前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇观察叶片的结构范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
生物学科是一门实验科学,新课标中指出要加强和完善生物实验教学,高度重视学校生物实验室建设,积极营造良好的实验实践环境,同时鼓励学生和教师充分利用身边费用低廉的器具和材料,设计富有创造性的实验和实践活动。在教学中有些实验实际操作过程中会遇到一些困难和问题或实验效果不佳,成为实验教学的难点。在教学过程中,笔者积极探索,反复研究,对动物、植物实验中的难点、教学中的问题进行记录,有意识地进行多角度思考,积极创新改进,探索初中生物实验教学新途径。
1 椤木石楠――观察枝芽结构的好材料
苏教版初中七年级上第五章绿色植物的一生第二节中“学习芽的结构”,芽是未展开的枝或花,枝芽是将来发育成枝的芽。教师怎样让学生很好地理解枝芽的各部分结构,从而更好地理解枝芽的发育呢?实物观察是非常有效的教学手段。但学生学习这部分内容时正值秋冬季节,大多植物枝芽比较小,不容易看到芽的各个部分结构,笔者在教学中发现了这一问题,留心观察自然界,探寻更好的实验材料。早春时节很多植物萌发,笔者发现椤木石楠是很好的观察材料,观察方法如下:
(1) 早春时节椤木石楠的枝芽挺出叶面,枝芽个体比一般植物的枝芽要大,约3~4 cm,颜色鲜红,比较容易观察,仔细观察有的枝芽幼叶已经发育成红色的嫩叶,学生很自然理解枝芽中幼叶发育成植物的叶。
(2) 将椤木石楠的枝芽纵切,对照书中枝芽的结构,学习了解枝芽的各部分结构。
(3) 芽原基比较难找,有的时候正好纵切到芽原基,可以观察到,可大多时候不易发现芽原基,怎么办?
(4) 拨开椤木石楠枝芽外面的鳞片,可以发现在叶基部的芽原基(图1A),继续拨开幼叶发现每一层叶片里清晰可见着生在叶腋处的芽原基(图1B)。
选用椤木石楠观察枝芽的结构有以下好处:植物分布广泛,取材方便,春季萌发尤为明显,实际操作起来便捷,观察效果明显,学生印象深刻。
2 增加自主实验,延展课程
2.1 选取黄杨叶片观察叶的立体结构
在苏教版初中七年级上,第六章“绿色植物的光合作用和呼吸作用”第二节“植物光合作用的场所”中,需要观察叶片的结构,练习徒手切片,这个实验的难度比较大,存在以下问题:① 学生切下的叶片薄片,有的不完整,放在显微镜下不容易清楚的观察到表皮、叶肉、叶脉三个部分。② 由于横向切叶片,再将切下的薄片放入培养皿中,选取观察的有的是横切面,有的不是横切面,而是表皮向上的叶片,这样就不能很好地观察叶片的结构。如果一开始就进行此实验,不容易成功,也会影响学生理解叶片的结构。
如何解决这一难题?在教学中,教师可以利用简单的实验器材和常见的实验材料,在此实验前增加一实验,作为补充,以使学生更好地了解叶片的结构。
(1) 取一黄杨叶片或冬青叶片,表皮容易撕取。
(2) 叶片平面对折。
(3) 沿对折面撕叶片,能够容易撕下一部分叶的表皮。
(4) 对照叶片结构示意图,可以真切观察到表皮位于叶片的最外层且是一层透明的角质层。
(5) 再观察去掉表皮的叶肉细胞,会发现叶肉细胞颜色特别绿,用镊子取叶肉细胞,制成临时玻片。
(6) 放在显微镜下观察,可以清楚地观察到栅栏层和海绵层形状不同的细胞。再用高倍镜观察细胞中的叶绿体。
2.2 实验感受了解角质层的作用
在植物表皮细胞的外壁常有一层透明的角质层,可以保护叶片不受病菌侵害,防止叶内水分的散发。怎么让学生体验角质层的作用?笔者增加一个简单实验:
用滴管吸水,一手倾斜拿叶片,一手将滴管中的水滴在叶片上,观察到水滴在叶片上滚落,不会被叶片吸入。学生可更好地理解角质层的作用是防止水分进入叶片,同时也是防止叶片水分散失。
3 研读教材,实际操作发现问题,及时解决
3.1 发现问题,改变书中观察鲫鱼的实验顺序
在苏教版初中生物学教科书八年级上册中有“观察鲫鱼”的实验,书上18页实验指导3中这样写道:用滴管吸取红墨水滴在鲫鱼口的前部,观察发生现象;轻轻翻开鲫鱼的鳃盖,观察鱼鳃的颜色。
教师在教学中发现这样的实验顺序是有问题的,因为先滴加了红墨水,通过了鳃,再轻轻翻开鲫鱼的鳃盖,观察鱼鳃的颜色,有学生可能认为是红墨水染红了鳃,红墨水就成了外界干扰因素。实验顺序应当调整,先轻轻翻开鲫鱼的鳃盖,观察鱼鳃的颜色,再做滴加红墨水实验。这样实验比较严谨科学,可以培养学生严谨的实验态度。
3.2 红墨水喂鱼实验的小改进
