制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片实验的改进，本文主要内容关键词为：细胞论文,植物论文,有丝分裂论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”是高中生物教学中的一个重要实验，对学生获得细胞分裂过程中染色体变化的感性认识，进而对理解遗传基因的传递规律具有很重要的意义。但我校2009学年高二8个班的实验成功率却只有34%。学生制作的临时装片，用显微镜观察大多是一片紫色，无法分辨细胞和染色体的结构。同时装片制作耗时过多，平均22～28 min，使显微镜观察的时间受到严重挤压而缩水。装片制作质量低下和观察时间不足是实验达不到预设目标的两个主要原因。
具体分析此实验的整个过程，可将问题分解为：①洋葱根尖培养的质量有待提高；②解离、漂洗时间应该缩短；③染色剂效果有待改进；④压片技术应该规范化；⑤观察步骤应提高互动性。
这是一个多要素互相影响、互相制约的系统过程。因此我们采用系统分析的方法，将整体优化的目标分解为具体的指标，分别加以优化和突破，从而达到课堂教学效率的提高。为此，我们对以上指标分别进行改进、优化配置、取得数据，使课堂整体效果得到了明显的改善。
一、洋葱根尖培养质量的提高
实验材料的选取对一个实验来说是至关重要的。材料选取是否恰当不仅关系到实验准备的难易，更决定了实验的成功率。我们选取的材料是洋葱，因为洋葱取材方便（各地都容易购买）、价格适中、染色体数目少、根尖体积较大，便于学生操作。
（1）根尖的培养。开此实验往往在十月下旬，此时杭州的洋葱正处于休眠期，不利于其发根。提高发根率，就必须改变其休眠状态。我们查阅了很多资料，根据我校实际情况，选定了三种比较方便可行的方法和我校使用的浙江科学技术出版社出版的《生物学必修1分子与细胞》课本介绍的培养方法进行对比，实验结果见表1。
由表1可见，用低温处理的方法既方便又提高了发根率，因此我们采用这种方法进行根尖的培养。
（2）根尖的剪取。根据我校使用的《生物学必修1分子与细胞》教材和配套的《生物学实验册》上介绍，1～5 cm的洋葱根尖一般在每天10：00至14：00时间段细胞分裂最活跃。我分别选取10：00、10：30、11：00、11：30、12：00、12：30、13：00、13：30八个时间段的根尖固定后给学生做实验。实验结果显示，11：00～13：00点洋葱根尖细胞分裂相对其他时间段更旺盛些。
（3）根尖的固定。由于并不是每个班级的实验课时间都在细胞分裂的活跃期内，并且为了提高实验操作的效率，我们在课前用卡诺氏固定液将根尖固定。卡诺氏固定液配置方法是将冰醋酸和无水乙醇以1∶3的比例混合即可。固定方法：取出洋葱用吸水纸吸去水分，剪下2 cm左右的根尖放入固定液中固定45 min至2 h左右后，放入70%的酒精中保存，可随取随用。
通过以上三个方面的改进，我们提供给实验课用的实验材料洋葱根尖的质量是很高的。根尖粗壮，数量充足，细胞处于有丝分裂期相对丰富。从基础上保证了实验的成效。
二、解离时间的缩短
解离的作用是使细胞壁中层（果胶质）溶解，从而使细胞分开，便于后面的压片操作。《生物学必修1分子与细胞》课本上用10%盐酸溶液来解离，时间较长，需要10～15 min，非常浪费课堂时间。我们采用改变解离液的浓度的方法来缩短解离的时间。对比实验结果显示，选用15%HCl溶液作为解离液从解离时间（2～3 min）和解离效果上来看比较合适。这样操作可以缩短解离时间将近8～12min，对于保证观察的时间是很重要的。
三、漂洗时间的缩短
我们采用将解离后的根尖放入盛有清水的培养皿中，用镊子轻轻拨动2～3 min即可达到较好的漂洗效果。这种动态的漂洗比课本上介绍的漂洗方法节省了7～8 min，而且能取得同样的效果，又一次为观察时间提供了保证。
四、染色效果的改进
我们选用了传统和改进的两种染料，进行了对比实验，实验现象见表2。
我们根据表2的比较选用改良品红苯酚染料对根尖进行染色。
染色步骤：取干净的载玻片一片，在中央放上根尖，用小刀直接切取根尖前端的2 mm左右，滴上一滴染料，染色时间为1～2 min，染色前可用小刀将根尖轻轻切碎。这样操作的目的是：①染色更均匀充分；②使细胞充分分散开，更有利于后面的压片。
改良苯酚品红染液配制方法。原液A：取3 g碱性品红溶于100 mL 70%酒精中，此液可以长期保存。原液B：取A液10 mL加入90 mL的5%苯酚水溶液中（2周内使用）。原液C：取B液55 mL加入6 mL的冰醋酸和6 mL 38%的甲醛（可长期保存）。染色液：取C液10～20 mL，加入80～90 mL45%醋酸和1.5 g山梨醇。放置2周后使用，染色效果显著，可普遍用于植物组织的压片法和涂片法，使用2～3年不变质。
五、压片技术的规范化
在被染色的根尖区域滴上一滴清水，盖上盖玻片后用橡皮或铅笔末端轻轻敲打，使细胞分散开，达到云雾状效果为最佳。这样做的目的是给学生提供一个“标准”。告诉学生“怎样才是用力到位”。有了这样一个“标准”，方便学生参照用力不至于太小而使细胞未能分散，或用力过度而使盖破片破碎。学生是没有经验的，必须要给出一个“参照”的量，然后再由他去体验发挥。这个“参照”的量绝不是要限制学生的自主发挥。
将制好的临时装片放在显微镜下进行观察。因为实验制作过程缩短，学生有更充裕的时间进行观察。我们选用的是MoticBA200型的数码显微镜，观察时视野明亮、染色体清晰可见。该数码显微镜的最大优点是全部实验组能进行充分的互动，老师可以将任意实验小组观察到的细胞直接投影到黑板上，任意实验小组亦可互相分享观察到的装片，而且方便学生储存自己的标本图片，极大地激发了学生动手实验的积极性和主动性。