观察叶片的结构范文

时间:2023-03-17 15:59:53

导语:如何才能写好一篇观察叶片的结构,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

观察叶片的结构

篇1

实验教师:蒋红、徐丽娟   所在学校:果松镇中学

目的要求:

1 练习徒手切片

2 认识叶片的结构

3 画叶片的表皮细胞和保卫细胞

材料用具:

新鲜叶片(如菠菜、槐树、蚕豆的叶片),显微镜,双面刀片(两片、并在一起、一侧用胶布粘牢)、镊子、载玻片、盖玻片、叶片的永久切片、盛有清水的培养皿、滴管、吸水纸、碘液、纱布、毛笔、小木板

方法步骤

方法与步骤要点

注意事项

(一)   练习徒手切片,制作叶片横切片的临时切片

   1 将新鲜的叶片平放在小木板上。

   2 右手捏紧并排的两片刀片,沿着图中虚线的方向,迅速切割。

   3 把刀片夹缝中存在的切下的薄片放入盛有清水培养皿中。要多切几次(每切一次,

刀片要蘸一下水)。

   4 用毛笔蘸出最薄的一片,制成临时切片。

叶片下面要垫上小块木板,以防损坏桌面。

 

刀片要捏紧,切割速度要快,注意安全。

 

为了便于观察,载玻片的水滴中可以同时放几片叶的横切片,选择切得最薄的一片用来观察。

(二)观察叶片结构

1.用显微镜先观察叶片横切面的临时切片,再观察叶片的永久横切片。

2.观察时注意分清时的表皮、叶肉和叶脉。

 

仔细观察上、下表皮细胞的区别

(三)   观察叶片的下表皮

1.用镊子撕下一小块叶片的下表皮,制成临时装片。

2.用显微镜进行观察,下表皮细胞的形态是什么样子的,下表皮上有没有气孔?

撕取下表皮时,一定要薄,否则影响观察效果。

注意观察气孔的结构。

(四)画图

在下面空白处画出下表皮上一对保卫细胞及周围的几个表皮细胞,这一对保卫细胞要详细画,周围的细胞只需勾出轮廓。

画图时,要真实、实事求是。

讨论与交流

1.保卫细胞的结构特点对植物的蒸腾作用有什么意义?

 

篇2

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细胞是构成生物体结构和功能的基本单位,细胞的结构和功能是教学的重点。学生在初步学会显微镜使用技能后,迫切想要观察细胞的结构,而观察细胞的前提是做好临时装片,所以制作临时装片是这节课的重点和难点。学生在掌握了制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的方法步骤后,对其他材料的临时装片的制作就有的放矢,有利于教师进行“观察植物细胞结构”的探究式教学。

2 教学目标

2.1 知识目标

学会制作临时装片的基本方法,使用显微镜观察自己制作的临时装片,认识并阐明植物细胞的基本结构;初步学会绘制植物细胞结构简图。

2.2 能力目标

通过观察、讨论、猜测、类比等方法,培养勇于探索、积极思维的好习惯和自主学习、合作探究的能力。

2.3 情感、态度与价值观目标

激发自主学习的兴趣,培养实事求是的科学态度;体验相互合作的重要性。

3 教学重点和难点

探究正确制作临时装片、观察植物细胞结构的方法步骤;比较和归纳植物细胞的结构;绘制植物细胞结构简图。

4 教学过程

本节的实验教学采用探究性学习的模式,突显实验的“探究”功能,旨在改变学生的学习方式,变学生的被动接受式学习为自主探究式学习,变学生的个人独立学习为多方合作学习,由此培养学生的合作能力、探究能力、实践能力和创新精神。教学流程如下。

4.1 复习巩固显微镜的使用

学生思考显微镜的组成及正确使用显微镜的方法步骤,为观察细胞结构作准备。教学中,教师鼓励学生大胆到前面来展示显微镜的操作步骤,并对学生容易出错的地方加以纠正。

4.2 创设情境,引入实验教学

教师提问:同学们,当你们学会使用显微镜后,一定很想看一下构成植物体的基本结构单位――细胞的真面目吧?大家想想怎么看呢?教师以问题引入新课。

4.3 探究观察植物细胞结构的方法和步骤

4.3.1 探究活动一:观察洋葱鳞片叶内表皮细胞结构

教师:试想一下,把一片洋葱或一片叶子直接放到显微镜下,能看清内部结构吗?

学生:随手把一小块洋葱或把一片叶子放在显微镜下观察,发现看不到。

教师:为什么看不到呢?

学生:太厚,挡住光线。

教师:是的。显微镜下观察的材料应该是薄而透明的,我们应该把观察的材料制成玻片,放在载物台的通光孔中央,通过反射光直接传递到目镜,这样才有可能看到物像。

学生:讨论撕下表皮来看,也有的想切成薄片来看。

教师:让学生先撕下洋葱鳞片叶内表皮制成装片,然后自学和讨论“观察细胞结构的方法步骤”。

学生开始自学课文,尝试制作洋葱鳞片叶表皮细胞的装片,教师巡回指导。有的学生撕下洋葱表皮后直接放到载玻片下,发现表皮卷起来了。教师问:卷起来能看清表皮细胞结构吗?学生说:不行。于是,学生就先在载玻片中央滴一滴清水,让材料平展开来。有的学生不染色就看了,发现效果不好,于是理解应该正确染色后观察效果好。在学生自学课文后,有的学生还是在染色、吸染液、盖盖玻片中出现一些错误的操作,此时,教师就及时而有耐心地提醒、启发和引导学生逐步到位。教师把做得比较好的或存在问题的装片通过显微投影展示出来,总结学生实验中的成功和不足之处。在这一实验中,教师改掉先向学生示范制作过程,再让学生动手操作的一贯做法,引导学生通过自学和探究、讨论和交流、自我发现问题和解决问题。事实证明,学生通过多次尝试,达到了比较好的实验效果。最后,教师播放视频,让学生回顾总结制作洋葱鳞片叶内表皮装片的整个过程。

4.3.2 探究活动二:观察青菜叶片表皮细胞结构

在完成了制作和观察洋葱鳞片叶表皮装片的实验后,教师在课堂中增设了观察青菜叶片表皮细胞结构的实验,进一步培养学生勤于动手、乐于探究、创新思维的能力。学生手拿叶片,思考:如何观察叶片的细胞?叶片的表皮细胞结构是否和洋葱磷片叶表皮细胞结构一样呢?教师让学生先相互讨论、设计方案,然后来交流各组的设计方案。在如何取材方面,学生们讨论出三种做法:切薄叶片、撕表皮、刮取部分叶肉后观察细胞结构。学生讨论,得出取材后的操作步骤如同观察洋葱鳞片叶内表皮结构的步骤。在讨论青菜叶表皮细胞与洋葱鳞片叶内表皮细胞结构是否一样的过程中,学生们作出了2种假设:可能一样,也可能不一样。最后教师让学生尝试斜向撕下叶片的上表皮或下表皮后进行观察,有的学生还尝试用刀片刮掉叶肉后观察。实验中,有学生提出是否要染色。教师让学生通过自行探究来得出结论。学生通过实验探究发现不染色的比染色的观察效果好,教师指出:如果本来就有颜色的,就不必染色。整个实验过程完全是让学生进行探究、操作,教师利用显微投影展示学生的实验结果,进一步提高了学生动手实验的积极性。

4.3.3 探究活动三:观察黄瓜表层果肉细胞的结构

这又是一个补充性的探究性实验,学生通过以上2个实验的操作后,经过反复讨论、多次尝试,最后通过教师补充,得出如下的实验步骤:用洁净的纱布擦净载玻片和盖玻片用滴管在载玻片的中央滴一滴清水用刀片将洗净的黄瓜表皮刮掉洗净刀片后,用刀片轻轻刮取少许黄瓜表层果肉将刮取的少许黄瓜果肉碎屑均匀地涂抹在载玻片的水滴中正确盖上盖玻片放到显微镜下观察。

在每一次观察完一种细胞结构后,教师都要求学生实事求是地把自己在显微镜下看到的细胞图片画出来,指出名称,然后比较所画的图片。通过比较图片,学生们总结出植物细胞都有相同的基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和液泡。

5 教后反思

5.1 转变教师教学观念

长期以来,由于受应试教育的影响,教师只重视“教会学生”,忽视了学生的“探究学习”、“做中学”和“合作学习”,这不利于培养学生的探究能力和创新精神。生物探究性实验教学是学生主动获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。教师在教学中,要渗透探究的要素,深刻认识到学生的能动性,充分发挥学生的主体性,激发学习兴趣,形成在“研究中学习”和“探究中学习”的教育观。