用滴管吸取红墨水滴在鲫鱼口的前部,观察实验现象,实验看起来简单,实际操作有一定困难,红墨水滴入水中便很快散开,不容易吸入到鲫鱼的口中。在实际操作中进行改进,水尽量少一点,让鱼只能侧着身体,露出鱼腹,鳃盖与水面近似平行,在鱼口处滴加红墨水,比较容易进入鲫鱼口中,同时学生很快看到红墨水从鳃盖中流出。此方法简单易行,效果明显。
4 节假日生物实验的好时光
初中学生刚进入中学,对生物学科充满了好奇,教师可以利用国庆长假布置学生实验,同时让家长共同参与,增加亲子关系,共同感受生物的魅力。做好宣传动员,通知家长协助做好工作:家长您好!长假中请协助跟孩子一起动手制作黄豆芽或绿豆芽等实验,拍摄照片,并总结成功或失败的原因。感谢您给予孩子的付出和陪伴。
国庆长假后,学生带着自己萌发的植物或是记录的照片,分享成功的喜悦。有的学生特别细心,每12 h记录拍摄一次绿豆种子萌况,7 d完整记录种子萌发的细致过程(表1)。看到种子萌发,有学生说:“现在真的很难感到快乐,种子萌发让我们变得愉快。”在种子萌发的过程,学生观察种子各部分是如何发育的,但有的学生未能成功。
生活需要体验,体验、探究能给学生带来快乐和研究气息,使他们在实践中收获多多。
【摘要】
目的:探讨利用荧光显微技术对黎族药物大青进行显微鉴别的可行性,并为建立大青药物质量标准提供科学依据。方法:利用研究级正置荧光显微镜对未经试剂处理的大青茎粉末和新鲜叶片进行观察,并拍照。结果:大青茎粉末中主要含有3种类型的纤维,还含有木栓细胞、网状导管、方晶、腺毛和非腺毛、钟乳体,且图像清晰。更特别的是在表皮细胞中还含有铜钱状的物质及一圈荧光存在于皮层中。在叶片下表皮中气孔数较多,角质层细胞波纹状、还有钟乳体、2细胞的腺毛、非腺毛等结构。结论:利用荧光显微镜鉴别生药粉末,操作简便,图像直观,值得开发利用。在叶片鉴别方面角质层、腺毛等结构清晰可辩,可代替扫描电子显微镜,但是还需结合普通光学显微镜来确定气孔的类型。
【关键词】 荧光显微镜;大青;黎族药物;显微鉴定
[ABSTRACT] Objective: To explore the feasibility of fluorescence microscopic technique in the identification of Clerodendrum cyrtophyllum used in Li medicine and to collect scientific evidence for the development of its quality standards. Methods: The stem powder without reagent and fresh leaves of Clerodendrum cyrtophyllum were observed and photographed under fluorescent microscopy. Results:Under fluorescent microscopy, it was clearly shown that stem powder of Clerodendrum cyrtophyllum was mainly consisted of 3 types of fiber, cork cells, mesh tube, square crystal, glandular, non glandular and cystolith. More specifically, there were coinlike substances in the epidermis, a fluorescent ring in the cortex. Many stomata in the lower epidermis with ripplelike cuticle cells, cystolith, 2 cells glandular hairs, nonglandular hairs were shown in the fresh leaves images. Conclusions:It is feasible to use fluorescence microscopic technique in the identification of stem powder of Clerodendrum cyrtophyllum and the cuticle cells and glandular hairs in fresh leaves, but light microscope is also needed for the identification of stomata types.
