实验三植物染色体畸变的观察张课件

03实验三植物染色体畸变的观察46、法律有权打破平静。——马·格林47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。——英国48、法律一多，公正就少。——托·富勒49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。——达雷尔50、弱者比强者更能得到法律的保护。——威·厄尔03实验三植物染色体畸变的观察03实验三植物染色体畸变的观察46、法律有权打破平静。——马·格林47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。——英国48、法律一多，公正就少。——托·富勒49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。——达雷尔50、弱者比强者更能得到法律的保护。——威·厄尔实验三植物染色体畸变观察实验学时：6学时实验类型：设计性每组人数：4人／组实验内容：本实验分2部分进行1．学生自行设计处理方案，用秋水仙素诱发植物产生多倍体；2．通过取材、固定、解离、孚尔根染色法制片、镜检观察；3.找出根尖细胞中期分裂相，确定诱发成功的细胞，观察加倍根尖细胞的染色体数目。4．学生自行设计处理方案，用化学药剂或特定污染物处理洋葱或蚕豆根尖细胞，观察细胞有丝分裂时染色体畸变（微核、粘连、聚结、断裂等）。一、实验目的了解人工诱导植物多倍体的原理、方法及其在植物育种上的意义，并用秋水仙素诱发植物产生多倍体；学会利用feulgen染色方法鉴定细胞中DNA分布及鉴别人工诱导后植物染色体数目的变化；为学习植物遗传育种学和从事有关农作物育种工作奠定基础。通过观察染色体压片，找出根尖细胞中期分裂相，确定诱发成功的细胞，观察加倍根尖细胞的染色体数目。4．学会通过检查染色体畸变情况评价环境污染的细胞遗传学简易方法。一、挫折教育的现实意义当前的体育教学,提倡发挥学生的主体性、积极性,强调正面引导,都体现了教学情境中有利的一面,过度提倡了正面教育。综观当今的体育教学,教师都在刻意凸显学生的主体性,但学生学习的积极性和主动性并没有较大的提高;学生的学习环境改善了,学生抵御挫折的能力却未能有所提高;学生学习的内容更新了,但学生学习的情境却与生活实际脱节了。由于当今的学校教育和家庭教育普遍存在片面性和单一性,过度重视学生的智力发展,而忽视了坚强意志品质的培养和良好个性的养成。笔者提倡挫折教育,其意义在于:①强化学生认知挫折的意识,使其正确面对所遇到的各种挫折。②提高学生抗挫折能力和排解挫折的能力,尽可能减少或避免挫折的消极影响,充分发挥和提高它对人的激励功能,使学生在挫折中磨炼成人、成才。二、在体育教学中展开挫折教育的策略⒈创设挫折情境,使挫折教育生活化。体育教学内容来源于生活,也将走向生活。体育教学内容生活化应成为一种趋势。作为与日常生活联系紧密的体育教学,笔者试图通过创设生活情境,让学生经历常规教学难以体会的挫折体验,藉此以提高他们抵御挫折的能力。暑期,笔者辅导几位同事的孩子学蛙泳,都按照憋气、换气――腿部动作――手部动作――组合动作来进行教学。对于换气教学,不同孩子掌握的进度相差很大,能力强的几分钟或十几分钟就掌握了技术要领,而有的经过数十次课也不能真正掌握技术要领,这使笔者非常迷茫。苦思冥想后,笔者突然想到儿时父亲教我学游泳时的情景……于是,在与同事交换意见后,进行了大胆的教法尝试――“溺水”尝试,模拟现实生活中的“溺水”情景,让孩子在不知情的情况下,在超过自身身高的深水区尝试换气,通过生存危机,激发自身的潜能……很快,学习困难的孩子便掌握了换气的要领,并在日后的自主游泳中体现出更好的实用性。有了这种经验,在后续的教学中,笔者都尝试模拟生活实际,创设挫折情境,藉以提高教学效果,如让已初步学会游泳的学生自己从深水区跳入,独立游到浅水区,非情况危急,不出手实施帮助,等等。