植物根尖有絲分裂實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方法

1、植物根尖有絲分裂實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方法新會(huì)第一中學(xué) 李 玉 芳“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”是高中“生物”（必修）教材中重要的實(shí)驗(yàn)之一。本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生在動(dòng)手制作分裂裝片標(biāo)本，并圍繞染色體的出現(xiàn)及變化進(jìn)行觀察，來(lái)理解有絲分裂的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往發(fā)現(xiàn)處于分裂的細(xì)胞極少，常常由于根尖取材不當(dāng)，高倍鏡使用不熟練等而影響實(shí)驗(yàn)效果。這對(duì)于缺少顯微觀察經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，就意味著很少看到或根本看不到分裂期的細(xì)胞，極大地影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為此，我有針對(duì)性地進(jìn)行反復(fù)研究和多次實(shí)驗(yàn)，摸索出一些適用性強(qiáng)，成功率較高的方法。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，制作出分裂相較多的細(xì)胞分裂裝片。對(duì)本實(shí)驗(yàn)材料的選擇及處理方法、儀器的改進(jìn)、裝片

2、制作的改進(jìn)進(jìn)行嘗試，取得良好的實(shí)驗(yàn)效果。一、實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是找到生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞，重點(diǎn)是找出分裂期的前、中、后、末期細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)的成敗也在這里。 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)教材要求的步驟來(lái)操作的話時(shí)間需用大概20分鐘，考慮到教學(xué)進(jìn)度等問(wèn)題，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)影響授課計(jì)劃，因此在以往的做法是由實(shí)驗(yàn)員負(fù)責(zé)剪取根尖，并作好解離，然后再分組。學(xué)生實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行染色和制作臨時(shí)裝片這兩個(gè)步驟。這樣的話，雖然在課時(shí)安排上沒(méi)影響教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃，但對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)造成很不好的效果，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，因?yàn)椴牧辖?jīng)預(yù)先解離再保存的時(shí)間不能太長(zhǎng)，最好在當(dāng)天內(nèi)上課使用，再加上班數(shù)的增多、課時(shí)安排不一，上課時(shí)間均達(dá)34天，這種情況下，學(xué)生很難

3、找到分裂相的細(xì)胞，多數(shù)同學(xué)制作的裝片在顯微鏡下只看到“一片紅”，連正常的細(xì)胞都無(wú)法觀察是常有的事。 在材料的選擇和培養(yǎng)上也有存在問(wèn)題，以往實(shí)驗(yàn)曾使用綠豆的根，因?yàn)榫G豆根很容易培養(yǎng)（用水浸泡3個(gè)小時(shí)后撈起用濕布蓋住保持濕潤(rùn)放一個(gè)晚上，到第二天早上就可長(zhǎng)出約1到2厘米的根），材料雖好取得，但實(shí)驗(yàn)效果很差，細(xì)胞形狀也很難看到。 教材要求的材料是洋蔥，根據(jù)我們當(dāng)?shù)氐那闆r，不合季節(jié)時(shí)在市面上比較難買到而且價(jià)格也比較貴。還有在沒(méi)有顯微投影裝置的條件下能否把顯微鏡下的物象展示出來(lái)給學(xué)生共同學(xué)習(xí)？針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)做了一些改進(jìn)，有效地解決了實(shí)驗(yàn)所存在的問(wèn)題，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，效果較好。二、實(shí)驗(yàn)方法的

4、改進(jìn)1、材料的選擇和培養(yǎng)1.1 材料的選擇根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，我們采用大蒜作為培養(yǎng)根尖的材料，蒜在當(dāng)?shù)匾荒晁募径加?，大蒜發(fā)根整齊、很多，且材料易找。1.2培養(yǎng)方法根據(jù)本校實(shí)際情況，我們采用的是水培法。做法是：先將蒜剝開(kāi)成蒜瓣，把蒜瓣的外殼去掉，剝除老根。然后采用我們常見(jiàn)的燒烤網(wǎng)，這種網(wǎng)最好是用不銹鋼材質(zhì)的，每一個(gè)網(wǎng)孔的規(guī)格是方形的，每一個(gè)孔大概可以剛好放置入1到2個(gè)蒜瓣，使蒜瓣的頭部剛好可以向下懸空放人網(wǎng)孔，實(shí)驗(yàn)前34天，取健壯的大蒜瓣，剝?nèi)ネ馄?，將燒烤網(wǎng)放置在方形的塑料盆上，再將蒜瓣分別置于燒烤網(wǎng)的網(wǎng)孔，放入蒜瓣剛好可以撐住網(wǎng)孔口，使其根部懸空在塑料盆內(nèi)，往塑料盆內(nèi)加水，使其根部接觸水面。以上