5.2 课前师生准备充分

开放实验材料是观察植物细胞一节探究式教学的基础。学生在初步掌握了使用显微镜技能后,非常迫切要观察多种植物的微细结构,所以教师课前让学生自愿准备感兴趣、可观察的多种植物材料。如:洋葱、青菜叶、新鲜的黄瓜、成熟的番茄等。实验中还要准备好3H铅笔、绘图纸、尺等完成绘图。教师除了准备好学生准备的材料外,还要准备好清水、碘酒溶液、镊子、刀片、解剖针、滴管、纱布、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜、实物投影仪等,为学生的探究式学习做好准备。

5.3 制作多媒体课件

教师精心制作多媒体课件,通过制作动画、剪辑视频、图片展示等,增加学生的感性认识,从而突出重点、突破难点,帮助学生规范操作。

篇3

关键词 生物实验材料 灵活使用

中图分类号 Q-331 文献标志码 B

生物实验材料和器具都是开展生物学实验的必备条件。教师灵活使用生物实验材料,能用更低的成本更快更便捷地达到实验目的,甚至创设生物实验,从而有效提高生物实验教学的效益。

1 合着用,合理共享材料

“合着用”生物实验材料,是学生分组实验常见的做法。特别是所用材料有限时,教师更需要让同组的学生合理共享实验材料。为体现教育的公平性,并让每一位学生都得到关注,教师应引导学生进行合理的分工协作,尽量使每个学生都能得到动手操作和动眼观察的机会。比如学生3人一组解剖观察鸡翅时,鸡翅上的皮肤、脂肪、肌肉束、韧带和肌腱都分布较广泛,所以剥去鸡翅上的皮肤、寻找脂肪、分开肌肉束和找出韧带及肌腱等几个步骤,可以让学生轮流操作一遍,而避免让某一位学生全部操作完成。又如小组合作“观察鸡卵的结构”,其中的第一个步骤“取一个鸡蛋,感受卵壳对外力的承受能力”可让每位学生都操作一遍,而“将新鲜的鸡蛋浸没在约40℃水中”、“将鸡蛋的钝端轻轻敲出裂纹,用镊子将破裂的卵壳连同外壳膜除去”、“将蛋壳磕打出一条裂缝后用双手掰开,将蛋清和蛋黄一块轻轻地倒入培养皿里”等接下来的几个步骤,则可让学生轮流为主操作一个步骤。这样通过让几位学生合作使用实验材料,充分发挥有限实验材料的作用,让每个学生都得到实验操作训练,达成实验目的。

2 替着用,降低实验成本

“替着用”是指将生物实验材料替代使用。这在北师大版《生物学》教科书上已有不少实例。比如“观察胆汁的乳化作用”时,所使用的动物胆汁,既可以是鱼的,也可以用鸡的代替;“观察肾脏”时,新鲜的动物肾脏可以是取自羊的,也可以是取自本地常见的猪、牛等其他哺乳动物的。

“替着用”实验材料,能有效降低实验成本。在笔者所任教的学校,金叶假连翘(别名“黄金叶”)颇具园艺价值,是校园随处可见的绿篱、绿墙植物,取材方便,同时叶片的下表皮易于撕取和观察,所以是“观察叶片的结构”实验的好材料。因此,笔者让学生们自行摘取校园绿篱植物金叶假连翘的鲜嫩叶子,将其用于“观察叶片的结构”实验中,代替了常用的菠菜、青菜、蚕豆、槐或大叶黄杨等实验材料。又如“解剖和观察花的结构”的实验,北师大版的《生物学》教科书都是以两性花中的桃花为解剖和观察对象的,但按教学进度,授课时正值11、12月份,南方少见桃花。而同是两性花的山茶花则正当花期,花大宜观察,雄蕊多且雌蕊明显,正是替代桃花的最佳材料之一。

由此可见,生物实验教学材料,有不少在当地,甚至在校园里就很容易找到,经济实惠,只要多动脑动手,就能合理替代原有的实验材料,从而降低实验的经济成本和时间成本。

3 连着用,充分利用材料

“连着用”是指通过合理设计,将实验材料在多个生物实验中连续使用,从而使得实验材料得以充分利用。前面所述,将金叶假连翘连续用于“制作叶片的临时切片”“观察叶片的结构”和“观察叶片的下表皮”三个实验中,就是一个“连着用”生物实验材料的例子。光合作用的探究是七年级生物学课程的重要内容,其中的“光合作用需要光照”“光合作用的a物是淀粉”和“光合作用需要叶绿体”几个探究实验可以合并成一个实验,并以青菜秧(即幼嫩的小青菜)为材料。将根部完好的新鲜青菜秧浸于清水中培养一段时间,待其生长正常后,避光放置24 h以将其贮藏的淀粉耗尽,再取出实验组放在强光下照射3 h,对照组则仍避光培养。从实验组中取一株鲜绿挺拔的青菜秧,从叶片、叶柄基部(白色部分)、叶柄与叶片交界处(带少量绿色)和根部分各取一小段,叶柄和根部纵切成薄片;将上述从实验组所取的四部分材料分别放入盛有酒精的小烧杯,利用水浴加热脱去绿色;待叶片绿色褪尽,取出材料置于培养皿中用清水漂洗干净后分别滴加1~2滴碘液,静置0.5~1 min后观察颜色变化;再取对照组绿色挺拔的样本重复以上实验步骤。分析实验组与对照组之间的差异,可以得出光合作用需要光照的结论;分析绿色部分(叶片和叶柄上部)与白色部分之间的实验结果差异,可使学生明白叶绿体是光合作用的场所;分析少数根部出现微蓝色的原因,可使学生知道根部贮藏有淀粉,并通过讨论可知这些淀粉的来源是叶片等绿色部分光合作用的产物。这个实验不仅选用学生熟悉且易得的青菜秧来取代银边天竺葵等较不易大量取材的实验材料,而且还将青菜秧“连着用”,分别用于三个光合作用系列探究实验,大大提高了材料利用率和实验效益。

4 匀着用,巩固实验效果

在生活中不能“有了一顿充,没有了敲米桶”,在生物实验课上使用生物实验材料,也要省着用、匀着用,其主要目的是留下必要的实验材料,以供重复实验,巩固实验效果。“观察种子的结构”这一实验,要求学生解剖和观察大豆、玉米等种子,识别种子的基本结构,同时学会处理和解剖种子的方法,掌握观察种子结构的程序。如果其中某一实验步骤操作有误或实验方法使用不当,都会直接影响下一步的操作,影响实验效果。实验中,给每位学生都下发了三个大豆种子和玉米种子,安排学生先用其中的大豆种子和玉米种子各一个实施实验后进行小结和评价。结果发现:不少学生在大豆种子的种脐对侧用解剖刀划小口时力度太大,把胚都给切得破损了,严重地影响了观察效果;不少学生不是纵向切开而是横向切开,玉米种子,严重地影响了下一步滴加碘液进行观察的实验操作。为此,教师让学生再用剩下的种子进行重复实验,从而纠正了第一次实验的错误操作,巩固了实验效果,很好地达到了实验目的。又如,“解剖和观察花的结构”分组实验中,教师给每一组都提供了2或3朵虫媒花,但都安排学生先用一朵花按步骤进行解剖和观察,经过对实验的小结评价后,再用剩下的1~2朵花重复实验一两遍,最终让学生真正认识花的基本结构,掌握解剖和观察花结构的方法。

5 巧着用,创新生物实验

“巧着用”,也就是巧妙使用生物实验材料,可以创新生物实验,提高课堂效益,并培养学生的创新意识和实践能力。探索光合作用的系列实验,如验证绿叶在光下合成淀粉、检验光合作用释放氧气、验证植物进行光合作用需要叶绿素和检验光合作用需要二氧化碳,都需要太阳光的照射,但由于南方学校授课往往正值梅雨季节,做这些实验时光照不够,所以教师往往就用室内的强光来代替阳光照射。做植物的蒸腾失水实验时,也要求把蒸腾作用实验装置放到温暖、有阳光的地方。没阳光照射时,就可以把该实验装置放到家庭生活中常用的浴霸灯光下照射一段时间,让植物体内的水分在温暖的强光下能够以水蒸气形式散失到体外。“巧着用”生物实验材料,不仅能够创新常见的课堂实验,还能够创设学生趣味实验。将新鲜紫背菜(又名观音菜、紫背天葵等)的叶片放入盛有适量清水的容器里(清水要浸没叶片)进行加热,其背面的紫红色素溶于清水中,清水变为紫红色。在这呈紫红色的液体中滴加适量酸醋,可观察到随着酸醋量的增加,液体渐渐变得偏红;而向紫红色液体中滴加适量配制好的碱性洗衣粉液,则可观察到随着碱性洗衣粉液的增加,液体渐渐变得偏蓝。巧妙使用紫背菜及其他材料创设的这个趣味实验,能让学生直观地认识到紫红色素能随着细胞液的酸碱度不同而改变颜色,不仅激发了学生的学习兴趣,还培养其创新和实践精神。

又如,将几片叶脉清晰而坚韧的叶片完全浸没于200~300倍碱性洗衣粉溶液中煮沸5~6 min,放置24 h后取出叶片冲洗干净,并用牙刷在水流中刷去叶肉组织部分,即可观察到剩下的白色叶脉部分。这个实验运用家庭常见的洗衣粉巧妙处理叶片,让学生清楚地观察到叶脉;在此基础上进一步将此叶脉贴在玻璃板上晾干即可制取叶脉书签,能让学生亲身体验到创设实验和实践操作的内在乐趣和实用价值。

参考文献:

[1] 刘恩山.生物学(八年级上册)[M].北京:北京师范大学出版社,2013:84-85.

