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摘要:新课改越来越重视高中教育中的实践与理论结合,因此各中学也对高中生物的实验进行大力支持。植物细胞有丝分裂实验作为高中生物的重要实验,很多学生在进行实验时往往会在实验原理、实验过程及实验结果上出错,导致实验无法取得较好成果。本文对有丝分裂的实验内容进行简单介绍与分析,并探讨如何做好该实验与完成实验结果处理。
关键词:植物细胞;有丝分裂;细胞;实验过程
高中生物实验的展开能让学生把理论知识与实际操作相结合,能有效提升学生对相关知识的认知和了解,并加强学生的动手操作能力。然而,在高中生物实验由理论走向操作的过程中,许多学生出现了对实验相关知识不够了解、实验操作出错、实验结果分析有误的情况。植物细胞有丝分裂实验是学生需要准确掌握并完成的重点实验,在进行该实验时学生需要尽量避免上述实验问题出现。
一、实验原理
有丝分裂是植物细胞中常见的分裂形式,在低等动物细胞分裂中也存在,不过比较少见,而且高等植物和低等动物细胞间的有丝分裂有明显区别。在有丝分裂前期,植物细胞由细胞两极发出纺锤丝,而动物细胞是由中心粒发出星射线形成纺锤体。在分裂末期,植物细胞中部细胞板扩展成细胞壁并分裂,而动物细胞是胞膜凹陷分裂。一般而言,分裂间期和分裂期组成了细胞分裂的全过程,在这个过程中,分裂间期时间很长,而分裂期时间较短。即便分裂期时间短,它也由分裂前期、中期、后期与末期四部分组成[1]。不同的时期,细胞做的工作也不同,其中分裂间期是为细胞分裂做准备,而分裂期则是细胞一分为二的过程。植物细胞有丝分裂在分裂期会经历核仁核膜不见、形成纺锤体、纺锤体牵引染色体排成平面、染色体数目翻倍并分离移动到细胞两端、纺锤体消失、核仁核膜再次出现、出现新的细胞核、形成新的细胞壁以及细胞分裂成两个细胞的過程。当这样一个过程完成之后,细胞也就经历完了分裂间期和分离期,这整个过程合称为细胞周期。
二、实验准备
为了达到观察植物细胞有丝分裂过程的目的,需要制作满足实验条件要求的有丝分裂装片标本。制作有丝分裂装片的第一步是选取合适的材料,通常是选取部分洋葱根尖,这是因为部分洋葱根尖容易获取、生长周期短且有丝分裂现象明显。在选择了合适的洋葱根尖之后,需要对其进行培养以长成符合实验要求的标本。等到洋葱根尖长到一定长度后,就要对其进行染色。染色通常是使用0.01g/ml龙胆紫溶液,一般一到两滴即可,不宜太多,染色时间也应控制在2分钟之内[2]。当染色工作完成之后,就需要进行洋葱根尖分生细胞装片的制作工作,用镊子把洋葱根尖轻轻放在玻璃片上,小心盖上玻璃片,并在玻璃片盖上之前对装片的多余水分进行处理,可以用吸水纸吸收。在这个过程中,需要用盖玻片轻轻敲打根尖,既不能胡乱挤压,但也必须完成压片,否则标本细胞未分开,不利于观察。实验标本制作完成后需要用显微镜对其进行观察,只有能找到根尖分生组织细胞才算满足实验需求。
三、实验过程与结果绘图
(一)实验观察过程
