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1、“觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)3100字
"觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂";實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn) /html/zongjie/
"觀察植物根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂";是一個(gè)經(jīng)典的高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn),通過該實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以觀察并識(shí)別細(xì)胞有絲分裂的各個(gè)時(shí)期,加深對(duì)較抽象的細(xì)胞有絲分裂過程的理解。但此實(shí)驗(yàn)也是人教版高中生物必修1必做的十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中成功率最低的一個(gè)實(shí)驗(yàn),如果按照教科書上的實(shí)驗(yàn)方法步驟開展,①需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行解離及漂洗,勢(shì)必影響后續(xù)觀察,造成實(shí)驗(yàn)難以當(dāng)堂課完成。②用0.01℅龍膽紫染液染色,細(xì)胞染色太深,顯微鏡下的視野呈紫色一片,根本看不清細(xì)
2、胞結(jié)構(gòu),不易辨認(rèn)染色體。③用兩片載玻片壓片,當(dāng)取下上面的載玻片時(shí),會(huì)連帶蓋玻片甚至根尖也被取下了。④解離時(shí)間不夠充分,細(xì)胞不僅不容易分散開來,而且細(xì)胞重疊在一起,影響了觀察。為了讓學(xué)生可以真實(shí)地體驗(yàn)到成功的實(shí)驗(yàn)效果,筆者經(jīng)過課前大量的預(yù)實(shí)驗(yàn),同時(shí)參考其他老師的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),通過不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法步驟,摸索出在40分鐘課時(shí)就可以明顯觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(分裂相的細(xì)胞)的有效的實(shí)驗(yàn)方法與步驟,有的班級(jí)一次成功率高達(dá)95%以上?,F(xiàn)將改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法、步驟介紹如下。 一、實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn) 1.實(shí)驗(yàn)材料的選擇 按本校教學(xué)進(jìn)度安排,本節(jié)實(shí)驗(yàn)課一般排在11月底12月初進(jìn)行。按照教科書提供的實(shí)驗(yàn)材料洋蔥進(jìn)行生根培
3、養(yǎng),發(fā)現(xiàn)不易發(fā)根,即使發(fā)根了,生根數(shù)也少。原來我們地區(qū)市面出售的洋蔥是本地產(chǎn)的洋蔥。本地產(chǎn)的洋蔥在深秋時(shí)收獲,隨即進(jìn)人休眠期,休眠期一般為三個(gè)月左右,在此期間不發(fā)根或極少發(fā)根。而同時(shí)期的大蒜卻容易發(fā)根,而且大蒜瓣多,每一瓣都可發(fā)根十幾條,比洋蔥經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的多??紤]到洋蔥是鱗莖可培養(yǎng)生根,而在南方11月份上市的水仙、風(fēng)信子等也具備鱗莖,是不是也可以作為觀察根尖有絲分裂的材料呢?通過預(yù)實(shí)驗(yàn)證明水仙、風(fēng)信子不僅容易生根,而且發(fā)根整齊、數(shù)量也多,也是觀察的好材料。上述4種材料都是觀察根尖有絲分裂的良好實(shí)驗(yàn)材料,可根據(jù)需要選擇。首選大蒜的根尖為實(shí)驗(yàn)材料,因其不僅生根容易、生根數(shù)多、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,更重要的是其根
4、比較細(xì),相對(duì)易于解離且分裂相的細(xì)胞也比較多。 2.實(shí)驗(yàn)材料的預(yù)處理 因?yàn)檠笫[、大蒜、水仙、風(fēng)信子等材料都存在休眠現(xiàn)象,在發(fā)根前先將材料放在4℃的冰箱中3-5天??梢越獬菝撸菀咨?。 (1)根尖的培養(yǎng)與處理 選用100mL的燒杯,將洋蔥、水仙、風(fēng)信子等外層干死的鱗片葉撕去,將洋蔥、水仙、風(fēng)信子的底盤舊根刮去,讓洋蔥、水仙、風(fēng)信子的底部與燒杯口的水接觸,放在陰暗處;將大蒜瓣剝?nèi)ネ膺吥べ|(zhì)枯衣,用牙簽將蒜瓣串起,讓牙簽兩端架在燒杯邊緣,讓蒜瓣的底部與燒杯口的水接觸。每個(gè)培養(yǎng)裝置每天換一次水,在室溫下放置4-5天,觀察根長(zhǎng)到2cm左右時(shí),將整個(gè)培養(yǎng)裝置(根連同燒杯)一起放入4℃
5、冰箱24小時(shí)進(jìn)行低溫處理,以便增加分裂相細(xì)胞。 ?。?)根尖的固定 在上午10點(diǎn)至下午4點(diǎn)之間任畢業(yè)收集整理何時(shí)段,剪取根尖2-3cm(長(zhǎng)些比較好,以方便后面的解離、漂洗步驟)放入卡諾氏液(無水乙醇:冰醋酸=3:1)中浸泡24小時(shí),而大蒜瓣可以直接將整個(gè)蒜瓣浸泡在卡諾氏液中(因?yàn)榇笏獾母容^細(xì),待需要時(shí)再剪取根尖更方便)。再放入85℅乙醇半小時(shí)后,轉(zhuǎn)入70℅乙醇中4℃保存。筆者經(jīng)過比較后發(fā)現(xiàn),固定后的根尖不僅可以隨用隨取,而且可以縮短解離時(shí)間。 二、實(shí)驗(yàn)方法步驟的改進(jìn) 1.解離時(shí)間的改進(jìn) 教科書認(rèn)為:剪取根尖2-3mm,立即放入盛有鹽酸和酒精的混合液(1:1)的培養(yǎng)皿中,
