讓課堂煥然一新!用番紅染液輕鬆清晰觀察體細胞分裂指南
我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗。
一聽到「生命的神秘」,你腦海中是不是浮現了壯闊的宇宙或是深邃的大海?但其實,就在我們腳下,甚至在那區區一顆洋蔥種子裡,正上演著令人驚嘆的戲碼。從一個細胞變成兩個,兩個變成四個……。這種生命接力——也就是細胞分裂發生的瞬間,當你親眼捕捉到時,那種感動真的會讓你一輩子難忘。
在理化課上,如果想讓學生親自透過顯微鏡觀察細胞分裂,我非常推薦使用番紅花紅鹽酸液(Narika製)來進行「洋蔥根尖體細胞分裂觀察」。這個實驗看起來準備工作很麻煩,但實際上動手做之後會發現意外地簡單。使用番紅花紅鹽酸液的好處是,完全不需要像傳統方法那樣還要用鹽酸加熱,準備過程輕鬆很多,而且在課堂時間內就能看得很清楚。我自己觀察時,看到「核裡面的染色體分開了!」「喔喔~這就是分裂啊!」也忍不住跟著學生一起興奮了起來。
這次,我就來分享我實際操作的方法、準備步驟以及需要注意的小撇步,非常適合國中理化老師們參考喔!
準備工作(一週前就要開始囉!)
實驗能不能成功,關鍵在於能不能養出活力十足的根!
• 洋蔥種子(建議準備60顆以上比較保險)
• 培養皿(或小盤子)數個
• 衛生紙或脫脂棉
• 番紅花紅鹽酸液(Narika製) Amazon 連結請點此

• 載玻片、蓋玻片(每人份以上)
• 鑷子
• 牙籤(平頭的比較好用)
• 水、滴管、衛生紙
• 甘油(若要長期保存標本用)※ 沒有也沒關係
事前準備
發芽的方法(播種到第5天)
播種的重點是,將種子排在衛生紙或脫脂棉上,加水打濕後放入培養皿。水如果加太多,種子會沒辦法呼吸導致腐爛,所以只要保持衛生紙濕潤的狀態就剛剛好。用脫脂棉的話水分控制會比較穩定,推薦給第一次嘗試的朋友。

放在室溫下,大約4到5天後芽(根)就會長到5mm左右。以我的經驗,第4天大概有30根長到5mm,第6天幾乎所有的芽都達到了理想長度。觀察的最佳時機就是根長約5mm的時候。(這是3月份做的例子)


前一天:使用番紅花紅鹽酸液染色
在觀察的前一天,把長出來的芽浸泡在番紅花紅鹽酸液中染色。通常要觀察細胞,需要「解離(讓細胞分開)」跟「染色」兩個步驟,但這種番紅花紅鹽酸液超厲害,可以在常溫下同時完成這兩件事。浸泡一天後,細胞核裡的染色體就會變得非常鮮明。

實驗當天:製作玻片標本(壓片法)
終於要進入重頭戲了!發給各組染好色的種子,按照以下步驟製作標本:
① 先把芽泡水變軟
• 把種子放進裝水的燒杯或培養皿中,靜置大約5分鐘。
• 這時候絕對不可以去攪拌它!好不容易長出來的嫩芽非常脆弱,一攪就斷了。

② 切取芽並放到載玻片上
• 用鑷子輕輕取出嫩芽,放在載玻片上。
• 細胞分裂最旺盛的地方是根尖。用蓋玻片的邊緣,靈巧地切下尖端約1mm的部分。
③ 蓋上蓋玻片並壓扁
• 輕輕蓋上蓋玻片,用牙籤尾端咚咚咚地輕敲,讓細胞散開。
• 散開後,蓋上衛生紙,用手指垂直用力壓下去。
• 這時候,看到染色液擴散開來,肉眼幾乎看不出形狀、變得薄薄的一片,就是成功的徵兆!如果細胞重疊在一起,顯微鏡看下去會黑壓壓的一片喔。
※ 如果想長期保存,可以在蓋上蓋玻片前滴一滴甘油防止乾涸。
壓片法步驟
放上種子,

用蓋玻片切斷,再用鑷子把不需要的部分撥到旁邊。


用牙籤輕敲後,最後用力壓扁。

觀察的小技巧與感動時刻
用顯微鏡觀察時,先用低倍率掃描全場,找出細胞密集的地方。接著提高倍率,像尋寶一樣找出染色體正在動態變化的細胞。
4 × 10 = 40倍

40 × 10 = 400倍

「這應該是分裂初期吧?」「啊!染色體排在中間了,是中期!」這種將課本上的圖案與眼前活生生的細胞對照的過程,正是知識轉化為真實體感的瞬間。



結語:成功的關鍵在於「練習」與「數量」
這個實驗成功的秘訣,就在於壓片時力道的拿捏。這真的只能靠多練習!所以為了讓每個學生至少能做出2到3片標本,建議多準備一些芽。我通常會準備「組員人數 × 2倍」以上的種子數量。
親手製作標本,親眼看見染色體。這樣的經驗會比死背課本還要深刻好幾倍。雖然準備起來有點花時間,但背後的驚喜與學習絕對值得。
如果你真的完全抽不出時間準備,活用市售的現成標本也是一個方法。

專業人士做的標本果然很漂亮呢。用10倍看的話……

可以看到像這樣的形狀。

仔細看會發現,中心部和外側的細胞大小不太一樣。接著把倍率拉到400倍看看。

這裡是靠近根尖、生長最旺盛的部分。

另一邊則是稍微遠離根尖的地方。

可以看到核的形狀改變,細胞正處於分裂中的狀態。即使是同樣的倍率,根據位置不同,細胞的大小、數量以及分裂的情形都有所差異……這種發現就是觀察最迷人的地方。

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