实验二用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动

实验二用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动【实验原理】1．高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中，一般是绿色的、扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。2．细胞质流动是活细胞的特征，由于细胞质基质是无色透明的，故可选择细胞质中叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动。【用品分析】实验材料的选择观察叶绿体观察细胞质流动选材标准①叶绿体大；②相对数量少；③取材方便①自由水含量高；②细胞质流动快；③含叶绿体常用材料藓类的叶片或者菠菜叶稍带叶肉的下表皮黑藻幼嫩小叶选材理由①藓类植物叶薄而小，叶绿体清晰；②菠菜叶靠近下表皮的叶肉细胞中叶绿体大而数量少，表皮细胞中无叶绿体(保卫细胞除外)①黑藻幼嫩小叶的含水量高；②叶片小而薄且含有叶绿体1．放大倍数与视野及镜像亮度有何关系？①放大倍数：亦称放大率。物像的大小对物体大小的比例叫做显微镜的放大倍数。显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数和物镜的放大倍数的乘积，该放大倍数是长度或宽度，而不是面积和体积。②视野是指一次所能观察到的被检标本的范围。视野的大小与放大倍数呈反比，即放大倍数越大视野越小，看到的标本范围就越小。③镜像亮度是指视野里所看到的像的亮暗程度。它与放大倍数呈反比，即在光源一定的情况下，放大倍数越大，视野越暗。所以在用高倍镜观察标本时，必须移动标本才能看清其它部位。并根据实际情况可使用凹面反光镜、大光圈来增强光源，以改善视野亮度，而使物像明亮清晰。2．视野中物像移动与标本移动有何关系？视野中某观察的目标如位于左下方，应将装片或切片向左下方移动才能移到视野中央，也就是同向移动。原因是视野中物像移动的方向与装片或切片移动的方向相反。3．装片为何始终保持有水状态？防止细胞内叶绿体失水，否则叶绿体缩成一团，无法观察叶绿体的形态和分布。4．叶绿体的形态和分布与其功能有何关系？在细胞质基质中运动着的叶绿体，便于其内部每一个基粒充分接受光照，而叶绿体呈现椭球形或球形有利于叶绿体的运动，同时亦减少了运动时的阻力。叶绿体在细胞质中散乱地分布，它们之间相互不会重叠，有利于充分接受光照。5．用葫芦藓作为实验材料观察叶绿体的形态与分布时，为什么在不同光照条件下采集的葫芦藓，其小叶内的叶绿体椭球体的形状不完全一样？高等植物的叶绿体呈椭球状。在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向，这样既可以接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。因此，在不同光照条件下采集的葫芦藓，其小叶内的叶绿体椭球体的形状不完全一样。这种现象是叶绿体对不同光照条件的适应性。6．培养皿中的黑藻为什么要在光下培养？光下培养，黑藻代谢旺盛，而细胞质是代谢的场所，流动较快，容易观察。7．为什么装片制作时必须保持有水状态？水是原生质的重要成分，特别是细胞质基质，只有在水分充足的条件下，流动才快，才容易观察。8．植物细胞的细胞质处于不断的流动状态，这对于活细胞完成生命活动有什么重要意义？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。细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。植物细胞中细胞质基质的流动，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的进行提供所需的物质和有关条件。因此，生命活动旺盛的细胞，它的流动速度较快。同时，细胞质流动是呼吸过程中产生能量的表现。呼吸旺盛时，细胞质流动速度较快；低温或加呼吸抑制剂会抑制或减慢细胞质流动的速度。再者，细胞质的流动加快细胞质与外界环境以及细胞质中各细胞器之间的物质能量交换，促进新陈代谢的顺利进行。一、实验成功的技巧1．观察叶绿体(1)实验过程始终保持有水状态。(2)正确使用高倍显微镜。2．观察细胞质流动(1)选择参照物。观察细胞质流动时，以叶绿体作为参照物，仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。(2)选择观察位置。应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察，因为此处的细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动。(3)选择促进细胞质流动的措施①适当提高温度(20℃～25℃)；②事先在光下培养一段时间；③切伤部分叶片；④用适当浓度的生长素溶液处理。二、叶绿体的形态、运动、分布与功能的关系1．叶绿体呈扁平的椭球形或球形，利于运动。2．叶绿体运动使其在不同光照强度下改变方向，在强光下，以其侧面朝向光源，避免被强光灼伤，在弱光下，以其正面朝向光源，以接受充足的光照。3．叶绿体在细胞中的分布不均匀，栅栏组织的细胞中叶绿体数量比海绵组织的细胞中多。三、细胞质的流动速度与代谢的关系及细胞质的流动方式1．新陈代谢旺盛的细胞，自由水含量高，细胞质流动快，反之，则较慢。2．在活细胞中，细胞质以各种不同的方式流动，包括细胞质的环流、穿梭流动和布朗运动等。例1在高倍镜下，观察藓类叶细胞中的叶绿体，发现叶绿体呈________形。若仔细观察一个叶绿体，会看到其不断运动，因为______________________。[解析]叶绿体在细胞内是运动着的，这与细胞质的流动有关。在细胞中，叶绿体的分布与是否有光、光线强弱有密切关系。在强光下，叶绿体以侧面对着光源，在弱光下，叶绿体以最大表面朝向光源。在实验中只要真正在高倍镜下看到了叶绿体，就会发现它是球形或椭球形的，并且能从不同角度看到该形态。叶绿体的形态既有利于其内部的每一个基粒充分地接受光照，又有利于叶绿体的运动(减少运动时的阻力)。[答案]球形或椭球细胞质是流动的[总结点评]此题主要考查学生观察实验现象、分析实验结果的能力。要求学生具备一定的理论知识，并且能做到观察与思考相结合。例2用高倍显微镜观察到视野中黑藻叶片细胞中叶绿体的流动方向为逆时针，则黑藻叶片细胞中细胞质的实际流动方向为________(填“逆”或“顺”)时针。[解析]实验中可用细胞质基质中的叶绿体作为标志，同时以细胞壁作为参照物。根据显微镜成像原理，观察到的叶绿体的流动方向为逆时针，则细胞质的实际流动方向亦为逆时针。[答案]逆[总结点评]常错答为“顺”时针。显微镜观察到视野中黑藻叶片细胞中叶绿体及其的流动方向实际为像，当像在向上运动，则物(叶绿体)实际在向下；当像在向上运动，则物(叶绿体)实际在向下运动。所以观察到的叶绿体的流动方向为逆时针，则实际叶绿体流动为顺时针，细胞质的实际流动为逆时针。