观察蝗虫精母细胞减数分裂装片教学设计
本实验通过观察动物生殖细胞减数分裂永久装片或现场制作
并观察临时装片,帮助学生认识减数分裂过程中典型的细胞分裂象,
辨认减数分裂的不同时期,识别不同时期染色体的形态、位置和数
目,加深对减数分裂过程的理解,并在头脑中建构减数分裂的动态
过程图,从而帮助学生形成减数分裂的概念,并深入理解同源染色
体、联会、四分体等相关概念。
(一)材料准备
按照教材安排,准备光学显微镜和蝗虫精丹细胞减数分裂永久
装片。
(二)操作方法
利用显微镜观察。先在低倍镜下整体观察,找到装片中有典型
细胞分裂象的区域作为重点观察对象,再逐级放大,在 10 × 100
的放大倍数下,能基本看清染色体的形态和位置,在个别细胞中,
还能数出染色体的数目。接下来,根据减数分裂不同时期染色体的
特征以及细胞形状,大致判断细胞所处的分裂时期。
(三)教学组织
在教学中,可以将本实验与“建立减数分裂中染色体变化的模
型”活动结合在一起开展,可以先做实验后结合模型讲解,也可以
先讲解后再做实验。本实验的难点是对不同分裂时期的辨认,教师
需要事先掌握蝗虫染色体的特点以及不同时期的典型特征。可以将
蝗虫细胞减数分裂不同时期的典型图像进行展示,引导学生进行对
比观察。
在学生观察时,教师巡视辅导。如果有多媒体互动系统,可要
求学生拍照上传共享;教师也可以引导学生观察教材第 24 页“蝗
虫精母细胞减数分裂的显微照片”,以帮助学生及时了解判断减数
分裂不同时期的方法,达成实验的最佳效果。
(四)注意事项
1.细胞是立体的,因此同一时期的细胞因观察角度不同,分裂象
会有所不同,要注意引导学生识别。
2.减数分裂是一个连续的过程,观察的细胞处于不同时期,教学
时应重点关注典型的分裂象。
(五)拓展方案
制作和观察细胞减数分裂的临时装片
蝗虫精巢中的精小管是观察减数分裂的经典材料。蝗虫染色体
较大且数目较少(雄性 2n=23,XO;雌性 2n=24,XX),将蝗虫的
精小管制成临时装片,能观察到减数分裂不同时期染色体的特点。
也可以尝试以蛙类为观察材料。在植物方面,被子植物雄蕊花药中
的小孢子母细胞经过减数分裂形成四个小孢子。小孢子经有丝分裂
发育成雄配子体,即花粉粒。韭菜的染色体较大,为同源四倍体
(4n-32),而且材料便宜易得、花药数量大,以韭菜花粉母细胞
为材料观察减数分裂能取得良好效果。
1.材料用具
卡诺式液(无水乙醇:冰醋酸=3:1),体积分数分别为 95%
和 70%的酒精,醋酸洋红或改良苯酚品红染液,剪刀,镊子,解剖
针,密闭玻璃瓶(固定和保存材料用),载玻片,盖玻片,试管夹,
酒精灯等。
2.方法步骤
(1)固定:捕捉雄性四龄蝗虫(雄性成虫较小,其腹部末端如
船尾状;雌性成虫较大,其腹部末端分叉),在卡诺氏液中固定
24 h,用体积分数为 95%的酒精漂洗至无醋酸味,浸入体积分数为
70%的酒精中,于 4℃保存。
(2)取材:将蝗虫两对翅及附肢从基部剪去,沿腹部背板下缘
由后向前剪开(勿伤及内脏),除去背板,即可在背侧见到一块深
黄色精巢,轻轻取出,置于蒸馏水中浸泡 5-10min,即可见精小管
呈菊花状散开。
(3)染色:挑取一根精小管,置于洁净的载玻片中央,迅速滴
一滴醋酸洋红液染色;然后用解剖针尖端切断精小管,从断口处轻
轻挤压,缓缓盖上盖玻片。
(4)压片:在盖玻片外加吸水纸,用拇指向下垂直压片,使精
小管中的细胞散开,同时用吸水纸吸取盖玻片周围溢出的染液。
(5)烤片:用试管夹夹取装片在酒精灯外焰上烤片两次,每次
2-3s,注意避免染液沸腾烤片能增强染色效果,使染色体颜色加深。
(6)观察:将制作好的临时装片放在显微镜下观察。
由于蝗虫染色体较大,数目相对较少,因此易于观察和计数。
与观察永久装片相比,虽然制作临时装片需要取材和制作,但试剂
易得,方法简便,减数分裂不同时期的分裂象明显,易于识别,因
此,有条件的学校可开展制作和观察临时装片的活动。如果以韭菜
为材料,制作临时装片和观察的方法与蝗虫的类似。