篇4

关键词 造林树种;叶片;解剖分析;干热河谷;元谋段

中图分类号 S718.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)09-0167-02

金沙江干热河谷区元谋段作为干热河谷最为典型的一个代表,干热的气候条件使生态环境恶化,森林覆盖率不足1%,水土流失严重,自然条件恶劣,是我国造林极端困难的少数几个地区之一。干热河谷一般最冷月均气温>12 ℃,最热月均气温为24~28 ℃,日均温≥10 ℃的日数大于350 d,植被以木棉(Bombaxceiba)、余甘子(Phyllanthusemblica)、黄茅草(Heteropogoncontortus)等干旱稀树灌草丛植物群落为主,土壤为燥红土的河谷地区[1-5]。长期以来,该地区造林树种单一,成活率极低。因此,选择适合干热河谷造林抗旱树种,提高造林成活率已成为该区生态恢复的首要任务。从“八五”期间开始,干热河谷主要造林树种水分生理生态学的研究也取得了较大的进展,研究揭示了相思、合欢类等干热河谷适生树种具有特殊的水分平衡机制和较强的水分吸收能力[6-8]。为进一步探讨典型造林树种的抗旱机理,本文选择5个树种为试材进行解剖学观察,探讨叶片组织结构解剖及其与干热环境的关系。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料于2004年2―3月取自元谋干热河谷区海拔1 100~1 250 m人工林或天然次生林内,年均温达21.9 ℃,最热月均温在28.5 ℃(6月),最冷月均温15.9 ℃(12月),≥10 ℃的年积温为8 552.7 ℃,年均降雨量615.1 mm,干湿季节分明,5―10月降雨量占全年的94.6%。坡度平缓,土壤为燥红土,自然植被以稀树灌草为主。样本选取各个群落中不同管理干部下生长良好的优势植株,树种有五年生的滇刺枣(Zizyphus mauritiana Lam.)、绢毛相思(Acacia holosericea A.Conn. ex G. Don.)和新银合欢(Leucaena leucacephala(Lam.)De Wit),十二年生的马占相思(A.mangium Willd.)和苏门答腊金合欢(Acacia glauca(L.)Moench)。

1.2 试验方法

采集植株上层各个向光处不同方位的成熟叶5~10片,FAA固定液固定,石蜡制片,切片厚5~8 μm,番红-固绿染色,加拿大树胶封藏,LEICA显微镜观察照像,显微测微尺测定,所有测量数据均为10个视野的平均值,每项指标测量数据20组,取算术平均值为均值。

2 结果与分析

2.1 滇刺枣叶片解剖结构观察

滇刺枣叶片包括上表皮、上栅栏组织、下栅栏组织、海绵组织与下表皮,叶厚253 μm。上表皮细胞方形,下表皮细胞圆形,排列紧密,内含较多单宁等内含物,尤其是下表皮;细胞外角质层不明显。1层上栅栏组织细胞较长,占整叶1/2以上;细胞排列紧密,叶绿体含量很丰富。海绵组织细胞圆形,细胞排列较紧密,细胞间隙较小,在一定区域形成空腔,内有小叶脉通过,紧靠下栅栏组织细胞内含物丰富。1层下栅栏组织细胞较短,排列紧密,叶绿体含量较丰富。叶主脉较发达:上下表皮细胞圆形,排列紧密,其外角质层很厚。上下薄壁组织较发达,上下薄壁组织许多细胞内含有较多结晶等内含物;2个维管束,1个较厚的由韧皮部与木质部构成,韧皮部内还含有较多结晶;较薄的1个韧皮部与木质部均很小,韧皮部内同样有结晶;2个维管束周围有1~2层含有较多内含物的薄壁细胞构成维管束鞘细胞。

2.2 绢毛相思叶片解剖结构观察

绢毛相思叶片由上表皮、上栅栏组织、海绵组织、下栅栏组织与下表皮组成,叶片厚274 μm。表皮细胞圆形或方形,排列紧密;表皮细胞外披很厚角质层,厚约4.1 μm;上、下栅栏组织细胞为2~3层,排列紧密,大小整齐,长条形,各占1/3叶厚,细胞内充满了叶绿体;但在叶脉维管束通过的地方常常缺失而被维管束的韧皮纤维细胞所取代;海绵组织细胞为长椭圆形,较大,6~7层细胞,细胞排列紧密,无细胞间隙,紧靠上下栅栏组织的1~2层细胞内含物丰富,多为单宁等。海绵组织细胞内有叶脉通过,该叶由于是平行脉序,无主脉分化,整叶中6条支叶脉明显发达,3条较大,3条较小。较大支脉,较厚的角质层下是小而圆形的表皮细胞,表皮下是2~3层壁木栓加厚的薄壁组织。其内是较厚的2个半圆形较多层的韧皮纤维组织、韧皮部与木质部都较发达,在2个近圆形的相对的维管束内夹着2~3层的薄壁细胞。

2.3 马占相思叶片解剖结构观察

马占相思叶片由上表皮、上栅栏组织、海绵组织、下栅栏组织与下表皮组成,厚约374 μm。表皮细胞方形或长椭圆形,排列紧密,具有很多表皮毛,下表皮较小呈圆形,含有较多单宁等内含物,少数保卫细胞下具很大气室;角质层厚约5.6 μm;上栅栏组织排列紧密,2~3层大小较一致的细胞组成,叶绿体含量很丰富;下栅栏组织细胞2层,排列同样紧密,少数几个细胞含有少量单宁等物质。海绵组织细胞排列也较紧密,在少数区域有空腔,约由6层薄壁细胞组成;一些细胞中含较多单宁等物质;紧靠上下栅栏组织处1层细胞明显含有较多单宁物质,叶脉维管束较小,维管束外有韧皮纤维,维管束周围并没有单宁等其他物质的存在。叶主脉明显,维管束很发达,表皮细胞壁加厚并有较厚的角质层;上、下薄壁组织细胞较薄,只有3~4层,且内含物丰富,多单宁等物质。薄壁组织内上相互对称的2个半圆状维管束,韧皮纤维组织发达,在2个半圆维管束内夹着2~3层壁加厚的薄壁细胞。

2.4 苏门答腊金合欢叶片解剖结构观察

苏门答腊金合欢叶片由角质层、上表皮、栅栏组织、海绵组织和下表皮组成,平均叶厚144 μm。叶片横断面上下表皮细胞各1层,上表皮由1层排列整齐而紧密的细胞组成,平均厚度5.5 μm,下表皮排列不规则,但细胞间结合也很紧密,细胞内内含物较少。上角质层平均厚度1.8 μm,角质层较厚;气孔的下面有孔下室,气孔密度441.0个/mm2;栅栏组织比较发达,细胞1层,呈长条状,排列紧密,约占叶厚1/2~2/3,均值为75.4 μm,细胞内叶绿体的含量丰富,叶绿体大而多;海绵组织细胞较小,细胞圆形至长方形,排列较为疏松,形成较大的细胞间隙;海绵组织内叶脉维管束较小,分布较疏松,维管束鞘细胞发达木质纤维化;主脉维管束较小,不发达,大小为210 μm,无维管束鞘伸展区,下薄壁组织也不太发达,细胞内有较多结晶,细胞壁稍有加厚。

