1、探究实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验认知自主学习1.实验原理:(1)叶绿体 呈绿色、扁平的_。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质 基质中的_的运动作为标志。椭球或球形 叶绿体 2.实验步骤:(1)观察叶绿体:(2)观察细胞质的流动:3.实验结论:(1)叶肉细胞的细胞质中,散布有_,呈扁平的椭球或球形。(2)细胞内的_随细胞质流动。绿色的叶绿体 叶绿体 能力形成合作探究【实验探究】(1)实验中是否需要对材料进行染色?提示:不需要。叶绿体本身含有色素,带有颜色,可以直接在显微镜下观察。(2)实验中若不加清水,使叶片处于干燥状态,会导致什么结果?提
2、示:叶绿体失水缩成一团,无法观察叶绿体的形态和分布。(3)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源,强光下则以侧面或顶面朝向光源。这种现象的意义是什么?提示:可以获得更多的光照,又避免了强光的灼伤。2.用高倍显微镜观察细胞质的流动:(1)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,若在视野中观察到细胞质逆时针流动,则实际的流动方向是什么?提示:逆时针。(2)为了保证观察细胞质流动实验的成功,我们应采取什么方法加快黑藻细胞的流动速度?提示:进行光照,温度在25 左右,即在阳光下或灯光下放置2025 min;提高盛放黑藻的水温,可加入热水,将水温调至3
3、037;直接切伤一部分叶片。(3)有人认为,在相同的外界条件下,被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性?(请简要写出实验思路)提示:一组黑藻叶片不作任何处理,一组黑藻叶片在23 d前进行创伤处理;将两组黑藻叶片放在盛水容器中,在阳光充足的地方继续培养;将两组叶片分别制成装片,观察两组叶片细胞质流动的速度。【核心归纳】1.实验操作提醒:实验操作提醒目的/原因选用菠菜叶时要用稍带些叶肉的下表皮表皮除保卫细胞外,一般不含叶绿体,而叶肉细胞含较多的叶绿体选用黑藻叶片,先放在光照、室温条件下培养加快黑藻细胞质的流动速度取一片黑藻小叶,放在载玻片的水滴中,盖上
4、盖玻片保持细胞的正常形态2.观察寻找三“最佳”(1)寻找最佳参照物叶绿体:视其叶绿体的运动情况证明细胞质的流动情况。(2)寻找最佳部位靠近叶脉处:靠近叶脉的细胞水分充足,细胞质流动更明显,容易观察到细胞质流动。(3)寻找最佳视野相对较暗:高倍显微镜下的观察一般要调出较暗的视野,这样有利于辨别物像的动态变化。3.细胞质流动与新陈代谢有密切关系:呼吸越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢。学情诊断课堂测评1.下列是与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验有关的叙述,其中正确的是()A.不选幼根作实验材料,因为根细胞无叶绿体,其细胞质也不流动 B.此时若看到中央液泡外周的细胞质沿顺时针方向流动,
5、则该细胞中细胞质的实际流动方向是逆时针方向 C.细胞中叶绿体的移动是细胞质流动的标志 D.需要对细胞进行染色【解析】选C。细胞质流动是活细胞所具有的特征,A错误;显微镜下观察到的细胞质的流动方向与实际细胞质的流动方向一致,B错误;叶绿体本身有颜色,因此细胞中叶绿体的位置移动可以作为细胞质流动的标志,C正确;叶绿体本身有颜色,不需要染色,D错误。【误区警示】(1)显微镜成倒立的像,即上下相反、左右相反。因此显微镜下观察到的细胞质的流动方向是顺时针方向,则旋转180度后还是顺时针方向。(2)观察细胞质流动时,以叶绿体为标志。2.(2021广州高一检测)某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质流动。下列
6、相关叙述错误的是()A.临时装片中的叶片要随时保持有水状态 B.可在高倍显微镜下观察到叶绿体有两层膜结构 C.可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围 D.显微镜下观察到的细胞质流动方向与实际相同【解析】选B。临时装片中的叶片要随时保持有水状态,保持细胞的活性,A正确;高倍显微镜下不能观察到叶绿体的两层膜结构,B错误;可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围,C正确;显微镜下观察到的细胞质流动方向与实际相同,D正确。3.液泡发达的植物(如黑藻、轮藻等)细胞中,细胞质成薄层沿着细胞膜以一定的速度和方向进行流动,观察细胞质流动,可用叶绿体的运动作为标志。下列说法错误的是()A.细胞质的流动为细
