林玉武

【摘要】本實(shí)驗(yàn)是對(duì)高中課本必修一中 《觀察植物細(xì)胞的有絲分裂》的實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)。將從菜市場(chǎng)買回來(lái)的四季蔥（shallot）的下端帶根部位置于清水中浸泡1-2小時(shí)，選取較短且不被破壞的根尖經(jīng)解離5分鐘，漂洗10秒，再染色3分鐘后壓片即可觀察。本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)獲得2016廣東省中學(xué)化學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)教師（員）實(shí)驗(yàn)操作與創(chuàng)新技能競(jìng)賽二等獎(jiǎng)。

【關(guān)鍵詞】有絲分裂? 四季蔥（shallot）? 縮短時(shí)間

【中圖分類號(hào)】G633.91 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）01-0184-01

一、原實(shí)驗(yàn)的不足之處

本實(shí)驗(yàn)為高中生物重要的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)如按課本要求培養(yǎng)洋蔥或蒜則實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備上耗時(shí)長(zhǎng)，提前準(zhǔn)備至少三四天，培養(yǎng)需要時(shí)需要經(jīng)常換水，否則洋蔥易爛根或者糜爛。其次如果完全按照課本要求的時(shí)間安排去規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作本實(shí)驗(yàn)則至少耗時(shí)16分鐘，對(duì)于不熟練學(xué)生耗時(shí)可能多于20分鐘。一節(jié)課45分鐘耗時(shí)一半于制作裝片，不利于學(xué)生仔細(xì)觀察，尋找各種時(shí)期細(xì)胞分裂圖。均不利于實(shí)驗(yàn)開(kāi)展和進(jìn)行。

二、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

因本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生學(xué)會(huì)制作根尖細(xì)胞有絲分裂的裝片，因此原實(shí)驗(yàn)步驟并不做改動(dòng)。只對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇及操作時(shí)間的優(yōu)化進(jìn)行改進(jìn)，以求能使得本實(shí)驗(yàn)更加易于開(kāi)展及操作。

1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料

1.1選擇實(shí)驗(yàn)材料

因本實(shí)驗(yàn)需要觀察植物根根尖分生區(qū)，因此選擇材料要求因確定在根系發(fā)達(dá)或易根等特點(diǎn)，而作為實(shí)驗(yàn)開(kāi)展材料，單一株實(shí)驗(yàn)材料根系必須多，或者實(shí)驗(yàn)材料從而較小避免實(shí)驗(yàn)后材料的浪費(fèi)。因此在眾多種植物中選出備選材料分別為：豆（包括紅豆、綠豆、黃豆等利用其易萌發(fā)生根的特點(diǎn)）、豆芽、大蒜、水芹菜、西洋菜、紅蔥、四季蔥、大蔥等。然后分別依照課本實(shí)驗(yàn)要求，嚴(yán)格進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在根據(jù)各實(shí)驗(yàn)材料對(duì)象的結(jié)果來(lái)進(jìn)行分析。

1.1.1誘導(dǎo)豆類根作為材料

取剛泡水一晚后萌發(fā)的綠豆幼根，進(jìn)行解離、漂洗、染色、制片后進(jìn)行觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了細(xì)胞中分生區(qū)明顯易發(fā)現(xiàn)，但細(xì)胞中多呈現(xiàn)紫色顆粒，未發(fā)現(xiàn)處于有絲分裂中的各種染色體特征;可能由于綠豆中的淀粉粒存在干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此本小組分別將綠豆誘導(dǎo)時(shí)間延長(zhǎng)至一天、兩天、三天再進(jìn)行觀察，結(jié)果與第一日相同。因此誘導(dǎo)綠豆萌發(fā)的幼根不適宜作為觀察有絲分裂的材料。同時(shí)進(jìn)行其他豆的種子萌發(fā)的誘導(dǎo)，但除了綠豆誘導(dǎo)萌發(fā)的時(shí)間較短之外，其余豆類所需時(shí)間較長(zhǎng)，基本接近課本原使用所需的時(shí)間，因而作為實(shí)驗(yàn)改進(jìn)材料沒(méi)有意義。

1.1.2豆芽作為材料

豆芽含水量高，根系明顯，在我國(guó)多地都可以輕易購(gòu)買得到，因此也是作為改進(jìn)備選材料之一。但是經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)豆芽存在如下問(wèn)題;一如購(gòu)買的豆芽不新鮮，則根系萎靡不能觀察。二改成取豆芽的幼莖分生區(qū)進(jìn)行觀察，出現(xiàn)如綠豆同樣的問(wèn)題。因此豆芽也不適合作為觀察材料。

