高二生物實(shí)驗分析經(jīng)典方法
2019-01-25 16:05:56三好網(wǎng)
1.實(shí)驗分析的一般方法——"四步分析法"
筆者在實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中,注重培養學(xué)生實(shí)驗分析的能力,并就實(shí)驗分析的方法進(jìn)行了初步探索,總結歸納成了"四步分析法",即從取材、藥品與試劑、步驟及操作、顯微鏡的使用四個(gè)方面對實(shí)驗進(jìn)行分析的方法。
1.1第一步:取材分析
正確取材是實(shí)驗成功的第一步。有的學(xué)生實(shí)驗失敗的原因,往往是取材不正確而引起的,因而在實(shí)驗分析時(shí),要首先考慮取材是否正確。例如,實(shí)驗一"觀(guān)察植物細胞的有絲分裂"(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"實(shí)驗一")中,準確切取洋蔥根尖生長(cháng)點(diǎn)部位,是實(shí)驗成功的前提。一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或看到很少的分裂相細胞,就是因為切取部位正確導致的,即沒(méi)有選準根尖的生長(cháng)點(diǎn)部位。實(shí)驗二"觀(guān)察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原"(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"實(shí)驗二")中,取材部位應該是在新鮮的洋蔥鱗片葉外表皮的紫色較深處。而在內表皮或紫色很淺的部位取材,往往觀(guān)察不到或僅有很少紫色液泡。實(shí)驗三"觀(guān)察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現象"(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"實(shí)驗三")中,剪取的是有活性的根,如果是死根、爛根,則觀(guān)察不到預期的結果。實(shí)驗四"葉綠體色素的提取的提取和分離"(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"實(shí)驗四")中,選取的時(shí)片要肥厚、色濃,而老葉、發(fā)黃的葉子則不能選齲
1.2第二步:藥品與試劑分析
藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實(shí)驗正確結果的重要因素,要逐一檢查,不能忽視。
1.2.1關(guān)于量的問(wèn)題。有些實(shí)驗對藥品與試劑的量有一定的要求,如實(shí)驗四中,丙酮、層析液的量就要按規定使用:提取5g葉片中的色素,用2ml丙酮是適中的,若丙酮過(guò)多,會(huì )使色素濃度降低,減少濾紙條上色素的量,使分離效果不明顯;若丙酮少了,色素提取又不充分。色素分離時(shí),向燒杯中例入層析液時(shí),其量的標準是液面不能超過(guò)1cm(距燒杯底),否則將沒(méi)及濾紙條上的濾液細線(xiàn),色素就迅速溶解到層析液中去了,結果在濾紙條上得不到相應的色素分離圖譜。
1.2.2關(guān)天濃度問(wèn)題。實(shí)驗中,規定的濃度,都是人們經(jīng)過(guò)多次試驗后,認為最適合的。實(shí)驗員在實(shí)驗前配制藥品與試劑時(shí),濃度要配準,否則將會(huì )影響學(xué)生實(shí)驗。如蔗糖溶液濃度較高時(shí)(高于30%),會(huì )使細胞因發(fā)生強烈質(zhì)壁分離而失水過(guò)多,細胞死亡,不能復原。亞甲基藍溶液在配制時(shí),要求更高,濃度高一點(diǎn)點(diǎn),就會(huì )影響根的活性。
1.2.3關(guān)于純度問(wèn)題。有的實(shí)驗如實(shí)驗三對試劑的純度有蔣高的要求,如果所用蒸餾水中混入雜質(zhì)陽(yáng)離子,或用自來(lái)水代替,則漂洗時(shí),不僅洗去了浮在根細胞表面的亞甲基藍陽(yáng)離子,而且也會(huì )把吸附在根細胞表面的亞甲基藍陽(yáng)離了交換下來(lái);在對比實(shí)驗中,含雜質(zhì)陽(yáng)離子的蒸餾水也會(huì )變藍。