要想顺利进行实验的观察工作,学生应当先找到分生区细胞,在这个过程中需要使用低倍镜进行寻找,这会是因为低倍镜视野更宽广,利于寻找大片细胞区域。分生细胞特点鲜明,容易寻找,一般而言分生区细胞是正方形的,并且像人工摆布得一样,整齐统一地排列在一起。当学生找到分生区细胞之后,就要把低倍镜换成高倍镜了,这是因为高倍镜视野更小,但放大倍数更大,可以更清晰地观察到细胞分裂的过程。能用高倍镜清晰看到细胞物象,就可以停止调整高倍镜并展开对分生区细胞分裂过程的观察。实际上有丝分裂过程的明显变化在于染色体,因此在进行观察时应当以染色体为参照,并根据染色体的不同来分辨细胞所处分裂期。处于分裂中期的细胞染色体数目多并且排列整齐,能让学生在诸多细胞中明显观察到。因此学生可以先找到该分裂期细胞,再寻找其余特征相对不明显的分裂期细胞。
(二)实验观察现象与绘图
由于分裂间期占整个细胞周期的部分非常大,所以学生在观察时会发现一个明显现象,那就是处于分裂间期的细胞非常多,只有极少部分细胞处于分裂期[3]。这是本实验观察的难点,却也是本实验所证明的第一个知识点。之后在寻找到不同分裂期的细胞进行观察之后,学生不难发现每个分裂期的细胞特征都不尽相同。简单总结来说,细胞有丝分裂的前期染色质变成染色体,然后在中期的时候染色体特征变得最为明显,能在显微镜下清晰观察到。到了分裂后期,染色体数目变为原来的两倍并且分成两部分,分裂末期时一个细胞逐渐分裂成两个细胞,染色体变回为染色质。不难看出,这些现象都是与染色体有关的,因此学生在观察时需要着重观察染色体的特征变化。完成观察之后,依据观察结果绘制洋葱根尖细胞有丝分裂简图,如图1所示。
四、结束语
植物细胞有丝分裂实验是高中生物实验的重要组成,也是新课改后高中生必须掌握的重点实验。然而许多高中生在进行该实验的过程中还存在诸多问题,难以顺利完成实验目标并描绘观察结果。
(作者单位:长沙市明德中学)
参考文献
[1]杨瑾.怎样做好植物细胞有丝分裂实验[J].文理导航(下旬),2012,(07):64-65.
[2]姜丰仪.观察植物细胞有丝分裂实验的几点发现[J].科技资讯,2012,(05):237-237.
[3]李日红.植物细胞有丝分裂实验的探索[J].茂名学院学报,2015,(04):30-32.
关键词:植物细胞;有丝分裂;细胞;实验过程
高中生物实验的展开能让学生把理论知识与实际操作相结合,能有效提升学生对相关知识的认知和了解,并加强学生的动手操作能力。然而,在高中生物实验由理论走向操作的过程中,许多学生出现了对实验相关知识不够了解、实验操作出错、实验结果分析有误的情况。植物细胞有丝分裂实验是学生需要准确掌握并完成的重点实验,在进行该实验时学生需要尽量避免上述实验问题出现。
一、实验原理
有丝分裂是植物细胞中常见的分裂形式,在低等动物细胞分裂中也存在,不过比较少见,而且高等植物和低等动物细胞间的有丝分裂有明显区别。在有丝分裂前期,植物细胞由细胞两极发出纺锤丝,而动物细胞是由中心粒发出星射线形成纺锤体。在分裂末期,植物细胞中部细胞板扩展成细胞壁并分裂,而动物细胞是胞膜凹陷分裂。一般而言,分裂间期和分裂期组成了细胞分裂的全过程,在这个过程中,分裂间期时间很长,而分裂期时间较短。即便分裂期时间短,它也由分裂前期、中期、后期与末期四部分组成[1]。不同的时期,细胞做的工作也不同,其中分裂间期是为细胞分裂做准备,而分裂期则是细胞一分为二的过程。植物细胞有丝分裂在分裂期会经历核仁核膜不见、形成纺锤体、纺锤体牵引染色体排成平面、染色体数目翻倍并分离移动到细胞两端、纺锤体消失、核仁核膜再次出现、出现新的细胞核、形成新的细胞壁以及细胞分裂成两个细胞的過程。当这样一个过程完成之后,细胞也就经历完了分裂间期和分离期,这整个过程合称为细胞周期。
