馬森浩

摘 要：植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原是一個(gè)經(jīng)典的細(xì)胞學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這一實(shí)驗(yàn)的目的是為了更好地認(rèn)識(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、掌握細(xì)胞膜通透性的基本原理。本文的研究從實(shí)驗(yàn)材料選取方法優(yōu)化設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)制片方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)維度著手，旨在通過更加科學(xué)的實(shí)驗(yàn)取材路徑以及實(shí)驗(yàn)方法，來對(duì)這一典型性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟的簡化和實(shí)驗(yàn)成果的明確，進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)的成功率，從而促使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加直觀。同時(shí)，本文對(duì)這一試驗(yàn)的成功率的提升和效果的明顯顯現(xiàn)提出了一些應(yīng)該對(duì)策和注意關(guān)鍵點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：植物細(xì)胞質(zhì)壁分離；實(shí)驗(yàn)方法；實(shí)驗(yàn)取材；改進(jìn)路徑

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）19-0227-02

1 研究背景介紹

從生物學(xué)的角度上來看，植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原是一個(gè)以更好地認(rèn)識(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、掌握細(xì)胞膜通透性的基本原理為目標(biāo)的典型實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的本身就有一定的不合理之處，加之由于實(shí)驗(yàn)主體不同，選取的實(shí)驗(yàn)材料、標(biāo)本等也存在差異，導(dǎo)致最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也存在著不同程度的偏差。其不理想的結(jié)果主要表現(xiàn)在鏡下對(duì)于植物細(xì)胞質(zhì)壁現(xiàn)象和質(zhì)壁分離之后的著色情況的觀測(cè)不理想，細(xì)胞結(jié)構(gòu)在界限方面的對(duì)比不明顯等等。因此，在教師的指導(dǎo)之下，筆者深入思考，選取不同的標(biāo)本和樣本進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，反復(fù)對(duì)標(biāo)本取材、制片、染色的過程進(jìn)行驗(yàn)證，希望能夠獲得比較理想的實(shí)驗(yàn)效果。本文的研究從實(shí)驗(yàn)材料選取方法優(yōu)化設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)制片方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)維度著手，旨在通過更加科學(xué)的實(shí)驗(yàn)取材路徑以及實(shí)驗(yàn)方法，通過相關(guān)的研究來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟的簡化和實(shí)驗(yàn)成果的明確，進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)的成功率，從而促使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加直觀。同時(shí)，本文對(duì)這一試驗(yàn)的成功率的提升和效果的明顯顯現(xiàn)提出了一些應(yīng)該注意關(guān)鍵點(diǎn)。

一門實(shí)驗(yàn)越是典型，所需要關(guān)注的細(xì)節(jié)也就越多。因?yàn)橐粋€(gè)典型性的試驗(yàn)會(huì)有很多人對(duì)此進(jìn)行研究。本人在此論文的撰寫過程當(dāng)中，為了能夠更好地掌握一些實(shí)驗(yàn)的原理，更好地對(duì)當(dāng)前的研究現(xiàn)狀有一個(gè)明確地了解，閱讀了大量的文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)我國學(xué)者在此方面的研究也逐漸朝著豐富化的方向發(fā)展，其中比較具有代表性的觀點(diǎn)和文獻(xiàn)有：劉倩（2015）從教師的角度對(duì)“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”這一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新的設(shè)計(jì)和研究，他主要是從教學(xué)的角度提出的一些改進(jìn)的措施，其根本目的是為了提高學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)的成功率；李可馨，曹寶軒，和淵（2016）主要是從植物表皮細(xì)胞液濃度范圍的角度展開的研究，這幾位學(xué)者的研究內(nèi)容較為高深，筆者由于掌握的知識(shí)內(nèi)容有限，在閱讀的過程中以及未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展的過程當(dāng)中，還有很多未知的領(lǐng)域需要去探索、去學(xué)習(xí)。在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，又結(jié)合了一些我自己的考慮和分析，基于學(xué)生的角度和觀點(diǎn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展提出了一些關(guān)鍵的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。

