1、48 生 物 学 通 报 2013 年 第 48 卷 第 4 期黑藻 (Hydrilla verticillata)是一种多年生单子叶的沉水植物 ,由于叶片小而薄 ,叶肉细胞内叶绿体大而清晰 ,细胞质流动明显 ,是观察叶绿体和细胞质流动的常用材料 。黑藻获得不易 ,需要去野外池塘中寻找捞取或者专门购买 , 而在学生实验之后往往还会剩余很多 。笔者经过探索 ,发现黑藻也是进行其他一些学生实验的优质材料 , 可用于对下列几个实验进行改进 。1 探究环境因素对光合作用强度的影响高中阶段在探究环境因素对光合作用强度的影响时 ,常运用 “小圆叶片上浮法 ”1等方法 ,需要多种材料用具 ,比较复杂 ,而且
2、实验耗时较长 ,一节课往往难以完成 。而将黑藻叶片制成临时装片 ,在显微镜下计数其单位时间放出的气泡数 , 可以简便快速地完成实验 , 也能够半定量的研究环境因素对光合作用强弱的影响 。在进行实验之前 , 先将黑藻植株放在 25左右 ,光照充足的地方 ,一段时间之后 ,可看到黑藻叶片上出现细小的气泡 , 表明黑藻在进行旺盛的光合作用 。此时摘取一片黑藻小叶 ,用清水制成临时装片 ,然后在显微镜的低倍镜下观察 ,注意观察叶片切口的叶脉处 , 可以看到有大而圆的气泡从叶脉断口处释放出来 , 计数其 1 min 释放的气泡数 ,即可大致表明该叶片的光合作用强弱 。调节显微镜的遮光器 ,可以控制光照强
3、弱 ,观察光照强度对光合作用强度的影响 。 通常学生用内置光源的显微镜在光圈开到最大时 , 黑藻叶片每分钟约放出 34 个气泡 ,随着光圈减小 ,放出气泡的速率不断减慢 。用不同浓度的碳酸氢钠溶液替代清水制作临时装片 , 即可探究二氧化碳浓度对光合作用强度的影响 。2 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原高中课堂中观察植物细胞的质壁分离时 ,常用紫色洋葱鳞片叶为材料1,但由于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡膜与细胞膜之间的细胞质极薄 ,且无色透明 ,很多学生在观察后会误以为细胞质壁分离时是液泡失水皱缩 , 细胞膜依旧紧贴在细胞壁上 。用黑藻叶片进行替代或者补充实验 ,有助于解决这一问题 。 将黑
4、藻叶片浸泡在 30%蔗糖溶液或者 10%的硝酸钾溶液中 ,细胞很快就会发生质壁分离 (图 1,本文附图见封三 ),学生能够以叶绿体为标志 ,观察到整个原生质体的收缩 ,从而改正原有的错误认识 。3 绿叶在光下制造有机物和光合作用产生氧气7年级下册关于光合作用的实验有 2 个 ,以天竺葵为材料的 “绿叶在光下制造有机物 ”和以金鱼藻为材料的 “光合作用产生氧气 ”2。 以黑藻为实验材料 ,可以将这 2 个实验合并为一个进行 。将黑藻植株遮光处理 24 h 以上 ,以消耗掉储存的淀粉 。将黑藻的部分叶片用小黑布袋套住 ,然后将植株扣在大漏斗下 , 进行光合作用产生氧气的实验 。实验完成后 ,摘取一
5、片遮光处理的叶片和一片照光处理的叶片 , 分别放在装有少量酒精的小离心管中 ,隔水加热至叶片变成黄白色 ,之后取出叶片 ,用清水漂洗后 ,分别滴加碘液染色 。 照光处理的叶片会变蓝 ,而遮光处理的叶片呈黄褐色 。将 2 片叶片分别用清水制成临时装片 , 在显微镜下观察 , 可以看到照光组的叶肉细胞中叶绿体呈蓝色 (图 2),接近茎的部位的细胞该现象尤为明显 , 而遮光组的叶肉细胞中叶绿体与其他结构都呈黄色 (图 3)。以黑藻为实验材料对几个中学生物学实验进行改进刘 欣 (北京师范大学附属中学 北京 100052)摘要 以黑藻为实验材料对中学生物学“探究环境因素对光合作用的影响”、“观察植物细胞