[KEY WORDS] Fluorescence microscopy; Clerodendrum cyrtophyllum; Li medicine; Microscopic identification
黎族药物大青来源于马鞭草科植物大青Clerodendrum cyrtophyllum Turcz., 其根、茎、叶入药,夏秋季采收,洗净,鲜用。长期以来在华南地区常代替板蓝根使用[1-3]。其黎药名为雅枫能,茎叶入药,具有清热解毒的功效[4]。前人已对其根、茎的横切片显微结构进行了研究,但是对茎粉末结构的研究未见报道,在叶结构方面,也未见有研究报道[5]。另外,以往研究均利用普通光学显微镜,均需用试剂处理,才能观察,并需一定的绘图机能。在荧光技术方面,以往的荧光分析技术需将有效成分用试剂提取后才能在荧光分光光度计下测量其荧光光谱[6,7],操作较麻烦。在叶片研究方面有报道认为利用荧光显微镜可观察气孔形状,但不知对叶片其他结构形态是否有效[8],因此,在本研究中通过尝试对未经试剂处理的生药粉末和新鲜叶片在荧光显微镜下,进行观察,以探讨利用荧光显微技术进行生药显微鉴定的可行性,为开拓一种简便有效的显微鉴定方法,同时为黎族药物大青质量标准的建立及开发黎药提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
马鞭草科植物大青Clerodendrum cyrtophyllum Turcz., 从海南医学院黎族药用植物观赏园采集,将其茎去掉叶片后晒干粉碎,取其粉末作为试验材料。另外在实验前夕取成熟大青叶片一块,冲洗干净晾干备用。所用仪器为研究级正置荧光显微镜(Olympus BX51)。
1.2 方法
在研究级正置荧光显微镜(Olympus BX51)的自然光下找到大青茎粉末观察目标,再关上光栅,在荧光下观察,并拍照。从备用大青叶片中间剪取2mm×2mm的叶块,背面朝上置于载玻片盖上盖玻片后,同样先在自然光下找到观察目标,再关上光栅,在荧光下观察,并拍照。
2 结果
2.1 大青茎粉末观察结果
粉末淡黄色,含有的纤维主要有3种,即X形,L形和分叉状等纤维(图1A~C),木栓细胞表面观四边形,排列较整齐(图1D),晶鞘纤维含量丰富,里面同样含有很多数量的方晶(图1E)。导管多破碎,多为网纹导管(图1F~G),在粉末中含有钟乳体、石细胞(图1H~I),在木部薄壁细胞可看到一圈绿色的荧光,很快消失。在粉末中含有一定数量的非腺毛和腺毛(图1J~K),值得注意的是在表皮细胞中还有许多铜钱状的分泌组织(图1L)。
2.2 大青新鲜叶观察结果
大青叶下表皮浅绿色,在荧光显微镜下其角质层细胞垂周壁波状或深波状弯曲(图1M),在叶表皮中可以看到存在钟乳体(图1N),单位面积上气孔数量较多,同时也存在较多2细胞的腺毛,及少量非腺毛(图1O)。
3 讨论
3.1 大青茎粉末结构与大青茎横切片结构比较
据文献报道[3], 大青茎(径约5mm)之横切面,最外缘表皮细胞,散见非腺毛;皮层韧皮纤维与石细胞,多个连生,排列成环,强木化,形成层,2~3层,细胞小,呈类长方形或扁长方形。木质部,由导管、木部薄壁细胞、髓线所组成,导管单个或2~4个连生,主要为网纹导管;髓线细胞呈类长方形、类方形及扁长方形;木部薄壁细胞,与导管伴生,细胞呈类长方形、类方形及扁长方形。中央为髓部,散见石细胞及草酸钙方晶。
本组研究中,大青粉末除含有上述非腺毛、石细胞、方晶、导管、纤维外还具有少数腺毛和钟乳体,而钟乳体是马鞭草科植物的一个显著特征。另外纤维的种类也较丰富,因此粉末研究是生药显微研究中不可缺少的内容。由于大青在华南地区分布比较广泛,但不同地区其有效成分的含量有所不同,其有效成分的含量高低直接影响其治疗效果,而在荧光显微镜下可在木部薄壁细胞观察到一圈显著的绿色荧光,这可能是大青茎有效成分的存在部位,根据其荧光强度的不同可比较来源于不同地区的大青茎质量的优劣。
