黑藻—中学生物实验的好材料

徐东强

摘 要 生物材料的选取是试验成功的关键，黑藻作为一种绿色高等植物，有很多优点，比如，叶肉细胞呈单层，叶绿体大而清晰，代谢旺盛，做试验时操作容易， 原料容易获取，在河流、池塘、很多，并且花鸟鱼虫市场都有出售。因此黑藻可谓一材多用，不愧为生物实验的好材料。

关键词 黑藻 生物实验

中图分类号：G633.91 文献标识码：A

黑藻俗称温丝草、灯笼薇、转转薇等，属水鳖科、黑藻属单子叶多年生沉水植物，黑藻叶片小而薄，并且细胞呈单层分布，叶肉细胞内叶绿体大而清晰。经过几年的实验探索发现用黑藻做实验不仅制片简单易行，不像取洋葱鳞片叶或菠菜叶下表皮那样不方便，同时可以避免刺激性气味，而且可以在烧杯或水槽中控制培养条件，如增加光照，用温水升高温度等，以便于实验的观察。现列举如下：

1观察植物细胞形态及叶绿体

黑藻，不是藻类，而是被子植物，属于高等植物，因此，可用它来观察高等植物细胞的形态的典型材料，由于黑藻叶片细胞呈单层，直接用镊子取下一片嫩叶，平展在玻片上，滴上一滴清水，盖上盖玻片，很容易观察到细胞呈长方形，我们可以再取不同类型的细胞，比如血细胞 、细菌细胞、神经细胞作对比：黑藻细胞（高等植物细胞）呈长方形、血细胞（动物细胞）成球形、神经细胞有细胞体与许多突起、细菌细胞（某类）呈杆形。

由于黑藻叶肉细胞叶绿体大而清晰，并且嫩叶中为数不多，因此我们可以用它来观察叶绿体，如图1所示。

2验证光合作用产生氧气及光合作用需要光的实验

（1）因其叶片结构简单，只有一层细胞构成，且取材方便，含有叶绿体，在水中产生气泡明显，常被用作研究光合作用的材料。

如图2所示，烧杯中盛满清水，取黑藻用漏斗倒扣其上，倒扣的漏斗上部再倒扣一支试管，就可以用来验证光合作用产物之一是氧气的实验了，把此装置至于适宜的光照下，可以观察到有气泡产生，证明有气体产生，取下试管，用带火星的木条验证产生气体是氧气。

（2）探究光是光合作用的条件：

①取图所示的两个相同装置，分别编号。

②把上述两个装置放在光下温暖处，但对其中一个装置要进行遮光处理。

经过一段时间后，比较两装置中氧气释放情况，即可得出结论。

3观察细胞质的流动

活细胞中的细胞质处于不断的流动状态，观察细胞质的流动可以用细胞中的叶绿体的运动作为标志。由于黑藻叶片最嫩处具有一层细胞，并且叶绿体大而清晰，又分散在细胞质基质中，因此它是观察细胞质流动的好材料，用镊子取一片幼嫩的黑藻叶片平展到在玻片上，滴上几滴清水，盖上盖玻片，在低倍镜找到黑藻细胞，再转换至高倍镜，由于叶绿体呈绿色，可以把叶绿体作为观察指标：我们可以看到，叶绿体随细胞质的流动而流动，并且在每个细胞中叶绿体的流动方向是一致的。如图3所示。

4观察植物细胞的质壁分离及复原

人教版必修一课本用紫色的洋葱外表皮细胞做植物细胞的质壁分离及复原的实验，我们也可以用黑藻做此实验，虽然黑藻无叶绿体，但是并不影响观察质壁分离及复原现象，因为其细胞质中充滿叶绿体，除液泡外，几乎都是绿色的，因此也能够与外界溶液形成对比，当发生质壁分离时，分散的叶绿体被挤压在一起，细胞壁与原生质层间出现白色区域。反之，当发生质壁分离复原时，叶绿体又恢复到分散的状态，细胞壁与原生质层间的白色区域消失。在质壁分离及复原过程中，同样可以观察到液泡体积的变化，但是无法看到液泡颜色的变化，如图4所示。

5验证植物同时进行光合作用与呼吸作用

由于黑藻体积小，代谢旺盛，我们可以在试管中验证植物同时进行光合作用与呼吸作用的实验，

（1）首先准备好BTB溶液呈蓝色（如图5）。

（2）往烧杯中充入二氧化碳气体，溶液变成绿色（如图6）。

（3）把含有二氧化碳的绿色的溶液倒进试管里，倒满，然后放进黑藻，拧紧橡皮塞，另外再准备一支试管，也放进黑藻，拧紧橡皮塞，接着用锡箔纸把第二支试管包上，这样光线就照不到试管里的黑藻了，第三支试管不放黑藻，以便对照，这样，第一支试管里的黑藻能见光，第二支试管里的黑藻不能见光，第三支试管作为空白对照（如图7）。

把这些试管放置整整一天，经过一段时间，照射到光线的试管里溶液变成了蓝色（图8），这说明二氧化碳含量减少了，用锡箔纸罩

住的试管变成了黄色（如图9），这说明二氧化碳含量增多了。第三支试管颜色无变化（如图10）。让我们来总结以下结论：照射到光线的试管的黑藻进行了充分的光合作用，二氧化碳含量减少了，在照不到光线的中间试管，由于黑藻进行了呼吸作用，结果二氧化碳含量反而增加了。

图8 图9 图10

生物材料的选取是试验成功的关键，黑藻作为一种绿色高等植物，有很多优点，比如，叶肉细胞呈单层，叶绿体大而清晰，代谢旺盛，做试验时操作容易， 原料容易获取，在河流、池塘、很多，并且花鸟鱼虫市场都有出售。因此黑藻可谓一材多用，不愧为生物实验的好材料。