何生祥
摘 要:本文從蝗蟲染色體組成、蝗蟲性成熟時間、雌雄蝗蟲分辨、解剖方法、精巢的識別和固定、保存等方面對教材進行了詳細的補充,有助于實驗教師方便、有效地備課和準備實驗,有利于推動生物實驗的普及和開展。
關鍵詞:實施;措施
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)08-226-01
北師大版高中生物教材必修2中的實驗“蝗蟲精巢的壓片及觀察”選取性成熟的雄蝗蟲為觀察減數分裂的實驗材料,主要是因為蝗蟲精巢取材方便,標本制備方法簡單,染色體數目較少,分裂過程清楚?;认x初級精母細胞染色體數2n=22+X,經過減數分裂形成四個精細胞,每個精細胞染色體數為n=11+X或n=11,分裂各期圖像明顯,實在是不可多得的材料(蝗蟲的性別決定與人類不同,雌性有兩條XX染色體,雄性為XO,即只有一條X染色體,沒有Y染色體)。
但此實驗卻往往難以開展,主要原因在于:1實驗時間與雄蝗蟲性成熟時間不一致(雄蝗蟲性成熟時間為8月—9月,而必修2教材的上課時間為3月—6月),實驗材料難以采集;2如想另選材料,則難以找到合適的替代材料;3 北師大版教材配套的教師用書上對此實驗沒有完善的補充資料,而且在網上查不到北師大版教材的相關資料,不利于實驗教師備課和準備實驗。
經過兩年來的實驗探索、參考相關資料和對新教材進行研究,本人找到了解決問題的一些方法,在此詳述如下,以供大家探討,并期待指正。
一、捕捉雄蝗蟲
雄蝗蟲性成熟時間8月—9月,以8月15日至20日之間捕捉為宜。此時蝗蟲精母細胞正處于減數分裂旺期,為利于學生完成實驗,可適當延長到9月10日,但此時的減數分裂高峰期已過,處于分裂期的細胞數量相對較少?;认x雌雄個體的區別方法:一般雄蟲個體較小,其腹部末端為交配器,形似船尾,而雌體較大,腹部末端分叉。
二、蝗蟲的解剖和精巢的固定:
要制作清晰、處于分裂期細胞較多的蝗蟲精巢減數分裂裝片,必須要活體解剖蝗蟲:捕捉后將雄蟲麻醉,去掉第一對步足及翅,在翅基部后方,用解剖剪將其體壁剪開,可見到在其上部兩側各有一塊黃色的團塊,這便是蝗蟲的精巢(精巢由許多排列在一起的精巢小管組成,這些小管就是精細管),取出精巢,去除脂肪,立即放入CarnoyⅠ固定液(冰醋酸:乙醇=1:3)中固定12小時,用吸水紙吸去固定液,然后分別用95%和85%乙醇脫水各30min(解離、脫水并利于保存組織中的核酸),最后放在70%乙醇中,于4℃冰箱中保存,時間不能超過一年。
固定的目的是采用滲透力強大的固定液能迅速穿透細胞將細胞殺死,使蛋白質沉淀,盡量保持原有的狀態并維持染色體結構的完整性,還能夠增強染色體的嗜堿性,達到優良染色效果。這樣把活細胞固定后,有利于后續的解離和染色。
解決了材料的采集和固定問題,在什么時間進行實驗,就可以根據教學進度來安排了。到時按照教材上的實驗方法完成實驗。
三、實驗
1、染色
挑取一段精細管,置染色皿上,洗去保存液并吸干,滴加一滴醋酸洋紅染色液,鑷子輕輕撕開稍稍搗碎,染色5~15 min。
2、壓片
將染了色的精細管,置載玻片上,進一步搗碎,再滴加一滴醋酸洋紅染色液,加蓋玻片,在酒精燈上快速通過2-3次,蓋上吸水紙,用拇指隔著吸水紙將材料適當用力壓之,再用帶橡皮頭的鉛筆輕輕敲擊蓋片,使細胞分散成單層細胞(敲擊時勿使蓋片移動)。
3、觀察
對照教材上圖2-8,在低倍鏡下找到蝗蟲精母細胞減數分裂的各個時期,再轉到高倍鏡下仔細觀察。
通過顯微鏡,可看到除正在進行湊數分裂的細胞外,還可看到精原細胞的有絲分裂,其細胞肥大,屬于體細胞的一般有絲分裂,染色體看上去比減數分裂細胞為多,因此要注意區分。
通過以上方法,既保證了實驗效果,又使得實驗時間不愛限制,有助于實驗教師方便、有效地備課和準備實驗,有利于推動生物實驗的普及和開展。
參考文獻:
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[2] 彩萬志《普通昆蟲學》中國農業大學出版社,2001(7)
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[4] 《病理制片技術手冊》第二章組織固定