1、【 实 验 三 】 观 察 细 胞 质 的 流 动一 、实验目的1通过在高倍显微镜下的实际观察，理解细胞质的流动是一种生命现象。2掌握高倍显微镜的使用方法。二 、实验原理细胞质的流动是一种生命活动的现象，普遍存在于生活的细胞之中。细胞质基质中含有多种无机化合物和有机化合物，还有很多种酶。细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞质的流动能够促进细胞内营养物质的运输和细胞器的移动、能够为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质及内部环境。细胞质的流动非常缓慢，由于它可以带动细胞内叶绿体的移动，因此，可以取有叶绿体的、生命活动旺盛的材料进行观察。增进细胞新陈代谢作用的因素，如适宜的光照、温度、PH 值、生
2、长素等，都可以促进细胞质的流动。反之，不利的环境变化和某些化学药品，如麻醉剂等，则可抑制细胞质的流动。细胞质流动方式包括细胞质的环流、穿梭运动和布朗运动等。三 、实验准备（一）材料：黑藻叶，鸭跖草花丝上的表皮毛或南瓜、黄瓜等瓜类茎尖上的表皮毛。 （最好用黑藻幼嫩叶片：叶片扁平、薄；含有叶绿体，容易观察。 ）（二）用品：显微镜，载玻片，盖玻片，滴瓶，清水，镊子，250 mL 的烧杯（或玻璃杯）和一盏100W 的台灯。四 、方法步骤（一）取水生植物黑藻嫩叶，制成水装片，进行镜检观察。在取材前的 20 min 左右，将材料置于 2025 的温水中*，或将浸有黑藻的水杯置于 100 W 的灯光下照射并
3、加温（一般在 25 左右）*，照射 20 min 后再取材制片，或切伤一小部分叶片（以提高细胞质的流动性） 。先在低偌显微镜下观察，寻找叶片上退化的叶脉，置于通光孔中央，再换高倍镜观察，可以看见叶脉周围具叶绿体的细胞内的细胞质带动叶绿体缓缓流动的现象。由于大液泡在细胞的中央，而细胞质只是贴壁的一层，因此可以看到叶绿体是环绕中央大液泡循着同一个方向旋转式流动着。（二）取鸭跖草花丝（或瓜类茎尖的表皮毛） ，制成装片，在高倍镜下观察，可以看到鸭跖草花丝上的表皮毛（或瓜类茎尖的表皮毛）是由单列细胞构成的，每个细胞内都有多条细胞质丝穿过液泡。仔细观察可以看到，细胞中具有很多白色体沿着细胞质丝流动，并且可
4、以看出与邻近细胞质中的白色体走向不一致，这是细胞质丝在细胞中沿不固定的方向流走的情况。此实验成败的关键，首先在于实验材料必须处于 25 左右的温度条件下，温度过低将影响细胞质流动，另外，要耐心仔细地观察，努力找到细胞质中的白色体，这是细胞质流动的标记。五 、结果与讨论（1）细胞质流动可朝一个方向，也可朝不同方向。其流动方式为转动式（旋转式、环流式） 。这是细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞器的运动。（2）细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，越慢。六 、教学建议在本实验的教学中，教师应该注意以下几点。1继续强化高倍镜的操作训练。在实验二中，对于显微镜的使用，是
5、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，让学生观察时眼睛注视叶绿体，再来观察细胞质的流动。最后，再观察细胞质的流动速度和流动方向。在观察细胞质的流动时，应注意观察两种细胞器：叶绿体和液泡。观察叶绿体，是因为叶绿体呈绿色，易于作参照物；观察液泡，是因为细胞质的流动都围绕着液泡进行。装片中的实验材料，应始终保持浸浴水中。使用表皮毛或表皮观察细胞质的流动时，应将视野调暗些。观察细胞质流动时，应仔细观察其流动方向和速度。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
6、生寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察，此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动，细胞质的流动方向见高中生物教科书中实验三的图。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，细胞质的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
7、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 152Omin；二是提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至 25 左右；三是切伤一小部分叶片。七、实验检测(一)选择题1.黑藻叶片细胞的细胞质流动的方向( A)A.大体一致 B.不一致 C.相邻细胞不一致 D.静止不动2.观察细胞质流动用的黑藻，应先( C)A.放在黑暗中培养 B.放在 37水中 C.放在 2025水中 D.干燥处理3.下列操作中不属于加速黑藻细胞细胞质流动的方法是(C )A.放在光下培养 B.放在 2025的水中 C.煮沸 D.切伤部分叶片4.细胞质