2.5 新银合欢叶片解剖结构观察

银合欢叶片由上表皮、上栅栏组织、海绵组织、下栅栏组织与下表皮组成,平均厚度为179.0 μm。表皮细胞长圆形,排列紧密,细胞外有角质层;上栅栏组织细胞1~2层,细胞长条状,很长,细胞排列紧密,细胞内含有较多叶绿体,占整叶1/2以上,为110.0 μm;海绵组织不发达,占整个叶片比例小,细胞圆形或不规则形,排列紧密,细胞间隙小。靠近下表皮的一定区域细胞排列较紧密,初步形成下栅栏组织,细胞比上栅栏组织小,1~2层。下栅栏组织内有叶脉通过,并在在很多区域形成气孔腔。叶脉维管束不发达。叶主脉不明显,主脉内维管束不发达,而相对而言上下薄壁组织较发达,由多层薄壁细胞组成,在靠近表皮细胞处2~3层细胞不加厚,但含有单宁等物质。上下薄壁组织不发达,尤其上薄壁组织不存在,为栅栏组织取代;下薄壁组织3~4层细胞,靠近表皮细胞的1层细胞较大,并厚角化;维管束很不发达,大小为230.0 μm,由韧皮部与木质部构成,韧皮部内少数细胞内含有结晶。

3 结论与讨论

研究表明,观察试验中的5种树种叶片厚度在123.0~359.4 μm,比中生植物的厚,叶片都趋于小型化,说明其保水作用强。5个树种叶角质厚在1.1~14.4 μm,此种较厚的角质层可以抑制蒸腾失水,保持体内水分,同时还有机械支撑作用;叶下表皮中散有大量气孔,气孔平置或下陷,较大的气孔密度能使植物光合作用的速率加大,利于散热而避免因热害而使原生质及叶绿体变性;叶片的栅栏组织发达,海绵组织趋于退化,海绵组织与棚栏组织之比在1.03~2.18,发达的栅栏组织可减少强烈的紫外线灼伤;5个树种都具有粗壮主脉,相对输送效率较高,也保证了较为充足的水分供应。从以上研究结果可以看出,这些树种叶片具有显著的旱生结构特征。

这5个树种都是源于热带亚热带半干旱或半湿润地区,喜光,耐干旱贫瘠。从解剖结构看,其叶片均表现出旱生等面叶特点,多为等面叶;叶片及角质膜厚,气孔密度大,气孔器下陷,厚的角质膜和表皮毛发达,发达的栅栏组织,海绵组织排列紧密,多数植物叶片含晶细胞,贮水组织发达。同时具发达的叶脉,有异细胞组成的维管束鞘,具双生韧皮部,叶内具有发达的木质部外纤维。这些特征与干热环境相适应,是这些树种对干燥或强光生境的长期适应的策略。

4 参考文献

[1] 金振洲,欧晓昆.元江、怒江、金沙江、澜沧江干热河谷植被[M].昆明:云南大学出版社,云南科技出版社,2000.

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[6] 高洁,张尚云,傅美芬,等.干热河谷主要造林树种旱性结构的初步研究[J].西南林学院,1997,17(2):59-63.

篇5

让学生清楚生物实验观察的具体任务是培养初中生观察能力的先决条件。只有当教师制定好观察计划之后,学生才能根据这个计划去进行仔细的观察,从而有效提升实验观察的针对性。比如,在进行“观察叶片的结构”这个教学实验的时候,教师必须要在开展实验以前,告知学生观察的目标与任务:1.观察切片的详细进程;2.采用显微镜观察叶下表皮与叶的横切结构;3.观察叶片下表皮的具体状况。在进行实验的进程中,教师应当结合实验进行的步骤,采用准确、简洁的语言,提醒学生必须要仔细观察的地方,如操作的方法、需要注意的地方等。这样,学生可以明白观察的重点所在,提升观察的效率。当实验完成以后,教师还应当根据观察的目标,采用问题的模式来了解学生观察之后的成果。比如,1.叶片当中哪些细胞中存在绿色颗粒结构?这些颗粒结构是怎样分布的?2.为什么在每次切片完成以后都必须要进行沾水?倘若学生在课堂中能够仔细的观察,上述两个问题的答案都非常容易找到,同时还能够加深学生对于这些知识的印象。

二、指导学生掌握正确的观察方法

运用科学的符合自身特点的观察方法是培养学生观察能力的重要措施。所以,在初中实验教学的过程中,生物教师应当结合实验的具体内容,指导学生去掌握动态观察法、层次观察法以及重复观察法等各种观察方法。比如,层次观察法,主要指学生依照生物实验的特征与目标,在进行观察的过程中从整体到局部的方式,通过循序渐进,逐渐深入,最终达成认知该事物的目标。例如,在进行“观察木本植物茎的结果”教学的时候,教师可以指导学生先宏观地看一下新鲜茎段的外部特点,比如木质部的粗细、茎段横截面的颜色组成以及树皮的结构等。在整体观察以后,学生就能够大体上掌握木本植物的构成,清楚其主要是由木质部、形成层、韧皮部以及树皮等部分组成。之后,教师在指导学生采用显微镜来观察茎段的横截面,仔细观察韧皮部的韧皮纤维、筛管以及木质部当中的木纤维与导管和形成层当中的细胞排列情况。在学生观察完以后,教师可以采用多媒体来向学生展示茎横切面的放大照片,让学生进行对比参考。通过细致入微的观察以后,学生就能够全面的认知木本植物茎的主要结构。当学生已经观察完成之后,教师则应当利用之前展示的图片,详细向学生讲解茎的每个结构的主要作用,比如形成层不断侧向分裂增生、加粗树干以及筛管自上而下运输有机物为植物供养料等。如此,学生就能够将自己所观察的结果与教师所讲的功能进行结合,进一步加深自己对于知识的印象。

三、帮助学生养成良好的观察习惯

(一)做好观察前相关的知识准备

生物实验就是针对生物知识所实施的验证。学生在观察实验以前,其自身提前准备的知识越充分,对于知识的认知就越深刻,在观察实验的过程中收获的也就越多。比如,在进行鱼鳍的血液流动实验当中,要求学生把浸满水的棉球包住鱼鳃位置,使鱼能够保持呼吸。但是,许多学生都不清楚浸水棉球的具体作用,把棉球包裹在鱼的其他部位,导致鱼呼吸困难进行不断的挣扎,导致实验遭受影响。所以,学生在开始实验之前,必须提前做好相应的知识准备。

(二)熟悉实验的基础操作

学生在观察生物实验之前,必须掌握相关的基础操作与实验的大概流程,才能够保障实验的正常进行。比如,需要显微镜操作的实验,学生应当提前学习注意事项(准确对光、调镜头),观察时眼睛的动作(两只眼睛同时睁开),放置位置(桌面略偏左),握取镜动作(左托右握)。此外,学生还应当学习显微镜相关设施的操作方法,比如,装片与切片的制作方法等。所以,学生在日常的学习中应当不断加强自身的操作训练,掌握相关的技术,不然就会因为自身的操作问题影响实验的结果。

(三)观察中结合自身的思维

在观察实验的过程中,学生要进行深入的思考,才可以透过实验的表象看清本质。否则,就只能停留在表面水平。所以,生物教师在实验的过程中应当针对学生进行指引,通过提出具有启发性的问题,让学生根据这些问题去进行观察与思考,最终通过适当的点拨,把学生的思维逐渐引向实验的本质。

(四)科学地记录实验结果

篇6

姓 名 学 号 教 师 成 绩 日 期 20xx 年 5 月 10日

实验典型液压回路系统综合实验

时间:地点: 学时数:

一、实验目的意义

通过拆卸,拆卸、组装若干液压阀,观察认识液压与气压元件中液压泵和控制阀的结构;并通过人造板热压机(或冷压机)现场操作、观察,加深了解热压机(或冷压机)结构原理、液压系统,掌握实际操作能力;请学生自行设计一个调压回路或调速回路并分析其工作原理,加深对典型液压回路的认识和动手设计能力;并依据某一人造板产品拟定工艺要求、调整确定操作控制程序,以锻炼综合应用能力。

二、实验方法(工艺设计与计算)

1)现场操作并观察热压机(或冷压机),分析其传动系统,液压与电器控制方法与构件,熟练其工作原理。做好结构简图、传动系统、液压与电器控制系统的记录(手工画草图)。

2)设计一个典型液压调压回路或调速回路,并说明其结构,分析其工作原理;

3)依据某一人造板制品拟定工艺要求、调整确定操作控制程序。

三、实验主要仪器与试剂

游标卡尺、活动扳手等工具、液压基本回路(应具有定量泵、油缸、管路,并备有溢流阀、节流阀、换向阀,可供选用)、液压控制元件、实验压机或生产压机。

四、实验主要过程(操作与要求)

利用齿轮泵、叶片泵、柱塞泵与液压控制阀实物进行拆卸组装;

按每组每人拆卸齿轮泵、叶片泵(或柱塞泵)各一个,要求:

(1)拆卸过程采用边拆边记,分元件写出拆卸零部件,过程图并手工画出结构简图,量好主要尺寸;组装按先拆后装的顺序进行。如齿轮泵拆卸, 零部件依先后排序为:端盖、密封件、一对齿轮、泵体,思考其如何工作,如何产生泄漏三途径和困油现象?