1.1.3大蒜的根作為材料

從市場(chǎng)購(gòu)買新鮮的大蒜，根粗壯明顯，根尖明顯，本經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用大蒜制備根尖分生區(qū)有絲分裂材料進(jìn)行觀察，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好，可以清晰看見(jiàn)有絲分裂期各種染色體形態(tài)。但蒜的根較粗壯且長(zhǎng)，因此在收割過(guò)程中，很多根被破壞，一株大蒜可供觀察材料較少。二如果利用蒜瓣培養(yǎng)則耗時(shí)間長(zhǎng)，與水培洋蔥類似，因此作為改進(jìn)沒(méi)意義。

1.1.4水芹菜根作為材料

從市場(chǎng)上購(gòu)買的水芹菜，根部帶土較多，洗干凈后進(jìn)行觀察。發(fā)現(xiàn)水芹菜根系較多，但根系較幼，因此在收割過(guò)程，多數(shù)根系易被破壞，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果不佳，未發(fā)現(xiàn)根尖分生區(qū)。

1.1.5西洋菜作為材料

西洋菜與水芹菜特點(diǎn)相近，都是根部較系且較密集，而由于西洋菜是水培的，在收割過(guò)程中，根部受損情況較少，從理論上來(lái)說(shuō)也較合適作為實(shí)驗(yàn)材料。但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，西洋菜根部失水而萎靡情況較多，雖然清水浸泡后可以恢復(fù)，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果不佳。也未能發(fā)現(xiàn)分生區(qū)。因此也不合適作為實(shí)驗(yàn)材料。

1.1.6各種蔥類根作為材料

蔥也是較為常見(jiàn)的蔬菜，比較易得，且四季均有。本小組從菜市場(chǎng)購(gòu)得大蔥、紅蔥、四季蔥（shallot）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，都能尋找到根尖并進(jìn)行課本實(shí)驗(yàn)，都能得到課本相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且效果都佳，但是大蔥，紅蔥都存在大蒜對(duì)應(yīng)的情況，而四季蔥（shallot），根系幼且根尖多而短，因此大多在收割過(guò)程中較少受到破壞。最終經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，過(guò)程比較最終確定四季小蔥為實(shí)驗(yàn)改進(jìn)材料。

1.2取材及處理

將當(dāng)天從菜市場(chǎng)買來(lái)的四季蔥（shallot）即可用于觀察。將四季蔥的根部置于清水中浸泡1-2h，選取較短根尖不被破壞的根觀察即可。經(jīng)試驗(yàn)取材時(shí)間從上午9點(diǎn)至下午5點(diǎn)均可都能觀察到較多細(xì)胞分裂。而且四季蔥（shallot）為2倍體，染色體數(shù)為16條也便于學(xué)生觀察計(jì)數(shù)。

1.3實(shí)驗(yàn)材料改進(jìn)的意義

本實(shí)驗(yàn)將材料改為四季蔥（shallot）后準(zhǔn)備時(shí)間少，從菜市場(chǎng)買回來(lái)即可開(kāi)展，另外四季蔥（shallot）種植面積廣多地均有，價(jià)格相對(duì)于洋蔥價(jià)格便宜，不易造成浪費(fèi)。因此改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備工作相對(duì)少，使得本實(shí)驗(yàn)對(duì)于沒(méi)有配備專門實(shí)驗(yàn)人員的學(xué)校更易于開(kāi)展。此外利用清水培養(yǎng)四季小蔥，1-2天即可長(zhǎng)出新根，且不用換水。這樣有利于后期開(kāi)展實(shí)驗(yàn)班級(jí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也減少實(shí)驗(yàn)人員工作量和避免造成資源浪費(fèi)。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程改進(jìn)

按課本原要求實(shí)驗(yàn)需除了前期準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料外，要求學(xué)生在課堂上進(jìn)行操作的步驟有解離（需要10分鐘）、漂洗（3-5分鐘）、染色（5分鐘）、制片、觀察等。則未到使用高倍鏡觀察階段至少需要學(xué)生花16分鐘進(jìn)行操作，如果學(xué)生不熟練或動(dòng)作較慢，課前預(yù)習(xí)不足等因素則可能需要更多時(shí)間，這樣則學(xué)生可觀察的時(shí)間較少，因此為了使學(xué)生們能夠按課程規(guī)定的要求體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，又可以仔細(xì)觀察。 經(jīng)本人多次對(duì)實(shí)驗(yàn)各個(gè)階段進(jìn)行時(shí)間改進(jìn)的嘗試，最終以四季蔥（shallot）為材料后將原來(lái)的解離10分鐘改為根據(jù)根尖的大小粗厚解離3-5分鐘即可，漂洗由原來(lái)的3-5分鐘改為漂洗10-20秒，將根尖的染色依然使用龍膽紫染液染色3分鐘。這樣對(duì)于材料選材錯(cuò)誤，或制片過(guò)程失誤的學(xué)生，在一節(jié)課內(nèi)仍有足夠的時(shí)間重新取材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而對(duì)于其他的同學(xué)，則可以用更多時(shí)間觀察。

參考文獻(xiàn)：

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