6、的质壁分离及质壁分离复原”、“绿叶在光下制造有机物”和“光合作用产生氧气”等实验进行了改进,提高了相关实验的课堂教学效率。关键词 黑藻 光合作用 质壁分离 实验改进中国图书分类号:Q33 文献标识码:B2013年 第 48 卷 第 4 期 生 物 学 通 报 49按上述方法进行操作 , 不仅能在保证效果的前提下 ,将原有的 2 个实验简化为一个 ,还能使学生直接观察到光合作用的场所是叶绿体 。另外 ,常规实验中用装有酒精的小烧杯加热天竺葵叶片 ,常会因为挥发的酒精被点燃而带来火灾隐患 ,换用小而薄的黑藻叶片 , 可以在带盖小离心管中用少量酒精加热 ,更加安全 ,脱色更快 ,还能够节约酒精 。另
7、外 ,黑藻光合色素含量丰富 ,叶绿素含量平均为 (1.140.23)mg/g3,而且叶片易研磨 ,也可以替代菠菜作为光合色素提取和分离的实验材料 。黑藻适于盆栽和缸栽 ,是孔雀鱼 、大和沼虾和河蟹等水生动物喜食的藻类 , 也很适合用于小生态瓶的制作 。主要参考文献1 朱正威 ,赵占良 .普通高中课程标准实验教科书 -生物 (分子与细胞 ).北京 :人民教育出版社 ,104105,6163.2 朱正威 ,赵占良 .义务教育课程标准实验教科书 -生物学 (7年级上册 ).北京 :人民教育出版社 ,119120,127.3 陈洪达 . 黑藻生产力的研究 . 武汉植物学研究 , 1989,(1):77
8、85.(Email:)“果酒制作 ” 是新课标人教版选修 1 第 1 个专题的第 1 个课题 。本课题是以往的大纲版教材中从没有过的内容 。虽然在古代很早就有关于果酒制作的记载 ,而且现在也有专门酿制果酒的厂商 ,但是对于生物学教育专业毕业的中学教师 ,在大学时也未曾有过这方面知识的学习与实践 。“果酒制作 ”中需要注意哪些问题 ?提供怎样的条件才能保证实验成功呢 ? 作为高中生物学教师 ,只有对果酒的制作进行实践 ,才能在指导学生实际操作时介绍相关经验 ;只有对果酒制作进行探索 ,才能为学生对本实验设计及实施提供理论上的指导 。 下面笔者就 “果酒的制作 ”实践与探索课题研究情况进行阐述 。
9、1 研究的内容1.1 第 1 阶段问题的提出 。 作为生物学教师 ,从没亲自做过这一实验 , 按照选修 1 教材实验操作提示进行操作 ,还应该注意哪些问题 ?家中常买甜酒曲做醪糟 ,将甜酒曲拌入制作果酒的原料中 ,对果酒制作有没有促进作用 ?实验实施过程1。2011 年 9 月底 ,选取了直径 17 cm、高 24 cm 下面带阀门的无色酒罐 (约5 L)2 个 , 洗净用 70%酒精消毒 挑选当地秋季成熟的带紫色的和田红葡萄 、冲洗 、去梗 、沥干 用手捏碎 将原料装入 2 个罐中 , 至罐高的 2/3处 (离罐底 16 cm)将 2 个罐分别编为 1 号和 2号 在 1 号罐中加入 20
10、g 甜酒曲 ,2 号罐不加入甜酒曲 密封 、当地室温 (2124)发酵 观察记录实验现象 。1.2 第 2 阶段问题的提出 。 果酒制作实践与探索第 1 阶段发现 ,甜酒曲对果酒制作有促进作用 ,教材中已有的生物学知识告诉我们 : 果酒制作利用了水果表面附着的酵母菌进行酒精发酵而成 。因此 ,进一步提出 : 甜酒曲和家用发面用的高活性酵母粉对果酒制作的作用是否相同呢 ?实验实施过程 。 2012 年 5 月中旬 , 用第 1阶段使用过的发酵罐洗净 ,用 70%酒精消毒 选择当地春季成熟的黑色和白色的桑葚 (在新疆 ,许“果酒制作”实践与探索张 英 (新疆麦盖提县实验中学汉语部 新疆麦盖提 844600)摘要 介绍了果酒制作实践与探索过程中,分别用甜酒曲、高活性酵母粉加入发酵原料中得到的结果,并对实验结果进行了原因分析;在此基础上,依据果酒制作时要达到的目的提出了相应的建议。关键词 果酒制作 实践与探索 甜酒曲 高活性酵母粉中国图书分类号:Q33 文献标识码:B