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第17章 植物小实验(3)

结果,经阳光充分照射的叶片变成了蓝色,说明叶片中有淀粉存在,而淀粉是由于光合作用制造出来的。放在暗处、未经阳光照射的叶片呈黄色,说明叶片上没有淀粉,证明无光照不能进行光合作用。

知识延伸:

本实验还可用另一种方法进行。

晴天的早晨,在室外种植的绿色植物上,选好几张大小形状相似的叶片,叶子不要从植物上摘下。

用黑纸将每张叶子的上下端的2/5遮盖住,只留下中间的1/5在阳光下照射。

下午4点以后,除去黑纸,重复前面的操作,可以证实叶片上只有受到阳光照射的部分,才能制造出淀粉。

光合作用的现象本身就证明了能量的转化关系,能量是不能制造出来的,只能由一种能量形式转化为另一种能量形式。淀粉是由太阳能转化而来的,没有太阳能自然也就不能制造出淀粉。

淀粉粒的观察实验

操作难度:★★

实验方法:

请你事先准备一块甘薯(红薯)块根,一块马铃薯(土豆)块茎,一段藕(莲的根状茎),几粒泡软的小麦和大米。实验时,用洗净的小刀将材料一一切开,并刮(或挤压)其切面,弄破细胞,其中的淀粉粒则破壁而出。

然后将刮出的汁液分别涂在编号的载玻片上,加盖玻片,依次放在显微镜下观察(先用低倍镜,后用高倍镜),就可见到淀粉粒的真面目了(不同植物的淀粉粒的形状和小大均有差异)。为了看得更清楚,可用碘酒染色,然后再观察,这时看到的淀粉粒为蓝色,其形象非常清晰。

知识延伸:

同学们都吃过藕粉,也见过做菜和做饭用的粉芡,那就是从植物细胞中提取出来的淀粉。如果将淀粉放在显微镜下观察,可以清楚地看到它呈粒状,所以称之为淀粉粒。淀粉粒存在于有贮藏机能的细胞的细胞质中,它不是细胞本身的固有结构,而是细胞内含物。

让秋海棠叶长根

操作难度:★★

实验方法:

本实验的目的是让大家熟悉用叶子繁殖植物的方法。

实验用具:一只木箱或纸箱,一些沙土,刮胡刀片。

准备好实验用具后,选用秋海棠花的叶子,采下几片健康、肥硕的海棠叶子。用刀片将秋海棠叶背面的叶脉割断。

取一只木箱或纸箱,把用清水洗净的细沙放入箱内。

把切过叶脉的秋海棠叶片背面紧贴在湿沙土上,把叶柄插入沙土中。

将木箱放在温暖的地方,温度保持在28~30℃,每天在箱的四周浇水,使沙土保持湿润。

几天后,叶柄和叶背切口处生出不定根,叶正面上长出叶芽,再过几天就可以将小秋海棠移入盆中了。

知识延伸:

许多植物都可以按这种方式繁殖,自己动手做一做,是很有情趣的一件事。

白花变红

操作难度:★★

实验方法:

本实验的目的是让大家观察植物中水分流动的过程。

实验所要的材料有:红墨水,半透明的植物的茎和叶一支或几支,一只透明的玻璃瓶,单面刮胡刀片一个。

准备好材料以后,我们就可以做这个实验了。

选取一支半透明的植物的枝条,枝条上最好带白色花,将其插入放有红墨水的玻璃瓶中。

不时地观察一下枝条的变化,可以看到红线条自下而上缓慢地移动,从茎柄延伸到叶脉,最后到花瓣。

将枝条放在玻璃板上,用刮胡刀片将枝条沿茎的方向和垂直茎的方向切开观察。

知识延伸:

白花为什么会慢慢变红呢?其实那是墨水的颜色,白花不过吸收了墨水,所以才会慢慢变红的。

图案种花的绝招

操作难度:★★

实验方法:

本实验的目的是让大家熟悉一种方法,使花长出来以后,不仅距离均匀,而且还可以呈现出一定的图案。

找两张一样大的报纸,在纸上按种子之间应该保持的距离(包括间距和行距),用锥子在纸上扎出洞眼。可以把报纸先折几次后再扎。

在扎好洞眼的报纸上,绘出植物图案。

平整好土地,将报纸铺在土上,根据纸上的图案将不同种类的植物种子插人纸上的洞眼中。

在纸上再盖一张同样大小的报纸,报纸上再盖上湿润的泥土,注意浇水。

当种子发芽时,报纸就分解和腐烂在地里了,所以不必担心污染的问题。

知识延伸:

还可以用更薄和更易腐烂的纸代替报纸。

以糖引水

操作难度:★★

实验方法:

把苹果上端的果皮削去,用刀挖成一个倒圆锥形的洞窝,使圆锥状洞窝的尖端开口,恰好位于苹果的另一端。按大口朝上小口向下的方向悬放苹果。

注意观察苹果底部开口处,半天也不见有水分流出。

这时,你若把白砂糖(或食盐等)均匀洒在洞窝里面,马上就会看到锥面上神奇地出现了水分。水分渐渐汇聚于底,“塞”满开口。约20分钟,一颗晶莹透亮的水珠自然滴落下来。此后,水分便不断地渗出、流淌、滴下。

