植物细胞有丝分裂实验的几点改进
2013-04-29蒋素梅
蒋素梅
植物细胞有丝分裂实验是人教版普通高中课程标准实验教科书必修一中的经典实验。但一直以来,实验效果不甚理想,学生很难清晰地观察到有丝分裂过程各时期染色体的行为变化,操作过程也繁琐。对该实验的课堂实施做了改进,以期能取得更理想的教学效果。
1.关于实验课堂的组织
建议将“观察植物细胞有丝分裂实验”与“质壁分离实验”两个实验组织在一堂课内完成。
(1)可激发学生的探究心理和科学研究意识。这两个实验均以洋葱为实验材料,学生在学习过程中往往容易混淆,若将两个分散孤立的实验联系起来,让学生自主分析两个实验的联系与区别(表1),使实验过程自然而然转变成了一项自主科研活动,充分激发了学生的探究心理和科学研究意识,符合了新课程改革的新课程理念之倡导探究性学习的精神。
(2)可提高课堂教学效率。“观察植物细胞有丝分裂实验”装片的制作过程为:解离-漂洗-染色-制片,其中解离、漂洗等实验步骤均需要较长的等待时间(约10~15min),学生可以充分利用等待的时间合理安排实验操作,完成质壁分离实验,大大提高课堂效率,也避免了学生在等待的时间在课堂上喧哗吵闹。
2.关于实验材料的选择和培养
实验材料的选择:观察植物细胞有丝分裂实验的材料原则上选择植物分裂较旺盛的部位即可,例如根尖、芽尖等部位分生区的细胞。一般选用细胞分裂周期较短而分裂期较长的植物作为实验材料,教材中使用洋葱培养根尖,在选用洋葱时,建议选用“紫色小洋葱”,市面上卖的“紫色小洋葱”比“大洋葱”发根效果好,同时也降低了成本。教师也可以鼓励学生自主选择不同植物的根尖来进行实验,例如大蒜、蚕豆等的根尖均可。目前公认大蒜效果较好,价格便宜,发根量大且发根整齐,操作方便,为大多数教师所使用。
根尖的培养方法:较常使用水培法和沙培法培养根尖,笔者通过探索和实践发现,沙培法培养由于植物的根一直接触着沙,容易被有颜色的沙子染成有色而干扰实验现象,所以建议采用水培法培养,把经过前期处理的大蒜约1/3插入水中或者湿沙中,通常2d左右就能长到1~3cm(25-35℃)。
3.实验仪器的改进和步骤的优化
观察植物细胞有丝分裂实验装片制作过程:解离-漂洗-染色-制片,其中解离、漂洗、染色等步骤均需在培养皿中进行。其中漂洗是本实验的一个关键步骤,漂洗干净才能够着色较好。为了进行较好的漂洗,经常会将根尖放人清水中漂洗2~3次。这样整个制装片过程就需要用到3~5个培养皿,教科书中所用的培养皿表面积大,底平浅,而实验材料过小(2~3mm),需要加较多的药液才能没及要处理的材料,操作不便,且浪费药液污染环境。根据多年来的实践探索,找到一种可以用来代替多个培养皿的器皿——白色点滴瓷板(6孔)(图1)。由于该白色点滴瓷板孔的大小、孔的数量、孔的深浅等均适宜本实验的操作,使解离、漂洗、染色等步骤在板上依次高效完成,操作方便,大大提高了实验的成功率,且节省了药品,有效防止染色液洒出等问题,同时解决了实验后仪器容易清洗干净,是该实验中非常适合替代的器皿。
经过创新优化后的实验,整个实验准备简单,操作方便,实验现象明显,收到了良好的实验效果。