小鼠骨髓細(xì)胞染色體制備實(shí)驗(yàn)優(yōu)化與探索

雷宇華，趙 娟，廖崢嶸，趙俊霞

（河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河北 石家莊 050017）

染色體標(biāo)本的制備是進(jìn)行染色體核型分析和遺傳病細(xì)胞學(xué)診斷的重要基礎(chǔ)。小鼠與人類基因高度相似，且因其成本低、取材方便、不需要無菌操作等特點(diǎn)，常作為染色體標(biāo)本制備的理想材料，所以在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，“小鼠骨髓細(xì)胞染色體制備”是經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)[1-2]。該實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生動(dòng)手操作多，參與程度高，也是學(xué)生最感興趣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。但是，由于該實(shí)驗(yàn)流程復(fù)雜，用到的器材和試劑多，課堂耗時(shí)較長，學(xué)生操作不熟練等因素，導(dǎo)致課堂秩序較為混亂，也會由于某些操作疏忽而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。為此，近年來，授課教師對該實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行了以下改進(jìn)和優(yōu)化，取得了滿意的實(shí)驗(yàn)效果。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化

秋水仙素處理骨髓細(xì)胞有兩種方法。方法一，取材前3～4小時(shí)為小鼠腹腔注射0.04%的秋水仙素0.3 ml/只（按2μg/g小鼠體重）。方法二，用生理鹽水沖洗骨髓細(xì)胞到離心管中，體積4 ml，加入0.04%的秋水仙素1 ml，混勻后37℃恒溫水浴中低滲30分鐘。其余步驟均相同。多年實(shí)驗(yàn)表明，秋水仙素在體作用時(shí)效果好，還節(jié)約課堂時(shí)間，所以選擇方法一。

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式課前預(yù)習(xí)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的理念是以解決問題、完成任務(wù)為主，其特點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[3]。由于該實(shí)驗(yàn)操作步驟多，所用試劑多，如果不提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不理解實(shí)驗(yàn)原理，直接采用講授式教學(xué)方式滿堂灌，學(xué)生往往只是簡單機(jī)械地模仿教師的操作，會感到眼花繚亂，還常導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果失敗，所以有針對性地帶著任務(wù)的課前預(yù)習(xí)就顯得尤為重要。授課教師精心準(zhǔn)備了與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教學(xué)視頻、PPT課件和學(xué)習(xí)任務(wù)單（見表1）并提前發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)教材和各種學(xué)習(xí)資料于實(shí)驗(yàn)課前完成預(yù)留的學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣保證了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上操作有條不紊，心中有數(shù)。

表1 學(xué)習(xí)任務(wù)單

3 合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間

該實(shí)驗(yàn)課堂中有很多等待的空余時(shí)間，比如得到骨髓細(xì)胞需要在水浴鍋里37℃恒溫低滲30分鐘后才能進(jìn)行下一步驟。如果任課教師先把實(shí)驗(yàn)流程講解完再開始帶領(lǐng)學(xué)生取材做實(shí)驗(yàn)，那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)勢必會很長，所以對時(shí)間進(jìn)行了合理的統(tǒng)籌安排。開始上課時(shí)教師只需先把取材的步驟講解清楚，緊接著就帶領(lǐng)學(xué)生取骨髓細(xì)胞，在低滲30分鐘的空余時(shí)間中接著講解后面的實(shí)驗(yàn)步驟。

實(shí)驗(yàn)過程中，要求從取材得到骨髓細(xì)胞開始各個(gè)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生統(tǒng)一操作，離心、低滲、固定、滴片等步驟都要同步進(jìn)行。對于剛進(jìn)入大學(xué)一年級的新學(xué)生來說，這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟煩瑣，用到的器材和試劑較多，很多器材都是初次接觸。要求統(tǒng)一操作可以避免由于步驟進(jìn)度不同而引起亂上添亂，還有利于學(xué)生之間針對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容互相討論和提示，避免出現(xiàn)差錯(cuò)。同時(shí)也有利于教師提醒和強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)步驟，統(tǒng)一解答實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種疑問。

4 實(shí)驗(yàn)講解中注意細(xì)節(jié)，化繁為簡

細(xì)節(jié)決定成敗，在講解實(shí)驗(yàn)流程時(shí)，一些操作細(xì)節(jié)需要詳細(xì)指出并特別強(qiáng)調(diào)，否則可能會出現(xiàn)取材失敗、染色體伸展和分散不好、背景模糊、分裂象細(xì)胞少等情況而影響實(shí)驗(yàn)效果。比如取材這個(gè)步驟的細(xì)節(jié)就尤為關(guān)鍵，取出股骨后一定要注意把股骨外肌肉剔除干凈，以免污染骨髓細(xì)胞，導(dǎo)致制作的涂片背景不整潔，影響最后的實(shí)驗(yàn)觀察效果。把實(shí)驗(yàn)中需要詳解的注意事項(xiàng)整理如下（見表2）。通過對這些細(xì)節(jié)的強(qiáng)調(diào)，學(xué)生制作的涂片細(xì)胞分裂相增多，背景也更加干凈清晰（見圖1）。

表2 實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)及原因

圖1 實(shí)驗(yàn)優(yōu)化前后小鼠骨髓細(xì)胞染色體比較

該實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟比較煩瑣，包括“取材，離心棄上清，低滲，離心棄上清，固定，離心棄上清，制作細(xì)胞懸液，滴片，干燥，染色，沖洗，觀察”等十幾步，對于初步接觸動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的大一新生來說顯得錯(cuò)綜復(fù)雜。針對這種情況，化繁為簡概括為“取材、低滲、固定、滴片、染色、觀察”等幾個(gè)重要步驟。在學(xué)生掌握重點(diǎn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生理解其他的幾個(gè)步驟都是為這幾個(gè)主要步驟服務(wù)的。比如每一次的“離心棄上清”就是為了保留骨髓細(xì)胞，為下一步實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。這樣提綱挈領(lǐng)把復(fù)雜的事情簡單化的教學(xué)方法，在教學(xué)中往往會取得事半功倍的效果。

5 結(jié)語

多年的教學(xué)實(shí)踐表明，通過以上精心組織設(shè)計(jì)的教學(xué)改革，不僅縮短了課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間，也改變了課堂秩序混亂的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)成功率和實(shí)驗(yàn)效果均有了明顯提高。目前信息技術(shù)迅猛發(fā)展，開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要舉措[4]。隨后，我們將著手開展“小鼠骨髓細(xì)胞染色體的制備”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，以期提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。