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影响细胞质流动因素和改进措施 　　摘 要： 本文围绕水、温度、光照三个方面，分析了影响细胞质流动的因素。选取黑藻作为材料，加温并双向光照，定时定点强光刺激，观察细胞质流动的教学效果比较理想。 　　关键词： 细胞质流动 黑藻 影响 因素 有效措施 　　 　　现行人教版高中生物（必修）教材中，在“细胞膜的结构和功能”、“细胞质的结构和功能”两个知识点后，安排了“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的学生实验，目的在于使学生巩固细胞质、细胞器等基本概念，让学生通过观察，认识叶绿体的形态和分布；以细胞内最具特征的细胞器――叶绿体作为标志物，观察叶绿体在细胞内的位移情况，感知细胞内细胞质处于流动状态；理解细胞是生命活动的基本单位，活细胞是生命活动的具体表现单位的概念；通过对一个或几个植物细胞的观察，明白细胞不是静止的，生命永远在运动。 　　从上面可看出，“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”是高中生物学科一个有代表性的实验，做好这一实验有利于激发学生学习生物学的兴趣，有利于学生学习生物科学知识。 　　近几年，选用黑藻叶片作为观察叶绿体和细胞质流动的材料，已成生物学科同行的共同选择。黑藻属单子叶多年生沉水草本植物，在自然环境中，根入泥，茎细长，披针形叶，3―5片轮生。嫩叶长0.7―1.0m，宽0.1―0.2cm，叶缘有锯齿，一条中脉贯穿叶尖至叶基部，无侧脉。黑藻一年四季可培养繁殖。剪取带嫩枝的15cm左右枝条，置于20℃以上水中，三天后节基部就会长出新根。 　　黑藻叶片只有一层细胞构成，有利于显微观察，细胞内的细胞器大，观察叶绿体的教学容易完成，然而观察细胞质流动却有一定难度。观察叶绿体的形态，无论叶绿体在细胞中处于静态或移动状态都不影响观察。观察细胞质流动是将叶绿体作为标志物，根据叶绿体的移动，认定细胞质在流动。笔者根据多年的教学实践，就影响细胞质流动的因素和可采取的有效措施作以下探讨。 　　 　　一、影响细胞质流动的因素 　　 　　1.水是生命活动的物质条件。水占细胞质量的80―90%。当细胞吸水膨胀时，其体积增大，叶绿体等细胞器移???范围增大；当细胞失水时，细胞萎缩，体积减小，细胞器移动范围受限；细胞一旦干燥，其新陈代谢将停止，细胞处于休眠状态；细胞严重脱水时，蛋白质变性，细胞死亡。活性细胞的细胞质呈溶胶状态，缺水将导致细胞质变成凝胶状态，生命活动减弱。 　　2.温度是细胞进行正常生命活动的环境条件。温度低，原生质粘度变大，水分流动缓慢，细胞呼吸减弱，产生的能量减少。温度过高，会对生物体形成热害，使酶失去活性，蛋白质结构改变，导致细胞死亡。 　　3.光照是植物光合作用的重要能源。绿色植物必须利用太阳光或人工光源，才能通过叶绿体把二氧化碳和水转化成存储能量的有机物，完成植物生命活动中最重要的新陈代谢。光源的类别、光照时间的长短、光照的强度都对活细胞有重要影响。 　　水、温度和光照是植物生命活动的三个基本因素。观察细胞质流动必须紧紧围绕这三个因素。在实验教学中，由于各学校所处的地域不同，气候条件不同，自然条件下难以满足三个因素。即使是同一学校、同一教师，一天内上课时间段不同，教学效果也不一样。解决的办法是有效调控以上三个因素，必要时采取增加叶片局部创伤和化学刺激两项措施。创伤一般是损坏黑藻叶片叶脉，改变中脉及其细胞的渗透压，细胞液外渗形成引流，大量水分流动导致叶绿体移动速度加快，便于观察。化学刺激是利用生物的应激特性，将化学试剂作为一种激活剂，增加酶的活性。 　　 　　二、影响细胞质流动的有效措施 　　 　　1.选枝加温。取茎尖嫩叶较多的黑藻约15枝，每枝长4―10m，放入水温25℃左右、水深不超过3cm的玻璃水槽中，以水刚浸没黑藻枝条为宜。升高水温可适量加入热水，但不能直接倒入开水；也不要一次升温太大，加水一次升温8℃左右较好；若从15℃左右一次加温到40―45℃，材料只能一个教学班用，下节课细胞已失去活性，不能再用。 　　2.双向光照。把水槽放在普通投影仪的工作台面上，将投影仪平面反光镜置水平闭合位，按下强光开关，让大于300W的卤钨灯照射黑藻嫩枝约15min。光在水中具有穿透性，黑藻枝叶少，水层浅，水槽和投影仪台面均透明。光源光线与反光碗光线汇合，经聚光镜组照射黑藻，继而投射到平面反光镜，又从平面反光镜反射到黑藻，形成双向光照。 　　3.制片观察。在载玻片上滴一滴玻璃水槽中的温水，选一片黑藻嫩叶制成装片，置于显微镜下，一般就能看到细胞质流动的正常情况。 　　4.定时定点强光刺激。上午第一节课或天阴、低温时上课，学生用上述处理的材料制成装片，有时观察效果不太理想。教师应事先准备典型示范装片来弥补：选择经双向光照的黑藻嫩叶制成装片，开启投影仪电源开关（不能用强光），将装片置于投影仪工作台面