DNA、RNA細胞中分布實驗的解析與改進

人教版高中《生物》教材“分子與細胞”中“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”這個實驗在教材中描述的實驗步驟比較復雜，不便于操作。在實際操作過程中出現的結果與理論也有較大的偏差。針對以上問題，筆者對實驗材料和操作方法進行了解析與改進，同時對該實驗的重點、難點和學生容易出現的疑點進行了探討并提出相關建議。

一、該實驗在教材中的地位及作用

“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”是《生物》人教版（必修一）中一個很重要的實驗，可以直觀地幫助學生認識細胞中DNA和RNA的分布情況。在實際教學過程中，我們發現該實驗步驟較繁雜，學生難以記清；操作較復雜，學生難以掌握；實驗效果不明顯，學生難以接受等，這些情況促使我們對該實驗作進一步的探索，提出了改進意見。

與以前的舊版人教版教材相比較，新課程中加入這一實驗，目的在于降低對這一知識點的理解難度，同時，幫助學生養成勤于動手，學會探究式學習，這是新課程理念的重要體現，這也體現了新課程面向每個學生的理念。

二、實驗原理與解析

1.真核細胞的DNA主要分布在細胞核內，RNA主要分布在細胞質中。

2.甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠對DNA親和力強，使DNA呈現出綠色，而吡羅紅對RNA的親和力強，使RNA呈現出紅色。用甲基綠、吡羅紅的混合染色劑將細胞染色，可同時顯示DNA和RNA在細胞中的分布。

3.鹽酸的作用有如下兩方面。

（1） 鹽酸能改變細胞膜的通透性，加速染色劑的跨膜運輸。

（2） 鹽酸使染色體中的DNA與蛋白質分離，便于DNA與染色劑的結合。

三、材料用具的選擇及改進

1.材料的選擇。

（1）選用的實驗材料既要容易獲得，又要便于觀察。

（2）常用的觀察材料由人的口腔上皮細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞(在選擇實驗用植物細胞時最好選擇洋蔥內表皮細胞，其細胞較大且無色，便于染色與觀察) 。

（3） 本實驗使用的是吡羅紅G 呈綠色，水溶液呈紅色（經過反復實驗證明染色液中甲基綠︰吡羅紅=1.2︰1時，染色效果最好）。

2.取材要點。

（1） 取口腔上皮細胞之前，應先漱口，以避免裝片中出現太多的雜質。

（2） 取洋蔥表皮細胞時，盡量避免材料上帶有葉肉組織細胞。

3．實驗的幾點改進建議。

（1）藥品的選擇和處理。商品的甲基綠中經常混有甲基紫，可能會影響染色效果，所以使用前者首先要提純，除去甲基紫。甲基綠不溶于氯仿(三氯甲烷) ，甲基紫易溶于氯仿，利用該特性可通過萃取的方法用氯仿洗脫甲基紫。

（2）吡羅紅甲基綠染色劑的配制。

本實驗的成功關鍵在于吡羅紅甲基綠染色劑的配制成功，因為該染色劑的配制較為復雜。在配制時，一般的配制方法是: A液+B液，A、B兩液可置于4o C冰箱中，最好現用現配，用時兩液混勻即可使用。(使用時將A液和B液以7∶4的比例混勻即可。)

（3）鹽酸水解處理。在教科書中用的質量分數為8%的鹽酸，經過多次實驗后發現質量分數為8%的鹽酸濃度太高，嚴重影響實驗效果。此外，若處理溫度過高、時間過長，結果細胞核也不呈藍綠色，而是與細胞質一樣呈紅色。后來通過查找資料發現，有人介紹使用質量分數為2%的鹽酸，再參照人體體溫，建議使用37 ℃水浴，又經過多次反復實驗，發現效果較好。

四、實驗注意事項

1.甲基綠吡羅紅染液要現用現配，否則，染料會被氧化，影響染色效果，同時，為避免變質，A液需要使用棕色瓶盛放。

2.實驗中使用生理鹽水的目的是維持細胞的外形，以免細胞在實驗之前破裂，導致DNA、RNA被釋放到細胞外。

3. 用酒精燈烘烤載玻片時，切記不要只集中于材料處，而應將載玻片在火焰上來回移動，使載玻片均勻受熱，以免破裂。

4. 烘烤后的載玻片不要馬上放入盛有稀鹽酸的燒杯中，最好先自然冷卻1分鐘。

5. 換用高倍鏡觀察材料時，只能用細準焦螺旋進行調焦，切不可動粗準焦螺旋。

6.該實驗需要觀察染色情況，所選擇的材料應為白色或無色，例如，教材中選用的植物材料為洋蔥鱗片葉內表皮，而不能使用紫色外表皮。

7.甲基綠吡羅紅染色劑，有的教材也稱為甲基綠派洛寧染色劑。

(作者單位：江西省南昌市第十中學)

責任編輯：周瑜芽