；调节细准焦螺旋，直到看清所要观察的物像。
3.观察程序的指导。观察时，教师应提醒学生先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，最后绘制镜下叶绿体的形态和分布图。
4.讲解绘制生物图的要求。绘图的要求包括绘图的工具要求，以及绘制生物图的方法要求。如，图的摆放位置和大小，线条和点点，指示线、注字和图名，作者姓名和日期等。
5.条件许可的学校，最好每人使用一台显微镜，以便培养学生对显微镜的操作能力。
6.增加演示实验。如果条件允许，则可以增加“不同光照条件下叶绿体的形态变化”的演示实验，使学生了解叶绿体对不同光照条件的适应性。实验课前，在讲台前摆放3台显微镜，载物台上分别放着强光(200W灯泡照射5min)、弱光(25W灯泡照射10min)、黑暗处理过的3片葫芦藓叶的临时装片。让学生轮流观察，看清楚不同光照条件下叶绿体位置的改变。应该注意的是，如果用强光照射叶的装片，灯泡不能离装片太近(灯泡距装片应大于20cm)，否则叶绿体会被强光灼伤而解体。
（二）用显微镜观察细胞质流动实验的教学建议：
1.继续强化高倍镜的操作训练。在观察叶绿体的实验中，对于显微镜的使用，是进行全面地训练和操作，而在本实验中应重点加强高倍显微镜的操作训练。
2.观察程序的指导。观察细胞质流动时，应向学生讲清首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物。学生观察时眼睛应注视叶绿体，进而观察细胞质的流动，最后，再观察细胞质的流动速度和流动方向。
3.指导学生寻找最佳观察部位。在学生观察之前，教师应告诉学生寻找靠近叶脉部位的叶肉细胞进行观察，此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动，细胞质的流动方向可参见高中生物（必修）第一册教科书中实验二的插图。
4.可以增加演示实验。建议增加“不同外界条件下细胞质的流动情况”的演示实验。在讲台前摆放3台显微镜，分别是缺水(萎蔫)、光照(强光照射过)、化学刺激(质量分数为5%的盐酸刺激过)三种不同条件下黑藻叶的装片，让学生轮流观察细胞质的流动情况。要使学生了解，细胞质的流动不是一成不变的，而是在不同的外界条件下，流动速度不完全一样。
5.课前应检查实验材料，以便做到心中有数。观察细胞质的流动，理想的实验材料是黑藻。实验前，教师必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况，如果发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速其细胞质的流动。方法有三种，可以任选一种：一是进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20min；二是提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25℃左右，再将黑藻放入其中培养；三是切伤一小部分叶片。
三、参考资料
观察叶绿体实验的原理简介高等植物的叶绿体呈椭球状，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，并改变椭球体的方向。因此，在不同光照条件下采集的葫芦藓，其叶内叶绿体椭球体的形状不完全一样。
观察叶绿体实验材料的准备实验用的葫芦藓必须提前准备。从阴面潮湿的墙根、林地、花房的花盆土表可以找到葫芦藓。将它连根铲起，带土栽在花盆内，放在阴面，要经常洒水，保持湿润。
观察细胞质流动实验材料的准备实验用的黑藻应该提前到池塘或小河中捞取，采集后放在实验室的养鱼缸中，让它继续生长。
黑藻是淡水沉水草本植物，根入泥，叶短，3～4片叶轮生(图2-6)。有冬芽，生小枝顶端，芽的苞叶卵状披针形至线形，排列紧密，可进行营养繁殖。夏季采集到以后，可以一年四季连续培养。春天时，其冬芽伸展，一个月之后，茎可伸出，并长出较多的叶。
观察细胞质流动的代替实验材料观察细胞质流动的材料，如果找不到黑藻，可用以下材料代替：
①紫鸭跖草雄蕊的花丝表皮毛；
②鸭跖草的蓝色花瓣，观察韧皮部筛管细胞中的细胞质流动；
③向日葵舌状花花冠的表皮；
④万寿菊管状花的花瓣表皮；
⑤新鲜大白菜内层叶片宽大中脉处的表皮；
⑥黄瓜嫩茎的表皮毛；
⑦小麦的根毛。
图2-6黑藻
1.植物体2.叶(放大)3.雄花
4.雌花5.种子
使用上述实验材料时，实验课前教师应该对实验用的植株浇足水分。如果是在野外采集的，则应将采集到的实验材料放在塑料袋内，扎紧袋口，以防止水分散失过快。在使用植物的表皮或表皮毛观察细胞质流动时，视野应调暗些。
其他实验材料的观察方法
1.小麦根毛细胞质流动的观察
(1)方法步骤
①剪下一段0.5～1cm的带有根毛的小麦根，纵剖为二。将剖面向下，放在载玻片上。
②加1滴质量浓度适宜的蔗糖溶液，盖上盖玻片，轻压盖玻片。
③在低倍镜下找到成熟区，选取1个根毛细胞，然后换用高倍镜观察。
(2)注意事项
①根毛细胞的细胞质无色透明，难于观察它的流动，因此需要采用缩小光圈或采用较弱光线进行观察。
②细胞质内有许多小颗粒随着细胞质流动，只要以细胞的其他相对静止结构作为参照物，就能辨认出细胞质的流动。其流动途径是从根毛尖端转向基部，然后回转，不断循环(图2-7)。
图2-7小麦根毛细胞质流动示意图
③剪下的小麦根应立即滴上质量浓度适宜的蔗糖溶液，以便维持其生活公务员之家，全国公务员共同天地力。或者预先在载玻片上滴1～2滴质量浓度适宜的蔗糖溶液，然后再放置实验材料。
④放上盖玻片以后，可以用凡士林涂在盖玻片的四周，以免水分蒸发导致蔗糖浓度提高，影响实验效果。
2.南瓜幼苗茎表皮毛细胞质流动的观察
①实验课的前3周，把南瓜种子种在盛有土壤的花盆内，放在温暖的地方，并保持土壤湿润。
②待种子萌发成幼苗后，用镊子撕下茎和叶上的表皮。
③把表皮放在载玻片的水滴里，盖上盖玻片。先用低倍镜观察，找到表皮毛细胞。
④在高倍镜下观察细胞质的流动方向(见图2-8)。
图2-8南瓜幼苗茎表皮毛细胞质的流动
(箭头表示细胞质的流动方向)
3.美洲鸭跖草雄蕊花丝表皮毛细胞质流动的观察
(1)方法步骤
①从花上取1枚雄蕊，摘去花药，迅速将花丝放入滴有质量浓度适宜的蔗糖溶液的载玻片上，盖上盖玻片。
②用手指轻轻压盖玻片，使花丝平贴。
③先用低倍镜找到花丝上的表皮毛，选定表皮毛上的1个细胞，换用高倍镜观察。
(2)注意事项
①美洲鸭跖草又名紫鸭跖草，花自夏到秋不断开放，冬季不能在室外越冬。但可以盆栽，以随时备用。
②美洲鸭跖草花丝表皮毛由多个细胞构成，呈念珠公务员之家，全国公务员共同天地状排列，1个“念珠”即1个表皮毛细胞。它们的细胞质里有小油滴和其他颗粒状内含物，这些物质随细胞质流动。紫色液泡能与细胞质区别开来。9月间，在室温26～28℃条件下，不用蔗糖溶液也能观察到细胞质的流动。最好选择细胞中部呈细线条的细胞质来观察，可看到小的颗粒像青蛙的红细胞流过毛细血管那样流动，在10～20s内从细胞的一端流动到另一端。