草履虫培养和观察实验的改进

【摘 要】草履虫观察实验是中学和大学生物学实验教学中不可缺少的内容之一，为了获得良好的实验效果，很多学校对传统的实验方法作了一些改进。本文从草履虫培养方法的改进、限制草履虫运动方法的改进和试剂辅助观察草履虫制片方法的改进三个方面阐述了草履虫培养和观察实验中改良的一些方法。

【关键词】草履虫；生物学实验；方法；改进

尾草履虫（Paramecium caudatum）也称草履虫或大草履虫，是动物界原生动物门纤毛纲的代表动物，是动物界中较原始、较低等的单细胞动物，它是动物学教学中最常用的实验材料之一[1]。同时由于它分布广、生长快、易于培养、在进化上有特殊地位，也是生命科学研究的良好材料，被用于探讨细胞衰老与分化、信息传递、大小核的分工和核质关系等领域的研究[2]。

目前草履虫的培养和观察已有一套成熟的方法，并陆陆续续出现了一些行之有效的改良的方法，但是，由于实验条件的限制或拘泥于传统教材，很多学校在教学过程中仍然采用一些传统方法，因此实现效果不佳。

通过多年的实践探索，我们对前人报道的方法进行了验证、比较和改进，取得了明显的效果。本文系统综述了草履虫的培养和观察方法的改进措施，旨在方便教学工作者参考使用。

1 草履虫培养方法的改进

1.1 草履虫分离与纯化方法的改进

草履虫一般采用人工方法进行室内培养。从野外采集回来的草履虫可能密度不高或含有其它浮游生物，在培养之前需要对其进行分离与纯化。传统的方法是在显微镜下将草履虫逐个取出培养，费时费力，效率低下。

为了提高分离纯化的效率，可以采用牛肉汁纯化法，在载玻片上滴一滴牛肉汁，再在距离2cm的位置滴一滴草履虫培养液，用解剖针或盖玻片一角将牛肉汁和草履虫培养液连接起来，由于草履虫较其它浮游生物对牛肉汁的反应更加敏感，就会率先游到牛肉汁中，待大量草履虫游到之后切断连接处，这样就将草履虫和其它生物分离开了[3]。还可以利用草履虫对电刺激有趋向负极的特性，采用电泳法，将一只装有草履虫培养液的U形管两端通电（电源可用三节1.5V电池），约5min后草履虫都集中到负极，再用吸管吸出培养[3]。将牛肉汁纯化法和电泳法二者结合，效果会更佳[4]。

1.2 草履虫培养条件的优化

能作为草履虫培养基的有机物很多，有植物性的茎秆、果皮、马铃薯，动物制品的牛奶、蛋黄、动物组织、蛋白胨，粮食类的大米、小米、玉米，甚至微生物的酵母等[5]。

在常规培养方法中，加入起发酵作用的碳酸氢钠（草履虫培养液：碳酸氢钠=250：1）或加入草履虫生长发育所需的能量物质蔗糖或葡萄糖（草履虫培养液：糖=100：1），能够更有助于快速大量地繁殖草履虫[3]。另外培养过程中要用经过煮沸的水，河水含有有害细菌、病毒或寄生虫，而自来水含有大量氯离子，这些都会影响草履虫的正常繁殖[5]。除了营养条件外，研究证明，草履虫生长的最适温度是25℃，最适繁殖温度是10～30℃；黄色光能显著地促进草履虫增殖[3]。

2 限制草履虫运动方法的改进

2.1 纤维网格阻拦法

在实验教学中通常采用脱脂棉，此方法较经典。但缺点是棉纤维的用量不易掌握，放得太多容易全部或部分挡住草履虫，影响观察；放得太少，纤维网格就大，不能达到阻拦草履虫的目的[6]。