5、根尖培養(yǎng)均應(yīng)保持室溫20左右。以廣東氣候，3月份培養(yǎng)根尖（因課程安排這個(gè)月份實(shí)驗(yàn)）2-3天根尖可以長(zhǎng)到12厘米時(shí)（注意不宜過(guò)長(zhǎng)），為能看到更多的分裂像細(xì)胞在這個(gè)時(shí)候可進(jìn)行低溫處理，即將燒烤網(wǎng)上培養(yǎng)的蒜瓣轉(zhuǎn)移到50ml小燒杯(放人1- 2個(gè)蒜瓣)培養(yǎng)并放入冰箱05中20小時(shí)左右，再?gòu)谋淙〕龇诺匠叵屡囵B(yǎng)1-2天，待根尖長(zhǎng)到2-3厘米時(shí)根據(jù)蒜根細(xì)胞有絲分裂高峰期即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 針對(duì)蒜根培養(yǎng)時(shí)生根慢和少的問(wèn)題，這是和蒜的生理休眠期有關(guān)。大蒜的生理休眠期時(shí)間大概是在79月份左右，此時(shí)的氣溫一般在30C以上，這會(huì)使蒜種在高溫的影響下進(jìn)入休眠期而難以生根發(fā)芽，要使大蒜發(fā)根快、齊、多就得打破大蒜的休眠期。

6、在大蒜生理休眠期間，即使供給大蒜適宜的溫度和濕度，蒜瓣也不會(huì)萌芽生根。同時(shí)外界溫度對(duì)大蒜的生根快慢和多少有很大影響，適宜溫度為14C 22C左右。我采用的方法是：將大蒜種放在冰箱內(nèi)冷藏1天（冷藏的溫度為5C左右），然后拿出冰箱后，按上面的方法進(jìn)行水培。1.3 材料的處理可以采用兩種方法進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：第一種是可以將分裝到小燒杯的蒜瓣作為分組分發(fā)到每張實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，使得學(xué)生可以方便摘取適合的根尖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。取完本次實(shí)驗(yàn)所需的根尖后又可將蒜放回?zé)欣^續(xù)培養(yǎng)。采用3斤左右的大蒜培養(yǎng)好就可供全年級(jí)20個(gè)班上課使用。這種方法既節(jié)省了材料又可循環(huán)使用。我們做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候還要注意掌握不同植物細(xì)胞的分裂高峰期

7、就有不同的分裂時(shí)間，蒜的分裂高峰期在上午10點(diǎn)至下午2點(diǎn)時(shí)候，而上課的時(shí)間一般是在上午8點(diǎn)到11點(diǎn)左右，下午2點(diǎn)到4點(diǎn)左右，學(xué)生還是比較容易找到分裂相的細(xì)胞。第二種是，待根尖長(zhǎng)到2cm左右時(shí)，在上午10點(diǎn)至下午2點(diǎn)時(shí)候，剪取根尖放入盛有固定液培養(yǎng)皿內(nèi)浸泡24小時(shí)后，取出放入70%酒精保存?zhèn)溆?。待學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)再分發(fā)下去。這種方法的好處是固定處理后的根尖可以放在冰箱里保存，隨用隨取。但不能長(zhǎng)時(shí)間保存，在一兩天內(nèi)使用最好，但從觀察效果來(lái)說(shuō)沒(méi)有第一種方法好，第一種方法主要是掌握好提前培養(yǎng)根尖的時(shí)間，使得上課的時(shí)間可以取到合適的根尖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以我的實(shí)踐得出：只要蒜不是處于休眠期，長(zhǎng)出根的時(shí)間大概要23天，

