怎樣做好植物細(xì)胞 有絲分裂實(shí)驗(yàn)

【摘 要】觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、植物學(xué)及普通生物學(xué)所必做的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)要求觀察細(xì)胞周期各時(shí)期的主要特征，尤其是染色體的行為變化。根據(jù)染色體形態(tài)將有絲分裂整個(gè)過(guò)程劃分為間期、前期、中期、后期等時(shí)期。通過(guò)對(duì)植物細(xì)胞有絲分裂的觀察，讓學(xué)生更充分的認(rèn)識(shí)、清晰的看到染色體，理解有絲分裂是連續(xù)變化的過(guò)程及不同時(shí)期的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】有絲分裂；時(shí)期；染色體；特征

引言

植物細(xì)胞有絲分裂是將母細(xì)胞的遺傳物質(zhì)平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。母細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中的染色體上，但染色體形態(tài)在有絲分裂過(guò)程中不是固定的而是連續(xù)變化的，根據(jù)染色體形態(tài)的不同將有絲分裂整個(gè)過(guò)程劃分為間期、前期、中期、后期等時(shí)期，而且各個(gè)時(shí)期染色體特點(diǎn)差別很大，學(xué)生不容易理解，很難將這些知識(shí)融會(huì)貫通。如何使學(xué)生更好地理解有絲分裂的過(guò)程呢?這就需要通過(guò)對(duì)植物細(xì)胞有絲分裂的觀察，讓學(xué)生更充分的理解有絲分裂是連續(xù)變化的過(guò)程及不同時(shí)期的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明顯與否，直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)有絲分裂的理解程度。怎樣做好植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)?zāi)?應(yīng)做好以下幾個(gè)步驟。

一、選材

觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、植物學(xué)以及普通生物學(xué)所必做的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一。該實(shí)驗(yàn)要求觀察細(xì)胞周期各個(gè)時(shí)期的主要特征，尤其是染色體的行為變化。要看到染色體行為清晰的變化，選好材料是關(guān)鍵的第一步。材料的選取是靈活的，教材選用洋蔥，但經(jīng)過(guò)多年實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)洋蔥生長(zhǎng)不僅受季節(jié)的影響，且染色體體積小，不易觀察。本次實(shí)驗(yàn)我選取大蒜作為實(shí)驗(yàn)材料，大蒜根尖細(xì)胞中的染色體體積較大，便于觀察；大蒜的來(lái)源方便，培養(yǎng)期短；易生根，根尖數(shù)目多；且不受季節(jié)的限制等。

（一）大蒜根尖培養(yǎng)

在室溫15～26℃范圍內(nèi)大蒜易生根，數(shù)目多、生長(zhǎng)速度快。用鐵絲把蒜瓣串好放在盛滿水的燒杯上，使其底部接觸水面。放置于25℃的恒溫箱中，每隔6小時(shí)換一次水，僅需要1 ～ 2天時(shí)間。但注意隔幾小時(shí)必須換水，以免因氧氣不足而造成根尖生長(zhǎng)緩慢或腐爛。

（二）根尖的獲取

各種不同植物的根尖細(xì)胞在一天24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行分裂的時(shí)刻不同，分裂的高峰期也不盡相同。所以根尖的取材時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同植物種類(lèi)培養(yǎng)的溫度條件選取最佳的時(shí)機(jī)。大蒜的根尖細(xì)胞在常溫18℃左右時(shí)，銅仁4月份的氣溫濕熱，實(shí)驗(yàn)中我發(fā)現(xiàn)早上10時(shí)至11時(shí)根尖細(xì)胞分裂較旺盛，尤以10時(shí)左右為最佳，在其他時(shí)間剪取根尖，則不易觀察到不同分裂期的細(xì)胞。因此，當(dāng)根長(zhǎng)到2～3cm時(shí)在10時(shí)左右就可以取材，取材長(zhǎng)度為３mm左右。

二、根尖的固定與解離

無(wú)論酸解還是酶解都可以很好的軟化細(xì)胞壁，使細(xì)胞分散開(kāi)。高中階段酸解比較經(jīng)濟(jì)，效果也很好。教材中使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)95%的酒精混合液（1：1）對(duì)洋蔥根尖進(jìn)行解離。教材中的做法將洋蔥根尖的固定和解離合并成一步，雖然節(jié)省了課堂時(shí)間，但是忽略了固定的重要性。洋蔥根尖的固定，這一步驟將根尖細(xì)胞殺死，使大蒜根尖分生區(qū)的細(xì)胞固定在不同的細(xì)胞周期，避免了染色體在解離的過(guò)程中狀態(tài)的改變。根尖的解離可以除去細(xì)胞之間的果膠和纖維素，并使細(xì)胞壁軟化。根尖解離得是否合適，直接關(guān)系到染色的效果和壓片時(shí)細(xì)胞能否分散開(kāi)。在多次實(shí)驗(yàn)中，用酒精和鹽酸的混合溶液解離效果并不理想，在壓片時(shí)細(xì)胞不能完全分散開(kāi)來(lái)。實(shí)踐證明，用大蒜做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該把固定與解離分開(kāi)進(jìn)行，即把取下的材料先放在固定液中，固定時(shí)間為3～5h。固定劑可選用常用的FFA固定劑，固定好的材料可放在70%的酒精溶液中保存。根尖解離時(shí)一定把握解離時(shí)間，若解離時(shí)間太短，細(xì)胞不易完全分散開(kāi)；解離時(shí)間太長(zhǎng)則根尖完全酥軟，無(wú)法進(jìn)行觀察。解離液用15%的鹽酸代替10%的鹽酸，這樣可縮短解離時(shí)間。把固定好的根尖取出，用清水沖洗干凈后放入盛有15%鹽酸離析液的培養(yǎng)皿中，解離時(shí)間5min左右，只要根尖色澤變白略帶透明即可，此時(shí)根尖壓片效果較好。

三、染色

為了觀察細(xì)胞核中染色體的形態(tài)變化，我們通常用染色液對(duì)染色體進(jìn)行著色。由于DNA呈酸性，所以一般用堿性染料。多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在1%龍膽紫溶液中滴加少量10%醋酸至溶液呈鮮亮的紫色，這樣配制的染色劑，醋酸起到一定的分色作用，可加強(qiáng)細(xì)胞核和染色體的選擇性著色，以避免核內(nèi)都染成一片深紫色，從而達(dá)到良好的觀察效果。

用鑷子將大蒜根尖取出來(lái)，在清水中漂洗后放在載玻片上，將根尖前端烏白色的根冠去掉，用鑷子尖把大蒜根尖弄碎，用配好的染液染色，這樣可以使大多數(shù)細(xì)胞都充分的染色。5分鐘后，染色完畢，蓋上蓋玻片，再蓋以2層吸水紙，用拇指輕壓一下即可使根尖細(xì)胞均勻地?cái)U(kuò)散成片狀，四周多余的水分可用吸水紙吸掉，這樣就可在顯微鏡下進(jìn)行觀察了。

四、觀察

先采用10倍的物鏡進(jìn)行觀察，找到呈正方形、排列緊密的分生區(qū)細(xì)胞，再找到分布均勻、染色效果好、分裂細(xì)胞較多的視野。仔細(xì)觀察后把要觀察的細(xì)胞移到視野的中央，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器換用 40倍的物鏡，調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋直至物象清晰。輕輕移動(dòng)裝片，植物細(xì)胞有絲分裂各個(gè)時(shí)期的形態(tài)特征將清晰的呈現(xiàn)在眼前。

【參考文獻(xiàn)】

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（作者單位：貴州省銅仁市第一中學(xué)）