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观察植物细胞有丝分裂实验是高中生物的重要实验之一,学生通过该实验能更好地学习有丝分裂部分内容,对装片制作等实验技能有进一步的提高,并初步掌握绘制生物图的方法。然而,笔者在多年的实验教学中发现,该实验的教学往往因根尖材料准备不充分、根尖中处在分裂期的细胞很少、学生制作的装片达不到要求等情况,导致大部分学生实验均不能成功。如何提高实验的成功率呢?经过多年的摸索,笔者终于得出一套易于操作而且成功率很高的方法。
一、原实验失败原因
1.实验材料准备不充分
(1)在新课程中,该实验安排在12月份至次年1月份。由于洋葱根尖是较理想的实验材料,但是天气寒冷,根尖的培养需要很长时间,而且此时的生根率不高,如果不准备充足的根尖,往往会出现实验材料不足而无法开展实验的情况。
(2)由于洋葱根尖的有丝分裂活跃时期在根长约5cm时,上午10:00至下午2:00。不可能所有班级都在这段时间进行实验。因为按照教材上讲的用鲜活材料做实验,学生不可能都取到处在细胞有丝分裂最活跃时期的根尖,所以会影响实验效果。
2.教材要求剪取2~3mm根尖进行解离
由于根尖太小,解离后又很滑,因此不容易用镊子取出,即使取出解离酥软的根尖,也容易把根尖破坏。此外,在染色时又会出现根尖太短的现象,它浸没在染液中很难找到,更难取出。
3.教材要求将材料在清水培养皿中漂洗10min
由于实验时间太长,要完成实验时间很紧张。
4.根据教材要求制作的装片效果差
(1)“用镊子弄碎洋葱根尖”,这样制成的装片会出现根冠细胞、生长点细胞、生长区细胞杂乱排列重叠严重的现象,不利于学生观察。
(2)教材描述:“在装片的盖玻片上再加一片载玻片,然后轻压。”这样操作会出现压片后拿去载玻片时带起盖玻片的现象,破坏临时装片,导致实验失败。
二、改进方法
1.材料准备
避开寒冷,在天气温暖的时候培养根尖。此时的洋葱生根率高,根生长旺盛。待根长到约5cm时,在上午10:00至下午2:00剪取健壮的根2~3cm进行固定,以便随时取用。操作如下:将剪好的根尖放在固定液中(固定液的配制:一份冰醋酸+3份95%酒精)15~30min,再取出放入70%酒精中保存。由于固定好的根尖都处在有丝分裂最活跃时期,不仅是做装片的理想材料,还可以根据需求量来准备根尖。
2.解离
取固定好的洋葱根,将有生长点的一端放在解离液中,另一端架在装解离液的培养皿沿上,充分解离3~5min。
3.漂洗
待根尖酥软后,用镊子夹住没有解离的一端取出,用细流水漂洗解离端约2~3min。
4.染色
将漂洗后的根尖用吸水纸吸去表面的水,把解离过的一端放进盛有质量浓度为0.01g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中,另一端置于培养皿沿上,染色3~4min。如果染色剂质量浓度大或染色时间长,就会出现染色过深的现象,从而影响观察。
5.制片
用镊子将染色后的根尖取出,用吸水纸吸去根尖上的多余染液,再用剪刀剪取处理端的根尖2~3mm,放于载玻片上,加一滴清水,盖上盖玻片,再在盖玻片上盖一层有载玻片大小的吸水纸,最后在吸水纸上加一片载玻片,垂直用力压载玻片,力求一次成功,使材料成云雾状,此时细胞分散开来。当取下上层的载玻片及吸水纸时,不仅不会带起临时装片的盖玻片,而且装片的观察效果很理想。
6.进行显微镜观察和作图,完成实验
通过一系列的实验改进后,学生在做植物细胞的有丝分裂实验时基本都能成功,能达到满意的实验教学效果。
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