知识延伸:

你知道砂糖为何能“引”水吗?苹果洞窝里面有少许水分,将糖洒到上面,砂糖溶化,形成一层高浓度的溶液。因为苹果细胞液的浓度较低,于是水分就从低浓度的苹果细胞液里渗透到外面的糖液里,然后汇聚成“水流”。

细胞的作用

操作难度:★

实验方法:

拿两只大土豆,把其中一只放在水里煮几分钟。然后把两只土豆的顶部和底部都削去一片,在顶部中间各挖一个洞,在每个洞里放进一些白糖,然后把它们直立在有水的盘子里。经过几个小时以后,生土豆的洞里充满了水,而熟土豆里仍然是白糖颗粒。

生土豆的细胞是活的,它好像一个孔道,能够使水分子通过。盘里的水经过土豆壁渗入洞中。而煮过的土豆细胞已被破坏,所以没有渗透功能。

知识延伸:

请你尝尝放生土豆盘子里的水,有甜味吗?没有。为什么生土豆里的糖水没进到盘子里?秘密在细胞膜上。土豆的细胞膜好像筛子一样,只允许小于筛子孔的颗粒通过,大于筛子孔的颗粒就过不去了。白糖的分子比较大,通不过细胞膜,所以,盘里的水就不甜。懂得了这个道理,你再给花草树木施肥时,千万不要用太浓的肥料水,否则,植物体里的水就会倒流到土壤里,使植物打蔫甚至枯死。

鉴定细胞的死活

操作难度:★★

实验方法:

下面我们介绍一种用活体染色技术鉴定植物细胞死活的方法。

本实验需要如下材料和用具:洋葱鳞茎、小麦叶片或紫鸭跖草叶片、刀片、尖头镊子、载玻片、盖玻片、显微镜、0.03%中性红溶液、1M硝酸钾溶液、酒精灯。

实验步骤如下:

1.削取较幼嫩的洋葱鳞片,在内表面切割5平方毫米左右的方形切痕,用尖镊子撕下这块内表皮,投入0.03%的中性红溶液中。如用小麦叶片,表皮不易撕取,可把叶片平放载玻片上,加水蘸湿,用刀片轻轻刮去上表皮、叶肉和叶脉,只留下一层下表皮,再切割成5平方毫米的小片。

2.染色10~15分钟后取出,用蒸馏水稍加冲洗,在低倍镜下观察,此时主要是细胞壁染色,原生质和液泡不着色。

3.将制片放在自来水(pH值略高于7.0)中浸泡10~15分钟,再进行显微观察,此时细胞壁完全脱色,液泡染成均匀的樱桃红色,细胞核和原生质不着色。

4.将染好的表皮浸入1M的硝酸钾溶液中,约10分钟后取出观察。由于钾离子能使原生质膨胀,发生帽状质壁分离,因此能清楚地看到无色透明的原生质和染为红色的液泡。

5.将表皮组织加热或酒精浸泡,杀死细胞后再染色,则可看到死细胞的细胞质及细胞核都染上颜色,而看不到活细胞具有的液泡染色现象。

如将步骤3中的活染制片在酒精灯火焰上微微加热,以杀死细胞,也可看到原生质呈不均匀的凝胶状,与细胞核一起被染成红色。

另外,在活染制片中仔细寻找,也可能看到个别死细胞,经中性红染色后其细胞核清晰可辨。

知识延伸:

活体染色是利用某种对植物无害的染料稀溶液进行活细胞染色的技术。中性红是常用的活体染料之一,它是一种碱性染料,也是一种弱碱性pH值指示剂,变色范围在pH值6.8~8.0之间(由红变黄)。在中性或微碱性环境中,植物的活细胞能大量吸收中性红并向液泡内排泌。由于液泡通常呈酸性反应,因此进入液泡的中性红呈现樱桃红色,在这种情况下,原生质和细胞壁一般不着色。

死细胞由于膜的选择透性消失,液泡破坏,因此不产生液泡着色现象。但中性红的阳离子却与带有一定负电荷的原生质及细胞核结合,使原生质和细胞核染色。

观察植物导管

操作难度:★★

实验方法:

在植物根、茎等器官的木质部里,都存在一些可以输导水分和无机盐的上下相通的管子,那就是同学们都熟知的导管。导管壁上有不同程度的增厚,形成各种花纹。因为花纹不同,导管的名称也就各异。在显微镜下可以看得清清楚楚,很有意思。你愿意目睹这奇妙的景观吗?

事先买一些又粗又长的新鲜大豆芽,稍加泡洗,随即到实验室内做实验。

取一粗壮挺硬的豆芽胚茎,捏在左手食指上,右手持极锋利的刀片(刮胡刀片),从胚茎上纵削下一张张薄片(越薄越好),放入事先准备好的清水中。

取一张洗擦干净的载片,滴上一滴清水,放入刚才削好的胚茎薄片(要用小镊子从清水中挑选最薄的一片),然后加1~2滴30%盐酸-间苯三酚饱和液,使木质化的次生壁染成红色。再加盖片,放在显微镜下观察。

在显微镜下观察,可以看到在许多纵行的薄壁细胞之间,有许多已染成红色的导管。请你辨认哪是环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、网纹导管、孔纹导管和一些过渡类型的导管?

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