“制作動物組織臨時裝片”的實驗改進

陳菡青 解金輝 徐 捷

(1.北京市第二中學分校 北京 100010)

(2.北京市東城區教育科學研究院 北京 100000)

動物的四大基本組織為上皮組織、神經組織、結締組織和肌肉組織,它們具有不同的細胞形態、排列和功能。在人教版初中生物學教材七年級上冊“動物體結構層次”部分,學生應理解掌握人體四大基本組織的形態和功能,且能進行簡單的推理分析。教師以一種常見的食材—牛蛙為實驗材料,通過讓學生在實驗室動手制作牛蛙上皮組織臨時裝片和血液臨時涂片,使學生在感性認識的基礎上推測其功能,幫助學生逐步建立結構與功能相適應的生物學觀點。

1 基本原理

(1)臨時玻片的制作

顯微鏡下的觀察要求動物體材料“薄而透明,細胞不重疊”,從而有利于觀察到細胞的形態和結構。依據材料的不同,常用的玻片制作方法可以分為裝片、涂片和切片。

(2)染液的選擇與配制

為了使細胞結構清晰,可以使用一定的染液。初中教材中提示學生使用碘液染色細胞結構。但是針對不同的實驗材料,學生應使用不同濃度的碘液,常見濃度的碘液有稀碘液和濃碘液。

2 實驗操作

(1)配制碘液

濃碘液:取分析純結晶碘11 g 和分析純碘化鉀22 g,先用少量純化水使碘完全溶解后,再加純化水定容至500 mL 得到濃碘液,將其貯存于棕色瓶內。

稀碘液:取濃碘液2 mL,加碘化鉀20 g 混合后,加純化水溶解定容至500 mL 得到稀碘液,將其貯存于棕色瓶內。

(2)取牛蛙上皮

將活體牛蛙置于流通的空氣中,暴露10 ～30 分鐘,使其皮膚表面相對干燥,然后將牛蛙放入盛有清水的容器中,靜止幾分鐘后,肉眼可見脫落到水中的片狀灰色的上皮組織。也可雙手戴上手套后,一只手握住牛蛙的頭部,另一只手輕輕地從前往后捋一下牛蛙的皮膚,在水中晃一下手,就能看到許多脫落的上皮。用鑷子夾取適當的上皮放入盛有生理鹽水的燒杯中備用。

(3)取牛蛙的血液

采用破壞腦脊髓的方法處死牛蛙,將其以仰臥態置于解剖盤中,剪開其腹部的皮膚和皮下的肌肉,露出腹腔,用塑料滴管從腹腔中吸取血液,放入加有抗凝劑的醫用抽血管中保存。

(4)制作蛙上皮的臨時裝片

在載玻片中央滴一滴生理鹽水,然后把0.5 cm×0.5 cm 左右大小的蛙上皮放入生理鹽水中,展平,滴加一滴濃碘液,從玻片的一側開始緩緩蓋上蓋玻片,防止氣泡出現,然后將玻片置于低倍物鏡下開始觀察,之后切換到高倍鏡。

(5)制作蛙血的臨時涂片

在載玻片中央滴加一滴蛙血,然后從蛙血一側開始緩緩蓋上蓋玻片,防止氣泡出現,接著,從低倍物鏡開始觀察,逐漸切換到高倍鏡。

3 實驗結果和分析

3.1 實驗結果

本實驗在愛科學顯微鏡系統下進行觀察和拍照,由學生在生物學課堂上獨立操作完成,實驗簡單,結果明顯,如圖1 和圖2所示。

圖1 牛蛙血細胞(400×)

3.2 討論和分析

實驗操作中,為了使細胞的結構和排布更明顯,教師在摸索后從以下三個方面入手改進實驗。

(1)血液的濃度

正常的血細胞的濃度可能根據蛙個體的不同而不同,為了節約觀察資源,教師可對牛蛙血細胞進行稀釋,稀釋倍數在5 倍之內時,觀察效果較好,但是稀釋到5—10 倍范圍內時,紅細胞排布明顯松散,流動性強,不利于學生在固定的視野范圍內進行觀察。

(2)蛙的上皮材料的大小

過大的蛙上皮不僅不利于學生展平,增加了學生課堂操作的難度和時間,而且細胞有重疊,觀察效果不佳。

(3)蛙上皮的染色

稀碘液也可以染色細胞核,但是在相同時間的條件下,細胞的邊界輪廓和細胞核都沒有濃碘液染色效果明顯。

4 實驗總結

本實驗是對教材教學內容的拓展和延伸,實驗充分尊重了學生的已有知識和技能,教師提供“牛蛙身體結構層次”的教學情境,學生通過動手實踐對真實的生物學材料進行操作,通過親手制作蛙上皮和血液的臨時裝片,學生不僅提升了顯微鏡觀察和玻片制作的基本技能,同時充分掌握了“動物體的四大基本組織”的核心概念,激發了學習生物學的內驅力,為進行更深入的自主學習奠定基礎。