在实验中，可以利用擦镜纸取代棉花纤维[5，7]。擦镜纸的纤维网格大小均匀，且基本不重叠，比棉花纤维更适合阻拦草履虫，效果更好。

2.2 粘稠剂困扰法

蛋清、胶水等粘稠液体是实验教学中常用的困扰剂，但往往达不到理想的效果。由于滴管滴出的一滴草履虫培养液本身较多，而蛋清虽然粘稠，但很难与草履虫培养液混合，因此很难限制草履虫的运动；胶水中含有较多化学物质和防腐剂，容易在观察过程中使草履虫遭受刺激而死亡，另外也不利于后续实验的进行[8，9]。

在实验中，可以用小麦面粉或玉米面糊替代蛋清和胶水[8，9]。二者制备的粘稠剂呈胶体状，粘稠度较大，且容易和草履虫培养液混合，达到减缓草履虫运动速度的目的。由于小麦面粉和玉米面糊中含有大量的营养物质，还可以观察到草履虫摄食、消化和排出食物残渣的整个过程；另外由于粘稠度较大以及食物颗粒的存在，还可以观察到草履虫碰到障碍物和通过狭窄缝隙时身体的变形现象，达到很好的实验效果。

2.3 吸水纸吸水法

大多数学校在草履虫实验教学过程中都是采用一般的滴管滴加草履虫培养液，很容易滴加过多，需要用吸水纸吸去过多的培养液。然而，用吸水纸吸去培养液的同时也很容易吸去草履虫，因此经常会观察不到草履虫。

浙江林学院在教学过程中用微量移液器替代滴管，根据盖玻片的大小采用体积定量法，达到了很好的实验效果[2]。

2.4 乙醇溶液处理法

制作临时装片时加入10%乙醇溶液处理草履虫2-3min，能明显减缓草履虫的运动，但同时草履虫也容易遭受刺激而解体[10]。

浙江林学院改良了这种方法，将无水乙醇和草履虫培养液制成1：19的混合液，静置5分钟，摇动培养皿使虫体集中于底部后吸掉上部溶液，再加入不含虫体的培养液进行稀释；改良后的方法称为“脱纤毛法”，能达到很好的实验效果[2]。

3 试剂辅助观察草履虫制片方法的改进

实验教材中蓝墨水处理草履虫观察刺丝和甲基绿处理草履虫观察细胞核，在制作临时装片时都是在盖玻片一侧滴加试剂，在另一侧用吸水纸吸，使得试剂均匀渗透到盖玻片下。笔者在多年的实验教学中发现这样做的过程中很容易把草履虫吸走，往往是一只不剩。后来我们尝试不用吸水纸，而是在盖玻片一侧滴加试剂后将载玻片向未加试剂的一侧微微倾斜，发现试剂也会较均匀地渗透到盖玻片下，如果试剂顺着边缘流到另一侧，可以向相反方向或各方向倾斜载玻片，使试剂均匀渗透到盖玻片下。

如果盖玻片下方试剂浓度不均匀，在试剂稀少的部分，可以清晰地观察到草履虫从活跃到变形、死亡、放出刺丝或细胞核逐渐变色的整个过程。

【参考文献】

[1]刘健康.高级水生生物学[M].北京：科学出版社，1999.

[2]杨仙玉.教学中草履虫活体观察方法[J].中国科教创新导报，2010（2）：88-89.

[3]黄建华，曾海波，周善义，杨华.草履虫采集与培养的基本方法[J].科技创新导报，2010（24）：227-228.

[4]栾华英，徐丽娜.分离草履虫的新方法[J].生物学通报，2003，38（1）：58.

[5]侯勇，张会芳，刘军英，郑发科.几种常用草履虫培养和观察方法及改进[J].四川动物，2009，28（3）：450-451.

[6]杨丽红，魏开.几种常见的限制草履虫运动的方法及改进[J].四川动物，2007，26（3）：717.

[7]吴美仙.草履虫活体观察实验的一点改进[J].生物学通报，2003，38（1）：15.

[8]马惠钦，韩九，王洪江，石玉珍.对草履虫的培养及观察实验的改进[J].生物学教学，2004，29（12）：47.

[9]马惠钦，周洪显，石玉珍.对草履虫的培养和观察实验的改进[J].四川动物，2006，25（1）：190.

[10]向孙军，吴志强.一种观察草履虫的改进方法[J].生物学教学，1994（2）：28.