鸭趾草根尖分生组织的有丝分裂观察

左开俊

(江苏省震泽中学 吴江 215200)

本文以教材中“观察根尖分生组织的有丝分裂”一节实验为例，阐述了对“有丝分裂”实验进行改进的教学过程。

1 实验材料的改进

1.1 原实验材料(洋葱)进行实验的局限性 洋葱属多年生草本植物，鳞茎粗大，近球状。洋葱的胚根长出后不久便会萎缩，因而无主根，其根呈弦状须根，生于短缩茎盘的基部，根系弱，无根毛，因此吸收肥水的能力较弱。若环境温度超过25℃时，其生长就会逐渐衰退，甚至进入休眠状态。

从不同的施教区域、不同的施教学情等角度进行分析，用洋葱进行“观察根尖分生组织的有丝分裂”实验，存在如下几点缺陷： ①高中学生上实验课的人数一般在40位以上，用洋葱生根来做实验，因其只能底端部位生根，则决定了实验材料准备量要充足。这一方面增加了实验准备的工作量，另一方面也导致了实验材料(洋葱)的严重浪费；②教材中此实验内容安排在必修1《分子与细胞》的最后一章，实施教学的时间段大约在腊月季节。全国除海南省等区域以外，相对地区温度都比较低，而洋葱的生根与周围环境的温度关系非常密切。其在20～25℃的室温条件下易生根且数目较多；在较低或较高温度条件下，其生根少、缓慢且易老化。腊月时节从市场上购买的洋葱，大多是经过辐射或冷藏处理过的休眠期洋葱，其极不易生根。对于这样的材料，培养前需先用刀片切去处于休眠状态的陈根，让它们在20～25℃温度下浸泡2～3周，其根部周围才会长出许多白色的突起。再经约2周的时间，才能长出符合实验要求的根系来，如此培养周期时效性确实较差。

1.2 新实验材料(鸭趾草)进行实验的优越性 鸭趾草(Commelinacommunis)是一种非常优良的小型垂吊盆栽花卉，选紫色为实验最佳品种。

理由是： 紫色品种的鸭趾草，四季常绿(紫)，全国各地都能见到其生存繁殖的踪影。其生命力较顽强，笔者曾用0.5 ppm的草甘膦异丙胺盐溶液喷洒鸭趾草的茎和叶，其1周内都没有出现明显的萎缩状态。繁殖速度快，荫阳皆适宜，且对温度适应极强。在实验室条件下，只需在广口瓶中注入适量的清水，用剪刀随便剪取15 cm长的枝条插入其中即可。1～2周内其就会生根，且每个节都能产生新根。此特点为实验的开展提供了大量的根系材料，成本几乎为零。鸭趾草非常喜欢肥力，如果想在较短时间内就能获取大量的根系材料，只需在其培养液中加入少许的氮肥，再将其陈列在向阳的窗台或阳台上即可。无需人为过度的打理，2周内就能长出茂盛的根系即可进行实验。

2 解离方法的改进

2.1 原解离方法的不足 教材中使用解离液(V15%盐酸∶V95%乙醇=1∶1)对根尖进行解离。此种方法将“固定”和“解离”两个步骤整合成了一步。初看这样设计是节省了实施实验的时间，提高实验速率。但实践表明： 用此种方法处理后的实验材料，实验现象及效果较不明显。尤其是学生在实验中，失败率较高。其原因是解离液中的盐酸使染色体中的DNA和蛋白质发生了分离。

2.2 对解离方法的改进 先对实验材料进行解离，其目的是使细胞的胞间层物质达到溶解的状态，保证压片时细胞易于分散。实践证明： 先固定，有利于细胞内容物的定形；再解离，有利于细胞与细胞彼此分离。通常的固定方法，是将合适的材料先放入卡诺氏固定液(V乙醇∶V冰醋酸=3∶1)中，固定3～5 h后清洗干净；然后，再将固定好的材料用解离液处理。此种方法实验效果虽好，但是要静等3～5 h，而1节实验课才只有45 min，时间上又不允许。通过不断地实践和摸索发现： 如果按照教材中的配方，在配制解离液时，就往其中加入等量的醋酸，处理后的实验效果也非常理想。

3 总结与反思

从实践探究中得出： 用龙胆紫和醋酸洋红分别染鸭趾草根尖分生组织，在观察细胞的有丝分裂时，发现龙胆紫的效果要比醋酸洋红效果更明显，更易得到实验者想得到的实验结果。腊月时节环境温度较低，如果要想在极短的时间内获得茂盛的鸭趾草根系，建议通过空调或其他设施将环境温度控制在25℃左右。在切取根尖时，最好先让实验材料置于温暖的环境中至少1 h，然后再将根尖切下，保证其处于新陈代谢旺盛的状态。另外，由于水仙花和风信子适宜在冬天生长且又可以水培，故其根系也是在冬天进行此实验的良好材料。