(2)分别整理写出齿轮泵、叶片泵的工作原理,并画出齿轮泵、叶片泵的结构简图(要求标注实际主要尺寸)。

(3)写出其它元件的拆卸观察结果。

五、实验原始数据记录与结果计算

齿轮泵中,齿数Z=9,两齿轮轴距离d=40mm,端盖螺栓孔直径d1=6mm,

齿轮分度圆直径da=49mm,齿轮轴直径d2=14mm,模数m=5。

叶片泵中叶片数=9,叶片尺寸长=15mm,宽=10mm,厚=1mm

六、实验的分析与讨论

齿轮泵的工作原理:齿轮泵的壳体内装有一对外啮合的齿轮,齿轮两侧靠端盖封闭。壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封的工作腔。当齿轮按某个方向旋转时,右槽吸油腔由于啮合着的轮齿逐渐脱开,密封工作腔容积逐渐增大,形成部分真空,邮箱中的油液被吸进来,并随着齿轮旋转。当油液到达左侧压油腔时,由于轮齿在这里逐渐进入啮合,密封工作腔容积不断减小,油液便被挤压出去,吸油区和压油区是由互相啮合的轮齿、端盖以及泵体分隔开。

齿轮泵的优缺点:外啮合齿轮泵的优点是结构简单,尺寸小,质量轻,制造方便,价格低廉,工作可靠,自吸能力强,对油液污染不敏感,维护容易。缺点是一些机件要承受不平衡径向力,磨损严重,泄漏大,工作压力的提高受到限制,且它的流量脉动大,因而压力脉动和噪音都较大。

齿轮泵工作时有三个主要泄漏途径:齿轮两侧面与端盖间的轴向间隙;泵体孔和齿轮外圆间的径向间隙;两个齿轮的齿面啮合间隙。其中对泄漏量影响最大的是轴向间隙,因为这里泄漏面积大,泄漏途径短,其泄漏量可占总泄漏量的75%---80%。轴向间隙越大,泄漏量越大,会使容积效率过低;间隙过小,齿轮端面与泵的端盖间的机械摩擦损失增大,会使泵的机械效率降低。泄漏是影响齿轮泵高压化的主要障碍。解决泄漏问题的对策是选用适当的间隙进行控制:通常轴向间隙控制在0.03mm--0.04mm;径向间隙控制在0.13mm--0.16mm。高压齿轮泵往往通过在泵的前、后端盖间增设浮动轴套或浮动侧板的结构措施,以实现轴向间隙的自动补偿。

齿轮泵工作时,为了保证齿轮泵的齿轮平稳地啮合运转,吸、压油腔严格地密封以及连续地供油,必须使齿轮的啮合重迭系数大于1。这样,当前一对齿尚未脱开啮合前,后一对齿就开始进入啮合,依此类推进行工作,这样就会产生困油现象。解决办法通常是在浮动侧板上开卸荷槽,卸荷槽开法是在高压啮合区开槽,使得啮入时形成的高压油流入压油区,也就是压油口,而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通,这样就解决困油现象。

叶片泵分为双作用泵和单作用泵:转子、定子、叶片和配油盘等组成。定子内壁近似椭圆形。叶片安装在转子径向槽内并可沿槽滑动,转子与定子同心安装。当转子转动时,叶片在离心力的作用下压向定子内表面,并随定子内表面曲线的变化而被迫在转子槽内往复滑动,相邻两叶片间的密封工作腔就发生增大和缩小的变化。叶片由小半径圆弧向大半径圆弧

处滑移时,密封工作腔随之逐渐增大形成局部真空,于是油箱中油液通过配油盘上吸油腔吸入;反之将油压出。转子每转一周,叶片在槽内往复滑移2次,完成2次吸油和2次压油,并且油压所产生的径向力是平衡的,故称双作用式,也称平衡式。

篇7

【背景介绍】

四川省第四届初中教育教学研究共同体活动中,生物学科论坛围绕“重要概念教学策略研究”的主题,开展同课异构活动,来自四川省不同学校的六位优秀的生物教师进行了课堂教学展示和研究。大会特邀湖北省武汉实验外国语学校的程颜老师展示了一节示范课。

【教材分析】

人教版七年级上册《绿色植物与生物圈的水循环》涵盖植物对水分的吸收和运输、植物的蒸腾作用以及绿色植物参与生物圈的水循环三个主题。本节内容包含的知识点较多:如导管的功能,叶片的基本结构层次,气孔的结构和功能,蒸腾作用的意义等。学生的分组实验要求也比较高,需要学生在熟练使用显微镜的基础上练习徒手切片观察叶片的结构,以及制作叶片下表皮临时装片观察气孔的形态和分布。为了便于教学,我把教材内容次序略作调整,安排2课时完成:第1课时,通过观察植物散失水分的现象,引导和启发学生寻找叶片中散失水分的结构。通过练习徒手切片,制作并观察蚕豆叶片的临时切片,描述叶片的基本结构,再通过制作菠菜叶下表皮的临时装片,知晓气孔的结构与开闭机制,认同气孔是水分进出叶片的“门户”和气体交换的“窗口”。从而引入蒸腾作用的概念。第2课时,从教材的“观察与思考”切入,首先认知导管的存在与功能,明确水分在植物体内的运输路线;然后通过设问“水如何从低处往高处流”以及资料分析玉米一生耗水量的分配,引导学生讨论蒸腾作用的意义;最后通过生物圈水循环的示意图,分析绿色植物如何参与其中,使学生进一步认识绿色植物在生物圈中的重要作用,强化保护绿色植物,人人有责的意识。

【教学实录】(第2课时)

一、复习引入,巩固蒸腾作用的概念

师:上节课我们学习了植物的蒸腾作用,那什么是蒸腾作用?

生:水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用。

师:记忆准确。蒸腾作用散失的水主要是通过植物叶片的什么结构进入大气中的?提示一下,我们上节课观察菠菜叶下表皮装片时,显微镜下一个个的“小嘴巴”是什么?

生:气孔,水是通过叶片的气孔散失到大气中的。

二、观察思考,找寻水分在植物中的运输路线

师:大家都知道,叶片中散失的水分来自于植物的根,那么根从土壤中吸收的水分,是如何运输到叶片的呢?

(大部分学生都知道是通过茎里的输导组织将水分从根运输到叶片,有一位同学答道是靠导管运输的。)

师:导管。这位同学记忆力真棒,我们在学习植物的基本组织时,教材就是以导管为例来讲述输导组织的。今天我们就来亲自动手找一找导管在哪里吧!

(教师出示课前准备的浸在红墨水中的芹菜,指导学生观察芹菜的叶和茎有无颜色的变化。)

师:大家不妨把茎横向切成小段,看看你能发现什么?再纵向切开每一小段,找寻红墨水在茎中的运输路线。请一定注意解剖刀的正确使用方法。

(学生开始观察活动,教师巡视指导)

生:横切面上有一些红色的圆点,从红色圆点纵切下去,发现了一根红色的管道。

师:观察的非常仔细,红色的部分包含了一根根中空的管道,形态和我们喝饮料的吸管极为相似,我们叫它导管。导管不仅分布在植物的茎中,根和叶脉中也有。这些导管相互连接在一起,形成了水分运输的管网,同时溶解在水中的无机盐也随之运输到植物的各个部分。

(教师出示水分在植物体内运输途径示意图)

师:现在哪位同学能上来,在示意图的提示下,描述一下水是如何在植物体内运输的?

生:首先植物的根从土壤中吸收水分,然后水分通过根、茎、叶中的导管运输到植物体的各部分,最终叶片中的水会通过气孔散失到大气中。

师:思路清晰,讲得非常好。我来补充一下,土壤中的水是通过根毛细胞进入植物体。

(教师在学生回答时板书如下:)

师:大家发现了吗,在植物体内水是沿着什么方向运输的?

生:从低处向高处运输。

三、设疑推进,共同探讨蒸腾作用的意义

(一)模拟实验,演绎“蒸腾拉力”

师:自然界中水都是从高处向低处流,而在植物体内,水却能从低处向高处走,大家想想生活中有没有类似的现象?

生:高楼里的自来水,能从一楼到六楼。

生:喝饮料用吸管能把水吸到高处。

……

师:自来水是在水泵加压的情况下才能从低处向高处流,可是植物的“水泵”在哪里呢?我们再来看看一株玉米从出苗到结实的一生中耗水量的分配表,你又能发现什么呢?

生:玉米一生通过蒸腾作用散失到大气中的水分大约有202 kg,占到耗水总量的98.96%,而自身真正需要的水只有2 kg左右,仅仅占到耗水总量的1%左右。

师:为什么从土壤中吸收的水大部分又通过蒸腾作用散失了呢?这不会是一种浪费吗?

