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高中生物实验技术的相关分析

作 者:曾 丽 (哈工大附中(高中部)黑龙江哈尔滨 150000)

摘   要:生物实验是高中阶段生物课程重要内容之一,随着考试体系和重点不断的变化,生物技术相关内容越来越重要。学生在高中阶段要掌握的理论内容往往是通过实验来完成并且理解的,因此,本文主要对高中阶段生物课程中相关的实验技术进行了简要的分析。
关键词:生物;实验;分析

1、前言
生物是高考理综部分的一门学科,也是一门主要以实验还原理论的学科,通过生物实验可以夯实学生的理论知识,提高学生的理解能力、操作能力、分析能力和观察能力等。与此同时,国家已经发布的新课程标准对于生物实验给予了一定的重视,教科书中有关生物实验的部分也进行了调整,这将是生物实验体系的新特征之一。
2、高中生物实验的新旧变化要求对比
我国在2003年颁布了新的课程标准,这也就意味着应试教育的高考学科都要进行改变,即增加或者减少内容,这项标准在全国范围内逐渐适用开来。就生物这门学科而言,对于教师和学生,最大的问题就是生物课程中的实验内容。与以往的教育理念不同的是,新的标准要强调培养学生的学习能力和分析解决问题能力。因此,高中生物教师往往根据标准增加实验环节和动手操作活动,尽可能地让学生多参与实验,提高学生生命观念、理性思维、科学探究、社会责任的学科素养。新的标准对于生物实验的要求是从旧版本基础上进行了增加,不仅要会用实验器具,而且要正确使用,能够利用现代手段比如多媒体搜集生物学相关信息,发展研究能力,通过生物实验能够进行数据整理,做出合理判断和结论。
3、简述具体生物实验所需仪器
根据新课程标准,高中生物实验的内容,所需基本仪器如下:生物显微镜(1000x~1600x)、生物显微镜(500x~640x)、双目立体显微镜(40x)、双目生物显微镜(1000x)、解剖镜(20x正像,工作距离55mm)、放大镜(手持3x)、显微投影器(分辨率不低于5um)解剖器七件(不锈钢)、解剖器四件(不锈钢)、徒手切片器恒温箱(室温~60℃,±1℃)、高压灭菌锅(小型)、接种箱(带紫外灯)、生理实验箱(包括肌肉收缩实验装置电刺激器)、血压计(汞柱式)、pH计干湿球温度计血细胞计数板(2mm×2mm方格)、温水浴锅(可用酒精灯、三脚架、石棉瓦、温度计等替代)、植物光合、呼吸、蒸腾作用演示器、生物显微演示装置(分辨450TV线以上)、DNA模型托盘天平(200g,0.2g)、分析天平(100g,0.001g)、钢制黑板(移动式900×1200mm)、打孔器(4件)、匀浆器、仪器车、三脚架、试管架(6孔)、试管夹、铁架台、注射器等。
4、具体案例分析
4.1.细胞的有丝分裂实验
细胞是具有周期性的,细胞分裂的过程一般分为分裂间期和分裂期,在分裂期间完成细胞的有丝分裂,包括间期、前期、中期、后期和末期五个时期。
实验过程:准备好提前培养好的洋葱根茎,用刀片切下长约2~3mm的根尖,放入盛有15%盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1︰1)的培养皿中,解离3~5分,使根尖组织的细胞相互分开,待根尖透明酥软即停止解离。把取出的根尖放入清水漂洗约10min,也可以在培养皿口上蒙上—层纱布,用自来水细小的水流漂洗3~5min。如果不把多余的解离液洗去,一方面会影响染色效果,因为解离液中含有HCl溶液,而用来染色的染料呈碱性;另一方面还会腐蚀显微镜的镜头。把漂洗好的根尖置于载玻片上,用镊子头截下长约3mm的根尖,其余部分丢弃,在根尖上滴一滴醋酸洋红染液染色3~5分,如果要使染色加快,可把载玻片在酒精灯的火焰上快速过几下(不可煮沸)。在染好色的材料上盖上盖玻片,上面再覆一片载玻片,用拇指轻轻压一下,使根尖组织成为均匀薄层的细胞层。然后通过显微镜观察载玻片,找出细胞有丝分裂间期、前期、中期、后期和末期五个时期细胞的位置,形状,数目变化等,最终得出结论。
4.2. 观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原
此实验在高中生物实验中是比较重要的,实验原理主要是在细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时,洋葱鳞片叶表皮细胞就失水,发生质壁分离;在细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时,洋葱鳞片叶表皮细胞就吸水,已出现质壁分离的细胞,发生质壁分离复原。细胞能否从外界吸收水分取决于细胞液的浓度和外界溶液浓度的高低。当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时,细胞就吸水,否则就失水。
实验过程:用镊子撕取紫色洋葱鳞片叶的外表皮约0.5cm,放在载玻片预先滴的水滴中,展平后盖上盖玻片。注意不要带叶肉部分,先用低倍镜找到紫色洋葱表皮细胞,并移到视野中央,然后换上高倍镜观察。这时可看到紫色洋葱表皮细胞中紫色的大液泡,还可以看到原生质层(原生质体)与细胞壁紧贴在一起。在载物台上,从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复3~4次,洋葱表皮细胞就浸润在蔗糖溶液中。这时在高倍镜下可以观察到,细胞中的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深,原生质层(原生质体)开始在边角与细胞壁分离,最后完全分离。接着在盖玻片的一侧滴入清水,在另一侧用吸水纸吸引,这样重复3~4次,洋葱表皮细胞就浸润在清水中,这时在高倍镜下可以观察到,细胞中的液泡逐渐胀大,颜色也逐渐变浅,原生质层又逐渐贴着细胞壁。
5、结束语
综上所述,高中阶段生物实验在高中生物教学中具有重要的作用。因此,我们要全面开展并落实这些生物实验,培养学生用脑思考、动手操作、手脑并用的理性思维和积极探索、努力创新的科学探究精神,通过实验操作将生物学科的核心素养完整的体现出来。

参考文献
[1]廖咏梅,杜长忠,罗松青,侯万儒. 新课标下中学生物实验室设备配备标准探讨[J].西华师范大学学报(自然科学版). 2007,28(1):99-102.
作者简介
曾丽,女,1985年6月,黑龙江人,硕士研究生,中教一级,研究方向:高中生物教学.