8、如果處于休眠期，則視材料的好壞，需一個(gè)星期左右的時(shí)間。2、裝片的制作2.1取材實(shí)驗(yàn)教材要求“培養(yǎng)34天，根長(zhǎng)到5cm”時(shí)剪取，實(shí)際培養(yǎng)天數(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r而定，陰雨天時(shí)間長(zhǎng)，晴朗天時(shí)間短；上半年時(shí)間短，下半年時(shí)間長(zhǎng)。待根長(zhǎng)到5cm時(shí)，粗根大多長(zhǎng)出細(xì)根，不利取材。培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，不常換水的蒜根的根尖細(xì)而長(zhǎng)，也不利于取材。裁剪時(shí)以長(zhǎng)至23cm，粗壯，色白的根尖為好。以本地的情況，根尖細(xì)胞的有絲分裂活躍期為上午10時(shí)至下午2時(shí)，準(zhǔn)確切取大蒜根尖生長(zhǎng)點(diǎn)部位是實(shí)驗(yàn)成功的前提。我的做法是：先剪取色白，健壯、較長(zhǎng)的根尖約1cm左右，太長(zhǎng)了解離的時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)，太短了會(huì)不容易用鑷子夾起。然后在非根尖端用鑷子夾扁做記

9、號(hào)。2.2解離、漂洗、染色以前做根尖的解離、漂洗、染色所用的儀器是培養(yǎng)皿或小燒杯，使用這些玻璃儀器做本實(shí)驗(yàn)存在幾點(diǎn)不足：培養(yǎng)皿底面積寬，解離和染色操作時(shí)往往需要倒人較多的藥液。燒杯除底面積寬外還較深，用鑷子夾取根尖時(shí)不方便操作；玻璃儀器易損壞，粘上染液后難洗刷。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，認(rèn)為用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的瓷質(zhì)反應(yīng)板（又稱點(diǎn)滴板或比色板），上面有6個(gè)穴，在上面進(jìn)行解離、漂洗、染色比較方便，又容易清洗。具體做法是：在反應(yīng)板的一個(gè)穴中滴入約12滴的解離液（15鹽酸：95酒精1：1混合液），浸入根尖為好。另一穴中滴人12滴的醋酸洋紅染液，其余的穴中滴加清水用于根尖的漂洗。一般解離35min，當(dāng)用鑷子點(diǎn)觸根尖感到根

10、尖酥軟時(shí)將根尖轉(zhuǎn)移到盛有清水的反應(yīng)穴中反復(fù)漂洗約3min，漂洗好后，將根尖放入醋酸洋紅染液中染35min。2.3制作裝片染色后，可把根尖夾起放入盛有清水的穴中漂洗一下就撈起（目的是用清水沖洗掉根尖上的染液和浮色）將根尖放在載玻片上，用單面刀片截下0.2cm 左右的根尖，然后吸取多余的染液，滴一滴清水，不要太多，蓋上蓋玻片，用吸水紙吸去根尖周圍水分，用食指從蓋玻片上輕輕地往下壓一下，然后在蓋玻片上加一片載玻片，隔著載玻片用筆頭輕輕敲打壓著根尖的部位。直到壓成淡淡的云霧狀即可在顯微鏡下觀察了。2.4顯微觀察在顯微物象投影觀察的問(wèn)題上，大多數(shù)學(xué)校的教學(xué)條件并不是很先進(jìn)，比如不能把顯微鏡下看到的物象投影出來(lái)給學(xué)生共同學(xué)習(xí)，針對(duì)這一問(wèn)題，為使實(shí)驗(yàn)課順利進(jìn)行，教師必須事先選擇細(xì)胞較分散、分裂期細(xì)胞較多的裝片，如果有學(xué)校具備條件的話可以制作永久裝片后作示范片。因制作永久裝片的條件不足，我采取的做法是在室溫下將臨時(shí)裝片放入裝有沾濕棉花的培養(yǎng)皿中，并蓋好培養(yǎng)皿蓋保濕，可以保存2-3天。如果在顯微鏡下看到比較好看又多的分裂期細(xì)胞，想讓