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摘要:制作洋葱表皮时,遇到表皮细胞破裂,细胞、紫色液泡液流出,观察不到紫色的生活细胞的难题,反思操作过程,寻找解决问题的方法。打破常规,切洋葱后,洋葱鳞片叶不要接触清水,并摊开在通风处晾干,切口稍收紧后,这时制作洋葱表皮,操作容易了,表皮上的紫色生活细胞也多了。较好地解决了遇到的问题。
关键词:紫色洋葱 植物细胞的质壁分离与复原 表皮细胞破裂 打破常规 晾干 制取理想的表皮
一、紫色细胞不见了
中学生物實验中常用到紫色洋葱,制取洋葱表皮观察表皮细胞以及细胞的质壁分离及复原等。實验前,實验员或實验教师先要把洋葱切开分成小块,再分发给学生做實验。切洋葱时,有刺激的气味,呛得人直流眼泪,很难受。因此,按照生活常识,把洋葱泡在水里切,或者切后即时冲洗,去掉呛人的气味。但这时就马上制取表皮,實验效果却不好,表皮细胞容易破裂,紫色细胞液流出,紫色生活细胞变得比较少,表皮成为薄皮,只有细胞壁和干瘪的原生质,这些细胞是死细胞,不会产生质壁分离及复原现象。为什么会这样,根据细胞质壁分离及复原原理,笔者推测洋葱鳞片叶接触到水后,吸收水分后,细胞膨大,细胞间吸引力变大,并且细胞容易破裂,撕取表皮时,细胞相互拉扯,容易破裂;另一方面,叶肉细胞吸水膨胀更大,表皮紧绷,细胞容易断裂及损伤。反思过去的實验经历:因为任课的實验教师调课未及时通知實验员,小块洋葱鳞片叶放在實验桌一、两小时后,鳞片叶失水后,表皮变得容易撕了,實验效果也好了。因为表皮细胞收缩了,反而不易破。
二、保护表皮紫色细胞的方法
问题的原因初步找到了,于是笔者尝试打破切洋葱泡在水里或淋水去气味的生活常规,改为干切。就是在通风的地方切,要动作迅速,先去掉干燥的鳞片叶,切开,去掉心芽,切成小块,鳞片叶的基部不相连,摊开鳞片叶,人就迅速离开,避免受到较大的刺激。鳞片叶要根据天气条件,晾一至二小时,气味小了,当鳞片叶的切口稍收缩,这时就适合制作洋葱表皮了。
可以用镊子撕取,按课本介绍的方法来操作。也可以用手指直接撕取,用拇指指甲和食指夹少量叶肉,连肉带皮撕出表皮来,不要快,撕取的角度是45°到135°左右,反转,要慢,尽量保护表皮上的细胞。制作表皮细胞装片时,注意把带肉的表皮切断,去掉,留下薄薄的表皮来實验,这样盖玻片不易被损坏。也可以使用刀片,在鳞片叶的断面向里面贴着外表皮做一个切口,然后沿着切口的两端纵切,把内外表皮都切断,再用两个手指夹着切口处带外表皮的叶肉,撕出一长条外表皮出来。有时要多撕几下,可以得到一块理想的表皮。可以采用较小口径的打孔器在鳞片叶环扎出圆形的孔,不能太深,把相连的表皮切断,然后顺着鳞片叶的条纹,用尖头镊子撕取圆形的表皮,这种方法也比较好。也可以用尖头镊子、小刀或刀片在鳞片叶的外表皮划出近似的圆形,直径D<1cm,然后撕取,效果也好。
三、结果与分析
通过教学的对比,干切的洋葱撕出表皮,进行细胞的质壁分离与复原實验,實验的成功率80%以上。这需要老师、實验员的即时指导和帮助,少走弯路,才能达到。根据笔者的實验,干切的洋葱表皮容易撕出,可以获得较大的表皮,在放大200倍的低倍镜平均可观察到15(数据是:15、16、14、8、23、14)个紫色的活细胞,并且颜色较深;而因吸水的而变得较难撕取的表皮观察到紫色生活细胞平均是4.3个(数据是:4、5、5、3、5、4),并且在實验过程中,紫色细胞还会减少;随着吸入水的增多,变硬的鳞片叶,其紧绷的表皮更难撕取,容易断裂,表皮变小,再加上错误操作:刮、压、拿捏,折腾更多,活细胞容易破坏,實验成功率变低了。