3.2 不同显微镜观察大青茎粉末结构效果的比较
以往对生药粉末形态观察一般先采用水合氯醛透化,稀甘油装片后再在普通光学显微镜观察,由于受稀甘油等试剂的影响,观察效果不是较理想,且观察的结构形态一般平面状态;但是在荧光显微镜下操作步骤简便,生药不须试剂处理,可直接用粉末装片观察,由于无甘油等试剂干扰影响,其视野洁静,结构层次感较强。如所观察的晶纤维、木栓细胞等,因此,整体效果要优于普通光学显微镜。更重要的是,在荧光显微镜下,有些结构可发出荧光,如大青茎粉末含有的不同纤维发出的荧光及亮度不一样,为我们鉴别不同种类的生药提供了重要的依据。
3.3 不同显微镜观察大青新鲜叶结构效果的比较
在荧光显微镜下观察新鲜大青叶片的下表皮,能够清晰地观察到气孔的数量及腺毛、非腺毛,其次在叶片上观察到其存在着一定数量的钟乳体,立体状的波纹状角质层细胞也很容易观察,另外可清晰地看到气孔的开合状态,在一定程度上利用荧光显微镜可代替扫描电子显微镜观察上述叶片结构。关于气孔类型,已有的关于马鞭草科气孔的观察研究通过解离染色方法证明该科中气孔类型较为丰富,有直轴式、平周式、不定式等[5],但在荧光显微镜下叶片气孔的类型不好判别,因此其有一定缺陷,而据我们在光学显微镜下将大青叶下表皮撕裂后加蒸馏水后观察,大青叶气孔类型很容易就能被判断为无规则形,因此判别叶片气孔的类型还需利用将下表皮撕裂或解离后等方法再在普通光学显微镜观察才方便。
近年来,随着新技术的不断涌现,迅速地推动了中药或生药鉴定的发展[9,10],关于生药显微鉴别仪器,常见的有普通光学显微镜、偏振光显微镜、扫描电子显微镜等,利用荧光显微镜进行化学成分组织定位也有报道[11],但最常见的仪器是光学显微镜,在鉴别生药方面荧光显微镜的使用还未见报道。我们利用荧光显微镜观察黎族药物大青茎粉末和新鲜叶片显微构造是一次成功的尝试,它为生药显微鉴定开拓了一条新的途径,且操作简便,无须任何试剂处理,保留了生药的原样,图像更加直观、清晰,值得深入研究。但也需要注意,有些部位荧光消失较快,需快速观察。本组资料只探讨了定性实验问题,其他涉及到如何对化学成分进行定量等问题还需继续探讨,但是至少我们知道化学成分存在的部位,这为我们继续改进实验提供了契机。由于本次研究材料中无淀粉粒结构,其结构在荧光显微镜下效果如何?有待下次在其他材料中研究。
参考文献
1 李艳,赵庆春,郭涛,等.大青根化学成分的研究[J].中国药物化学杂志,2008,18(5):371373.
2 赵庆春,李艳,蔡海敏,等.大青根化学成分的研究(Ⅱ)[J].中国药物化学杂志,2009,19(4):280283.
3 何玉铃 ,郭昭麟, 高国清,等.板蓝根药材之鉴别研究[J].中医药杂志, 2001, 12(4): 267283.
4 刘明生. 黎药学概论[M].北京: 人民卫生出版社,2008.
5 朱栗琼,招礼军,陶世红,等. 马鞭草科9种植物叶表皮特征及其分类学意义[J].安徽农业科学,2007,35(23):70577058.
6 李云,刘毅,乔赛男,等. 紫花前胡的荧光光谱[J]. 南昌大学学报(理科版),2006,30:271273.
7 刘炜,周建理,周蜀娟,等.常用中药材的荧光观察[J].安徽医药,2006,10(5):390393.
8 崔宏安,柳廷琴,白红霞. 观察气孔的一种新方法[J].西北农业学报,2007,16(6):305306.
9 陈月娥, 姚小华.中药鉴定新技术的发展概况[J].广州中医药大学学报,2007,24(4):346350.
