8.1 观察植物细胞的有丝分裂

实验原理

有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。在植物体中，有丝分裂常见于分生区的细胞，如：根尖、茎尖等。高等植物细胞有丝分裂的过程，分为分裂间期和细胞分裂期，由于在细胞分裂期，细胞中发生着染色体的有规律的变化，又将其分为前期、中期、后期、末期。可以用高倍镜观察植物细胞有丝分裂的过程，根据各个时期细胞内染色体（或染色质）的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。细胞核内的染色质（染色体）容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）染成深色。

目的要求

1、  观察有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。培养学生的观察能力。

2、  学会制作植物根尖有丝分裂装片的技术。培养学生的动手能力。

3、  学会使用高倍镜和绘生物图的方法。

材料用具

洋葱（可以用蒜、葱、蚕豆代替）。显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子。氯化氢的质量分数为15%的盐酸，酒精的体积分数为95%的溶液，龙胆紫^（的质量分数为0.01g/mL的或0.02g/mL的溶液（或醋酸洋红液）。

   方法步骤

一、洋葱根尖的培养

实验课前的3—4d,取洋葱一个，注意：洋葱要选择底盘大，避免用新采收的洋葱；剥去外层老皮，用刀削去老根，不要削掉“根芽”。放在广口瓶或烧杯上，瓶内装满清水，放置在光照处。注意每天换水1—2次，使洋葱的底部总是接触到水。待根长到5cm时，取生长健壮的根尖制片观察。

二、装片的制作

1、解离：剪取根尖2—3mm（最好在每天的10—14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3—5min。

2、漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。

3、染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的培养皿中，染色3—5min。

4、制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，既制成装片。

三、             洋葱根尖有丝分裂的观察

1、低倍镜观察

把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，它的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。

2、高倍镜观察

找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物象为止。仔细观察，找到处于有丝分裂的前期、中期、后期、末期和间期的细胞。

注意：观察时，应根据有丝分裂各时期的特点，仔细辨认。由于间期长，视野中多数细胞均处于此时期，易于观察。其它时期，可先找出细胞分裂期的中期，然后再找到前期、后期、末期的细胞。仔细观察各个时期内染色体的变化特点。在同一视野中，很难找全各个时期的细胞，可以慢慢地移动装片，在不同视野下寻找。

四、             绘图

在观察清楚有丝分裂各个时期的细胞以后，绘出洋葱根尖细胞有丝分裂的各个时期的简图。要求重点：绘植物细胞有丝分裂中期、后期图（含4个染色体）。

   结论

洋葱根尖细胞有丝分裂过程中各个时期的染色体变化有什么特点？

   讨论

制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的关键是什么？

解离的目的是什么？漂洗的目的呢？压片的目的是什么？

实验改进                        

1、在选材上，除采用洋葱根尖外，还可用大蒜根尖。在取材上，由于有丝分裂分裂期，在不同时间分裂能力不同，最佳时间上午10：00—11：30（如天气晴、暖可适当延长9：00—14：00），下午4：30—5：00。为了取得最佳效果，可采用将培养的洋葱根尖在最佳时间上午11：00，取1cm长的健壮的根尖放入卡诺固定液（用3分酒精与1分冰醋酸配成的固定液）中固定备用，如常期保存可在70%乙醇长期保存。   

2、解离：改用18.5%盐酸解离液，由于浓度加大，解离时间仅需2分钟，且效果极佳（比教材的方法解离充分）。

3、漂洗：由10分钟缩短为2—3分钟。

4、染色：由于1%龙胆紫溶液浓度较大，染色时间只需2—3分钟（或适当加入清水稀释溶液浓度）。

5、水洗：改进后加的一步。用清水洗掉浮色。做法：在玻璃皿中放入清水，将染色的根尖放入清水中洗一下。

6、压片：在载玻片上加一滴清水，将根尖放入水滴中盖上盖玻片，在盖玻片上加一小块吸水纸，用拇指压片。

改进后整个制作过程在10分钟内便可完成。

此项改进的主要特点：（1）制片时间短，观察时间充分。（2）选材时间佳，分裂相明显。（3）解离充分，细胞分离好。（4）染色深浅适当，不污染装片。（5）最终的压片，细胞分散的效果好。