摘要:本文對“脂肪的檢測和觀察”實驗中的實驗材料和染液處理進行了改進。用花生子葉表皮細胞做實驗材料,省去切片的步驟,避免多層細胞的干擾,大大提高了實驗的成功率。用豬肉組織切片做實驗材料,透光率好,脂肪顆大,染色效果好。蘇丹Ⅲ染液通過靜置處理,只用上清液進行染色,既不影響染色效果,又能去除不溶物對染色的影響。
關鍵詞:脂肪 檢測和觀察 ?實驗改進 切片
“脂肪的檢測和觀察”是人教版高中生物必修1第2章第1節(jié)“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實驗中的重要部分,是高一學生理解物質(zhì)鑒定原理,掌握操作高倍顯微鏡的一個基礎性實驗,也是學生進入高中階段生物學科的經(jīng)典實驗。若此實驗做不成功,在一定程度上會影響學生今后學習生物的興趣。
1 教材實驗方法及存在問題
關于脂肪的檢測,人教版舊教材提供了2種方法。方法一:向待測組織樣液中直接滴加蘇丹Ⅲ,觀察樣液的顏色。方法二:制作花生子葉臨時切片,用顯微鏡觀察子葉細胞著色情況。由于方法一的設計缺乏嚴謹性和科學性,在2019年人教版新教材中已經(jīng)刪掉,只剩方法二。方法二設計合理可行,但切片是此實驗成功的關鍵,若切片太厚,其透光性差,視野暗,在顯微鏡下無法觀察到脂肪顆粒。由于花生種子較硬,大多數(shù)學生沒有掌握切片技巧,切片不均勻或不夠薄,導致實驗失敗率很高,嚴重影響實驗的進行和學生做實驗的積極性。
用于檢測脂肪的蘇丹Ⅲ染液常用的配制方法:取0.1g蘇丹Ⅲ粉末,置于20ml95%酒精中,充分攪拌使其溶解。在實際使用中發(fā)現(xiàn)蘇丹Ⅲ無法完全溶解于酒精中,會有一些粉末渣吸附在脂肪細胞上,用50%的酒精也無法洗掉,會嚴重干擾脂肪顆粒的觀察效果。
2 改進方法及效果
2.1生物材料的改進
2.1.1 用花生子葉表皮細胞代替花生子葉切片
具體操作:將提前1天浸泡過的花生種子,去掉種皮,子葉掰開,用手摳點帶肉的子葉再進行撕取,即可得到子葉表皮細胞,如圖1所示。將得到的表皮細胞直接放置于載玻片上直接滴加蘇丹Ⅲ染液染色,然后按照教材步驟進行后續(xù)操作,在100倍(圖2)物鏡下觀察,與花生子葉切片的100倍圖進行對照(圖3)。由于表皮細胞是單層細胞,避免了多層細胞的干擾,全班同學都能清晰地觀察到表皮細胞中的脂肪顆粒被染成橘黃色。此實驗過程省去了切片的步驟,取樣簡單,大大提高了實驗的成功率。
2.1.2 用豬肉脂肪組織切片代替花生子葉切片
具體操作:將豬肉脂肪組織放在冰箱的冷凍層過夜,拿出來后,馬上切片,很容易切出薄片。薄片放于載玻片上直接滴加蘇丹Ⅲ染液,后續(xù)操作與課本相同,在100倍(圖4)物鏡下觀察,與花生子葉切片對照(圖3),發(fā)現(xiàn)豬肉脂肪切片透光率比花生切片好,脂肪細胞和脂肪顆粒都比花生的大,染色效果比花生子葉細胞好。
2.2 蘇丹Ⅲ染液的改進
取0.1g蘇丹Ⅲ粉末置于20ml95%酒精中,充分攪拌溶解,然后讓其靜置分層,沉淀物是沒溶解的蘇丹Ⅲ粉末渣,倒出上清液備用。分別用蘇丹Ⅲ上清液與原液對花生表皮細胞染色,對比效果(圖2和圖5),發(fā)現(xiàn)上清液染料沒有粉末渣的影響,觀察效果清晰很多,蘇丹Ⅲ上清液為理想染液。
3 幾點反思
3.1要積極反思課堂中學生出現(xiàn)的問題
作為教學一線教師,有很多機會遇到學生的各種狀況。比如本實驗中切片的技巧對于有經(jīng)驗的教師來說并不難,因此在學生上此實驗課之前,筆者都沒想過切片會是個“問題”。但是課堂上看到學生拿刀片的方式和切片的動作,才知道學生普遍動手能力較差,在家可能連切菜的機會都很少,因此要他們拿一粒小小的花生切出薄片,反倒成了難題。遇到學生的這種實際問題,筆者就想利用現(xiàn)有材料花生種子,能否不需要切片,就能觀察到有脂肪顆粒的細胞呢?鑒于對花生子葉結(jié)構(gòu)的了解,知道花生子葉是由表皮細胞和貯藏細胞構(gòu)成,再聯(lián)想到課本教材中用菠菜葉觀察葉綠體的實驗,取菠菜葉稍帶葉肉下表皮的方法,就是用撕取法。因此筆者嘗試用撕取法取花生子葉的表皮細胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn)浸泡過的花生種子很容易撕下表皮細胞,且在顯微鏡下可觀察到細胞中含有大量的脂肪顆粒。既完美的利用了教材中的材料,又避免了切片的過程。
3.2 要勇于大膽嘗試新材料
選用豬肉脂肪組織作為實驗材料,筆者是受必修1第二章第三節(jié)教材內(nèi)容的啟發(fā),里面有一幅放大2200倍的動物脂肪細胞圖,其脂肪顆粒被蘇丹Ⅲ染色后又大又清晰。就想到用動物脂肪組織來代替花生子葉。由于豬肉脂肪較軟,直接切薄片不現(xiàn)實,又聯(lián)想到我們平常涮火鍋時羊肉薄片都是先冷凍再切片,就嘗試把豬肉組織先冷凍再切片,冷凍后的脂肪組織很容易切出薄片,進行染色后觀察,發(fā)現(xiàn)豬肉脂肪顆粒比花生脂肪顆粒大,在顯微鏡下觀察效果明顯。
3.3 要敢于質(zhì)疑教材內(nèi)容
教材中用50%的酒精溶液,洗去脂肪細胞上的浮色。但是在實際操作中發(fā)現(xiàn),蘇丹Ⅲ很難完全溶解在酒精中,如果直接使用,會使一些沒有溶解的蘇丹Ⅲ吸附在細胞表面,用50%的酒精根本洗不掉,嚴重影響了觀察效果。因此筆者將染液靜置后,使上清液和沉淀物分開,染色時只用上清液,既不影響染色效果,又能去除不溶物對染色的影響。
生物教學中教材作為教學的藍本,但是教師可以根據(jù)自己學生實際遇到的情況,對教材實驗進行改進和創(chuàng)新,能夠起到優(yōu)化實驗的目的,有助于增強學生學習生物的積極性,提高學生的參與意識,培養(yǎng)學生科學探究、創(chuàng)新精神和思維能力。
參考文獻
1.韋玲.“脂肪的檢測和觀察”實驗改進.生物學通報[J],2019,54(7):47-48
2.李福玉.“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實驗問題及改進策略 生物學教學[J].2019,54(10):40-41
3.陳海萍.“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”生物學教學[J].2020,41(7):29-30
作者簡介:郭慧敏,1978年1月,女,漢,籍貫湖南,碩士研究生,中學生物教師