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探讨实验准备助力细胞生物学实验教学质量提升

2020-06-15 236 上传者：管理员

摘要：细胞生物学实验是“细胞生物学”课程建设的重要组成部分.对细胞生物学实验教学来说,实验准备工作占整个实验教学的80%以上,没有实验准备,就无法上课,做好实验准备是确保细胞生物学实验顺利开展的前提.从药品准备、材料处理、设备的调试以及安排学生参与实验准备等环节,探讨如何通过实验准备,提高细胞生物学实验教学质量,为实验教学提供参考.

关键词：
实验准备
教学质量
生物学
细胞学
细胞生物学
细胞生物学实验
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“细胞生物学”是生物学类专业的核心课程和基础课程，比较注重学生的实践能力.细胞生物学实验是“细胞生物学”课程体系建设的重要部分，实验内容较多，涵盖很多专业课的实验，如分子生物学实验、遗传学实验、植物组织培养技术实验等.对细胞生物学实验教学来说，实验准备工作是确保上好实验课的前提，实验准备充分，才能提高细胞生物学实验教学的质量，如有些药品需要现配现用、有些药品需要提前配制、活体材料需要提前处理等，都需要细致的准备.如何做好实验准备来提高实验质量，成为细胞生物学实验教学研究的重要课题.笔者根据多年准备实验的经验，结合开设的实验项目，探讨如何做好细胞生物学实验准备，为提高实验教学质量提供参考和借鉴.

1、实验药品的准备

细胞生物学实验采用细胞或组织作为实验材料，对药品的要求比较高.药品质量不好，或者是没有按照要求配制，处理材料没有效果，将导致实验没有结果或者是效果较差.

1.1有些药品需要现配现用

如1/3000中性红和1/5000詹纳斯绿B需要现配先用，这样才能有更好的染色效果[1].Carnoy固定液要现配现用，因为其中的冰乙酸容易挥发，配制时间久固定液固定效果不好.亚硫酸水要现配现用，因为产生的SO2容易挥发掉，在去除多余的干扰色素时效果会不好.Unna试剂需要现配现用，这样才能发挥良好的染色效果.PEG（聚乙二醇）需要现配现用，而且最好高压灭菌，因为很容易凝固.GKN和Hank溶液也不需配制太久，最好一周之内用完，因为有葡萄糖成份，短期内也容易滋生菌类，导致缓冲作用差.Giemsa染色液需要现配现用，对于染色体的染色效果才较好.

1.2有些药品需要提前配制

如席夫试剂，一般实验前两周开始配制，因为配制之后要放置几天，颜色才能退至淡黄色.根据多次配制席夫试剂的经验周一配制，周五颜色可以退至淡黄色，一般放置5d.根据比例加一定量的活性炭吸附色素，100mL加0.5g活性炭，过滤后立即放入4℃冰箱中保存[2]，否者容易变色或沉淀，一次不需要配制太多.改良苯酚品红染液配制完后，需要放置2w之后，染色效果才较好，常用于植物根尖压片染色和果蝇唾腺染色体染色.

2、实验材料的准备

2.1耗材的准备

细胞生物学实验通常需要用的枪头、离心管、擦镜纸、牙签、载玻片、盖玻片和染色版，培养皿等一些琐碎的耗材也要准备充分.如离心管有几种规格，根据实验要求一般选择10mL离心管，10mL离心管有粗心之分，如果盲目的准备，可能会导致离心管放不到离心机转子里不能离心，导致实验无法进行，材料损失.有些载玻片和盖玻片质量不过关，导致观察效果不好，实验结果不理想.

2.2活体材料的准备

2.2.1有些活体材料需要现准备

如鸡血红细胞，最好现用现准备.教材上说在抗凝全血的试管中，加入4倍体积的0.85%NaCl溶液，制成红细胞储备液，置于4℃冰箱内可供一周内使用[3]，但是第二天经常会发现鸡红细胞有少量的破裂现象，所以为了保证实验质量需要现准备.

2.2.2有些活体材料需要提前处理

如小白鼠需要提前1～2d，往腹腔内注射淀粉肉汤.动物骨髓细胞染色体的制备实验，如用青蛙作为材料，需要根据其体重，提前几个小时注射秋水仙素，否则看不到染色体图像，导致实验失败[4].土豆凝集素也要提前2h处理土豆制备.