网络上介绍一种撕取表皮的方法:鳞片叶浸泡片刻再撕,笔者认为水对失水较多的鳞片叶是有效的,水分使干燥收缩而紧贴在叶肉组织的表皮舒展开来,但对多数鳞片叶起反作用。通过實验,证明了这种方法的局限性,对少数鳞片叶有效,并且从水里取出鳞片叶时要及时抹干水,也与个人撕取表皮的操作手法有关等等。
另一方面,采用这种實验材料,进行细胞的质壁分离与复原實验,相比用刀片切割出来的表皮,反应快;而后者由于叶肉细胞的阻隔,质壁分离与复原只出现在外边缘少数细胞;并且由于一定程度的失水,细胞的张力小,放在载玻片上的水滴上,不会马上卷曲,比已经吸水的表皮制作装片少一些麻烦。由于结构等原因,晾干对心芽附近的幼嫩的鳞片叶表皮制作的帮助不大;还有,晾干使少数表皮细胞出现轻微的质壁分离现象,可适当解释一下:因为环境干燥,细胞少量失水引起的,对實验现象没有较大的影响。但通过这一改进,表皮少附带叶肉细胞,容易撕取,實验效果好了,洋葱的利用率提高了,成为一种较理想的實验材料。
参考文献:
[1]人民教育出版社,课程教材研究所等编著。生物1 必修 分子与细胞 《教师教学用书》。北京,2007年1月第二版:79-80。
[2]赵苹(江苏省姜堰市梁徐中学)编。洋葱表皮撕取方法的改进。知网,www.cnki.net.文章编号:1008-9632(1999)03-0042-1。
[3]陈金虎(湖北省黄石十八中)。洋葱表皮细胞實验的改进。校本研究网,http://xbyj.e21.edu.cn ,2006-03-25。
作者简介:赵智丰、 男, 中学生物二级教师 ,1967年1月出生, 从事生物兼化学實验室工作。
关键词:紫色洋葱 植物细胞的质壁分离与复原 表皮细胞破裂 打破常规 晾干 制取理想的表皮
一、紫色细胞不见了
中学生物實验中常用到紫色洋葱,制取洋葱表皮观察表皮细胞以及细胞的质壁分离及复原等。實验前,實验员或實验教师先要把洋葱切开分成小块,再分发给学生做實验。切洋葱时,有刺激的气味,呛得人直流眼泪,很难受。因此,按照生活常识,把洋葱泡在水里切,或者切后即时冲洗,去掉呛人的气味。但这时就马上制取表皮,實验效果却不好,表皮细胞容易破裂,紫色细胞液流出,紫色生活细胞变得比较少,表皮成为薄皮,只有细胞壁和干瘪的原生质,这些细胞是死细胞,不会产生质壁分离及复原现象。为什么会这样,根据细胞质壁分离及复原原理,笔者推测洋葱鳞片叶接触到水后,吸收水分后,细胞膨大,细胞间吸引力变大,并且细胞容易破裂,撕取表皮时,细胞相互拉扯,容易破裂;另一方面,叶肉细胞吸水膨胀更大,表皮紧绷,细胞容易断裂及损伤。反思过去的實验经历:因为任课的實验教师调课未及时通知實验员,小块洋葱鳞片叶放在實验桌一、两小时后,鳞片叶失水后,表皮变得容易撕了,實验效果也好了。因为表皮细胞收缩了,反而不易破。
二、保护表皮紫色细胞的方法
问题的原因初步找到了,于是笔者尝试打破切洋葱泡在水里或淋水去气味的生活常规,改为干切。就是在通风的地方切,要动作迅速,先去掉干燥的鳞片叶,切开,去掉心芽,切成小块,鳞片叶的基部不相连,摊开鳞片叶,人就迅速离开,避免受到较大的刺激。鳞片叶要根据天气条件,晾一至二小时,气味小了,当鳞片叶的切口稍收缩,这时就适合制作洋葱表皮了。
