试卷为双语(马来文/英文);课程以英语授课。

制备动物细胞与植物细胞切片

用碘液为洋葱表皮(植物细胞)的临时装片染色,用亚甲蓝为颊上皮细胞(动物细胞)的临时装片染色,再在光学显微镜下比较两者,展示植物细胞与动物细胞的差异。

目的

本实验制备植物细胞(洋葱表皮)和动物细胞(人体颊上皮细胞)的临时装片,以便在光学显微镜下观察,从而直接比较两者的结构。

变量

  • 操纵变量,所观察的细胞类型(来自洋葱表皮的植物细胞,或来自颊部上皮的动物细胞)。
  • 应变量,在每种细胞中观察到的结构,例如细胞壁与叶绿体是否存在、细胞的形状,以及液泡的大小。
  • 控制变量,用于每种细胞类型的染色方法、观察时显微镜所用的放大倍数,以及穿过标本的光照强度。

材料与仪器

  • 新鲜洋葱一个
  • 干净的棉花棒(用于采集颊细胞)
  • 亚甲蓝染液
  • 碘液
  • 玻璃载玻片与盖玻片
  • 镊子
  • 解剖针
  • 光学显微镜
  • 吸水纸

步骤

  1. 用镊子从洋葱鳞片内表面撕下一片薄而透明的表皮。
  2. 将表皮平放在干净载玻片上的一滴碘液中。
  3. 用解剖针使盖玻片以斜角缓缓盖在标本上,以避免留下气泡。
  4. 用吸水纸吸去多余的碘液,然后先在低倍镜下、再在高倍镜下观察装片。
  5. 用干净的棉花棒轻轻刮取颊部内侧,采集少量上皮细胞样本。
  6. 将样本薄薄地涂抹在干净的载玻片上。
  7. 在涂片上滴一滴亚甲蓝染液。
  8. 以斜角缓缓盖上盖玻片,避免气泡,然后先在低倍镜下、再在高倍镜下观察。

预期结果

在显微镜下观察可见植物细胞与动物细胞之间的明显差异,可记录于比较表中。

洋葱表皮细胞与人体颊细胞所观察结构的比较
特征洋葱表皮(植物细胞)颊细胞(动物细胞)
细胞壁存在,形成规则的轮廓不存在
形状规则,呈砖块状不规则,呈圆形
叶绿体不存在(表皮细胞不进行光合作用)不存在
液泡大,通常为单个中央液泡小或不明显

结论

洋葱表皮细胞呈规则的砖块状,具有清晰的细胞壁和一个大的中央液泡,证实了典型植物细胞的结构。颊细胞呈不规则的圆形,没有可见的细胞壁,液泡很小或不明显,证实了典型动物细胞的结构。

这一结果支持了利用临时装片比较植物与动物细胞结构的目的。

第三卷风格练习题

以下原创题目用于练习切片制备与显微镜所考查的科学过程技能。

题目一(变量)。就此比较,陈述操纵变量、应变量和一个控制变量。

参考答案。操纵变量:细胞的类型(洋葱表皮或颊部上皮)。

应变量:所观察到的结构,例如细胞壁是否存在及细胞的形状。控制变量:所用的放大倍数,保持相同以便公平比较两种细胞。

题目二(推论)。在显微镜下,一个细胞呈规则的方形,有清晰的外壁和一个大的中央空间。

推断它是哪种细胞并给出理由。参考答案。

它是植物细胞,因为细胞壁使它具有固定的规则形状,而那个大的中央空间是液泡;动物细胞两者都没有。

题目三(测量与使用数字)。在以×400放大倍数所作的图中,一个颊细胞的宽度为40 mm。

计算它的真实宽度。参考答案。

真实宽度 = 图像大小 ÷ 放大倍数 = 40 mm ÷ 400 = 0.1 mm = 100 µm

题目四(沟通)。说明为所观察的细胞作出一幅良好生物图的两条规则。

参考答案。使用干净、连续且不加阴影的线条,按正确的比例画出真实所见,并加上互不交叉的标注线,每条线末端指向它所标示的结构,同时注明放大倍数

安全事项

  • 拿取载玻片和盖玻片时应握住边缘,因为它们很薄、易碎,并要安全地清理任何碎玻璃。
  • 颊部样本要使用干净的棉花棒,只用一次,并丢入指定的垃圾桶,不要重复使用。
  • 使碘液和亚甲蓝远离皮肤和衣物,因为它们会染色,溅出时应立即擦净。
  • 采集颊细胞后以及操作染液和标本后要洗手。

常见错误

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

为什么洋葱细胞用碘液染色,而颊细胞用亚甲蓝染色?
碘液能为植物细胞的细胞核与细胞质染色,并与存在的淀粉发生反应,使细胞结构在透明的细胞壁衬托下更容易观察。动物细胞则使用亚甲蓝,因为它能清楚地为细胞核染色,而不需要与淀粉反应,动物细胞并不像植物细胞那样储存淀粉。
为什么盖盖玻片时必须避免气泡?
困在盖玻片下的气泡在显微镜下会呈现为深色的圆形轮廓,可能被误认为是细胞结构,也可能遮挡实际标本的视野。从一侧开始,以斜角缓慢放下盖玻片,能让空气逸出而不会被困住。
洋葱细胞与颊细胞之间最主要的结构差异是什么?
洋葱细胞具有坚硬的细胞壁和大液泡,使其形状规则且固定;颊细胞两者都没有,因此形状不规则,且可略微改变。这一差异体现了植物细胞与动物细胞之间的一般区别。

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