礦泉水瓶在生物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

符桂芹

礦泉水瓶是人們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)的垃圾，既浪費(fèi)又污染環(huán)境，然而如果重視它透明的特點(diǎn)，把它用于生物實(shí)驗(yàn)，既方便取材和操作，可以觀察瓶里發(fā)生的細(xì)微變化，又降低了實(shí)驗(yàn)的成本。

1制作小生態(tài)瓶，觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能否在一定時(shí)間內(nèi)保持自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定，是衡量這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的一個(gè)重要方面。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素等都有著密切的關(guān)系。將少量的植物、以這些植物為食的動(dòng)物和其他非生物物質(zhì)放入一個(gè)密閉的礦泉水瓶中，便形成一個(gè)人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)——小生態(tài)瓶。

1.1實(shí)驗(yàn)材料與用具

水藻1根、生有雜草的土塊、椎實(shí)螺1個(gè)、小蝦5只、小魚2條、河水、洗凈的沙、凡士林、礦泉水瓶(帶蓋)。

1.2方法步驟

瓶子的處理：取1個(gè)礦泉水瓶將其洗凈瓶身和瓶蓋。

放沙注水：往礦泉水瓶中放入1cm厚的沙子，再注入河水(占瓶子容積的4/5)。

投放生物：將一根新鮮水藻、一個(gè)小型椎實(shí)螺、小蝦、小魚放入礦泉水瓶中。

加蓋封口：在瓶蓋周圍涂上凡士林，蓋緊瓶口，再在瓶口周圍涂抹上一層凡士林。

觀察記錄：將小生態(tài)瓶放在具有較強(qiáng)散射光的地方，每天觀察一次，做好記錄。

此實(shí)驗(yàn)類似于人教版生物教材第二冊(cè)第96頁(yè)中的小生態(tài)瓶。如果發(fā)現(xiàn)小生態(tài)瓶中的生物已經(jīng)全部死亡，說(shuō)明此時(shí)該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已被破壞。這時(shí)應(yīng)把從開(kāi)始觀察到停止觀察所經(jīng)歷的天數(shù)記錄下來(lái)。

2植物必需礦質(zhì)元素的確定法

植物必需礦質(zhì)元素的確定采用的是溶液培養(yǎng)法：是在人工配制的營(yíng)養(yǎng)液中，除去或加入某一種礦質(zhì)元素，然后觀察植物在營(yíng)養(yǎng)液中生長(zhǎng)發(fā)育的狀況。如果除去某一種礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育仍然正常，就說(shuō)明這種礦質(zhì)元素不是植物必需的；如果除去某一種礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育不正常了，而補(bǔ)充這種礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育又恢復(fù)正常狀態(tài)，說(shuō)明這種礦質(zhì)元素是植物必需的礦質(zhì)元素。

2.1材料用具

礦泉水瓶4個(gè)(不帶蓋)、導(dǎo)氣管、發(fā)育健壯番茄幼苗四株、含有必需礦質(zhì)元素的完全培養(yǎng)液、缺鎂的完全培養(yǎng)液、鎂、蒸餾水。

2.2方法步驟

把4個(gè)礦泉水瓶洗凈均分為甲、乙兩組，向甲組中灌入含有必需礦質(zhì)元素的完全培養(yǎng)液，向乙組中灌入缺鎂的完全培養(yǎng)液。

把發(fā)育健壯番茄幼苗4株去土，分別放入上述礦泉水瓶中，向瓶中插入導(dǎo)氣管，定時(shí)向礦泉水瓶中加入蒸餾水，放在光照、溫度適宜條件下培養(yǎng)，如圖1所示。

觀察甲、乙兩組幼苗生長(zhǎng)的情況；待乙組幼苗老葉出現(xiàn)失綠癥狀時(shí)，向乙組中加入鎂，經(jīng)相同條件的培養(yǎng)幼苗失綠癥狀漸漸消失。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅可以證明鎂是植物的必需礦質(zhì)元素，而且還會(huì)讓學(xué)生理解溶液培養(yǎng)法。

3洋蔥根尖的培養(yǎng)

3.1材料用具

洋蔥1個(gè)、礦泉水瓶1個(gè)、自來(lái)水、剪刀。

3.2方法步驟

用剪刀把礦泉水瓶一剪兩半，向下面的一半灌滿自來(lái)水，把洋蔥放在上面，讓洋蔥的底部接觸到瓶?jī)?nèi)的水面。把這個(gè)裝置放在溫暖的地方，要注意經(jīng)常換水，使洋蔥的底部總是接觸到水。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后可見(jiàn)到水中有洋蔥乳白色的根尖長(zhǎng)出，這是用于觀察植物細(xì)胞的有絲分裂的材料，如圖2所示。

4觀察生長(zhǎng)素促進(jìn)扦插枝條生根的現(xiàn)象

4.1材料用具

礦泉水瓶2個(gè)(不帶蓋)、自來(lái)水、生長(zhǎng)狀況相同的夾竹桃枝2根、一定濃度的生長(zhǎng)素類似物。

4.2方法步驟

把2個(gè)礦泉水瓶洗凈，標(biāo)號(hào)甲、乙；向甲、乙里面灌入適量的自來(lái)水；把2根生長(zhǎng)狀況相同的夾竹桃分別插入甲、乙瓶?jī)?nèi)，向乙中加入一定濃度的生長(zhǎng)素類似物，甲組不作處理；每天進(jìn)行觀察并記錄。一段時(shí)間后乙組夾竹桃的根數(shù)多且長(zhǎng)于甲組，如圖3所示。

5探究光對(duì)葉綠素形成的影響

5.1材料用品

蒜、針、線、剪刀、大紙箱、自來(lái)水、礦泉水瓶4個(gè)。

5.2方法步驟

用剪刀把4個(gè)礦泉水瓶剪兩半，留用瓶的下半部分，向4個(gè)礦泉水瓶中倒入適量且等量的自來(lái)水，將用針線扎好環(huán)形的等量剖皮的蒜分別放入4個(gè)有自來(lái)水的瓶中，讓蒜的底部浸在水中，并用針線把環(huán)形的蒜固定于瓶中，編號(hào)1、2、3、4，如圖4所示。

將上述4個(gè)瓶放在有光照的環(huán)境中，用大紙箱蓋住3和4，使3和4處于完全黑暗環(huán)境中。在培養(yǎng)過(guò)程中，使1、2、3、4所處的溫度、水分、空氣等狀況適宜且相同，要注意經(jīng)常向瓶中添水。

長(zhǎng)出幼葉時(shí)，觀察比較兩種情況下幼苗的顏色情況。

實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果是：在黑暗條件下的幼苗為黃色。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生知道光的有無(wú)對(duì)葉綠素的形成有重要影響，并且也讓學(xué)生了解了蒜黃的來(lái)歷，使一學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際。