关键词:参观探疑法;生物教学;析疑
传统的生物教学是以教师讲解为主,学生活动为辅的“灌输式”教育模式。教师传授生物知识往往是黑板上种花,挂图中得瓜,不利于调动学生的积极性和主动性,不利于学生多维思考,也不利于培养学生分析问题、解决问题的能力;更不用说张扬个性、培育创新意识。
为了改变这种局面,近几年来,我对新编生物学教学采用“参观探疑法”做了初步尝试。
我对七年级和八年级的八个班级进行实验:四个班级采用传统教学法,另四个班级采用“参观探疑法”(即列疑―探疑―析疑)进行教学,让学生先看实物后思考,从实践到理论,从感性认识升华到理性认识,不断培养学生的观察能力和思维能力,调动学生学习的积极性。现将具体做法介绍如下:
一、参观设疑
1.教师利用当地丰富的植物资源,根据课程标准对所学内容作出分析,找出该章节的重点和难点,然后选择适当的植物分布点和相应的植物类群,有的放矢地列出问题,提出参观的具体要求和思考性问题。
如,学习《叶片与光合作用中叶片的结构》时,先列出该章节的知识结构:
然后分析本节内容重点是叶片的组成,难点是叶肉内叶绿体分布,叶片与光合作用的关系。按照教学需要,校园内有足够的植物可供参观,参观地点就选择在校园。
2.设置问题。问题的设计以课程标准为依据,结合课本知识,力求能够融知识性、趣味性、启发性于一体。而后制作问题卡,并将卡片挂到将要观察的植物上。在女贞或其他任一植物上挂着“看一看:叶片是圆还是扁平?这样的形态有何意义?叶片为何上面比下面绿?”在桃树上挂着“瞧一瞧,叶的基部有无痕迹。幼叶呢?”法国梧桐、竹子上挂着“动一动,对光观察叶片脉络分布”;山茶、月季上挂着“比一比,与月季(山茶)的叶子有何不同?”
二、参观中探疑
在做好充分准备后,教师便带领实验班学生参观校园内的植物,依照“察”“填”“议”“总结”四个环节进行教学。
1.察
教师有秩序地组织实验班学生,按挂牌设疑的线路参观。七、八年级学生好奇心、求知欲强,具有好问爱动的特点,此时眼耳手脑同时并用,带着问题仔细观察校园内的植物。不知不觉中对叶的形态有了初步的了解,对司空见惯的植物叶有了新的认识:“咦,怎么叶片都是扁平的?为什么有的叶有叶片、叶柄、托叶,而有的却只有叶片?叶和叶之间为何不重叠?叶片为何上面比下面绿?花的结构由哪些部分组成?”等等。
2.填
为方便学生参观时做好观察记录,在课前,教师印发提纲和填空式表格。列出所需观察、探究的要点及注意事项,让学生记下观察的结果。
3.议
参观中,学生畅所欲言,教师做适当的指点,对本质问题进行初步探讨,使学生对本章节内容有一个初步的了解。
4.总结
在观察、思考、讨论的基础上,学生对所观察内容作出归纳总结。从桃树、樟树等植物的叶脉上可归纳出双子叶植物多为网状脉,而百合科竹等单子叶植物多为平行脉。叶脉用来运输水和无机盐。通过探疑可迅速点燃学生思维的火花,尽快形成问题氛围,使学生生疑,同时产生强烈的求知欲望。
三、参观后析疑
参观后学生回到教室,教师趁热打铁,引导学生回到课本,根据参观时反馈的信息,纠正错误、澄清概念补充不足。最后教师在黑板上列出该节的知识结构,点明重点和难点。
就这样,采用“参观探疑法”改进教学方法,把课堂还给学生,更能引起学生的学习兴趣。
当地有丰富的生物资源,在教学时我尽量让学生走出教室,通过培养,让他们学会主动发现问题,独立思考问题,合作探究问题,归纳创新问题,勇于评价问题;学生养成了敢于质疑、善于表达、认真倾听和不断反思的良好的学习习惯,培养了组织、表达、思维等方面的能力,让每一位学生能在民主和谐的氛围中学习,思考、探索、创新,全面体现了学生在学习中的主体地位。
【关键词】初中生物 实验教学 改进方法
实验教学法是初中生物教学的主要教学方法,目的在于培养学生动手实践、创新能力,提高学生的生物素养。但是目前初中的生物教学现状存在很多的问题,实验教学的教学效果更是让人堪忧,试验方法不合理,实验材料不完备,实验设施不齐全,实验教学不重视等等问题,都是造成生物实验教学效果很差的主要原因①。