2 以材料為基礎(chǔ)，提升實(shí)驗(yàn)的靈活性

在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，洋蔥都一種不可多得的優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)材料。但是經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)以后證實(shí)，根據(jù)教材當(dāng)中的具體要求，是用鑷子從洋蔥上面撕取薄膜，在每次的操作當(dāng)中撕取薄膜的厚度都會(huì)存在偏差，薄膜的厚度不均勻、撕取的洋蔥表皮過大等等現(xiàn)象這些都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)效果產(chǎn)生影響。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)材料選取的條件下，存在著三種可能性：如果在實(shí)驗(yàn)過程中撕取的洋蔥的表皮過大，那么由于蓋玻片的尺寸是有限的，這就會(huì)導(dǎo)致蓋玻片不能夠?qū)⒀笫[的全部面積都覆蓋到，具很容易會(huì)在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中產(chǎn)生氣泡；如果撕取的洋蔥的表皮太厚，細(xì)胞重疊的部分過多，在染色以后就很難對(duì)多層細(xì)胞的染色效果就行觀察和分辨；如果撕取的洋蔥的表皮太薄，部分細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)開始之前可能就已經(jīng)遭到了破壞，而造成看到的成熟的含有紫色液泡的細(xì)胞比較少，想要對(duì)于細(xì)胞之間出現(xiàn)的對(duì)比度進(jìn)行觀察就比較困難了。

基于這三種普遍存在的現(xiàn)象和問題，在材料的選取上對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不良影響還是普遍存在的，因此，實(shí)驗(yàn)材料選取方法的改進(jìn)和完善就顯得十分必要了。從這一方面上來看，在材料選取的研究過程中，要充分提升材料的多元性，不要僅僅是以洋蔥作為選材，還有很多的大葉類的植物也是可以考慮的。同時(shí)在試驗(yàn)操作的過程當(dāng)中也盡可能地控制選材和取材的力度。

3 以制片方法主導(dǎo)，提升實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性

“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)進(jìn)入到實(shí)質(zhì)性的制片環(huán)節(jié)以后，也就意味著實(shí)驗(yàn)真正開始了。為此，對(duì)于制片的實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)應(yīng)該是較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。與此同時(shí)，在整個(gè)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程當(dāng)中，標(biāo)本制片的制作可以說是一個(gè)難點(diǎn)，也是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)遇到阻礙的一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)教材課本當(dāng)中的要求，在對(duì)載玻片和蓋玻片進(jìn)行清潔擦拭之后，在載玻片中間加滴碘液，然后將標(biāo)本放在載玻片上，加蓋蓋玻片。在這一個(gè)過程進(jìn)行當(dāng)中，由于一些初次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主體和學(xué)生在具體的操作過程當(dāng)中手法并不是十分地熟練，因此最常見的一個(gè)問題就是出現(xiàn)氣泡，一旦氣泡出現(xiàn)，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)者對(duì)氣泡和細(xì)胞液泡分不清楚，這樣一來，整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和實(shí)驗(yàn)效果都將會(huì)收到影響。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中氣泡出現(xiàn)的主要原因就是洋蔥的表皮不能夠?qū)崿F(xiàn)在碘液當(dāng)中的完全的浸透，這對(duì)于最終的實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

基于這種現(xiàn)狀，為了更好地實(shí)現(xiàn)制片的制作效果，筆者經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)制片的方法進(jìn)行了改進(jìn)。其中提升實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)性的對(duì)策主要是從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考量的：

（1）在載玻片上滴幾滴實(shí)驗(yàn)溶液，在鑷子和解剖針的共同作用之下，使選取的新鮮的洋蔥表皮完全地浸泡在溶液當(dāng)中，在此步驟的操作過程中需要注意的就是要將選取的洋蔥樣本的粗糙一面朝上，光滑的一面向下；（2）一手用鑷子將表皮的一側(cè)壓蓋住，另一手用解剖針輕輕地推，這種輕推的方式能夠在很大程度上減少對(duì)于洋蔥表皮的磨損和破壞，進(jìn)而能夠保留較為完整的實(shí)驗(yàn)材料，同時(shí)這也是一種對(duì)于表皮的展開有利的操作；（3）使用鑷子將蓋玻片的一側(cè)輕輕地夾?。ㄔ谶@一操作中一定要避免用力過大，由于蓋玻片十分輕薄，要避免由于蓋玻片的破裂而影響到實(shí)驗(yàn)進(jìn)程），然后將蓋玻片的另一側(cè)慢慢地浸泡在溶液當(dāng)中，促使溶液能夠漫過洋蔥表皮，然后在輕輕地蓋上載玻片。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程當(dāng)中很容易使溶液溢出，這時(shí)候需要用紙巾輕輕地擦拭去載玻片周圍的溶液，避免影響到實(shí)驗(yàn)的效果。為了更好地了解這三個(gè)步驟的改進(jìn)路徑對(duì)于實(shí)驗(yàn)效果所產(chǎn)生的優(yōu)化影響作用，筆者進(jìn)行了相關(guān)的測(cè)試，通過這種方法制作的洋蔥表皮標(biāo)本，產(chǎn)生氣泡的概率至少會(huì)降低50%以上。