1.3第三步:步驟及操作分析步驟及操作是否正確是影響實(shí)驗結果的主要因素,故應重點(diǎn)分析,主要有以下三種情況。
1.3.1漏做某個(gè)實(shí)驗步驟。實(shí)驗步驟不能少,如實(shí)驗一中,根尖用10%鹽酸解離后,若不經(jīng)漂洗直接染色,則染色效果極差,因為根尖上附著(zhù)的鹽酸將和堿性染料起中和反應,從而影響著(zhù)色;制片時(shí),用鑷子尖把根尖開(kāi)碎,這一步也易漏掉。實(shí)驗三中根經(jīng)亞甲基藍染色后,若不用蒸餾水反復沖洗,在后面的對比實(shí)驗中,蒸餾水也將變藍。
1.3.2操作方法錯誤。在具體操作某個(gè)步驟時(shí),沒(méi)有按規定的操作方法做,肯定會(huì )影響實(shí)驗結果。如臨時(shí)裝片制作時(shí),有的學(xué)生將蓋玻片直接放在清水滴上,這樣制成的裝片中,氣泡較多,嚴重影響觀(guān)察。實(shí)驗二中,應用鑷子撕取洋蔥表皮,而不少學(xué)生是用刀片削或挖,以至取出的表皮較厚,這樣在顯微鏡下也就看不到單層細胞。
1.3.3操作不嚴格。如解離、染色時(shí)間不夠,漂洗的時(shí)間或次數不足。制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片時(shí),未將清水滴中卷起的表皮平展開(kāi)來(lái);做質(zhì)壁分離復原實(shí)驗時(shí),滴入清水的次數少,濾液細線(xiàn)劃得不細不齊都會(huì )對實(shí)驗果有一定的影響。
1.4第四步:顯微鏡的使用分析需用顯微鏡的實(shí)驗,有時(shí)會(huì )因為顯微鏡的操作,鏡頭污染等問(wèn)題,而影響觀(guān)察,看不到已經(jīng)出現的現象或結果。
顯微鏡的操作要按一定的程序進(jìn)行,如對光程序、高倍鏡觀(guān)察程序等。有的學(xué)生不按程序操作,結果既耽誤了時(shí)間,又觀(guān)察不到相應的結果,而且易損壞顯微鏡。例如常有學(xué)生在用高倍鏡觀(guān)察時(shí),把蓋玻片壓碎了,弄臟了鏡頭,就是由于這些學(xué)生在下降鏡筒時(shí),眼睛看的是目鏡而不是物鏡,這樣,鏡筒下降到什么位置就不知道了。正確的程序應該眼睛看著(zhù)物鏡,同時(shí)下降鏡筒,讓物鏡接近裝片,然后眼看目鏡、調節細準焦螺旋直至觀(guān)察到清晰物像。此外,目鏡或物鏡頭被嚴重污染、焦距沒(méi)有調好、放大倍數不夠、視野較暗、標本不在通光孔的中心位置等諸多因素,都會(huì )直接影響觀(guān)察。
以上介紹的"四步分析法"緊扣教材,貼近學(xué)生的知識水平,符合學(xué)生的思維習慣,容易被學(xué)生接受并掌握,而且經(jīng)過(guò)嘗試,也取得了良好的效果。因此,該方法可以作為高中生物實(shí)驗分析的一般方法。
2"四步分析法"的應用"四步分析法"可以在實(shí)驗課上講授,也可以在實(shí)驗(理論)專(zhuān)題復習課中講授。在具體的實(shí)驗分析或解題過(guò)程中,既可順次運用,亦可綜合運用,具體問(wèn)題,靈活分析。
例1.實(shí)驗一中,在顯微鏡視野里,幾乎看不到分裂相細胞,試分析其原因。
分析:①從取材角度看,可能是沒(méi)有取準生長(cháng)點(diǎn)部位導致的;②從步驟及操作角度看,可能是沒(méi)有壓片過(guò)程導致標本太厚,看不到單層細胞;③從顯微鏡使用角度看,可能是沒(méi)有移動(dòng)尋找。
例2.實(shí)驗二中,質(zhì)壁分離后進(jìn)行復原時(shí)發(fā)現復原效果較差,其原因可能有哪些?
分析:①蔗糖溶液在配制時(shí),濃度過(guò)大,質(zhì)壁分離強烈,細胞失水過(guò)多而死亡;②質(zhì)壁分離時(shí)間長(cháng)了,未及時(shí)復原,細胞死亡;③滴入清水次數少或只滴入一次。
例3.實(shí)驗三中,在做對比實(shí)驗時(shí),蒸餾水也變藍了,分析其原因。
分析:①是沒(méi)有漂洗或漂洗次數少;②是蒸餾水中混入了雜質(zhì)陽(yáng)離子。