一、改进实验材料
1.外界溶液浓度影响细胞吸水的实验
实验存在问题:该实验主要材料为两对豆类幼苗,将其分别放置在清水和浓度为10%的盐水中,然后观察幼苗吸水挺直、缺水萎缩的现象,观察时间为20分钟左右,培养幼苗时间比较长,一般需要几天,不利于及时观察到实验现象,制约教学的有效开展。
实验改进方法:材料选用黄豆芽或者绿豆芽代替两对以上叶的豆类幼苗,将材料放在清水和浓度为10%的盐水中,等待2分钟,放在清水中的豆芽就会保持挺直状态,而盐水中的豆芽就会出现萎缩。教师可以让学生去分析其中的原因。另外黄豆芽和绿豆芽随处可以买到,实验非常方便。
2.观察茎输导功能实验
实验存在问题:在该实验中,选用的是杨树的枝条进行实验,但是教材规划的实验实践基本上是在秋天,这时的杨树树皮非常难剥,树的韧皮和木质部分难以分离,不利于实验。
改进方法:用大叶黄杨代替杨树。大叶黄杨是一种常绿型植物,一年四季其树枝都在生长,树皮和木质很容易分离②,可以将它作为实验材料。把大叶黄杨带叶子的枝条浸泡在稀释的红墨水中,放在阳光下一昼夜,之后我们就会发现红墨水已经上升到叶脉位置,剥掉树皮,观察出木质部分已经变红但是韧皮位置不变红。通过此现象可以说明红墨水是从木质部向上渗透的。
3.观察叶片的结构
实验存在问题:该实验主要选用菠菜叶片叶横切,然后观察叶片的结构。但是菠菜叶比较容易缺水萎缩,不方便作叶横切,而且用水泡过的菠菜叶子会变得很脆,切出来的叶片非常不完整,不是缺少上表皮就是缺失下表皮。
实验改进方法:用绿萝的叶片代替菠菜,绿萝的叶片很容易切且完整,绿萝叶不容易萎缩发蔫,存放时间长,易于实验;另外绿萝作为花卉植物在市场上很容易买到,为实验提供了很多方便。
二、改进实验方法
1.不同物体表面对于蚯蚓移动速度的影响
实验存在问题:将一只粗壮的蚯蚓分别放置在玻璃和纸板上,观察其移动速度,分析哪种物体表面更适合蚯蚓移动?通过实验得知,蚯蚓在玻璃的表面上移动速度快于在纸板上的移动速度,分析原因有可能是纸板吸收了蚯蚓身上的黏液,增加了蚯蚓移动时的阻力,影响了蚯蚓的移动速度,也有可能是当蚯蚓身上黏液减少之后,呼吸变弱,活动力降低。
实验改进方法:准备两块玻璃板,一块打磨,一块光滑,将两根玻璃棒引导蚯蚓移动的轨迹,观察蚯蚓的移动速度。
2.植物呼吸作用消耗氧气
实验存在问题:将相同数量的新鲜植物和烫过的植物分别放置在封闭的锥形瓶中,然后将它们放在阴暗的环境中一昼夜;一昼夜之后将燃烧的火柴棒放入装有新鲜植物的锥形瓶中,火柴棒会马上熄灭;而放置在烫过的锥形瓶中的火柴棒依旧在燃烧。
根据实验现象我们可以得出以下结论:新鲜的植物在密封的锥形瓶内进行呼吸作用,消耗了瓶中的氧气,而火柴棒在无氧的环境下不能燃烧,但是新鲜植物在进行呼吸作用的时候会释放出二氧化碳,当二氧化碳达到一定浓度时,燃烧的火柴棒就会熄灭,所以该实验设计不严谨,应该排除掉二氧化碳的实验干扰。
实验改进方法:在两个小试管中分别放入少量的20%浓度的氢氧化钠溶液,然后把两个小试管分别放在两个锥形瓶中,在阴暗的环境下防止一昼夜,然后用燃烧的火柴观察其实验结果。该实验中很好的用氢氧化钠溶液稀释了植物进行呼吸作用时呼出的二氧化碳,排出了二氧化碳对实验的干扰③。
3.观察草履虫的身体结构
实验存在问题:草履虫天生好动,全身透明,观察起来非常不方便,不利于实验。
实验改进方法:(1)在载玻片中的草履虫培养液中铺上几条棉花纤维,限制草履虫的活动范围,增加草履虫活动的难度;(2)在载玻片上滴几滴蛋清液,增加培养液的粘稠度,降低草履虫的移动速度;然后在载玻片一侧滴上少许的红墨水,将草履虫的食物泡上色,再用2%的冰醋酸将草履虫的细胞核上色,观察草履虫的身体结构。
结束语
对教材上的实验方法加以改进和创新利于生物实验教学的改革,提高实验教学的效率,培养学生的实验精神和创造能力,提高初中生物教学的水平。
【注释】
① 刘薇. 探究理念下的初中生物实验教学研究[D]. 山东师范大学,2011.