4 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)成功率提升的要點(diǎn)

這一門實(shí)驗(yàn)是筆者在實(shí)際學(xué)習(xí)的過程中所接觸到的一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，不僅親自參與了實(shí)驗(yàn)的操作，而且也觀摩了教師以及同學(xué)的操作過程。在這一實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)過程中，還有一些事項(xiàng)需要引起注意，在此對(duì)這些注意事項(xiàng)進(jìn)行了梳理和歸集。

一方面，要擴(kuò)大選材范圍，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的多元化發(fā)展路徑。在研究的過程中，提及到的理想的選材為新鮮的紫皮洋蔥，如果剛好沒有紫色洋蔥，則可選用葫蘆醉、水綿等液泡較大的植物。也就是說，在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的背景之下，教師對(duì)教學(xué)方法有所變革，擴(kuò)大選材范圍，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的多元化發(fā)展路徑便是其中一個(gè)具體的顯現(xiàn)。同時(shí)，筆者認(rèn)為，通過多元化的實(shí)驗(yàn)材料的選取，還能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行更加科學(xué)的驗(yàn)證。

另一方面，要注重濃度的把握和控制，保證預(yù)期實(shí)驗(yàn)效果的獲得。質(zhì)壁分離劑實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用濃度適當(dāng)，在短時(shí)一間內(nèi)對(duì)細(xì)胞沒有損傷作用的溶液。濃度過大，質(zhì)壁分離快，但影響細(xì)胞活力，而且復(fù)原較慢；濃度太低，質(zhì)壁分離速度慢，現(xiàn)象不明顯。因此，所選取的溶液的濃度一定要適宜，這樣才能夠獲得最為理想的實(shí)驗(yàn)效果。

5 結(jié)語

文章對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離這一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了簡單的分析，提出了一些自己的見解和主張。本文的研究結(jié)論主要有兩個(gè)方面：第一，提出實(shí)驗(yàn)成功率提升的兩點(diǎn)對(duì)策，一是要以材料為基礎(chǔ)，提升實(shí)驗(yàn)的靈活性，二是要以制片方法主導(dǎo)，提升實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性；第二，在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中總結(jié)出了一些注意的要點(diǎn)和事項(xiàng)，一是要擴(kuò)大選材范圍，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的多元化發(fā)展路徑，二是要注重濃度的把握和控制，保證預(yù)期實(shí)驗(yàn)效果的獲得。當(dāng)然，這一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)涉及到的內(nèi)容并不僅僅局限于此，因此在未來的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中，筆者將會(huì)進(jìn)一步跟進(jìn)和研究，使得自身對(duì)于這一個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展有一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉倩.《植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》實(shí)驗(yàn)的總結(jié)與改進(jìn)[J].科技展望，2015，25（21）：287.

[2]李可馨，曹寶軒，和淵.探究質(zhì)壁分離法測(cè)定植物表皮細(xì)胞液濃度范圍的實(shí)驗(yàn)[J].生物學(xué)通報(bào)，2016，51（04）：52-55.

[3]吳佐建.用小蚌蘭葉片進(jìn)行質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)[J].中國教育技術(shù)裝備，2013（29）：71-72.

[4]何芳，陳秉初，邵晨.“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].科教文匯（下旬刊），2009（09）：119-120.

[5]陳柃伊.“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].科教文匯（上旬刊），2016（11）：45-46+49.

[6]狄麗英.三種不同濃度對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（04）：23-24.