高中生物中植物细胞有丝分裂实验探讨

摘要：植物细胞有丝分裂是中学生物实验课的一个重要内容， 本文结合植物学实验教学， 抽取三种实验常用的植物进行细胞有丝分裂实验，相互对比研究。结果表明， 选用蚕豆侧根根尖作为实验的材料， 效果较其他材料对于高中学生实验更为理想；

关键词：高中生物；植物细胞；有丝分裂；实验取材

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作为高中阶段生物教学的一个重要实验――植物细胞有丝分裂具有重要的意义。通过该实验，学生可以初步的认识植物染色体的构成情况以及对细胞的分裂过程有直观的了解，并具有自主制备洋葱根尖制作的能力，进而完成绘制和处理植物有丝分裂图。可以这样讲，该实验是高中生物教学中最基础的实验之一，也是细胞学、遗传学的基础实验之一。通过实验可使学生深刻、巩固地掌握生物学知识， 培养学生生物学基本技能、观察分析能力， 以及综合运用知识的能力。此外， 还可以激发学生学习生物学的兴趣， 培养实事求是、严谨认真的科学态度。而在高中学生实际实验中，植物有丝分裂实验有不少中学未做， 有的即使做了， 效果不好。因此笔者针对实验中的难点进行摸索探讨。

一、方法及结果

1.材料的选取和培养

植物细胞有丝分裂实验材料选取的范围非常广， 如洋葱、大蒜、蚕豆、向日葵、小麦、大豆等等都可以。但哪种材料效果较好， 课本没涉及，资料也难以明确。我在实验过程中选用了洋葱、大蒜、蚕豆三种材料， 对它们进行实验观察。

（1）洋葱的培养

简单的培养方法可以用一块纱布， 将其中间纱线抽稀疏这里为了使根尖长出不受阻碍固定于装满水的广口瓶上， 让纱布略接触水面。然后将洋葱置于纱布上， 放于温暖的地方进行培养。在培养过程中注意每天换水一次， 一般培养三天， 当根尖长到1到2厘米时，即可用于实验。

（2）大蒜的培养

在实验课之前一天取健壮的大蒜瓣， 剥去外皮， 将数个蒜瓣用铁丝穿起放入盛有清水的培养皿中，以水浸没大蒜根部为宜，把它放在温暖的地方。注意每天换水一到两次， 保持蒜瓣根部浸没于水中。待根长到1到1.5厘米时，即可剪取根尖。

（3）蚕豆的培养

切取蚕豆侧根根尖一， 用刀片将根尖端纵剖一次， 使根尖内部组织在解离时能与解离液充分接触。此操作要快速进行， 以防材料变干燥。

2.取材时间

我们知道， 植物细胞的有丝分裂不仅有一定的周期性， 而且还有一定的分裂高峰。如果我们取材时间处在细胞分裂高峰时， 就能够观察到各个分裂相的细胞， 达到实验的目的。所以， 取材的时间是本实验的关键之一。而据相关资料的记载， 一般是：

3.固定分离

将剪下的根尖立即投人盛有浓盐酸与酒精的固定离析液中， 迅速杀死细胞并使细胞保持于分裂状态， 同时溶解了细胞间的胞间层， 在压片时细胞易于分散。一分钟后， 根尖完全酥软时取出。气温高时， 解离时间要稍短些。此操作注意严格控制时间， 如果解离过久， 材料完全离散就无法进行清洗等操作。我们实验的结果是大蒜和洋葱固定离析时间为二十到三十分钟， 蚕豆为二十分钟。若解离不够充分， 则压片时材料细胞堆积在一起， 不易分散， 无法观察。而实验方法可在分裂高峰取材以后迅速固定， 就能使学生在显微镜下看到各期分裂的细胞， 达到实验的目的。

4.染色

把经固定分离的根尖， 用清水漂洗以后， 进行染色。染色液采用龙胆紫或醋酸洋红。龙胆紫在使用时溶液浓度与染色时间的关系难以掌握， 而往往影实验效果。一般认为醋酸洋红染色的效果也不好， 经过实验， 确实如此实验证明， 按此操作染色太深， 不易观察。改进的办法有二， 一是降低龙胆紫溶液的浓度， 以万分之五为宜；另外是缩短染色时间， 以一分钟为宜， 决不能超过两分钟分钟。

5.压片观察

教材在指导压片时采用的方法是盖上盖玻片以后， 在盖玻片上加一载玻片。学生因初次操作容易造成盖玻片滑动， 造成细胞重叠，影响观察效果。而在实际实验压片过程中， 盖上盖玻片以后， 在盖片上盖两层吸水纸， 用手指轻轻按压盖片，然后再用铅笔头轻轻均匀地敲打注意敲打时不要使盖片滑动。这样能使生长点细胞分散开， 呈云雾状。

然后让学生根据课本所学的植物细胞分裂各期染色体的特点， 找出处于有丝分裂间期和前、中、后、末期的细胞。观察时应先在低倍镜下观察， 找到典型的又换高倍镜观察。

二、分析总结

1.选取材料

要使实验有比较好的效果， 选择合适的材料也是很重要的。在此文所选的洋葱、蚕豆、大蒜三种材料的观察中， 从总的实验效果看， 用蚕豆、大蒜、洋葱作材料所压的片有一共同的优点染色体比较清晰， 各个时期染色体的特点容易辨认。但是最好的实验体是蚕豆。

2.取材时间

从实验可以看出， 不同材料的根尖细胞分裂高峰不同， 而且也不是一天中只有一个。任何材料和时间无绝对不分裂期。一定要根据材料选时间。

3.固定离析

首先，在离析前应固定以保证观察到分裂高峰期各分裂相的细胞。其次，为节省时间，固定、离析可同时进行， 即把固定液与分离液等量混合即可。

4.染色

由于所述两种染色方法的优缺点， 学生观察了自己制作的装片以后， 再对照看一下教师所做的演示片， 这样可以更好的巩固和提高实验课的质量。

5.压片

为避免盖玻片沿功造成细胞重叠， 盖上盖片， 不宜用载玻片一而应用两层吸水纸， 用手指按压， 用铅笔头敲打， 效果最好。

三、结束语

我们所观察的植物根尖细胞是被固定的死细胞。分析起来， 主要是抓好选材、取材、固定、分离、染色及压片几个步骤， 特别是要掌握好取材和染色两步骤， 方能取得良好实验效果。因此，不可能见到四个时期连续变化的过程，通过不同时期细胞特点， 应该让学生建立起植物细胞在活细胞中有丝分裂是动态、连续的过程的概念。

参考文献：

[1]周仪.植物形态解剖实验北京北京师范大学出版社

[2]高信曾.植物学实验指导北京高等教育出版社

[3]滕崇德.植物学长春东北师范大学出版社

[4]杨汉民.细胞生物学实验北京高等教育出版社

[5]黎明剑.有丝分裂教学难点突破生物学通报