2.引导学生直面挫折,使挫折教育科学化。挫折是伴随人一生的情感体验,是每位学生必须直面的问题。孟子曰:“天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤,空乏其身……通过教学,一方面让学生充分认识到挫折存在的普遍性,另一方面,通过教法的改进,提高学生战胜挫折的能力。北京残奥会的举办,为学生如何正确面对挫折提供了许多鲜活的例子。运动员身残志坚的事例使他们认识到,面对挫折的态度,是克服挫折的决定因素;抗挫折能力的强弱,决定了人一生成就的大小。在农村教学时,笔者常利用体育课让学生进行野外“拉练”,让他们跨越沟渠,奔走于田间小路;登越高地,迂回于乡间小道。这样做一方面有利于激发学生的学习兴趣,另一方面也让他们面临挑战,要随时应对各种挫折,如掉到水沟里弄湿鞋袜、不敢跨越沟渠、无力登越高地,等等。为了教学安全,达成教学目标,课前笔者还强调如下要求:①高度关注行进时的安全问题;②独立完成练习任务,非疾病或受伤不得接受帮助;③严格组织纪律,整进整退,一个不能少,一个不能掉队。通过纪律要求和学习环境的影响,使得那些“病秧子”都能完成教学目标。事实说明,只要直面挫折,满怀必胜信念,我们定能克服挫折。3.培植健康心态,使挫折教育多元化。就人的本性而言,都是趋利避害的。有哲人说,成功是成功之母,失败是失败之母,这未尝不无道理。在进行挫折教育时,并不是希望所有学生都陷入挫折中不能自拔,而是要把握挫折教育中具有激励作用的一面。要求学生能够寻找自身美好的一面,在遭遇挫折时能拥有健康的心态,敢于直面挫折。每节体育课,笔者都会根据学习目标的达成情况,或多或少地安排一定量的时间让学生自主发展,使他们能按自己的个性特点发展自己的特长,如跳绳、踢毽、打乒乓、篮球,等等。通过扬长避短,使其增强处理弱项时的信心,以“优势”带动“弱势”,提高学习热情,形成锻炼习惯,从而得到全面和谐的发展。4.激发学习潜能,使挫折教育主动化。当前学生抵抗挫折,躲避风险能力不足,不是因自身素质使然,而是因不利环境所致。我们的学校、家庭、社会未能提供一个舞台,放手让学生独立处理一些问题,孰不知“阳光总在风雨后”。笔者非常欣赏魏书生的教育观点――学生能做的老师一定不做。在体育教学中,笔者充当学生的引导者、督促者、支持者,而非完全的帮助者。笔者常常创设条件,放手让学生尝试,允许失败,甚至容忍学生“闯祸”。对于学习内容,只要不涉及安全隐患,甚至还有意设置障碍,让学生学习“从摔跤中学摔跤”。如课的准备部分,让四位小组长带领做准备活动,让他们自编徒手操,并且要求有自己的特色。不仅如此,还定期让学生变换角色,使尽可能多的学生得到锻炼。让学生展示自我,一来可提高其面对挫折的应变能力,二来可以让他们学会尊重他人的劳动,学会与他人合作。5.凝聚三方力量,使挫折教育系统化。一种教育行为,要使其发挥作用,须诸多教育因素综合方能发挥效用。挫折是伴随人一生的情感体验,要使挫折教育发挥其有利的一面,须综合学校、家庭、社会三方面的教育力量。学校仅能为挫折教育提供一种方法,一种思路,或是一种挫折体验,其效用需在家庭及社会生活中加以运用。为此,笔者常利用家长会及其它交流机会,向家长们阐述教育观点,希望通过交流,达成共识,使挫折教育能产生1+1>2的教育效果,同样,也呼吁社会能给教师以宽容,给挫折教育以宽容。生物学实验，特别是学生分组实验在生物教学中对于培养学生的科学素质和能力具有不可替代的特殊功能。笔者多年从事高中生物实验教学工作，在分组实验中，常常发现某些学生由于受不良心理特征的影响，实验效果不佳，不能达到预期的实验目的，甚至导致偶发事故。下面，笔者就高中生物分组实验中学生表现出来的几种不良心理特征浅析如下：一、准备不足准备充分是实验成功的前提。