3、实验设备及过程准备

3.1实验设备的调试

细胞生物学实验常用的仪器设备不多，主要有离心机、水浴锅、显微镜、超净工作台等.但要做好设备的调试，因为有些设备需要提前开启，如水浴锅和超净工作台等.离心机要调整好转速、时间以及转子，还要根据学生人数准备几台离心机，避免学生等待的时间.水浴锅温度设置要与实际温度一致，如果不一致用温度计测定，以免造成温度不准，实验材料处理不当，影响实验结果.显微镜要能够保证人手一台，保证观察效果清晰，如有显微互动实验室，最好能使用数码互动显微镜，可以拍摄照片，保存照片，以利于今后观看，达到良好的观察效果.

3.2提前采购材料和药品，做好预实验

对细胞生物学的实验项目需要预习，然后列好每个实验需要的设备，药品和耗材清单，按照清单逐一进行查找.因为有些药品和材料需要提前准备、提前处理，所以要提前采购好实验材料和药品.准备好实验的所用东西后，需要对每一个实验进行预实验，预实验可以查找实验中存在的问题，配制药品的好坏以及药品的质量是否达到要求，每个教材上都有实验步骤，但是这个实验步骤所说的有些条件不是绝对的，特别是实验时的温度和时间都会影响对材料的处理，所以预实验时要根据当时的条件有所调整.如青蛙骨髓细胞染色体的制备，如果在冬季温度低的情况下上实验课，就不能按照书上说的提前3～4h，需要提前多几个小时往青蛙的腹腔内注射秋水仙素，因为冬天青蛙处于冬眠状态，活动能力下降，对药物的吸收较慢，所以注射处理时间短，得不到中期分裂相或较少分裂相，学生实验效果就较差[5].

3.3配制药品要严肃认真

细胞生物学实验需要的材料比较多，对于药品的要求较高，配制药品一定要严格操作，不能马虎懈怠，随便应付.有些药品需要装入棕色瓶内，如席夫试剂、中性红、詹纳斯绿B、改良苯酚品红染色液、Unna试剂、Giemsa染液等有颜色的染色剂.有些需要看准药品分子量再配制，如PEG（聚乙二醇）分子量有4000,6000,8000的通常用分子量4000的作为细胞融合剂.有些药品需要注意区分同分异构体，如派洛宁也叫吡咯红，其有两种分为吡咯红G和吡咯红B，用于RNA染色的是吡咯红G而不是吡咯红B.有些药品尽量用进口药品，如秋水仙素，发现质量好的秋水仙素容易溶解，处理材料效果较好，质量不好的，比较难溶解，处理材料效果差.活体材料处理需要谨慎，如往小白鼠体内注射淀粉肉汤，一定要掌握好注射的剂量及注射的位置，稍有不慎，小白鼠就会容易死亡.

3.4合理安排学生参与实验准备

过去传统的实验教学都是实验老师把药品和材料准备好，配制好，学生根据实验步骤完成实验就可以了.实验结束后，学生根本不记得怎么做以及实验的细节.这样的实验教学模式不利于学生实践能力的培养，一个实验结束了，学生根本不会配制实验药品和处理材料.曾经带的几届学生到毕业的时候做毕业论文实验，发现他们竟然不会配制药品.他们的回答是上实验课时，老师都把药品配制好，准备好，他们按照做就可以了，他们对配制药品没有概念.所以反思实验教学出现的问题，学生在实验课上没有获得充分的实践动手能力.让学生配制实验药品和处理材料，在一定程度上可以提高学生的实践动手能力.实践中可以以组为单位配制药品和准备材料，每一个实验项目分别指派一组人员准备，然后老师在一旁指导配制药品，这样可以根据每组同学参与实验准备的积极性、认真度和准确性对其进行考核，计入平时成绩，这样既锻炼了学生，又结合平时表现进行了考核.学生的积极性提高了，实验效果和质量也就会提高.

总之，实验准备是细胞生物学实验教学的重要部分，对于细胞生物学实验来说，实验前期的准备细节较多，比较繁琐.要严肃认真，确保每一个环节的质量，才能提高细胞生物学实验的教学质量.

参考文献:

[1]王金发,何炎明,刘兵.细胞生物学实验教程[M].2版.北京:科学出版社,2011:98-100.

[2]王栋,白连宏.在实验教学准备工作方面的一些体会[J].承德医学院学报,2004(2):184-185.

[3]王金发,何炎明.细胞生物学实验教程[M].北京:科学出版社,2004:139.

[4]魏玲,张小萍.提高细胞生物学实验教学质量需重视实验准备工作[J].蚕学通讯,2010,30(3):45-48.

[5]黄燕,赵小平,余红,等.动物骨髓细胞染色体标本制备失败的原因分析[J].生物学通报,2006,41(1):52-53.

韩伟,邹佩贞,石海英,田志环.加强实验准备提高细胞生物学实验教学质量[J].韶关学院学报,2020,41(03):101-103.

基金:韶关学院生态学重点扶持学科(230079030101).