小鼠骨髓细胞染色体制备实验优化与探索

雷宇华，赵 娟，廖峥嵘，赵俊霞

（河北医科大学基础医学院，河北 石家庄 050017）

染色体标本的制备是进行染色体核型分析和遗传病细胞学诊断的重要基础。小鼠与人类基因高度相似，且因其成本低、取材方便、不需要无菌操作等特点，常作为染色体标本制备的理想材料，所以在医学遗传学实验课程中，“小鼠骨髓细胞染色体制备”是经典的实验[1-2]。该实验过程中学生动手操作多，参与程度高，也是学生最感兴趣的一个实验。但是，由于该实验流程复杂，用到的器材和试剂多，课堂耗时较长，学生操作不熟练等因素，导致课堂秩序较为混乱，也会由于某些操作疏忽而导致实验失败。为此，近年来，授课教师对该实验课进行了以下改进和优化，取得了满意的实验效果。

1 实验内容的优化

秋水仙素处理骨髓细胞有两种方法。方法一，取材前3～4小时为小鼠腹腔注射0.04%的秋水仙素0.3 ml/只（按2μg/g小鼠体重）。方法二，用生理盐水冲洗骨髓细胞到离心管中，体积4 ml，加入0.04%的秋水仙素1 ml，混匀后37℃恒温水浴中低渗30分钟。其余步骤均相同。多年实验表明，秋水仙素在体作用时效果好，还节约课堂时间，所以选择方法一。

2 任务驱动式课前预习

任务驱动式教学的理念是以解决问题、完成任务为主，其特点是学生学习目标明确，有利于激发学生的学习动机[3]。由于该实验操作步骤多，所用试剂多，如果不提前预习实验内容，不理解实验原理，直接采用讲授式教学方式满堂灌，学生往往只是简单机械地模仿教师的操作，会感到眼花缭乱，还常导致实验结果失败，所以有针对性地带着任务的课前预习就显得尤为重要。授课教师精心准备了与实验相关的教学视频、PPT课件和学习任务单（见表1）并提前发给学生，要求学生结合实验教材和各种学习资料于实验课前完成预留的学习任务。这样保证了学生在实验课堂上操作有条不紊，心中有数。

表1 学习任务单

3 合理安排实验时间

该实验课堂中有很多等待的空余时间，比如得到骨髓细胞需要在水浴锅里37℃恒温低渗30分钟后才能进行下一步骤。如果任课教师先把实验流程讲解完再开始带领学生取材做实验，那么这个实验耗时势必会很长，所以对时间进行了合理的统筹安排。开始上课时教师只需先把取材的步骤讲解清楚，紧接着就带领学生取骨髓细胞，在低渗30分钟的空余时间中接着讲解后面的实验步骤。

实验过程中，要求从取材得到骨髓细胞开始各个实验组学生统一操作，离心、低渗、固定、滴片等步骤都要同步进行。对于刚进入大学一年级的新学生来说，这个实验步骤烦琐，用到的器材和试剂较多，很多器材都是初次接触。要求统一操作可以避免由于步骤进度不同而引起乱上添乱，还有利于学生之间针对实验内容互相讨论和提示，避免出现差错。同时也有利于教师提醒和强调实验步骤，统一解答实验过程中出现的各种疑问。

4 实验讲解中注意细节，化繁为简

细节决定成败，在讲解实验流程时，一些操作细节需要详细指出并特别强调，否则可能会出现取材失败、染色体伸展和分散不好、背景模糊、分裂象细胞少等情况而影响实验效果。比如取材这个步骤的细节就尤为关键，取出股骨后一定要注意把股骨外肌肉剔除干净，以免污染骨髓细胞，导致制作的涂片背景不整洁，影响最后的实验观察效果。把实验中需要详解的注意事项整理如下（见表2）。通过对这些细节的强调，学生制作的涂片细胞分裂相增多，背景也更加干净清晰（见图1）。

表2 实验操作注意事项及原因

图1 实验优化前后小鼠骨髓细胞染色体比较

该实验的详细步骤比较烦琐，包括“取材，离心弃上清，低渗，离心弃上清，固定，离心弃上清，制作细胞悬液，滴片，干燥，染色，冲洗，观察”等十几步，对于初步接触动物实验的大一新生来说显得错综复杂。针对这种情况，化繁为简概括为“取材、低渗、固定、滴片、染色、观察”等几个重要步骤。在学生掌握重点的基础上，让学生理解其他的几个步骤都是为这几个主要步骤服务的。比如每一次的“离心弃上清”就是为了保留骨髓细胞，为下一步实验做准备。这样提纲挈领把复杂的事情简单化的教学方法，在教学中往往会取得事半功倍的效果。

5 结语

多年的教学实践表明，通过以上精心组织设计的教学改革，不仅缩短了课堂实验时间，也改变了课堂秩序混乱的现象，实验成功率和实验效果均有了明显提高。目前信息技术迅猛发展，开展虚拟仿真实验教学是提升实验教学质量的重要举措[4]。随后，我们将着手开展“小鼠骨髓细胞染色体的制备”虚拟仿真实验教学，与传统实验教学相结合，以期提高实验教学效果。