6、在室溫下解離3-5min。筆者預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):①解離時(shí),根尖不能太短,將固定好的2-3cm的根尖整個(gè)放入解離液中解離,以便后面的操作步驟的進(jìn)行。②3-5min的解離時(shí)間不夠,每種實(shí)驗(yàn)材料具體的解離時(shí)間是不同,至少需要解離20min以上。像水仙的根尖較粗,至少需要解離30min。多次的預(yù)實(shí)驗(yàn)證實(shí):解離這一步驟是最關(guān)鍵的一步,只有充分解離了,分生組織中的細(xì)胞才容易分離,最后的制片步驟中細(xì)胞才容易分散開來。而且,解離時(shí)間即使過長(zhǎng)(24小時(shí))也絲毫不影響分裂相細(xì)胞的觀察。所以必須延長(zhǎng)解離時(shí)間。根尖完全酥軟的標(biāo)志是根尖色澤變白,略帶透明,而含分生區(qū)的根尖尖端呈現(xiàn)乳白色。因?yàn)榻怆x時(shí)間長(zhǎng),教師可在課前預(yù)先完成。
7、上課前10分鐘將解離好的根尖直接放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。即上課前,教師預(yù)先完成解離和漂洗的步驟。上課時(shí),學(xué)生可直接從盛有清水的培養(yǎng)皿中取根尖進(jìn)入"染色";這一步驟。這樣大大節(jié)省了課堂實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。 2.染色劑及染色方法的改進(jìn) 教科書認(rèn)為:把根尖放入盛有質(zhì)量濃度為0.01g∕ml的龍膽紫溶液的培養(yǎng)皿中染色。我們發(fā)現(xiàn)顯微鏡視野下只見紫色一片,根本分不清細(xì)胞與染色體。因?yàn)樵?低溫誘導(dǎo)染色體加倍";實(shí)驗(yàn)中使用過改良的苯酚品紅染液,筆者經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),用改良苯酚品紅染液染色較龍膽紫染色理想。如圖1-圖5所示。 /html/zongjie/ 圖1大蒜根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 ?。?0x4
8、0、改良苯酚品紅染液) 改良苯酚品紅染液配方如下:1.母液A:取3g堿性品紅,溶解在100ml的70%酒精(可長(zhǎng)期保存)。2.母液B:取母液A10ml,加入90ml的5%苯酚水溶液(兩周內(nèi)使用)。3.取B液45ml,加入6ml冰醋酸和6ml37%甲醛,此為苯酚品紅染液。4.改良苯酚品紅:取250ml苯酚品紅染液,加入475ml的45%冰醋酸和9g山梨醇,過濾,即為改良苯酚品紅染液。改良苯酚品紅配制后可立即使用,但染色能力較差;一般在配制兩周后染色能力顯著增加;三個(gè)月后使用效果極佳。可使用2-3年。 染色方法:用鑷子將根尖從盛有清水的培養(yǎng)皿中取出,放在載玻片中,用吸水紙吸取水分后,用鑷子
9、截取含分生區(qū)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紅染液,用鑷子在染液中直接將根尖搗碎。實(shí)踐證明在染液中將根尖搗碎使染液容易進(jìn)入細(xì)胞,使染色體更容易染上顏色。 3.制片步驟的改進(jìn) 制片是觀察有絲分裂相比較關(guān)鍵的步驟之一,按照教科書實(shí)驗(yàn)要求:在蓋玻片上再放一個(gè)載玻片,用拇指輕壓載玻片,使細(xì)胞分散開來。但在實(shí)際操作中,取下上面的載玻片時(shí)往往連帶取下了蓋玻片和根尖,影響觀察。而且這個(gè)"輕壓";的程度學(xué)生很難掌握,太重了,蓋玻片容易碎;太輕了,細(xì)胞分散不開。教師預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),用鑷子的鈍端或鉛筆帶橡皮頭的一端輕輕敲打蓋玻片,因?yàn)楦庖呀?jīng)充分解離,且在染色時(shí)已搗碎,
10、再進(jìn)行輕敲,則根尖細(xì)胞很容易分散開來。在敲擊過程中可以用吸水紙蓋在蓋玻片上用左手固定住,一方面防止蓋玻片移位造成細(xì)胞變形,影響觀察,另一方面可以吸去溢出的染液。這樣,臨時(shí)裝片便制作好了,即可在顯微鏡下觀察。 作文 / 三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思 通過上述對(duì)解離、染色、制片等步驟的改進(jìn),由于,教師在課前已完成解離、染色步驟,縮短了課堂上學(xué)生制作臨時(shí)裝片所用時(shí)間,學(xué)生大概只要用15分鐘就可以完成臨時(shí)裝片的制作與觀察,而且按改進(jìn)的方法步驟制作的裝片內(nèi)分裂相細(xì)胞較多(通常在1張壓片中可以觀察到各分裂相的細(xì)胞),這樣可以有更多的時(shí)間讓學(xué)生識(shí)別各個(gè)時(shí)期的染色體形態(tài),還會(huì)有時(shí)間對(duì)影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察的原因進(jìn)行討論。 總之,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成敗,與老師提供的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法步驟的設(shè)計(jì)等密切相關(guān)。這就要求教師一定要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。只有通過預(yù)實(shí)驗(yàn)的探究,堅(jiān)持從本校的教學(xué)實(shí)際情況出發(fā),行之有效地借鑒他人的經(jīng)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、步驟進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),才能讓學(xué)生通過一節(jié)實(shí)驗(yàn)課真正有收獲,有感悟。