以四季葱（shallot为实验材料对有丝分裂的实验改进

林玉武

【摘要】本实验是对高中课本必修一中 《观察植物细胞的有丝分裂》的实验材料的改进。将从菜市场买回来的四季葱（shallot）的下端带根部位置于清水中浸泡1-2小时，选取较短且不被破坏的根尖经解离5分钟，漂洗10秒，再染色3分钟后压片即可观察。本实验改进获得2016广东省中学化学和生物实验教师（员）实验操作与创新技能竞赛二等奖。

【关键词】有丝分裂  四季葱（shallot）  缩短时间

【中图分类号】G633.91   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）01-0184-01

一、原实验的不足之处

本实验为高中生物重要的实验，但实验如按课本要求培养洋葱或蒜则实验材料准备上耗时长，提前准备至少三四天，培养需要时需要经常换水，否则洋葱易烂根或者糜烂。其次如果完全按照课本要求的时间安排去规范实验操作本实验则至少耗时16分钟，对于不熟练学生耗时可能多于20分钟。一节课45分钟耗时一半于制作装片，不利于学生仔细观察，寻找各种时期细胞分裂图。均不利于实验开展和进行。

二、实验的改进

因本实验要求学生学会制作根尖细胞有丝分裂的装片，因此原实验步骤并不做改动。只对实验材料的选择及操作时间的优化进行改进，以求能使得本实验更加易于开展及操作。

1.改进实验材料

1.1选择实验材料

因本实验需要观察植物根根尖分生区，因此选择材料要求因确定在根系发达或易根等特点，而作为实验开展材料，单一株实验材料根系必须多，或者实验材料从而较小避免实验后材料的浪费。因此在众多种植物中选出备选材料分别为：豆（包括红豆、绿豆、黄豆等利用其易萌发生根的特点）、豆芽、大蒜、水芹菜、西洋菜、红葱、四季葱、大葱等。然后分别依照课本实验要求，严格进行实验，在根据各实验材料对象的结果来进行分析。

1.1.1诱导豆类根作为材料

取刚泡水一晚后萌发的绿豆幼根，进行解离、漂洗、染色、制片后进行观察。结果发现除了细胞中分生区明显易发现，但细胞中多呈现紫色颗粒，未发现处于有丝分裂中的各种染色体特征;可能由于绿豆中的淀粉粒存在干扰实验结果，因此本小组分别将绿豆诱导时间延长至一天、两天、三天再进行观察，结果与第一日相同。因此诱导绿豆萌发的幼根不适宜作为观察有丝分裂的材料。同时进行其他豆的种子萌发的诱导，但除了绿豆诱导萌发的时间较短之外，其余豆类所需时间较长，基本接近课本原使用所需的时间，因而作为实验改进材料没有意义。

1.1.2豆芽作为材料

豆芽含水量高，根系明显，在我国多地都可以轻易购买得到，因此也是作为改进备选材料之一。但是经试验发现豆芽存在如下问题;一如购买的豆芽不新鲜，则根系萎靡不能观察。二改成取豆芽的幼茎分生区进行观察，出现如绿豆同样的问题。因此豆芽也不适合作为观察材料。

1.1.3大蒜的根作为材料

从市场购买新鲜的大蒜，根粗壮明显，根尖明显，本经实验发现，利用大蒜制备根尖分生区有丝分裂材料进行观察，实验结果较好，可以清晰看见有丝分裂期各种染色体形态。但蒜的根较粗壮且长，因此在收割过程中，很多根被破坏，一株大蒜可供观察材料较少。二如果利用蒜瓣培养则耗时间长，与水培洋葱类似，因此作为改进没意义。

1.1.4水芹菜根作为材料

从市场上购买的水芹菜，根部带土较多，洗干净后进行观察。发现水芹菜根系较多，但根系较幼，因此在收割过程，多数根系易被破坏，因此实验结果不佳，未发现根尖分生区。

1.1.5西洋菜作为材料

西洋菜与水芹菜特点相近，都是根部较系且较密集，而由于西洋菜是水培的，在收割过程中，根部受损情况较少，从理论上来说也较合适作为实验材料。但是在实验过程中发现，西洋菜根部失水而萎靡情況较多，虽然清水浸泡后可以恢复，但是实验结果不佳。也未能发现分生区。因此也不合适作为实验材料。

1.1.6各种葱类根作为材料

葱也是较为常见的蔬菜，比较易得，且四季均有。本小组从菜市场购得大葱、红葱、四季葱（shallot）进行实验，都能寻找到根尖并进行课本实验，都能得到课本相应实验结果，而且效果都佳，但是大葱，红葱都存在大蒜对应的情况，而四季葱（shallot），根系幼且根尖多而短，因此大多在收割过程中较少受到破坏。最终经过实验结果，过程比较最终确定四季小葱为实验改进材料。

1.2取材及处理

将当天从菜市场买来的四季葱（shallot）即可用于观察。将四季葱的根部置于清水中浸泡1-2h，选取较短根尖不被破坏的根观察即可。经试验取材时间从上午9点至下午5点均可都能观察到较多细胞分裂。而且四季葱（shallot）为2倍体，染色体数为16条也便于学生观察计数。

1.3实验材料改进的意义

本实验将材料改为四季葱（shallot）后准备时间少，从菜市场买回来即可开展，另外四季葱（shallot）种植面积广多地均有，价格相对于洋葱价格便宜，不易造成浪费。因此改进后的实验材料准备工作相对少，使得本实验对于没有配备专门实验人员的学校更易于开展。此外利用清水培养四季小葱，1-2天即可长出新根，且不用换水。这样有利于后期开展实验班级进行实验，也减少实验人员工作量和避免造成资源浪费。

2.实验过程改进

按课本原要求实验需除了前期准备实验材料外，要求学生在课堂上进行操作的步骤有解离（需要10分钟）、漂洗（3-5分钟）、染色（5分钟）、制片、观察等。则未到使用高倍镜观察阶段至少需要学生花16分钟进行操作，如果学生不熟练或动作较慢，课前预习不足等因素则可能需要更多时间，这样则学生可观察的时间较少，因此为了使学生们能够按课程规定的要求体验实验全过程，又可以仔细观察。 经本人多次对实验各个阶段进行时间改进的尝试，最终以四季葱（shallot）为材料后将原来的解离10分钟改为根据根尖的大小粗厚解离3-5分钟即可，漂洗由原来的3-5分钟改为漂洗10-20秒，将根尖的染色依然使用龙胆紫染液染色3分钟。这样对于材料选材错误，或制片过程失误的学生，在一节课内仍有足够的时间重新取材进行实验，而对于其他的同学，则可以用更多时间观察。

参考文献：

[1]林亮，上官兴星.“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验方法改进[J].中学生物教学，2012（7）：46-47.

[2]陈小清，黄志坚.关于“根尖细胞有丝分裂”实验的改进[J].生物学教学，2013（6）：51.