張巖 符春鋒
細胞分裂是高中生物教學中的重難點內(nèi)容,很多學生對于有絲分裂和減數(shù)分裂的圖像辨別不清,在教學實踐中筆者嘗試利用簡易實驗來解決這一問題。
染色體是遺傳物質(zhì)DNA的主要載體,深入研究染色體對于生物的變異、遺傳和進化具有十分重要的意義。蛙類的細胞和染色體都較大,染色體數(shù)目較少,是良好的實驗材料。蛙類染色體的顯示有石蠟切片法和壓片法等。下面介紹一種最簡易的壓片法。
1 取材
取一只成年雄蛙,擊悶、剖腹,取出卵圓形的睪丸。及時剪去連在睪丸前端的脂肪體,再將睪丸放入培養(yǎng)皿內(nèi)。向培養(yǎng)皿倒入質(zhì)量分數(shù)為0.7%的檸檬酸鈉溶液浸沒,并將睪丸旋轉(zhuǎn)滾動,洗去附在表面的血液和脂肪。
睪丸是產(chǎn)生精子的器官,睪丸外面兩層極薄的膜緊緊貼在一起。睪丸內(nèi)有許多曲細精管,管內(nèi)有各個時期發(fā)育的細胞。最外層細胞為精原細胞,進行有絲分裂;內(nèi)層為精母細胞,進行減數(shù)分裂,形成精細胞和精子。
2 前處理
把睪丸移入另一個培養(yǎng)皿里,用針將膜刺破,用小號鑷子將膜剝開,再倒入10 mL質(zhì)量分數(shù)為0.7%的檸檬酸鈉溶液。
質(zhì)量分數(shù)為0.7%的檸檬酸鈉溶液是低滲溶液。睪丸浸入這種低滲溶液里,水分很快通過細胞膜滲入細胞內(nèi),使細胞膨脹,導致分裂細胞中的染色體更加均勻地分散開來。
3 固定
經(jīng)過10~15 min處理,在低滲溶液中加入4 mL冰醋酸。2 min后,再加2 mL冰醋酸。冰醋酸是固定液,能殺死細胞,并使細胞結(jié)構(gòu)不變形。
4 解離
剪少量曲細精管組織塊,移入1 N鹽酸中,加熱至60 ℃,解離30 min。解離的目的是使組織細胞分離。
5 漂洗
用鑷子將組織塊放在盛有清水的玻璃皿中漂洗10 min。漂洗的目的是洗去解離液,便于染色。
6 染色和壓片
選一條曲細精管,放在干凈載玻片中央,加紫藥水一滴,蓋上蓋玻片。以左手手指壓住蓋片,使蓋玻片不移動,再用橡皮在蓋玻片上輕輕敲幾下,使細胞漸漸分散開。注意所加壓力要適當:過輕染色體不易分散開;過重,易使染色體散于周圍細胞之間,難以獲得完整圖像。
7 觀察
在顯微鏡下觀察制成的裝片,可以看到曲細精管內(nèi)各期發(fā)育的細胞:最外層為精原細胞,呈立方形或不規(guī)則;靠近管腔為精母細胞,呈圓球形,比精原細胞大。選擇精原細胞有絲分裂中期、后期;精母細胞減數(shù)分裂第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前、中、后期,這些分裂期的染色體粗短、清晰,容易計算。青蛙(黑斑蛙)體細胞染色體數(shù)目為26(2n),精細胞染色體數(shù)目為13(n);中華大蟾蜍體細胞染色體數(shù)目為22(2n),精細胞染色體數(shù)目為11(n)。
教師通過簡易實驗,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的動手能力,有助于對細胞分裂知識的理解和掌握。