草履虫应激性实验现象分析及实验改进

张泓鑫1   刘若男2

摘要：本次实验是在“观察草履虫实验”中草履虫应激性的部分中，学生实验观察过程出现的多种现象进行的分析和思考。本次学校实验使用网络购买大草履虫（Paramecium caudatum）进行。草履虫是在22℃下，以稻草秸秆和酵母菌液培养扩繁。实验时可通过草履虫细胞内容物发生的折光现象，通过肉眼可观察到液滴中的白色亮点，来判定液滴中是否有草履虫。通过添加食盐验证草履虫的应激性。

关键词：初中生物；草履虫；应激性；现象分析；实验改进

一、学生实验现象

在学生进行的通过放置食盐来验证草履虫应激性的实验中，主要有一下几种情况的出现：

1. 草履虫向放置食盐一侧的液滴移动；

2. 草履虫出现逃离食盐一侧的趋势，但并未完全进入远离食盐的一侧，而在两个液滴中间部分和偏向远离食盐一侧运动；

3. 未添加食盐前，可在光下看到的 “白色亮点”草履虫消失。

二、实验分析

在继续进行其他组别的实验后，初步认为，以上现象均是普遍存在的，不属于偶然发生的小概率事件。分析认为以上现象主要与放置食盐数量不同造成的，之后对以上现象进行了梯度实验验证。

1. 实验设计：

取10组载玻片分别标号1-10，各滴三滴浓度较高的草履虫培养液，每滴约0.1mL，滴在载玻片上，连接起来形成一个长液滴。在较强光源下，先观察草履虫的运动，之后在所有玻片同一侧放置食盐颗粒，每粒约3.3μg，1组为对照组不放置食盐，其余各组按序号依次递增食盐颗粒数量每次增加一粒，设置梯度盐浓度。放置食盐后静置十分钟，对玻片上草履虫的分布进行统计。

2. 实验结果：

对照组1组的草履虫分布无明显特点，在三滴液滴中分布较为均匀；2组、3组草履虫较多分布在靠近食盐的一侧；4组、5组、6组、7组草履虫出现逃离食盐现象，多数分布在中间液滴位置，而少量分布在远离食盐的液滴中；8组、9组、10组草履虫集中在远离食盐的液滴中；未出现草履虫消失现象。

3. 补充实验：

在10组的基础上，继续添加食盐，在共放置15粒食盐并静置10分钟后，出现了草履虫消失的现象。

4. 结果推理：

本次实验在以往的知识中认为，氯化钠溶液对草履虫是一种强刺激，草履虫会躲避这种刺激从而体现生物的应激性。但此次试验结果说明，低浓度的盐溶液对草履虫属于一种趋向性的有利刺激；当盐浓度继续提高，草履虫才会出现逃离现象，草履虫未完全逃离至清水中，是因为三个连通的液滴会出现短时间内的梯度盐浓度现象，即靠近食盐一侧浓度高，远离食盐一侧浓度低，中间部分属于中浓度部分，草履虫则会在梯度浓度中找到最适浓度环境；当盐浓度继续提高，草履虫会发生较强的失水现象，较长时间的失水则会导致草履虫死亡，进而细胞膜破裂，内容物流出，从而无法利用细胞内容物区别于水的折光率的方式观察到草履虫。本次实验因为培养液自身具有不确定的浓度，以及盐粒大小和液滴多少在少量情况下存在较大误差，所以不以具体浓度进行实验比较。

三、教学及试题延伸

教学过程中，我们不能一味的把食盐当做草履虫的有害刺激来分析，要辩证的看待刺激对生物造成的影响，以及生物对刺激的适应和耐受程度。以本次食盐为例，在较低盐浓度下，草履虫所表现出来的是趋向食盐一侧，而浓度升高后才会逐渐出现逃离现象，当浓度继续提高草履虫也会因为过度失水而死亡。而在较多的试题中缺少对食盐添加数量的描述，在本次试验的分析下，缺少对食盐数量的表述是不具准确性的，可适当修改，如较高浓度的盐溶液或具体操作数据等。

四、试验改进

本次实验出现多种结果主要原因，是由于学生对盐浓度控制不足构成的，教师可以在今后的实验中针对草履虫培养液进行草履虫应激性实验的预实验，再配制最佳效果的盐溶液。以本次实验为例，在提前预实验的基础上，配制浓度为8组（放置食盐7粒，极端浓度约为2.31%，平均浓度约为0.77%）的极端浓度2.31%的盐水。通过控制滴管滴数，来帮助学生控制食盐在实验中的误差，从而提高本实验中学生感知食盐对草履虫刺激以及草履虫逃离的重要现象。

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