關于一道草履蟲應激性實驗題引起的討論

張建峰

(江蘇省南通市通州區通海中學 226311)

最近一道關于草履蟲對外界刺激做出反應的試題在本地教師中引起激烈的討論。原題如下：為探究草履蟲對刺激的反應，小明制作了如圖1所示的臨時裝片，用顯微鏡觀察發現草履蟲將( )。

A. 從左向右運動

B. 從右向左運動

C. 不運動

D. A、B、C皆有可能

圖1 觀察草履蟲對刺激反應的臨時裝片

1 對于本題的爭論

爭論的內容集中在兩個方面：草履蟲到底往哪個方向運動以及本次實驗應選擇哪種儀器。

1.1 草履蟲到底往哪個方向運動 草履蟲具有趨利避害的特性，因此在培養液中加入了食鹽顆粒這種有害物質后，草履蟲會向清水方向運動。草履蟲在圖1中的運動方向應該是從左向右運動。若是在顯微鏡下操作，看到的應該是倒像，且運動方向從右向左。問題是：本次實驗用顯微鏡是否合適。

1.2 本次實驗應選擇哪種儀器 關于實驗使用哪種器材，存在著三種不同的觀點：①放大鏡。根據要求，探究草履蟲對外界刺激作出的反應實驗使用的儀器為放大鏡，本實驗只需要觀察到草履蟲的運動狀態，而無需觀察草履蟲的內部結構。而且顯微鏡鏡頭與載玻片距離過近，影響實驗的操作，因此使用放大鏡即可。②顯微鏡。顯微鏡放大物像的能力遠遠超過放大鏡，在實驗中使用顯微鏡可以更加清楚地觀察到草履蟲的運動。同時顯微鏡的使用也是學生必須掌握的技能，因此，在實驗中使用顯微鏡可以起到一舉兩得的效果。③解剖鏡。解剖鏡有如下特點：成像具有三維立體感，放大倍數介于顯微鏡和放大鏡之間；圖像是正立的，便于觀察和操作；鏡頭與工作距離很長，適合滴液、連通等操作。因此選用解剖鏡比較合適。

2 關于爭論的驗證

對上述三種觀察儀器進行了驗證。在驗證過程中，利用手機、照相機、電子目鏡等設備隨時對實驗現象進行拍照記錄。

2.1 用放大鏡觀察 放大鏡是教材中指定的觀察儀器。實驗室常用放大鏡的規格為手持式3×放大鏡，通常用在觀察精度不高，或者被觀察物體的結構比較大的情況下。例如，觀察蝗蟲、觀察較大的花、種子的結構等。

根據圖1所示，在載玻片上滴加草履蟲培養液和清水，并連通兩滴液體后，就可以置于放大鏡下觀察。本次驗證實驗采用的草履蟲為網購大草履蟲。在觀察時，可以將手機攝像頭緊貼在放大鏡上，搭建如圖2所示簡易裝置，即可觀察記錄到添加食鹽顆粒前的畫面(圖3)。

圖2 手機與放大鏡結合的觀察裝置

圖3 添加食鹽顆粒前的圖像

大草履蟲的體長有180～280μm，人眼能分辨的最小距離為100μm，人們憑肉眼就能觀察到草履蟲。所以，用放大鏡可以很清楚地觀察到草履蟲的運動狀況。通過觀察發現，在加入食鹽前，草履蟲在培養液中做無規則運動。當連通培養液和水滴后，發現少量草履蟲向清水中移動，大部分仍然留在培養液中。在培養液側加入食鹽顆粒后，草履蟲迅速向清水側移動，表現出趨利避害的特性。因此在使用放大鏡觀察的時候，草履蟲的運動方向為從左向右運動。

2.2 用顯微鏡觀察 將制作好的載玻片置于顯微鏡載物臺上，用低倍鏡進行觀察。在觀察前，將目鏡取下，把連接好電腦的電子目鏡安裝在目鏡位置，通過計算機屏幕來觀察視野中的變化，并隨時拍下圖像。通過觀察，發現在低倍鏡下，由于物鏡與載玻片的距離太近，在進行連通液滴等操作時比較困難，很容易污染鏡頭，而且視野中無法同時觀察到兩個液滴(只能觀察一滴液滴中的部分區域)。因此，在本實驗中，使用顯微鏡不是合理的選擇。

2.3 用解剖鏡觀察 通常生物實驗室使用的解剖鏡放大倍數為10×左右。當把載玻片放置到解剖鏡下觀察時，發現在解剖鏡的視野中只能觀察到一滴液滴的范圍，無法觀察到草履蟲在兩滴液滴中的運動情況。不過，若實驗室配備的解剖鏡放大倍數從2×到40×可選，則選用低倍觀察，效果比放大鏡更好。

綜上所述，本實驗可選用放大鏡或低倍的解剖鏡，在此前提下，觀察到的草履蟲的運動方向應該是從左向右。

*前文受翰思科學儀器公司關注*