高中生物课本中的学生分组实验均为验证性实验，这些实验的基础理论知识都已学过，操作过程和方法也由教师演示过，所以部分学生自认为已有把握而产生轻视心理。如课前不预习，导致实验目的和操作程序不明确，操作方法不规范等。为此，教师必须事先拟订预习提纲，布置预习，并抽时间检查预习情况。根据检查结果，再在课前有针对性地介绍操作程序和方法，必要时再示范演示一次，同时提问实验目的、要求、注意事项等，让学生进一步明确实验目的和任务，这是清除隐患、实现实验成功的基本保证。二、好奇心理好奇是中学生的共同心理。由于好奇心的驱使，有些学生进入实验室后，屁股未坐下就迫不及待地动这动那一一实验材料乱拿、显微镜乱搬、镜头乱换、药品乱加，而应该做的却没有去做或做得不好。影响实验效果。如：提取色素时，称取5g绿叶前没用吸水纸擦干叶面水珠或没剪去大的叶脉；加入丙酮后没有及时研磨或研磨时间过长而得不到深绿色的滤液，使整个实验无法进行……这就要求教师事先提醒学生：本实验的操作步骤如何?先做什么?后做什么?正确的操作方法怎样?预计会出现哪些现象?指导学生规范操作，用敏锐的眼光去观察，用冷静的头脑去思考，将好奇心理转化为创造性思维的内驱力和实事求是的科学实验素质。三、自控力差由于大多数农村初中实验设备较差，没有配备专职的生物学实验教师，很多应做的分组实验甚至演示实验都无法开设，实验只是“纸上谈兵”，学生的实验素质低。当他们进入实验室后就觉得非常稀奇：这是什么仪器?哪个是什么药品?议论纷纷，大声喧哗，使自己的大脑处于高度兴奋状态，造成相互干扰、思维混乱，观察、记忆、应变能力减弱，更谈不上分析、推理，实验后几乎一无所得。据跟踪调查和提问，发现有近30％的学生回答不出刚才所做实验的目的是什么、实验步骤怎样、出现了哪些异常现象等问题。如：观察洋葱根尖生长点细胞的有丝分裂时问：制作装片的程序如何?在显微镜下看到了什么?相当多的学生答不出或答非所问，更谈不上去分析“在同一视野中找不齐各分裂期细胞的原因”等深层次的问题。由于头脑不够冷静，操作中会出现不必要的麻烦。如：个别学生在取材时剪下的不是根尖部分，而是其他同学剪剩的伸长区或根毛区；有些学生慌慌张张，将盐酸或龙胆紫的试剂瓶推翻在地，造成地面和附近同学的鞋袜污染；有些学生在用高倍物镜观察时，操作混乱而损坏镜头和玻片等。对于这些学生，教师一定要强调遵守实验室纪律，保持安静，不能高声谈笑，更不能“热血沸腾”，否则将干扰观察和思维的正常展开，失去实验的教学功能。四、现象失真有些实验由于温度的高低、时间的长短、药品的用量等原因会造成实验失败。但个别学生懒于思考，或怕实验不成功受批评而不去实事求是地观察记录，没有严谨的科学态度，仅凭书本知识去应付而失去实验课应有的教学效能。如：“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”，若在0.01％的亚甲基蓝溶液中染色时间过长或用蒸馏水冲洗不净，或小烧杯中根的数量太少而加入的CaCl2溶液过多，在对比实验中，则会使无色的蒸馏水变蓝或致应变蓝的CaCl2。溶液无色，而根本身的颜色在实验前后无多大变化。但学生在记录时却是实验后蒸馏水无色，CaCl2。溶液变蓝色，根本身呈黄白色。这样就失去了一次对实验中异常现象的积极探索和分析的机会。心理学家布鲁纳指出：学习者自己发现的东西，才是最重要的和最富于独特的个人特色的知识。也只有这样获得的知识，才容易纳入自己的知识结构，便于掌握和记忆，同时还能促进抽象思维能力的发展和科学方法的掌握。因此，要求学生养成实事求是的科学态度，这不仅能培养积极思维的良好习惯，还能培养和提高运用知识解决实际问题的能力。有些学生由于意志品质不坚强，自制能力差，做事有始无终丢三落四，在实验中主要表现为：实验用品、材料乱放乱丢，实验结束后不清洁整理，实验报告不及时填写，不能养成良好的实验习惯。对于这些学生，在实验时要进行“人盯人”战术，迫使其“循规蹈矩”；实验结束后要适时提问，引起思考，达到培养分析和解决问题能力的目的，养成始终如一的实验习惯。