(学生分组讨论,面露难色,无人回答。)

师:这个问题确实难度系数大,那么我们就先来看看“海绵如何吸到水”这个有趣的实验吧。

(教师出示一块干燥的海绵块,把它放入盛有水的水槽中,让它吸饱水。同时课件展示这个过程)

师:海绵块A能很快的吸到水,因为它是干燥的、缺水的。如果海绵块A是已经吸饱水的状态,它还会继续吸水让水槽里的液面下降吗?

生:不会。

(教师出示另一块相同大小的干燥的海绵块B,将它放在原先已经吸饱水的海绵块A的上方。)

师:现在我还有一个干燥的海绵块B,如果垂直放在海绵块A的上方,请同学们推测实验结果。

生:海绵块B会从海绵块A吸水,水槽液面下降。

师:再同样放置一个海绵块C,实验结果如何?

生:海绵块C会从海绵块B吸水,水槽液面持续下降直到海绵块C吸饱水。

(教师同步课件演示)

师:同学们的推理能力非常不错。现在没有干燥的海绵块了,我还想让这三块海绵源源不断的吸水,使水槽液面下降,你们能帮我吗?

生:可以把海绵块C里的水拧干,使它变回干燥的状态就又可以吸水了。

师:大家非常聪明。“海绵如何吸到水”其实是一个模拟实验,大家能告诉我,海绵块A、B、C分别模拟了植物的什么器官呢?

(学生们恍然大悟,迅速迁移到海绵块A模拟植物的根,海绵块B模拟植物的茎,海绵块C模拟植物的叶。)

师:植物不能像我们用手拧干水,大家想想它会用什么方式来“拧干”叶片中的水分呢?

生:通过蒸腾作用来散失水分。

师:叶片中的水通过蒸腾作用散失到大气中,使叶片总是处于缺水状态,叶片自然会向靠近它的茎吸收水分,茎缺水就向根吸收水分,于是产生了一种向上的蒸腾拉力,植物体内的水就能从低处向高处走了。所以蒸腾作用散失大量的水分对植物体是不是一种浪费呢?

生:蒸腾作用帮助植物从低处向高处运输水分,散失的水不是浪费呀!

师:确实不是浪费,蒸腾作用不仅帮助植物从低处向高处运输水分,而且还可以促进溶解在水中的无机盐的运输。

(二)创设情境,感受蒸发散热

师:蒸腾作用还可以帮助植物度过炎炎夏日。大家不妨把自己想象成一株植物,烈日当空,你不能躲进空调房,也不能使用遮阳伞,站在室外的你身体会发生什么变化?

生:会晒黑;会出汗;会中暑……

师:人出汗是可以降低体温的。汗液在体表从液态蒸发成气态的过程中是会从体表带走热量的。大家可以借助蒸发速度更快的酒精来感受一下。

(教师拿出盛满酒精的小烧杯,让学生用手指蘸取酒精,放在空气中体会凉意。)

师:你们现在能理解植物怎样在烈日下给自己降温了吗?

生:蒸腾作用在散失水的过程中,会带走体内的热量,降低自身的温度。

(教师让学生总结蒸腾作用的意义,承上启下。)

四、图文分析,感悟植物与人类的关系

师:植物的蒸腾作用对植物自身的意义非同一般,而植物体内散失到大气中的水最后到哪里去了呢?

(教师出示生物圈水循环示意图)

师:请同学们从图片中找找自然界里水以什么形式存在?

生:海洋里的海水,湖泊、河流里的淡水,空气里的水蒸气,还有冰山上的冰。

……

师:大家不要忘记还有地下水。水在生物圈中以气体、液体和固体三种形式存在,湖泊、海洋里的水蒸发到大气中形成云,在合适的条件下以降雨或降雪等形式落回地面,形成一个循环。绿色植物参与其中了吗?

生:绿色植物通过根吸收水分和蒸腾作用参与了生物圈的水循环。

师:绿色植物的蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水。其实植物对自然界的贡献远远不止这些,你们能举出更多的例子吗?

生:绿色植物的根能固定周围的泥土,减缓水土流失。

生:植物能够制造氧气。

生:森林还能调节气候。

……

师:不错,植物的茎叶还能承接雨水,同样能减缓水土流失,而且枯枝落叶像海绵一样吸纳更多雨水,贮备丰富的地下水……据估计,森林能把50%-80%的降水转入地下,一万亩森林的蓄水能力相当于一个100万立方米的水库。一公顷林地比裸地可以多储水3000立方米,而且土壤流失会相对减少60﹪左右。一座森林就是一座绿色的水库。

生:森林为我们作出了巨大的贡献,绿色植物是我们的朋友。

篇8

关键词:榫头定位;偏移;扭转;叶片型面

中图分类号:F41 文献标识码:A

1传统的卧式型面样板检测与创新设计后的立式综合检测的优缺点

卧式型面测具检测叶身型面轮廓度,必须借助型面样板,通过型面样板与叶身或型面测具肋下基准面透光的方式来人为观察判断,使用时极容易产生误差,人为因素影响较大。偏斜检测机构,是通过平板绕转轴旋转,由挡销和平板之间的线性值控制确定的;扭转机构是通过台阶式插销的直径差来实现检测要求的,两种机构都只能控制极限值,该测具加工制造相对简单,但对叶片的位置度检测不够全面,人为因素影响较大,而且不能读出偏差的实际数值。综上所述,传统的卧式型面测具,仅适用在各项性能要求较低余量大的小批量叶片生产的工序中使用。创新设计后的立式型面综合测具,采用立式装夹定位能克服卧式测具的叶身容易变形,实现各截面检测样板限位导向滑动,在同一定位夹紧状态下检测出叶片型面的综合偏差,采用直线运动导轨,偏移和扭转在转台上实现,支座平移,百分表可测得叶片进、排气边方向的位移变化值,转台旋转,百分表可测得角度变化值,叶身盆、背方向的变化量由两侧的百分表测得。创新前、后如图1(a)、(b)所示。

2立式综合型面测具的结构及检测方法

目前各机种叶片的型面精度要求越来越高,为了更好的满足设计要求,立式型面综合测具的偏移、扭转不但测量精度提高,而且还能读出实际的偏移、扭转误差值。立式综合型面测具的结构如(图1)(b),主要由以下几部分组成:①定位及夹紧机构;②偏移、扭转机构;③确定截面位置机构及型面样板;④测量机构。定位及夹紧机构:为了便于叶片叶型测量,将叶片立式放置,用叶片榫头部分定位,即叶片榫头两侧面、底面和一端面,为了安装和取出叶片方便,采用楔块原理定位的结构,使叶片定位夹紧力比较稳定。当安装叶片时,向前转动螺钉推动楔块来实现叶片定位;取出叶片时,只要向后转动螺钉拉动楔块向外移动,就可以将叶片取出。①偏移、扭转机构;②偏移机构采用直线运动导轨,结构简单,使用方便。叶片的理论位置由插销实现,拔下插销由底板前后的可调螺钉推动支座在底板上滑动,两侧的板条作为导轨,支座带动完全定位的叶片在导轨中移动,实现叶片进、排气边方向的偏移,前方装有一个百分表,反映叶片沿进、排气边方向位移的真实值。

扭转机构是用偏心轴带动转盘绕叶型理论中心进行旋转,转盘下方带有旋转轴,理论位置用台阶限位块控制,台阶限位块位于转盘正前方的键槽内,转盘右侧中心装有测量销,百分表接触到测量销的表面。当台阶限位块下移,转盘旋转,百分表反映旋转角度的线性值,完成测量后,由底板后方的弹簧装置将转盘复位到原始状态。

(1)确定型面位置机构及型面样板

叶片各截面的位置由测具两侧的两对立板上的定位槽确定,槽宽和槽高与样板的宽度和高度保证滑动灵活的较小配合间隙,当各截面叶盆、叶背型面样板的后端面与两对立板的外侧面齐平时,为叶片各截面原始型面的位置。通过测量各截面型面样板的后端面与两侧立板外侧面的相对差值,直接读出叶片各截面叶盆、叶背方向的误差值。叶片型面样板的型面部分由UG直接采点形成,提高了设计效率和型面形成的准确性,而且直接在三维模型中生成,可以直观的观察出样板与叶身是否发生干涉,尤其是样板的倒棱方向。

(2)测量机构与综合误差的检测

测量机构由三部分组成,有叶片进、排气边方向的偏差测量机构,有叶片扭转角度的线性测量机构,还有叶片盆、背方向的偏差测量机构。叶片进、排气边方向的偏差测量由底板前方的百分表实现。当插上插销时,百分表调零,拔下插销,转动底板前后的可调螺钉推动支座在底板上滑动,百分表反映叶片沿进、排气边方向的偏差值。叶片扭转的角度值由测具右前方的百分表实现。当台阶限位块处于转盘位置时,百分表调零,当台阶限位块下移,转盘旋转,百分表反映旋转角度的线性值,完成测量后,由底板后方的弹簧装置将转盘复位到原始状态。

