【实验二】探究草履虫对刺激的反应 　　(一)教学目的 　　1.通过实验探究草履虫对有利刺激和有害刺激能否作出不同反应. 　　2.初步学会根据已有的知识和经验作出假设,制定可行的实验方案并付诸实施,以及记录、分析和整理实验结果. 　　(二)重点和难点 　　1.教学重点探究方案的制定、实施和结果的分析. 　　2.教学难点作出假设和科学地制订探究方案. 　　(三)教学建议 　　引导学生完成本探究,需要注意以下几个环节. 　　1.作出假设,需要已有的知识和经验作为背景.教师可以应用教科书上的资料,也可以启发学生思考生物对刺激作出反应的各种情况,经概括而提出本探究的假设. 　　2.制定并实施实验方案时,不应一开始就按照教科书上的实验指导“照方抓药”,可以启发学生围绕着“给草履虫什么样的刺激?”“怎样做才能既刺激它又不伤害它?”“如何观察和比较草履虫对不同刺激的反应?”“要不要有对照实验?”等问题展开讨论,再让学生参照教科书的方案制定和实施自己的探究方案. 　　3.本实验各步骤的要求和方法并不复杂,但要求操作细心,观察细致,也就是培养学生严谨的科学态度. 　　4.应该在完成讨论题的基础上,再写出探究报告.因此,探究报告可以作为课后作业.由于各种因素的影响,探究结果可能会与预期有距离,这不要紧,恰恰可以在反思总结的过程中,发展学生分析和解决问题的能力.对有兴趣的学生,可以提供课后重复实验或改进实验的条件,帮助他们完成进一步的探究. 　　五、参考答案 　　动动脑 　　这是因为草履虫具有动物所共有的特征.1.细胞膜外面没有细胞壁.2.能够自由运动.3.身体内没有叶绿素,不能自己制造有机物,要以现成的有机物为食物.4.对外界刺激的反应灵敏. 　　《实验报告册》 　　识图填充题 　　①收集管；②伸缩泡；③口沟；④细胞核；⑤细胞质；⑥纤毛；⑦表膜；⑧食物泡； 　　⑨胞肛. 　　《供学生选做的练习题》 　　三、分析说明题 　　(←—)放食盐(←—)放冰块(—→)放肉汁 　　结论：食盐和冰块是不利的刺激,草履虫对此产生逃避反应.肉汁是有利的刺激,草履虫能够趋向有利的刺激.说明草履虫对外界不同的刺激能够产生不同的反应. 　　四、填表 　　植物 　　动物 　　有细胞壁 　　一般不能自由运动 　　有叶绿素,能进行光合作用,自己制造有机物 　　对外界刺激的反应不灵敏没有细胞壁 　　一般能够自由运动 　　没有叶绿素,不能自己制造有机物,以现成的有机物为食物 　　对外界刺激的反应灵敏 　　六、参考资料 　　草履虫的分离法从河沟或池塘中采到的水里,含有各种微小生物,要想从中获得草履虫,就应将它从微小生物中分离出来.常用的分离方法是牛肉汁法,这种方法简便易行,效果也好. 　　牛肉汁制法：将牛肉和水按1∶2的质量比配好,上锅蒸熟,冷却后将肉汤取出,即为牛肉汁.贮存备用. 　　分离法操作步骤如下：取洁净的载玻片一片,置于显微镜的载物台上,平放好后,在一端滴上一滴牛肉汁,在另一端滴上采集来的水(请注意要各用一支滴管),两滴间距离要近些.然后用解剖针从牛肉汁滴中划出,连到水滴止,这样在两滴间便形成一个牛肉汁做成的通道. 　　由于草履虫对牛肉汁的反应比其他微小生物更为敏感,所以它们便先经过通道聚集到牛肉汁中.可用低倍镜监测通道内的微小生物的种类,一旦发现其他微小生物开始进入通道,即用吸水纸将这条通道截断.这样,草履虫便被分离出来了. 　　表膜草履虫的表膜在身体表面,由三层单位膜所构成.最外面的一层为质膜,它在体表和纤毛表面是连续的.中间一层膜和最里边的一层膜形成按一定规律排列的肾形表膜泡.这种表膜泡有加强表膜硬度的作用,但不会对草履虫的局部弯曲运动造成影响(图1). 　　胞肛胞肛是草履虫排出不能消化的食物残渣——粪便的一个永久性的具有一定结构的细胞器.它的位置一般在身体腹面,口沟后下方.由肛围及胞肛开口构成(图2).胞肛平时不易见到,因为它总处在关闭状态,只是在排出粪便时,才能看到. 　　伸缩泡与收集管在草履虫的内质和外质之间有两个伸缩泡,一个位于身体前1/3处,另一个位于身体后1/3处.每个伸缩泡向其周围的细胞质中呈放射状地伸出几个收集管.在电子显微镜下观察时可以发现,收集管的端部与内质网分出的分支小管连通(图3),在伸缩泡上及收集管上都分布有成束的收缩纤维(又称收缩丝),当收缩纤维收缩时,便可将内质网收集到的体内过剩的水分(也包含着少量的氨、尿素等代谢废物)排入收集管,再注入伸缩泡,最后通过固定在体表上的开孔——表膜小孔(又称排泄孔)排出体外(图4).位于身体前、后部的两个伸缩泡和收集管,总是在交替地进行收缩,以调节体内水分的平衡. 　　图3草履虫伸缩泡、收集管与内质网间的关系示意图 　　图4草履虫伸缩泡的微细结构 　　草履虫的营养在草履虫身体前端1/3处的一侧,有一条具有纤毛的深沟,斜着伸向身体中部,这条纵沟称为口沟.口沟的深处是一个椭圆形的胞口,下接略弯成管状的胞咽.由于口沟中的纤毛有力地摆动,而把带有食物颗粒的水流引入口沟,在胞咽末端形成一个小泡,当小泡胀大到一定程度时,就落入细胞质内,成为食物泡.食物泡随着细胞质的流动,而在体内沿一定的方向运行.开始时,食物泡先向身体后端移动,接着向身体前端移动,再转向后端.食物泡在体内移动时,由于酶的作用,泡内的食物不断地进行消化,已经消化的养料被细胞质所吸收.不能消化的食物残渣,经身体后端的胞肛排出体外. 　　草履虫的呼吸生活在水域环境中的草履虫与外界交换气体时,是通过整个身体表膜进行的,它从水中获得氧并把二氧化碳排到水中.在进行呼吸作用的过程中除产生二氧化碳外,还有其他的含氮废物,如氨(NH3)等也通过表膜排出(图5). 　　草履虫的生殖草履虫体内的大核与营养代谢有关,小核与生殖、遗传有关.草履虫的无性生殖为横二分裂法.成熟个体在分裂时,首先在虫体中部变粗,小核开始进行有丝分裂,大核进行无丝分裂.大小核分裂开的两部分分别移向两端,身体在中部横缢,最后断裂为二.在每个新个体中,除各有一个大核和一个小核外,还保留母体中的一个伸缩泡,并新形成一个伸缩泡.但是,胞口和胞咽不发生分裂,而是在子体中形成新的胞口和胞咽.在适宜的条件下,草履虫一般在两小时内完成一次分裂(图6). 　　草履虫无性生殖的观察用5g莴苣叶加100mL水,煮沸5min,冷却后取其汁液与等量的稻草液混合.用吸管从草履虫培养液中吸取草履虫,接种到莴苣稻草培养液中,放到灯光下培养