一材多用——用黑藻做实验

一、黑藻简介

黑藻（Hydrilla verticillata）属于水鳖科，为多年生沉水草本，茎纤细，多分枝，叶3－6枚轮生，无柄。花小，单性，腋生，雄花有2－3cm的花梗，雌花无梗。果长圆柱形，长约7mm。种子2－6粒，表面有尖刺。

喜阳光充足的环境。性喜温暖，耐寒，在15℃－30℃的温度范围内生长良好，越冬不低于4℃。全国各地均有分布，生于海拔1300m以下的池塘、湖泊、河流和水沟中。

往年，老师做实验时都是临时去几百米外的水渠采集黑藻。为实验方便，将实验剩余的黑藻培养在操场边排水明沟中，长年都有清水从沟中流过，今年已经成活并顺利繁殖。

用黑藻做实验材料不仅制片简单易行，不像取洋葱鳞片叶或菠菜叶下表皮那样麻烦，同时可以免除洋葱的刺激性气味，而且可以在水槽或烧杯中来控制培养条件，如增加光照、用温水升高温度等，以便于实验的观察，省去分组操作的麻烦。

在实践中，我们发现必修1的好几个实验都可以用黑藻作为材料。

二、黑藻在实验中的应用

1.用黑藻观察细胞多样性

黑藻还可以用作观察细胞多样性的材料。黑藻名不副实，其实它不是藻类，是被子植物，可用作观察高等植物细胞的典型材料。与根尖细胞、血细胞、骨骼肌细胞等比较。同样的方法制作临时装片，最好选取嫩叶——更薄，有利于观察。

2.用黑藻观察DNA和RNA在细胞中的分布

甲基绿吡罗红为碱性染料，它分别能与细胞内的DNA、RNA结合呈现不同颜色。当甲基绿与吡罗红作为混合染料时，甲基绿与染色质中DNA选择性结合显示绿色；吡罗红与核仁、细胞质中的RNA选择性结合显示红色，因为甲基绿易与聚合程度高的DNA结合，而吡罗红则与聚合程度较低的RNA结合。　　　　　　　　　　
笔者很简单在载玻片上用冰醋酸处理了黑藻叶，然后用滴管滴一滴染液，2分钟后用清水漂洗，盖上盖玻片就可以用显微镜观察了。图2是用甲基绿染液对你DNA染色的图片。

3.用黑藻观察叶绿体

黑藻也非常适合用来观察叶绿体，在黑藻叶中，叶绿体非常丰富，但在嫩叶，叶绿体数目不多，这对于观察叶绿体和细胞质流动是很有好处的。判断细胞质流动是以叶绿体流动为标志的，因此，如果要顺便观察细胞质流动（浙科版教材要求观察细胞质流动），这实验就不用像全日制普通高级中学教科书那样准备两种材料，而是就用黑藻一气呵成了。

制片非常简便，只要用镊子取一片黑藻嫩叶，放在载玻片上的水滴中，摊平，盖上盖玻片即可做后续实验。要改变环境条件来影响细胞质流动，也不用分组处理。

4.用黑藻探究植物细胞的吸水和失水

对于植物细胞来说，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞会渗透失水，从而出现质壁分离现象，而当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞会渗透吸水，已经发生质壁分离的细胞将逐渐复原。虽然黑藻叶细胞没有紫色液泡，但并不影响观察质壁分离及质壁分离复原现象，因为其细胞质充满叶绿体，除了液泡外，几乎整个细胞就是绿色的，因此，也能够与外界无色溶液形成对比，分散的叶绿体被挤压在一起，非常容易观察到质壁分离及质壁分离复原现象，同时可以观察到液泡体积的变化，只是无法观察液泡颜色变化。考虑到蔗糖溶液蒸发后有粘性，我们改用10%左右的氯化钠溶液，万一有液体洒在显微镜上擦拭更容易。

5.用黑藻提取和分离叶绿体色素

黑藻有大量叶绿体，可以用作提取和分离叶绿体色素实验的材料。因通体含有叶绿体，无需摘取叶子，只要先把植株上的水吸干或者将植株放入恒温箱中40－50℃烘干（提取液中水太多会影响后续实验层析的进行）再将其剪成小段，按照教材的实验步骤研磨、提取和分离。也可以在研磨时先加少量乙醇，磨好之后再加乙醇5ml，因为溶液太多研磨起来很不方便，甚至会溅出。研磨结束后也不需要过滤，只要在研钵中静置片刻（最好将研钵倾斜放置），取上清液做后面的实验即可，只要二人合作，色素不会接触空气太久。将各组的滤纸编号放入烧杯来进行层析，加盖培养皿，以减少层析液的挥发。

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