细胞DNA和RNA分布观察实验的改进_甲基绿论文

观察DNA和RNA在细胞中分布实验的改进,本文主要内容关键词为:细胞论文,DNA论文,RNA论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

      通过观察DNA和RNA在细胞中分布实验,可以让学生了解DNA和RNA在细胞中的分布,核酸属于分子层次的物质,很抽象,学生难以理解,因而教学的直观性就显得非常重要。

      人教版教材用大量篇幅详细介绍核酸是生物体内与生物的生长、发育、遗传、变异有关的一类十分重要的化合物,因此,组织好该实验是教学关键。

      一、实验原型及不足之处

      1.教材展示的以洋葱内表皮为材料的模式图(图1)中细胞质被染成的颜色不明显,特别是单看一个细胞的时候。教材提供的以口腔上皮细胞为材料的实验演示视频抓拍图(图2)中细胞核和细胞质被染成的颜色均不明显。由此,可以想象在实际教学中,该实验的实验效果非常不理想。

      

      2.模式图中显不的DNA和RNA的分布情况不能完全验证“DNA几乎只存在于细胞核中,RNA大部分存在于细胞质中”这一理论。

      资料显示,DNA几乎只存在于细胞核中,而RNA在细胞核中也有多达10%的含量,因此,细胞核中主要是DNA,还有一定量的RNA。

      3.教材要求吡罗红甲基绿染液需现配现用。吡罗红、甲基绿价格昂贵,每天配制一次浪费严重,不利于该实验的开展和推广。

      二、实验创新与改进之处

      1.重新调配染液的A液。在探究过程中,笔者配制了一系列不同比例的吡罗红甲基绿混合溶液,经过大量重复实验发现,1%的甲基绿和2.5%的吡罗红以6:1的比例混合染色效果最好。

      A液的新配方:1g甲基绿+48mL蒸馏水→甲基绿溶液。

      2.5g吡罗红G+47.5 mL蒸馏水→吡罗红溶液。

      12 mL甲基绿溶液+2 mL吡罗红溶液+14 mL蒸馏水。

      2.用氯仿对甲基绿分装粉进行鉴定和提纯。甲基绿是用氯和碘代替甲烷与甲基紫作用的化合物,甲基绿中存在的甲基紫能把细胞核染成红色,须用氯仿进行提纯。甲基紫溶于氯仿,而甲基绿不溶于氯仿,把甲基绿的分装粉溶解在水中,再和氯仿混合,加入到分液漏斗中分液,第一次静置5 min,打开活塞让下层含甲基紫的氯仿流出来,上层即为提纯的甲基绿溶液,如图3所示。最后再加入氯仿进行两次分液即可。

      

      3.材料选择。洋葱根尖(图4)细胞效果最好(细胞分裂以及新陈代谢旺盛,因而DNA和RNA含量丰富,细胞核大,核仁明显),洋葱内表皮(图5)细胞效果也比较好。

      

      4.用碳酸氢钠溶液替代清水漂洗实验材料。清水不能彻底清除盐酸,残留在细胞上的盐酸会让甲基绿变成红色。

      5.实践证明,吡罗红甲基绿染液并不需要当天配制,保存在棕色瓶中一周内还可以使用。一次学生分组实验只需配制一次即可。

      可以用吸水纸进行验证:把染液滴在吸水纸上,如果染液没有变质,则可以显示两种颜色,如果变质了(甲基绿被氧化),则只能显示一种红色。

      三、实验效果

      用洋葱根尖作为实验材料,采用新配制的染液得出的结果在低倍显微镜下如图6所示,在高倍显微镜下如图7所示。

      

      改进后的实验结果显示细胞质被染成红色,细胞核中DNA分布的部位被染成蓝绿色,细胞核中RNA分布的部位(核仁)被染成红色,这个结果与理论一致。

      四、改进后的操作步骤

      1.用镊子夹取洋葱根尖。

      2.将洋葱根尖放在盛解离液的烧杯中处理3~5 min,接着放入清水中漂洗,再放人盛1%碳酸氢钠的烧杯中漂洗。

      3.用镊子夹取漂洗过的洋葱根尖放在载玻片中央的1%碳酸氢钠中,用盖玻片把根尖压扁。

      4.在洋葱根尖细胞上滴1滴染液,染色1 min,吸去多余染液,盖上盖玻片。

      5.先用低倍镜找到目标,再用高倍镜观察。

      五、学生分组实验成果

      学生分组实验成果如图8所示。

      

      

      六、实验改进评价

      1.全新突破。改进后的效果图中核酸分布情况和理论完全一致,且染色效果非常好。

      2.过程简化。省去了烘片、温水水解等复杂步骤,实验步骤由12个简化为5个。

      3.节约环保。避免了吡罗红甲基绿染液的大量浪费。

      4.一图多用。关于介绍细胞核的结构,教材仅仅提供如图9所示的模式图,在实际教学中学生经常误以为整个细胞核是一个细胞,从而把里面的核仁当成是一个细胞核。

      

      如果教材能有如图10所示的实验结果图,则能让学生直观地认识到这个细胞的结构,从细胞质到细胞核,再到细胞核中的核仁,一目了然。

      

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