*孚尔根染色法的优点是制片清洁，染色体清晰，组织软化好，易于压片。其缺点是，染色体较软，容易缠绕，不易分散，在加强前处理使染色体缩短的情况下，可获得较好的效果。三）、细胞微核测试原理微核(micronuclei,MCN)是真核类生物细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生的。一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的断片产生的，整条染色体或几条染色体也能形成微核。这些断片或染色体在细胞分裂末期被两个子细胞核所排斥便形成第三个核块。即在间期细胞形成时，核附近出现的一到几个很小的圆形结构，直径大约是主核1/3以下呈圆形、椭圆形或不规则形，这就是微核（micronucleus）

微核测试用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、染色体遗传疾病及癌症前期诊断等各方面,是一种比较理想的方法。三、材料及用品1、材料洋葱/大蒜（2n=16），刮去老根，放在小烧杯上，加水至刚与根部接触为止，室内培养至新根长出0.5～1.0cm左右。分2组分别用于多倍体诱发和微核测试。2、器具及药品(1)器具恒温培养箱，电热恒温水浴槽，显微镜，磨口带塞试管，镊子，刀片，载玻片，盖玻片，吸水纸。(2)药品0.01%～0.05%的秋水仙素水溶液，卡诺氏固定液，1mol/LHCL，希夫（Schiff）试剂，10%偏重亚硫酸钠，1%醋酸洋红等四、实验内容和步骤（一）、实验内容之一：用秋水仙素诱发植物产生多倍体；通过取材、固定、解离、孚尔根染色法制片、镜检观察。以室温酸解洋葱根尖材料与60C酸解做对照，用醋酸洋红/改良石碳酸品红染色方法与孚尔根染色法作对照；找出根尖细胞中期分裂相，确定诱发成功的细胞，观察加倍根尖细胞的染色体数目。实验内容之二：学生自行设计处理方案，用化学药剂或特定污染物处理洋葱或大蒜根尖细胞，观察细胞有丝分裂时染色体畸变（微核、粘连、聚结、断裂等）。（二）、实验步骤内容之一植物多倍体人工诱发及鉴定1．根尖培养将洋葱或大蒜刮去老根，室内水培养至新根长出0.5～1.0cm左右。2．多倍体诱导当洋葱或大蒜新根长至0.5～1.0cm左右时，用含0.01～0.05%秋水仙素的水溶液，置阴暗处培养4h～2d，及时观察，至根尖膨大为止，再恢复生长（学生查阅资料，自主设计秋水仙素浓度梯度和时间梯度处理洋葱根尖）。3．固定恢复生长的根尖用蒸馏水冲洗并用卡诺氏固定液(无水乙醇:冰醋酸=3:1)固定2～24h备用。4．解离固定好的根尖，加入适量预热的1mol/L盐酸，60C水浴8-10分钟。同时以室温下的盐酸解离根尖作对照。5．染色将解离过的材料水洗3次，吸净水分，加入希夫试剂，盖好磨口试管塞，染色10分钟（在黑暗条件下处理）。以室温下酸解和1%醋酸洋红染色作对照。6．漂洗希夫试剂染色后，先用蒸馏水冲洗，再用漂洗液密封漂洗3次，每次2～5分钟，再水洗2～3次。7．压片取根尖置于载玻片上，取分生区组织长约0.5mm，压碎，加盖玻片，覆以吸水纸压片；必要时敲击盖玻片以利分散。8．观察低倍镜下寻找染色体分散良好的分裂相，换高倍镜观察并计数染色体数目，鉴别染色体加倍的细胞和未加倍的细胞。内容之二植物细胞的微核检测1、根尖培养：将洋葱或大蒜刮去老根，室内水培养至新根长出0.5～1.0cm左右。2、处理根尖：阳性检测采用CrO3/NaN3/EMS，另外自我设计1-2种测试物，对照用自来水/蒸馏水处理，处理时间24h。（必要时测试物浓度需稀释，以免根尖腐烂）3、恢复培养：处理后的根尖用自来水浸洗3次，每次2-3min，洗净后在水中恢复培养24h。4、固定：用甲醛：冰醋酸（3：1）固定液固定24h后弃去固定液