生物对外界刺激都能做出反应研究外界环境对草履虫的生活影响

生物对外界刺激都能做出反应研究外界环境对草履虫的生活影响
生物对外界刺激都能做出反应研究外界环境对草履虫的生活影响

生物对外界刺激都能做出反应研究外界环境对草履虫的生活影响
【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5 g莴苣叶加100 mL水,煮沸5 min,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,使水温保持在20 ℃左右,约6 h后,就会有草履虫分裂个体出现,8～10 h后分裂比较旺盛.此时吸一滴培养液,制作装片,放在显微镜下观察,可以看见分裂的个体.加一滴醋酸洋红染色后,可看到细胞核分裂的情况.但用莴苣稻草液培养24 h后,草履虫分裂的个体就减少了.
　　草履虫应激性实验的一种做法 在草履虫培养液滴的一侧放食盐粒时,适当的食盐量往往不易掌握,放多了会杀死草履虫,放少了效果又不明显.为了较好地解决这一难题,有的教师在实践中摸索出一种放棉纤维的办法.即在放盐粒的一侧,先放一根棉纤维,然后在棉纤维外面再放食盐粒.由于棉纤维的阻隔作用,食盐溶液会缓慢地扩散,逐渐渗入培养液中,这样对草履虫所产生的刺激作用,是逐渐加大的,草履虫便会一个个地向清水滴一侧游去,实验效果很明显(图7).
　　草履虫的分类 草履虫属于纤毛纲,膜口目,草履虫科.世界上已经报导过的草履虫有22种.我国常见种至少有下述几种.
　　1.大草履虫 又叫尾草履虫,长180～280 μm,后端圆锥形,锥顶角度为45°～60°.两个伸缩泡均有收集管.有小核一个,致密型,椭圆形.生活在有机质较多的死水或缓流中.
　　2.双小核草履虫 长80～170 μm,形似尾草履虫,但后部较前部更宽,后端锥形,顶角近90°.有伸缩泡两个,收集管较短.有两个小核,很小,泡型.生活环境和尾草履虫相同(图8).
　　3.多小核草履虫 长180～310 μm,形似尾草履虫,有时有三个伸缩泡.小核泡型,有3～12个.生活环境和尾草履虫相同(图9).
　　4.绿草履虫 体长80～150 μm.细胞质内有绿藻共生,在见光处培养后通体呈绿色.小核一个,致密型.生活在清水池塘.
　　原生动物的分布 原生动物的分布很广,在海水中生活的有夜光虫、有孔虫、放射虫等,在淡水中生活的有草履虫、变形虫、太阳虫等,在潮湿的土壤中生活的有表壳虫,寄生在人体内的有痢疾内变形虫、疟原虫等.
　　原生动物与人类的关系 原生动物不仅在研究动物的进化方面有重要的作用,而且与人类生活和生产的关系也比较密切.原生动物是蛭、蚶、蟹、虾、黄鱼、鲫鱼的饵料,幼鱼大多是依靠自由生活的原生动物作为食物的.生活在水中的原生动物,它们对生活环境有不同的要求：绿眼虫、草履虫、肾形虫常生活在含有大量有机物的污水中；衣滴虫、太阳虫、喇叭虫则常生活在氧充足的清水中.因此,原生动物可以用来作为判定水的污染程度的指示动物.此外,原生动物中的不少种类,是其他动物及人类疾病的病原虫,直接或间接地影响养殖业的发展和人体的健康.
　　原生动物门的分类 全世界已知的原生动物约有三万种,根据它们的运动器的不同,可以分为如下几个主要的纲(现在也有的学者把它们分成不同的动物门).
　　1.鞭毛虫纲 身体上有一根或几根鞭毛作为运动器,如眼虫、衣滴虫.
　　2.肉足纲 身体上有各种形式的伪足作为运动器,如变形虫、太阳虫.
　　3.孢子虫纲 全部营寄生生活,没有运动器,如疟原虫、痢疾内变形虫、艾美球虫.
　　4.纤毛虫纲 身体上有纤毛作为运动器,如草履虫、喇叭虫、小瓜虫、钟虫.
　　疟原虫 由疟原虫寄生所引起的病,通常称疟疾.患者出现周期性的发冷和发热,俗称打摆子.在我国流行的疟疾主要有间日疟、三日疟和恶性疟.间日疟在东北、华北、西北、华南等地区较多.间日疟原虫寄生在人体后,可使病人产生隔日(48 h)发冷发热一次的间日疟.间日疟原虫有两个寄主：一个是人体,寄生在人的肝脏内皮细胞和红细胞内；另一个是按蚊,寄生在按蚊的消化道内.人体感染的间日疟原虫是由雌按蚊传播的.寄生在人体的疟原虫,能大量破坏红细胞,使每立方毫米的血液内的红细胞,由450万～500万个减少到400万～100万个.因此,血液中的血红蛋白就严重减少而使病人贫血.此外,由于病人的红细胞常有堆积现象,被白细胞吞食或溶解,以及肝功能受损,不能综合铁质等原因,也能造成病人贫血.间日疟原虫还能刺激网状内皮系统,使结缔组织增生,形成肝、脾肿大.近年来发现,疟原虫还能损伤脑组织,例如人感染疟原虫后,红细胞堆积在人脑内的毛细血管中,会发生机械性堵塞而形成血栓,给人们的健康带来损害,严重时甚至会造成死亡.
　　太阳虫 太阳虫属于原生动物门,肉足纲.太阳虫生活在淡水中,身体呈球形,细胞质呈泡沫状,伪足细长,在伪足中央生有富于弹性的轴丝,这种伪足形状较固定,称轴伪足.轴伪足从球形身体周围伸出,较长,有利于增加身体的浮力,适于过漂浮生活.太阳虫是鱼类的饵料.
　　喇叭虫 喇叭虫属于原生动物门,纤毛虫纲.是一种大型的纤毛虫,身体呈喇叭状,附着在池塘和缓慢流动的小溪中的水草上.在喇叭口内具有胞口,全身有规律的长着纤毛,它们不停地依次打动周围的水,使水按一定方式流动、旋转,最终到达胞口所在的地方.这时随水流而来的细菌就被带进口中.喇叭虫也能收缩,它可以缩短到体长的1/4,这种收缩很快,不仅是柄而且整个身体都在收缩.
　　钟虫 钟虫属于原生动物门,纤毛虫纲.钟虫生活在淡水中,是一种有柄的纤毛虫,它用长柄附着在植物上,成排的纤毛由胞口向外盘旋,胞口位于深凹处的底部,它借助纤毛的活动,从持续流动的水流中捕获细菌为食.当它受到振动或被触动时,能够突然把柄缩短并盘卷成为一个紧密的螺旋来迅速地收缩全身,这是一种逃避敌害和危险的有效措施.当危险过去后,它便缓慢地伸长其柄,并轻轻地摇动着,一切就又都恢复了常态.
　　小瓜虫 小瓜虫属于原生动物门,纤毛虫纲.小瓜虫的身体呈圆球形,全身长满纵行排列的纤毛,在身体前端有一个胞口和一个呈马蹄形的大细胞核.小瓜虫寄生在鱼类的皮肤下层、鳃、鳍等处,形成一些白色的小斑点,称做小瓜虫病或鱼斑病.这种病传染迅速,能引起幼鱼大量死亡.