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做好“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的几点建议

[日期:2016-06-08] 来源:中学生物学 2016年5期  作者:何枝芳 张嘉卉等 [字体: ]
  “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验是高中生物课程中很重要的一个实验,但按照人教版高中生物教材的描述来做该实验,实验效果往往不太理想,实验时间也不好安排。笔者对该实验的方法进行了一些改进研究,以求达到效果显著、简便易行的目的。
  1 洋葱根尖的培养
  实验过程中经常会遇到洋葱发根难和发根少的问题,主要原因是洋葱收获后有一个自然休眠期。实验时采用将洋葱鳞茎预先低温处理一段时间的办法,可以打破洋葱的自然休眠期,很好地促进了洋葱的发根。具体方法是发根前将洋葱鳞茎置于冰箱冷藏室(4℃左右)中放置4~7 d。从冰箱取出鳞茎后,剥去外层干鳞片,稍稍削去根基部的老根,洗净后置于盛满清水的烧杯或广口瓶上,水以浸没根基部为宜,25℃左右下约3~4 d根基部即长出了大量1~2 cm长的根,一般有20根左右。这样一个班学生正常准备4个洋葱就足够实验。培养期间如水未变质,不必换水。
  2 取根尖
  长到1~2 cm长时的根用于实验就很好了,事实上0.5 cm长的根用于实验同样可以达到很好的实验效果,不必按照教材上说的待根长约5 cm时,取生长壮健的根尖进行实验。当然根长的更长些也不会影响实验结果。取材时间一般在上午10点~12点,分裂相较多。取材后立即放入解离液解离。若实验安排在其他时间,可将剪取的根尖用卡诺氏液(无水酒精∶冰醋酸=3∶1)固定2 h左右,然后经体积分数为95%的酒精处理10 min→体积分数为85%的酒精处理10 min→70%酒精处理,将上述处理过的根尖4℃保存于70%酒精中,一年内均可用于实验。
  取材时间其实不是很重要的问题,笔者从上午8点到晚上8点各时段取材都可以看到足够多的各期分裂相。
  剪取的根尖长度以5~6 mm左右为宜,教科书上说的2~3 mm偏短,不便于后续操作。
  3 解离
  解离的目的在于使细胞相互分开,适当延长解离时间有助于细胞分开(特别是在实验温度较低时要注意这一点),考虑到一节课的时间限制,解离时间以10 min为宜,气温过低时适当可延长解离时间或提高解离温度。解离液置于斜放的小培养皿中,或置于小指管中可节省药液,期间轻摇几次。解离后的根尖分生区呈乳白色,约针孔大小。
  4 漂洗
  漂洗最好用蒸馏水,除了洗去解离液防止解离过度外,也可起到低渗作用,使细胞体积有一定的膨胀,便于以后染色体形态的观察。漂洗3遍,每遍2~3 min。
  5 染色
  龙胆紫溶液对染色体染色过深,背景颜色也深,染色后的染色体形态不好。建议改用改良苯酚品红染液染色,染色效果较好,染色体颜色鲜艳,反差好。
  具体方法:将处理好的根尖放在载玻片上,用刀片切取根尖乳白色分生区部分。这一步要注意,只要切取下乳白色的分生区部位就可以,因为只有分生区的细胞才有有丝分裂。很多学生担心细胞数不够,取材都偏长,但伸长区和成熟区的细胞是没有有丝分裂的,过多的材料反而影响有丝分裂相的观察。用镊子把根尖捣碎以使根尖内部细胞也能染色(镊子上带少量蒸馏水以免把根尖粘走,不可过多以免冲稀染色液),滴上1小滴改良苯酚品红染液,染色5~8 min,盖上盖玻片。在盖玻片上面铺上吸水纸,用拇指垂直压片(不能移动盖玻片,否则细胞变形无法观察),稍用力。用力不可太轻,否则细胞分散不好。也可在压片后再用铅笔橡皮头那端垂直轻轻敲击,以使材料压成均匀的薄层。教材上采用盖玻片上再加载玻片的方法容易滑动,操作不方便,效果也不好。
  附:改良苯酚品红染液的配制:
  母液A:取3 g碱性品红,溶解在100 mL体积分数为70%的酒精(可长期保存)。
  母液B:取母液A10 mL,加入90 mL体积分数为5%的苯酚水溶液(两周内使用)。
  取B液45 mL,加入6 mL冰醋酸和6 mL体积分数为37%的甲醛,此为苯酚品红染色液。
  改良苯酚品红:取10 mL苯酚品红染液,加入90 mL体积分数为45%的冰醋酸和1.8 g山梨醇即可。改良苯酚品红配成后可立即使用,但着色能力较差,一般在配制两周后染色能力显著增加。
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