② 徐建华. 例析初中生物实验教学的存在问题及改进方法[J]. 中学生物学,2010(03):45-46.
1 检测生物组织中的蛋白质的实验的改进
1.1 材料的改进
将豆浆或鸡蛋清溶液改为煮熟的鸡蛋白。
1.2 改进的优点
(1)取材方便。
直接将生鸡蛋煮熟,剥去蛋壳,取蛋白切块。
(2)操作简单。
不需要使用试管,直接将蛋白块放在培养皿中,先加双缩脲试剂A液,再加B液,然后可直接观察实验现象。
(3)实验现象明显。
鸡蛋白为白色,与实验现象紫色形成明显颜色对比,实验现象非常明显,不需要另设对照实验。
(4)实验器材清洗方便。
用鸡蛋清溶液做,如果稀释不均匀,可能导致残留在试管壁不容易清洗。
1.3 改进的原理
鉴定蛋白质的原理是利用碱性环境中的Cu2+可以与蛋白质中的肽键发生络合反应形成紫色络合物。煮鸡蛋的过程是蛋白质变性的过程,但蛋白质的变性仅仅是空间结构的破坏,未改变肽键的结构,因此反应仍然可以发生,现象仍然存在,可以鉴定蛋白质。
2 洋葱表皮细胞观察植物细胞的质壁分离与复原实验的改进
2.1 材料的改进
将洋葱鳞片叶外表皮紫色较深的细胞改为切开后,光照保湿培养2~3d的洋葱鳞片叶内表皮细胞
2.2 改进的原因
用镊子撕取表皮时,因外表皮与叶肉紧贴在一起,不易分离,往往容易撕破表皮细胞或带有叶肉细胞。撕破表皮细胞的液泡,显微镜下观察,液泡的紫色变浅,有的液泡破裂后花青素流出,紫色消失。带有叶肉细胞的外表皮,显微镜下观察,细胞重叠,层次加厚,观察效果差。
2.3 改进的优点
内表皮与叶肉则易于分离,在剥洋葱鳞片叶的过程中,常出现内表皮自然分离。内表皮撕取比较方便,且不容易破裂,既大大降低了实验难度,又增强了实验效果,还降低了实验成本(洋葱在实验中利用率提高了)。
2.4 改进的原理
植物细胞液泡中花青素是在光照下形成的,采用光照保湿(维持细胞正常生理状态)培养的方法,把洋葱内表皮培养成紫色后,用洋葱内表皮做实验材料。
3 色素的提取和分离实验的改进
3.1 材料的改进
叶片的选择和处理:改选用新鲜菠菜叶为烘干绿色叶片的研磨粉末。
3.2 改进的原因
菠菜叶含水分较多,研磨时碎叶黏滑,充分研磨难度大;另一方面,水分多降低了丙酮的浓度,低浓度丙酮只能溶解少量色素。
3.3 改进的优点
烘干后研磨的绿色叶片粉末,含水量相对较少。颜色深绿,含色素较多,层析时效果较好。但制备粉末时应注意叶片的处理方法。将叶柄和粗叶脉除去,然后将叶片磨碎。磨碎的粉末既有利于提高溶液的浓度,又易于长期保存,不同季节使用,尤其能解决获取绿色叶片较困难的时期的材料来源问题。另外,这样操作还可以简化实验步骤,节约实验材料,提高实验成功率。