“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验方法的改进

“观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂”是一个经典的高中生物学实验，通过该实验，学生可以观察并识别细胞有丝分裂的各个时期，加深对较抽象的细胞有丝分裂过程的理解。但此实验也是人教版高中生物必修1必做的十几个实验中成功率最低的一个实验，如果按照教科书上的实验方法步骤开展，①需要较长时间进行解离及漂洗，势必影响后续观察，造成实验难以当堂课完成。②用0.01℅龙胆紫染液染色，细胞染色太深，显微镜下的视野呈紫色一片，根本看不清细胞结构，不易辨认染色体。③用两片载玻片压片，当取下上面的载玻片时，会连带盖玻片甚至根尖也被取下了。④解离时间不够充分，细胞不仅不容易分散开来，而且细胞重叠在一起，影响了观察。为了让学生可以真实地体验到成功的实验效果，笔者经过课前大量的预实验，同时参考其他老师的实验经验，通过不断改进实验方法步骤，摸索出在40分钟课时就可以明显观察到实验现象（分裂相的细胞）的有效的实验方法与步骤，有的班级一次成功率高达95%以上。现将改进的实验方法、步骤介绍如下。

一、实验材料的改进

1.实验材料的选择

2.实验材料的预处理

因为洋葱、大蒜、水仙、风信子等材料都存在休眠现象，在发根前先将材料放在4℃的冰箱中3—5天。可以解除休眠，容易生根。

（1）根尖的培养与处理

（2）根尖的固定

二、实验方法步骤的改进

1.解离时间的改进

2.染色剂及染色方法的改进

教科书认为：把根尖放入盛有质量浓度为0.01g∕ml的龙胆紫溶液的培养皿中染色。我们发现显微镜视野下只见紫色一片，根本分不清细胞与染色体。因为在“低温诱导染色体加倍”实验中使用过改良的苯酚品红染液，笔者经比较发现，用改良苯酚品红染液染色较龙胆紫染色理想。如图1-图5所示。

图1大蒜根尖分生组织细胞的有丝分裂

（10×40、改良苯酚品红染液）

染色方法：用镊子将根尖从盛有清水的培养皿中取出，放在载玻片中，用吸水纸吸取水分后，用镊子截取含分生区的乳白色根尖尖端，根尖的其他部分去除。在根尖尖端用滴管滴一滴改良苯酚品红染液，用镊子在染液中直接将根尖捣碎。实践证明在染液中将根尖捣碎使染液容易进入细胞，使染色体更容易染上颜色。

3.制片步骤的改进

制片是观察有丝分裂相比较关键的步骤之一，按照教科书实验要求：在盖玻片上再放一个载玻片，用拇指轻压载玻片，使细胞分散开来。但在实际操作中，取下上面的载玻片时往往连带取下了盖玻片和根尖，影响观察。而且这个“轻压”的程度学生很难掌握，太重了，盖玻片容易碎；太轻了，细胞分散不开。教师预实验时发现，用镊子的钝端或铅笔带橡皮头的一端轻轻敲打盖玻片，因为根尖已经充分解离，且在染色时已捣碎，再进行轻敲，则根尖细胞很容易分散开来。在敲击过程中可以用吸水纸盖在盖玻片上用左手固定住，一方面防止盖玻片移位造成细胞变形，影响观察，另一方面可以吸去溢出的染液。这样，临时装片便制作好了，即可在显微镜下观察。

三、实验教学反思

通过上述对解离、染色、制片等步骤的改进，由于，教师在课前已完成解离、染色步骤，缩短了课堂上学生制作临时装片所用时间，学生大概只要用15分钟就可以完成临时装片的制作与观察，而且按改进的方法步骤制作的装片内分裂相细胞较多（通常在1张压片中可以观察到各分裂相的细胞），这样可以有更多的时间让学生识别各个时期的染色体形态，还会有时间对影响实验现象观察的原因进行讨论。

总之，学生实验的成败，与老师提供的实验材料、实验方法步骤的设计等密切相关。这就要求教师一定要进行预实验。只有通过预实验的探究，坚持从本校的教学实际情况出发，行之有效地借鉴他人的经验，对实验方法、步骤进行适当的改进，才能让学生通过一节实验课真正有收获，有感悟。