二、实验准备
为了达到观察植物细胞有丝分裂过程的目的,需要制作满足实验条件要求的有丝分裂装片标本。制作有丝分裂装片的第一步是选取合适的材料,通常是选取部分洋葱根尖,这是因为部分洋葱根尖容易获取、生长周期短且有丝分裂现象明显。在选择了合适的洋葱根尖之后,需要对其进行培养以长成符合实验要求的标本。等到洋葱根尖长到一定长度后,就要对其进行染色。染色通常是使用0.01g/ml龙胆紫溶液,一般一到两滴即可,不宜太多,染色时间也应控制在2分钟之内[2]。当染色工作完成之后,就需要进行洋葱根尖分生细胞装片的制作工作,用镊子把洋葱根尖轻轻放在玻璃片上,小心盖上玻璃片,并在玻璃片盖上之前对装片的多余水分进行处理,可以用吸水纸吸收。在这个过程中,需要用盖玻片轻轻敲打根尖,既不能胡乱挤压,但也必须完成压片,否则标本细胞未分开,不利于观察。实验标本制作完成后需要用显微镜对其进行观察,只有能找到根尖分生组织细胞才算满足实验需求。
三、实验过程与结果绘图
(一)实验观察过程
要想顺利进行实验的观察工作,学生应当先找到分生区细胞,在这个过程中需要使用低倍镜进行寻找,这会是因为低倍镜视野更宽广,利于寻找大片细胞区域。分生细胞特点鲜明,容易寻找,一般而言分生区细胞是正方形的,并且像人工摆布得一样,整齐统一地排列在一起。当学生找到分生区细胞之后,就要把低倍镜换成高倍镜了,这是因为高倍镜视野更小,但放大倍数更大,可以更清晰地观察到细胞分裂的过程。能用高倍镜清晰看到细胞物象,就可以停止调整高倍镜并展开对分生区细胞分裂过程的观察。实际上有丝分裂过程的明显变化在于染色体,因此在进行观察时应当以染色体为参照,并根据染色体的不同来分辨细胞所处分裂期。处于分裂中期的细胞染色体数目多并且排列整齐,能让学生在诸多细胞中明显观察到。因此学生可以先找到该分裂期细胞,再寻找其余特征相对不明显的分裂期细胞。
(二)实验观察现象与绘图
由于分裂间期占整个细胞周期的部分非常大,所以学生在观察时会发现一个明显现象,那就是处于分裂间期的细胞非常多,只有极少部分细胞处于分裂期[3]。这是本实验观察的难点,却也是本实验所证明的第一个知识点。之后在寻找到不同分裂期的细胞进行观察之后,学生不难发现每个分裂期的细胞特征都不尽相同。简单总结来说,细胞有丝分裂的前期染色质变成染色体,然后在中期的时候染色体特征变得最为明显,能在显微镜下清晰观察到。到了分裂后期,染色体数目变为原来的两倍并且分成两部分,分裂末期时一个细胞逐渐分裂成两个细胞,染色体变回为染色质。不难看出,这些现象都是与染色体有关的,因此学生在观察时需要着重观察染色体的特征变化。完成观察之后,依据观察结果绘制洋葱根尖细胞有丝分裂简图,如图1所示。
四、结束语
植物细胞有丝分裂实验是高中生物实验的重要组成,也是新课改后高中生必须掌握的重点实验。然而许多高中生在进行该实验的过程中还存在诸多问题,难以顺利完成实验目标并描绘观察结果。
(作者单位:长沙市明德中学)
参考文献
[1]杨瑾.怎样做好植物细胞有丝分裂实验[J].文理导航(下旬),2012,(07):64-65.
[2]姜丰仪.观察植物细胞有丝分裂实验的几点发现[J].科技资讯,2012,(05):237-237.
[3]李日红.植物细胞有丝分裂实验的探索[J].茂名学院学报,2015,(04):30-32.