7、胞内的物质运输创造了条件 B.观察用的黑藻,事先应放在光照,室温条件下培养 C.用高倍镜观察到细胞质顺时针流动时,细胞质实际的流动方向应为逆时针 D.将实验室温度从室温逐渐降低,会发现叶绿体的运动逐渐减慢【解析】选C。细胞质的流动为细胞内的物质运输创造了条件,A正确;观察用的黑藻,事先应放在光照,室温条件下培养,让细胞活性提高,B正确;用高倍镜观察到细胞质顺时针流动时,细胞质实际的流动方向是顺时针,C错误;温度降低,代谢减慢,叶绿体的运动逐渐减慢,D正确。【补偿训练】下列与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验有关的叙述,正确的 是()A.用幼根作实验材料可观察到叶绿体但其细胞质不流动
8、B.叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变 C.细胞质流动的速度与环境温度的变化无关 D.细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度无关【解析】选B。幼根细胞中无叶绿体,幼根细胞的细胞质也是流动的,A错误;叶绿体的形态和分布会随着光照强度和光照方向发生改变,一般来说,向光一面的叶绿体含量较多,B正确;细胞质流动的速度与环境温度的变化有关,在一定的范围内,环境温度越高,细胞质流动的速度越快,C错误;细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度有关,新陈代谢越强,细胞质流动的速度越快,D错误。【能力挑战题组】1.下列有关“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”的叙述,错误的 是()A.观察细胞质
9、流动时,若视野太亮,可用反光镜的平面镜 B.观察叶绿体时选用藓类的叶或黑藻的叶,原因是叶片薄而小,叶绿体清楚 C.用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉 D.观察叶绿体,可用高倍镜直接观察【解析】选D。若视野太亮,宜用平面镜减少进光量,A正确;藓类的叶或黑藻的叶片薄而小,可直接制作装片观察,B正确;菠菜叶的下表皮处的叶肉细胞内叶绿体数目少,体积大,容易观察,C正确;制作的临时装片要先在低倍镜下找到合适的视野,再换用高倍镜,不能直接用高倍镜观察,D错误。2.现有如下材料和用具,欲观察植物细胞叶绿体的形态和分布及光照强弱对叶绿体分布的影响,请选择最理想的材料完成实验并回答问题。材料和用
10、具:藓类的小叶、菠菜叶、棉花叶、玉米叶、200 W灯泡、25 W灯泡、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子等。(1)实验原理。高等绿色植物的叶绿体主要存在于_细胞的细胞质中,一般是绿色的、扁平的椭球或球形,可以用_倍显微镜观察它的形态和分布。(2)实验步骤。取材:选取_并均分为三份。该材料最理想的原因是其叶片薄而小,叶片是单层细胞,叶绿体清楚,不需要加工即可进行观察。将上述三份材料分别放在载玻片上的清水滴中,盖上盖玻片,制成临时装片。将三个临时装片分别放在200 W、25 W的灯泡下和暗处,处理5 min。观察:先用_观察,找到相应的细胞,然后转动_,换上_镜,调节_使视野亮度适宜,最后调节细准焦螺旋
11、,直到物像清晰。(3)实验现象。叶绿体的形态:_。在弱光下,叶绿体以其_面朝向光源,原因是_;在强光下,叶绿体以其_面朝向光源,原因是_。【解析】(1)高等绿色植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞的细胞质中,一般是绿色的、扁平的椭球或球形,可以用高倍显微镜观察它的形态和分布;(2)藓类的小叶是理想的观察材料,该材料最理想的原因是其叶片薄而小,叶片是单层细胞,叶绿体清楚,不需要加工即可进行观察;使用显微镜观察时,需要先用低倍镜确定位置,找到相应的细胞,然后转动转换器,换上高倍镜,调节光圈或反光镜使视野亮度适宜,最后调节细准焦螺旋,直到物像清晰;(3)在显微镜下可以观察到叶绿体为扁平的椭球或球形;随着光照强度的改变,叶绿体接受光的部位发生改变以适应当前的光照强度:在弱光下,叶绿体以椭球体的正面朝向光源,原因是可以接受更多光照;在强光下,叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源,原因是避免被强光灼伤。答案:(1)叶肉 高(2)藓类的小叶 低倍镜 转换器 高倍 光圈(或反光镜)(3)扁平的椭球或球形 椭球体的正 便于接受较多的光照 椭球体的侧 避免被强光灼伤