8、流动的速度与下列哪种因素无关(C )A.光照 B.温度 C.酶 D.细胞含水量5.下图中，哪一项正确的表示了黑藻细胞细胞质的流动(D )6.供观察用的黑藻，事先放在光照、室温条件下培养，其目的是(B )A.抑制细胞的呼吸作用 B.促进细胞质的流动C.防止黑藻的死亡 D.促进黑藻细胞的生长7.在观察黑藻细胞的细胞质流动时，下列哪种物镜最适合(C )A.10 B.15 C.40 D.1008.下列哪项不符合本实验的目的要求(D )A.掌握高倍显微镜的使用 B.观察细胞质的流动C.理解细胞质的流动是一种生命现象 D.绘制细胞质流动示意图9.在高倍显微镜下观察细胞质流动时，可看到( A)A.细胞质围绕
9、着液泡运动 B.细胞质围绕着叶绿体运动C.细胞质围绕着线粒体运动 D.细胞质围绕着细胞核运动10.在由低倍镜换成高倍镜观察根毛细胞细胞质的流动时，应使光圈(B )A.扩大 B.缩小 C.不变 D.以上皆可(二)简答题11.细胞质处于不断流动状态，其意义是有利于细胞内物质的运输和细胞器的移动，从而为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质和有关条件。12.假如在冬天用黑藻作实验材料，应将盛放黑藻叶片的培养皿的温度提高到 2025，并移到 100 瓦的台灯下照射 30 分钟。光照和加温的目的是增强细胞的生活活动能力，促进细胞质的流动。13.本实验中用到了台灯，其主要作用是_提供光照，以促进细胞质的流动。补
10、充：1、 用“大白菜幼苗嫩叶上的表皮毛”取代“黑藻幼叶”做观察细胞质流动的实验材料其优点主要表现在 3 个方面：1）大白菜幼叶表皮毛细胞体积较大，而且由于细胞突起伸展在表皮之外，细胞之间互不重叠，学生容易找到观察目标（注：由于叶缘上突起的表皮毛细胞多、粗、长，因此，用刀片切取大白菜幼嫩叶边缘一小片制成的临时装片观察效果更佳） 。2）细胞质流动速度较快，效果显著。在放大 250 倍的低倍显微镜下，就可以看到细胞质沿着液泡周围作逆时针的循环流动，特别是随着细胞质缓缓流动的一个个椭球状的叶绿体，就象小静脉中的血细胞随血液流动而不断前行。学生借助显微镜亲眼目睹细胞质的流动，增强了学生对知识的理解。3）
11、取材方便。按教学进度，做“观察细胞质流动”的时间为 9 月中旬。我国大部分地区 9 月中旬正是大白菜的幼苗生长期，大菜园、庭院菜地、菜场等场地都能获得活体实验材料。而黑藻却由于水域环境的污染不易找到。2 用 1葡萄糖溶液取代清水在实验的临时装片制做中，用 1葡萄糖溶液取代清水，其优点为：由于浓度为 1葡萄糖既能使细胞水分吸收充足，又由于作为重要能源的葡萄糖供应充足，从而加快了细胞质流速，并延长了离体细胞的生活时间，使学生对细胞质流动的观察更充分，体验到实验成功的喜悦。补充：观察植物细胞的质体质体是植物细胞内的一类细胞器，它包括叶绿体、白色体和有色体。本实验作为有条件的学校的补充实验或示范实验，
12、以便使学生观察并了解叶绿体、白色体的形态和在细胞内分布的情况，以及掌握其制片观察的方法。一、实验准备(一）材料:葫芦藓茎叶体，大葱叶，菠莱叶，天竺葵叶，红辣椒果实，山楂果实和胡萝卜根。（二）用品：显微镜，载玻片，盖玻片，滴瓶，清水，刀片，镊子，解剖针。二、方法步骤（1）叶绿体的观察叶绿体是植物细胞中常见的进行光合作用的细胞器，它含有叶绿素等色素。在电镜下可看到高等植物的叶绿体都具有基质和基粒片层结构，在光学显微镜下也可分辨出致密的基粒区和它们之间的基质区。观察方法如下：取葫芦藓茎叶体置于载玻片上，用刀片刮下其叶制成装片。先在低倍显微镜下观察，可见叶细胞内具有大量的、绿色颗粒状的叶绿体。选择其中
13、最清晰的部分置于通光孔中央，换高倍镜观察，可以清楚地看出其叶绿体稍呈扁圆形。将视野调暗一些，仔细观察一个叶绿体，可以看到其均匀的基质中具有许多较暗的基粒区。因为葫芦藓的叶只有一薄层细胞，所以可以直接用叶片装片观察。本实验也可以用被子植物的叶，例如大葱叶、菠菜叶和天竺葵叶等制片观察，但制片时需要用刀片刮取少许叶肉组织，制成水封片，然后按上述方法观察。（2）白色体的观察白色体通常呈粒状。它在植物幼嫩的组织中常是色素体的前身，分布在一些受光的成熟组织的细胞中（如大葱叶鞘的无色细胞和紫鸭跖草叶的表皮细胞中，都常有长期保持无色的白色体） 。取紫鸭跖草较嫩的叶，撕取其表皮细胞并且制片（方法同洋葱鳞片叶表皮细胞的制片法） 。在高倍显微镜下观察，可以见到有些细胞的细胞核周围具有许多无色的颗粒，即为白色体。如用大葱叶鞘表皮细胞做材料，应注意观察其白色体常分散在细胞质之中 三、教学建议（一）有条件的学校在观察叶绿体时，可让学生自己操作或由部分能力较强的学生操作，然后组织大家观察。白色体在显微镜下较难分辨，可作为示范观察，并且一定要用指示针清楚、准确地指出白色体，然后组织学生轮流观察。（二）观察白色体的理想材料很多，除上述材料外，其他如白菜、油菜的莱心叶和叶柄也都是很好的材料，可启发学生自我材料实验。特别需要注意的是，幼嫩细胞的白色体在细胞内分布得较为集中，老细胞内的分布则分散。