扭转角度换算关系式为:а=arctg(X/L)

其中:а为叶片扭转角度;X为百分表读数值;L为叶片旋转中心至百分表测量头中心的距离。

叶片叶盆、叶背方向的偏移由型面样板移动的位移确定,位移的数值由两侧杠杆机构上的百分表读出。杠杆机构叶盆、叶背两侧各有一套,具有上下移动的可调功能,实现每个截面偏移量的测量。当杠杆的触头与立板外侧面接触时,百分表调零;当杠杆的触头与各截面型面样板后端接触时,反映叶片叶盆或叶背的偏差值。

参考文献

篇9

关键词:板栗(Castanea mollissima Blume);雄花序;雄花;解剖结构;小孢子囊

中图分类号:S664.2;Q944.58 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)13-3090-04

Growth and Development of Staminate Inflorescence and Anatomic Observation

of Male Chestnut Flower

CHEN Juan, Nie Yu-ting, Liu Jin, Yao Hong-yan, CHENG Shui-yuan

(Key Laboratory of Economic Forest Germplasm Improvement and Resources Comprehensive Utilization of Hubei Province/ College of Chemistry and Life Science, Huanggang Normal University, Huanggang 438000, Hubei, China)

Abstract: The growth and development of staminate inflorescence and anatomic structure of male chestnut flower were observed. Results showed that staminate inflorescence on the base of branch formed first, then upward successively. About 50 days were needed from the formation of staminate inflorescence on the base of branch to fully develop the staminate inflorescence on the top of the branch. On the same staminate inflorescence, male flower clusters of the base formed first, then upward successively. About 20 days were needed from the formation of staminate inflorescence on the base of the male flower cluster to fully develop the staminate inflorescence on the top of the branch. 5~7 male flower formed a cluster, the flower number in a cluster was odd number usually, one on the top and each two parallelly arranged downward. The flower on the top came into bloom first, and then downward successively. The flowers parallelly arranged came into bloom at the same time. Sporangium of male flower of chestnut was monolocular. There were a large number of pollen grains in the sporangium. There were large differences between the development process of different sporangium in one male flower. Chestnut had larger quantity of male flowers and pollen and long period of pollination compared with female flower. It is remained to be further studied whether was necessary for anemophilous pollination.

Key words: chestnut(Castanea mollissima Blume); staminate inflorescence; male flower; anatomic structure; microsporangium

板栗(Castanea mollissima Blume)为壳斗科(Fagacea)栗属(Castanea)植物,原产于中国。板栗的适应能力极强,耐干旱,耐瘠薄,能在荒山、沙滩大量发展,且具有较高的营养和药用价值,使之成为中国很多山区种植业结构调整,实现农民增收致富的首选经济树种之一,被誉为“铁杆庄稼”[1]。生产上认为,板栗的雄花极多,雌花相对很少,雌花与雄花之比可达1∶2 000~1∶3 000[2],而且板栗雄花序先于雌花形成,在营养分配、输导上不利于雌花的孕育,是限制板栗产量形成的关键因素,弄清板栗雌雄花分化和发育的规律及机理,调控板栗形成较多的雌花,对于提高板栗产量非常重要[3]。对于板栗花芽分化的过程前人已开展了一些研究,如任立忠等[4]指出板栗的花芽孕育期一般在6月中下旬至8月中下旬,雄花的形态分化可持续10多个月,而雌花只有2~3个月。白志英等[5]发现板栗雄花中有退化的雌蕊,并认为在花芽原基分化时,如果采取一定的措施,可以使之向两性花的方向发展,多产生结实花。张林平等[6]观察了板栗雌花簇分化的过程,也有不少学者研究了施肥及喷施激素等对雌雄比例的影响[7-12]。然而由于板栗芽的组成复杂,从冬前形成芽到第二年花序形成之间,从外在形态上是一个怎样的变化过程,以及其与内部结构的对应关系如何,都还不是很清楚。同时,对板栗雄花分化过程虽然有了一些研究[5],但是成熟雄花的结构尤其是内部孢子囊的结构还报道很少,为此,通过对板栗花序发育过程进行观察,并通过石蜡切片技术研究了板栗成熟雄花内部孢子囊的形态结构,旨在为板栗雄花的发育及其与雌花簇形成的关系研究打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

板栗来源于黄州市新港三路橘子园内生长健壮的板栗树,定期对板栗雄花序发育规律进行观察统计并拍照记录,同时采集一定发育时期的板栗雄花序直接解剖通过体视显微镜观察其结构。

1.2 雄花及孢子囊结构的观察

采用石蜡切片法对雄花及孢子囊的结构进行观察。选择一雄花序基部尚未完全开花的雄花簇,将其从花序轴上用镊子小心地取下,并用FAA固定液固定24 h后进行乙醇梯度脱水,二甲苯逐级透明,石蜡包埋,Leica RM2145半薄切片机切片,苏木精-伊红染色,Nikon eclipse E200光学显微镜下观察花药内部结构,并用Tiger ProMedia系统摄像。

1.3 花药中色素吸收光谱的测定

选择包裹于花朵内部的花药100个,用镊子小心地将其取出,并用80%的丙酮研磨提取,用Agilent Cary 100紫外-可见分光光度计测定其吸收光谱。

2 结果与分析

2.1 板栗雄花序生长发育规律

观察结果表明,分化雄花序的芽冬前包裹在多层芽鳞中越冬(图1a),3月上旬芽体开始萌动,芽鳞逐渐脱落,首先露出的是基部叶片的托叶,基部叶片托叶较大,紧紧包裹在叶片原基外侧(图1b),3月中上旬可见叶片露出(图1c),剥开托叶和叶片(图1d)可见叶腋处有小的突起状结构(图1e),可能为雄花序原基,4月上旬可见基部雄花序伸出叶片(图1 f、1g),并随着时间的推移依次向上进行,枝条顶部雄花序最后露出叶片,5月10日前后可见部分枝条基部雄花序的基部花簇开始露出花丝(图1h),5月20日前后可见基部3~4个雄花序上雄花全部开放,完全开放的雄花花丝伸直,花药位于花丝顶端,露在整个花序的最(图1i)。每个结果枝上雄花序的数量5~13个不等,雄花序轴长5~25 cm,一般中部雄花序轴比基部和上部雄花序轴长,顶部几个雄花序基部可分化出雌花簇(图1i)。一个结果枝上从基部雄花序开始生长至最顶部一个雄花序发育完全需要50 d左右,而从基部雄花序开始开花至顶部雄花序完全开花需要20 d左右。

2.2 板栗雄花在雄花序上的着生规律及开花顺序

试验统计表明,板栗雄花5~7朵成一簇,组成聚伞花序,50~200个不等的聚伞花序着生在同一花轴上形成荑花序(图1h)。花序轴上一个花簇中雄花的朵数以基数和顶部较少,中间较多,平均一花轴有雄花500朵左右。雄花簇开花的顺序为从基部逐渐向上进行,顶部雄花簇最后开放,属于无限花序(图2a、2b和2c),但也有极少数顶部花提前露出花丝(图2c 箭头所示)。同一个雄花簇中,顶部花最大,中部和基部花呈两两对称排列,中部两朵花体积大于基部两朵花,雄花簇中花朵的开放顺序与荑花序上花簇的开放顺序正好相反,顶端的最先开放,中部两朵花几乎同时开放且均先于基部两朵花开放(图3a)。

2.3 板栗雄花解剖结构

通过对单朵雄花进行解剖,可以看到每朵雄花有萼片6枚,无花瓣,萼片绿色,其上密生绒毛(图3b、3c)。花丝细长而透明,基部密生绒毛,花药淡黄色(图3d),测定花药的有机溶剂提取液的吸收光谱表明内含有少量叶绿素(图4)。

对板栗雄花簇进行石蜡切片制片并平行于花序轴做横切,结果显示,板栗雄花为单被花,这与上述解剖镜下观察结果一致,同一花簇中相邻花朵之间由于相互挤压而使花朵呈不对称结构,顶端的雄花花药几乎都已露出花朵之外,在花被内侧看不到成熟小孢子囊,然而在花朵的基部却仍能看到少数尚未分化完全的小孢子囊,甚至还有一些刚突起的小孢子囊原基,可见是一个无限分化的过程,因此,每朵花中孢子囊数量是不确定的(图5)。

