实验“DNA和RAN在细胞中的分布”的改良及思考

《实验“DNA和RAN在细胞中的分布”的改良及思考》

摘要:生物学是一门以实验为基础的科学课程，生物实验对生物教学有巨大的促进作用，能激发学生的学习兴趣、帮助学生理解生物学概念、加深巩固和验证学到的基础知识。高中生物3个必修模块中，实验就有三十多个，而选修1是一个纯实验项模块。可见高中生物实验的重要性，在我们开展实验的过程中，有些实验相对简单容易取得较好的效果，但部分实验操作步骤比较复杂，对染色及操作步骤要求严格，稍有失误容易造成实验成功率低，如实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”。本文结合多次试验，就必修一中的“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的改良，进行了粗浅的探析。

关键词：DNARNA改良

《遗传信息的携带者—核酸》这一节是第二章的重点内容之一，而本节的学习的重点之一是实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”，通过实验得出结论，让同学们对核酸在细胞中的分布有一个更具体的认识，因此实验的成功率至关重要。本试验的主要问题有1、实验步骤相对复杂；2、染色过深（细胞内一片红色，DNA很难被染成绿色）。下面根据教学实践，以简化实验操作、增强实验效果为目的，对实验进行以下改良。

一、取材

书本以人的口腔上皮细胞为例包括：滴（在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液）； 刮：（ 用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下）；涂：（ 将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中）； 烘：（ 将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干）几个步骤，但由于人的口腔上皮细胞比较小，容易受口腔的一些杂质干扰，效果没有洋葱内表皮明显，建议让学生先用洋葱内表皮作为实验材料。改良步骤为：在洁净的载玻片上滴一滴蒸馏水；用镊子撕取适当大小的洋葱内表皮，平铺在载玻片上；点燃酒精灯烘干。

二、水解

解（将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中，进行材料的水解）；保（ 将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保温5分钟），盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入，使染色体中的DNA与蛋白质分离，便于DNA与染色剂的结合。但盐酸有一定的危险性，特别是刚进入高一的学生而言，操作技术还不熟练。而且保温时间过短，水解不彻底，染色不充分；过长则水解过度，不易制片观察。经过多次实验发现95%的酒精也有相同的功能，改良步骤为：滴两滴95%的酒精在洋葱内表皮上，水解两分钟。

三、冲洗

选择洋葱内表皮和95%的酒精处理后这步可以省去。

四、染色

甲基绿吡罗红染色剂的配制很关键（教师配制好），经过多次实验发现以下配制方法效果较好。

A液：取甲基绿1.5g溶于98.5 mL蒸馏水中（最好再用三氯甲烷提纯，去除里面的甲基紫）。取吡罗红G 2 g溶于98 mL蒸馏水中。取10mL甲基绿溶液和2 mL吡罗红G溶液加入到16 mL蒸馏水中，放入棕色瓶中备用。

B液：先取乙酸钠16.4 g，用蒸馏水溶解至1 000 mL备用；再取乙酸12 mL，用蒸馏水稀释至1 000 mL备用。取配好的乙酸钠溶液30 mL和稀释的乙酸20 mL，加蒸馏水50 mL，配成pH为4.8的B液（缓冲液）。

染色剂是由A液、B液混合配制而成的。A液：B液=1:4混合，这就是实验中所用的吡罗红甲基绿染色剂。

步骤为：滴一滴甲基绿吡罗红染色液体于洋葱内表皮上，染色3-5分钟。

五、观察

盖上盖玻片，在盖玻片一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸吸去水分和染色液，放置在显微镜下观察。在低倍物镜下，寻找染色均匀，色泽浅的区域，移至视野中央再换成高倍物镜，调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况。

经过多次实验，改良后的实验方法操作更加简单、实验效果更加明显。其实在高中的许多生物实验中进行适当的改良，实验效果也很不错，如：“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，解离这一步骤可以将根剪取长一些（1cm左右），根尖过短不利于后面的操作并适当延长解离时间使洋葱根尖变得更加酥软，染色过后的根尖再放到载玻片上切取2～3mm。在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，画滤液线的时候可以用生活中的牙签来代替毛细吸管，可以保证滤液细线又细又直。在“泡菜制作”这个实验中书本要求清水和盐的比例为4:1，但按照这个比例做出来的泡菜非常咸且口感很不好，可以将比例换成10:1，做出来的泡菜口感不错。

总结与反思

高中生物实验的有效开展，有利于培养学生学习生物兴趣，利于书本知识的掌握，提高学生学习效率。有条件的学校应该保证生物实验的课时，不要误以为生物实验浪费时间而放弃生物实验，或者只给学生播放光盘来应付。教师在准备实验时应该就如何提高实验效果多进行探究，多动手实践，可以从实验实验材料、实验步骤等方面进行改良和创新来保证生物实验的成功率。教师也应该大胆鼓励学生对生物实验进行自主探究，鼓励学生自己查阅相关资料，教师在保证安全的前提下，让学生自主进行实验设计，从实验中培养学生的实验动手能力，实验探究创新能力，让学生学会生物科学探究的一般方法，提高学生科学素质。

参考文献：曾小龙《生物实验培训讲义》

周燕茹《浅谈生物实验教学的重要性》