“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验方法的改进

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更新时间:2023-01-19 12:49:32 发布时间:24小时内

“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验方法的改进

“观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂”是一个经典的高中生物学实验,通过该实验,学生可以观察并识别细胞有丝分裂的各个时期,加深对较抽象的细胞有丝分裂过程的理解。但此实验也是人教版高中生物必修1必做的十几个实验中成功率最低的一个实验,如果按照教科书上的实验方法步骤开展,①需要较长时间进行解离及漂洗,势必影响后续观察,造成实验难以当堂课完成。②用0.01℅龙胆紫染液染色,细胞染色太深,显微镜下的视野呈紫色一片,根本看不清细胞结构,不易辨认染色体。③用两片载玻片压片,当取下上面的载玻片时,会连带盖玻片甚至根尖也被取下了。④解离时间不够充分,细胞不仅不容易分散开来,而且细胞重叠在一起,影响了观察。为了让学生可以真实地体验到成功的实验效果,笔者经过课前大量的预实验,同时参考其他老师的实验经验,通过不断改进实验方法步骤,摸索出在40分钟课时就可以明显观察到实验现象(分裂相的细胞)的有效的实验方法与步骤,有的班级一次成功率高达95%以上。现将改进的实验方法、步骤介绍如下。

一、实验材料的改进

1.实验材料的选择

2.实验材料的预处理

因为洋葱、大蒜、水仙、风信子等材料都存在休眠现象,在发根前先将材料放在4℃的冰箱中3—5天。可以解除休眠,容易生根。

(1)根尖的培养与处理

(2)根尖的固定

二、实验方法步骤的改进

1.解离时间的改进

2.染色剂及染色方法的改进

教科书认为:把根尖放入盛有质量浓度为0.01g∕ml的龙胆紫溶液的培养皿中染色。我们发现显微镜视野下只见紫色一片,根本分不清细胞与染色体。因为在“低温诱导染色体加倍”实验中使用过改良的苯酚品红染液,笔者经比较发现,用改良苯酚品红染液染色较龙胆紫染色理想。如图1-图5所示。

图1大蒜根尖分生组织细胞的有丝分裂

(10×40、改良苯酚品红染液)

染色方法:用镊子将根尖从盛有清水的培养皿中取出,放在载玻片中,用吸水纸吸取水分后,用镊子截取含分生区的乳白色根尖尖端,根尖的其他部分去除。在根尖尖端用滴管滴一滴改良苯酚品红染液,用镊子在染液中直接将根尖捣碎。实践证明在染液中将根尖捣碎使染液容易进入细胞,使染色体更容易染上颜色。

3.制片步骤的改进

制片是观察有丝分裂相比较关键的步骤之一,按照教科书实验要求:在盖玻片上再放一个载玻片,用拇指轻压载玻片,使细胞分散开来。但在实际操作中,取下上面的载玻片时往往连带取下了盖玻片和根尖,影响观察。而且这个“轻压”的程度学生很难掌握,太重了,盖玻片容易碎;太轻了,细胞分散不开。教师预实验时发现,用镊子的钝端或铅笔带橡皮头的一端轻轻敲打盖玻片,因为根尖已经充分解离,且在染色时已捣碎,再进行轻敲,则根尖细胞很容易分散开来。在敲击过程中可以用吸水纸盖在盖玻片上用左手固定住,一方面防止盖玻片移位造成细胞变形,影响观察,另一方面可以吸去溢出的染液。这样,临时装片便制作好了,即可在显微镜下观察。

三、实验教学反思

通过上述对解离、染色、制片等步骤的改进,由于,教师在课前已完成解离、染色步骤,缩短了课堂上学生制作临时装片所用时间,学生大概只要用15分钟就可以完成临时装片的制作与观察,而且按改进的方法步骤制作的装片内分裂相细胞较多(通常在1张压片中可以观察到各分裂相的细胞),这样可以有更多的时间让学生识别各个时期的染色体形态,还会有时间对影响实验现象观察的原因进行讨论。

总之,学生实验的成败,与老师提供的实验材料、实验方法步骤的设计等密切相关。这就要求教师一定要进行预实验。只有通过预实验的探究,坚持从本校的教学实际情况出发,行之有效地借鉴他人的经验,对实验方法、步骤进行适当的改进,才能让学生通过一节实验课真正有收获,有感悟。

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