在只有少数花药伸出花朵之外的中部的雄花中观察到有许多小孢子囊(花药或花粉囊),小孢子囊两室,呈近似椭圆形结构(图5),同时在所观察的6个样本中(6朵不同雄花的切片)发现了有一朵花中有一个四室的小孢子囊(图5箭头所示)。

3 小结与讨论

板栗冬前的一个芽在第二年春天天气转暖后就渐渐发育成一个长长的枝条,枝条上有很多的叶片,枝条顶部还会伸展出许多的雄花序,并逐渐伸长分化出雄花,雄花中又分化出很多的小孢子囊和花粉粒,而且有些雄花序基部还分化出雌花簇(图1),每一个新的器官的出现与其芽内部结构之间必然存在着一定的对应关系,任立忠等[4]指出雄花序原基一般在第一年的6月中旬至8月中旬便开始孕育,其形态分化可持续10个多月,而李映志等[13]则将板栗一次花序分为冬前花序和冬后花序,冬前花序原基的形成始于6月中旬,终止于8月中旬,冬后花序原基源于上年8月中旬冬前花序原基停止形成后,茎尖分生组织分化出的腋芽生长锥状原基,可见芽内部结构与花序原基分化发育的对应关系还有待进一步研究。

板栗花器官结构复杂,郭素萍等[14]以及任立忠等[4]都观察到在板栗雄蕊原基中央有一个平坦或稍凸起的结构,认为可能为退化雌蕊的部位。而在栗雌花中也有雄蕊[15],只是在雌蕊柱头之下,避免了自花授粉[4]。但是成熟雄花内部的结构如孢子囊的形态等研究较少,白志英等[5]认为板栗雄花数量多,分化先后进程不一致,是造成其分化持续时间长的原因。观察发现板栗雄花小孢子囊数量多且呈无限分化的趋势,这与白志英等[5]的研究结果一致。

板栗雄花多,雌花少,一直被认为是制约板栗产量的一个重要因素,实际上,板栗雄花序发育持续时间长,不同枝条或同一枝条不同位置的雄花序开花时间不一致,同一花序上不同位置雄花的开花时间也不一致,且其花序原基的形成时间也不一致[13],而板栗雄花序的这种发育规律最后导致不同雄花开花时间不一致,散粉持续时间长,可能是适应板栗雌花发育进程不一致的一种机制。

前人对于板栗成熟花粉粒进行了扫描电镜观察,但对于孢子囊的结构及孢子囊中花粉粒的数量研究较少,通过对雄花的解剖,发现板栗雄花具有绿色的萼片,无花瓣,孢子囊中花粉粒体积小,数量大,大多数学者认为,这是适应风媒传粉的一种特性,然而板栗雌花簇柱头为针状结构,只有顶端很小的面积能够接受花粉[16],仅依靠虫媒很难使板栗充分受精,而通过对板栗雌花序套防虫网试验表明,隔绝昆虫传粉大大减少了柱头上花粉的数量[17]。且也有学者指出,板栗雄花基部有褐色腺体,在盛花期散出特殊香气,能引诱昆虫,主要是甲虫、金龟子、金花虫、蜜蜂等,有虫媒花的特点,在试验过程中也发现板栗雄花序开花时香气浓郁,花序上有多种昆虫,表明板栗也具有虫媒传粉的特性。

总之,板栗雄花多,花粉数量大,开花散粉时间长,对于相对数量较少的雌花而言,是否为适应风媒传粉所需,还有待进一步研究。

参考文献:

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[11] 姜国高,张 毅,刘寄宪,等.关于板栗雌花促成的探讨[J].中国果树,1981(1):3-6.

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[15] 中川昌一.关于果树结果之诸问题(4)[J].农业及园艺,1973,48(7):7-16.

篇10

一、和风细雨,以情激励学生

教育学研究表明:师生情感是提高学生学习效率的非智力因素中最积极最活跃的因素,成功的教学不是强制性的,而是调动学生的情感,激发学生的学习兴趣;情感是一种无形的力量,教师要与学生建立积极的情感,与学生在情感上交融,变“要他学”为“他想学”。

生物学这门课程的开设虽然已有近百年历史,但是由于各种主观和客观的原因,造成了学生普遍对生物学的轻视和漠视,很多学生把生物当作一门可有可无的“副科”来看待,也压抑了中学生物教师的积极性,使得生物课也在逐年走下坡路。

本人不以生物为“副科”,也从不因身为一个生物教师而泄气,而是以此为荣,所以在教学过程中始终摸索探究着生物的教学方法,并极力着力营造一个良好的学习生物的氛围:首先以情动人,关心学生,我在教学中注重平等,平等对待每一个学生,从不打骂学生,使学生产生一定的亲和力;其次尊重学生的想法与好奇心,绝不泼冷水,维护好学生的学习热情,鼓励他们增强信心;再次,鼓励学生进行课外小制作,无论是谁都给予恰当的评价;第四,讲述科学家的一些小故事,对于激发学生的学习兴趣,树立远大的理想有一定的帮助。把学生的“地位”升上来,教师的"地位"沉下去,使学生与教师在心灵上产生了交流,从而获得了一些新的体验,把学生厌学的心理给扭转过来。

二、清新活泼,以“标本”导入新课

备课的内容有很多:教学目标、教学方法、教学过程等等。其中,把握教学难点是最重要的内容,但是如何将难点化解,是每一个教师上课前须认真思考的问题。在破解难点中,最关键也是最难把握的就是教学方法,好的教师会以“巧”来解剖任何难点,使一切难点都在不经意间解析至简,让学生轻轻松松地跨过知识障碍。

在以往的教学中,由于受传统的教学观念影响,教师上课也是“照本宣科”,念完一遍就算完成了教学任务,学生往往是根据书本知识死记硬背,既谈不上动手,更谈不上动脑,这样做的结果是没有增加学生的感性认识,没有锻炼学生的动手操作能力,只能把学生的思维引向一个死胡同,久而久之,学生必生厌倦。生物学是一门以实验为基础的自然科学学科,学生学习的过程不是被动接受的过程,而是主动同化和顺化的过程,因此尽可能地安排较多的体验式学习,使学生通过已有的知识和感性的知识去完成新的认识,这样才能调动起学生的积极性。

本人在上每一堂课之前,都要做好各项准备,力求给学生以耳目一新的感觉。比如:在讲述“叶片的结构”时,我采摘好不同种的树叶给同学们观察,然后提出问题:“大家注意到没有,叶子的哪面是正面,哪面是背面?”、“叶片正面的颜色与背面的颜色相比较哪个较深?为什么?”还有“将叶片撕一撕,会以现什么现象?此外叶片还有哪些结构?”,每个班的学生都纷纷举手,逐一回答,给学生留下了深刻的印象。

三、循序渐进,用问题诱导深入

在学生对叶片的结构有了宏观的认识后,进一步指出要想认识叶片更细微的结构,需要我们去探究叶片的显微结构。要处理这一教学难点和重点时,我先引导学生对照课本上的模式图,看看自己在显微镜下能看到图中所示的哪些结构。“你是如何区分栅栏组织和海绵组织的?”、“是不是所有的细胞都含有叶绿体呢?”“叶脉的细胞特殊在何处?”,通过一系列问题,将学生的观察、思考引向深处,不是要告诉学生“这是什么?”,而是要让学生明白“这是为什么?”,借助于这种从具体到一般的认知策略,通过构建一个互动和探讨的环境,让学生产生一种成就感,自己发现问题,解决问题,真正促进了学生科学思维能力的提高。

而对于那些受感官能力限制而不易获得的较为复杂的结构或生理过程等知识,则充分利用模型、多媒体等直观的教学手段将其再现。例如:在“茎的结构”中,木本茎和草本茎维管束的结构、功能及其区别是本节的难点之一,维管束的结构既复杂又很微观,肉眼根本无法看到,学生理解起来非常困难,本人将维管束的放大模型展现在学生面前,又让每人提笔大致画出其结构,这样维管束的功能以及其两茎的区别就了然于胸了。

四、深层探索,让学生尽情“表演”

在学生基本上掌握了叶片的结构后,并能运用所学知识解决一些有关的有趣现象,例如:“为什么雨后许多植物的宽大叶片上,常有水珠滚动,水分并没有渗到叶片中去?”、再如“叶片的下表皮细胞疏松,而上表皮紧密的用处?”

根据初中生好胜心强的心理特点,我在各个小组间设立了“小裁判”,学生根据自己对所学内容的理解,充分发挥自己的想象力和创造力,学生与学生展开辩论赛,让学生自主发挥能动性,加深对新知识的印象,最后让一个学生做总结,在他们评价他人的同时也提高了反思、表达的能力,也促进了学生之间的良好氛围的形成。

五、巧妙结语,为下一堂课奠基