可以用镊子撕取,按课本介绍的方法来操作。也可以用手指直接撕取,用拇指指甲和食指夹少量叶肉,连肉带皮撕出表皮来,不要快,撕取的角度是45°到135°左右,反转,要慢,尽量保护表皮上的细胞。制作表皮细胞装片时,注意把带肉的表皮切断,去掉,留下薄薄的表皮来實验,这样盖玻片不易被损坏。也可以使用刀片,在鳞片叶的断面向里面贴着外表皮做一个切口,然后沿着切口的两端纵切,把内外表皮都切断,再用两个手指夹着切口处带外表皮的叶肉,撕出一长条外表皮出来。有时要多撕几下,可以得到一块理想的表皮。可以采用较小口径的打孔器在鳞片叶环扎出圆形的孔,不能太深,把相连的表皮切断,然后顺着鳞片叶的条纹,用尖头镊子撕取圆形的表皮,这种方法也比较好。也可以用尖头镊子、小刀或刀片在鳞片叶的外表皮划出近似的圆形,直径D<1cm,然后撕取,效果也好。
三、结果与分析
通过教学的对比,干切的洋葱撕出表皮,进行细胞的质壁分离与复原實验,實验的成功率80%以上。这需要老师、實验员的即时指导和帮助,少走弯路,才能达到。根据笔者的實验,干切的洋葱表皮容易撕出,可以获得较大的表皮,在放大200倍的低倍镜平均可观察到15(数据是:15、16、14、8、23、14)个紫色的活细胞,并且颜色较深;而因吸水的而变得较难撕取的表皮观察到紫色生活细胞平均是4.3个(数据是:4、5、5、3、5、4),并且在實验过程中,紫色细胞还会减少;随着吸入水的增多,变硬的鳞片叶,其紧绷的表皮更难撕取,容易断裂,表皮变小,再加上错误操作:刮、压、拿捏,折腾更多,活细胞容易破坏,實验成功率变低了。
网络上介绍一种撕取表皮的方法:鳞片叶浸泡片刻再撕,笔者认为水对失水较多的鳞片叶是有效的,水分使干燥收缩而紧贴在叶肉组织的表皮舒展开来,但对多数鳞片叶起反作用。通过實验,证明了这种方法的局限性,对少数鳞片叶有效,并且从水里取出鳞片叶时要及时抹干水,也与个人撕取表皮的操作手法有关等等。
另一方面,采用这种實验材料,进行细胞的质壁分离与复原實验,相比用刀片切割出来的表皮,反应快;而后者由于叶肉细胞的阻隔,质壁分离与复原只出现在外边缘少数细胞;并且由于一定程度的失水,细胞的张力小,放在载玻片上的水滴上,不会马上卷曲,比已经吸水的表皮制作装片少一些麻烦。由于结构等原因,晾干对心芽附近的幼嫩的鳞片叶表皮制作的帮助不大;还有,晾干使少数表皮细胞出现轻微的质壁分离现象,可适当解释一下:因为环境干燥,细胞少量失水引起的,对實验现象没有较大的影响。但通过这一改进,表皮少附带叶肉细胞,容易撕取,實验效果好了,洋葱的利用率提高了,成为一种较理想的實验材料。
参考文献:
[1]人民教育出版社,课程教材研究所等编著。生物1 必修 分子与细胞 《教师教学用书》。北京,2007年1月第二版:79-80。
[2]赵苹(江苏省姜堰市梁徐中学)编。洋葱表皮撕取方法的改进。知网,www.cnki.net.文章编号:1008-9632(1999)03-0042-1。
[3]陈金虎(湖北省黄石十八中)。洋葱表皮细胞實验的改进。校本研究网,http://xbyj.e21.edu.cn ,2006-03-25。
作者简介:赵智丰、 男, 中学生物二级教师 ,1967年1月出生, 从事生物兼化学實验室工作。