第一篇:觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂實驗教學設計
觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂實驗教學設計
山東臨沂第三中學生物組 劉德臣
學習本實驗應達到的目標要求 1.說出本實驗的實驗原理。
2.制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片,養成獨立動手操作的習慣。
3.觀察植物細胞有絲分裂的過程,識別有絲分裂的不同時期,比較細胞周期不同時期的時間長短,培養學生視圖、比較、分析、判斷等能力。
4.繪制植物細胞有絲分裂簡圖,養成嚴謹求學的科學態度。重點難點分析 1.教學重點
⑴制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片。
⑵識別有絲分裂的不同時期,比較細胞周期不同時期的時間長短。2.教學難點
制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的過程中,涉及到的試劑以及對標本的處理時間,操作的先后順序。教學設計思想和教材分析
實驗探究性學習是學生獲取知識的一條重要途徑。按照學為主體,師為主導的思想進行教學,教師就要設計出一些能引起學生思考和探究的問題,使學生多途徑多方式的參與到學習中,使學生的主體性得到充分體現。因此本節教學以提出問題→進行實驗→討論→解決問題的方式進行。在實驗操作過程中,學生結合教師提出的問題,邊操作邊思考。自己不能解決的問題,由同一實驗組的同學共同討論解決,得出答案。教師在某些較難理解的問題上適時點撥,以減少課堂時間的浪費,提高課堂效率。有絲分裂的實驗是一個驗證性的實驗,要求學生通過有絲分裂各時期的觀察,來驗證學生在前面學到的知識,并加以鞏固。因此在實驗前,教師應讓學生先回憶在細胞分裂過程中,各時期的染色體的形態和行為有哪些變化,以便在實驗中能夠準確的觀察到各個時期的圖像,并能區分出來。
教學策略
實驗前教師應要求學生先預習實驗原理及方法步驟,簡單的了解進行細胞分裂實驗的各個過程,以便在實驗過程中,能夠按照老師事先設計好的思路進行教學,同時應把實驗的關鍵點講出來,以便引起學生在實驗中注意這些問題。當然也可以由學生自己依照實驗步驟進行實驗操作,以鍛煉其自主動手能力和分析問題的能力。在實驗中,出現問題,分析問題出現的原因,以引起同學們的注意,并找出解決問題的方法。通過這種方法,能鍛煉學生自主學習和合作學習的能力,以更好的完成本課的教學。
課時安排 1課時 課前準備
1.教師準備好實驗材料、用具及用于探究的問題。
2.學生預習課本相關內容,了解該實驗的實驗原理、目的要求及實驗操作的步驟,提出與本課內容有關的問題。
教學過程
引言:通過前面的學習,我們知道了細胞有絲分裂過程中各個時期的特點及染色體的圖像變化,今天我們在前面已有知識的基礎上,來觀察洋蔥根尖分生組織細胞的有絲分裂。
引題:觀察洋蔥根尖分生組織細胞的有絲分裂
請同學們閱讀課本P115實驗的第一段,完成學習探究1。
請一位同學起來回答學習探究1,另一位同學對該同學的回答進行補充和修正。
引言:通過實驗原理的學習,我們了解了進行本實驗的指導方法和思想,請同學們結合學習探究2中的5個小題,閱讀教材P115~116頁,并依據課本所列的方法步驟進行實驗操作。
一、洋蔥根尖的培養
師:怎樣培養洋蔥根尖?在培養過程中,應注意哪些問題?
生:在實驗課前3~4天,取洋蔥一個,放在廣口瓶上,裝滿清水,讓洋蔥的底部接觸瓶內的水面。把廣口瓶放在溫暖的地方培養。待根長約5 cm時,取健壯的根尖制成臨時裝片。注意的問題:應選擇底盤大的洋蔥做生根材料;剝去外層老皮,用刀削去老根,注意不要削掉四周的根芽;培養時注意每天換水1~2次,防止爛根。
二、裝片的制作
在制作過程中,學生結合著教師的提問,邊回答邊操作,從而知道在進行該操作中應注意的事項,以及如何進行該操作。由于解離、漂洗、染色三個步驟中,都有一段等待時間,教師應利用這些空隙,要求學生討論在進行該操作時的注意事項,以保證該操作的順利進行,也可做一些相關的題目,來鞏固該部分的內容。
1.取材與解離
師:取材的時間最好在什么時候進行?解離過程中,應注意哪些問題?解離后細胞是否仍保持活性? 生:在上午10時至下午2時,剪取洋蔥根尖2~3 mm,立即放入盛有鹽酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在室溫下解離
3~5 min,至根酥軟為止。解離中,應注意時間的把握,不能太長也不能太短。解離太長使細胞的結構破壞,影響制片的效果,太短則不易使細胞分離,觀察時細胞容易重疊。解離后細胞已被鹽酸殺死,不具備活性。
2.漂洗
師:為什么要進行漂洗?怎樣進行漂洗?
生:由于染色劑是堿性染液,如不漂洗,酸堿發生反應,不利于著色;同時也是為了洗去藥液,防止解離過度。用鑷子把酥軟的根取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約10 min。
3.染色
師:在細胞中,能被堿性染液染成深色的物質是什么?染色中,為什么要把握好染色的濃度和時間? 生:能被堿性染液染成深色的物質是染色體。染色時,染液的濃度和時間的把握要好,否則染色過深,不易觀察細胞中的染色體。
4.制片
師:實驗中,要使細胞分離和分散開,需采取哪些措施?
生:先用鑷子將根尖弄碎,蓋上蓋玻片;在蓋玻片上加一片載玻片,用拇指輕壓載玻片。壓片時用力要適當,過重會將組織壓爛,過輕則細胞不易分散。
鞏固性練習
1.洋蔥根尖細胞解離后對細胞膜通透性的影響是()
A.由選擇透過性變為半透性
B.由選擇透過性變為全透性 C.仍保持選擇透過性,但通透性增大 D.仍維持原來的通透性
2.制作洋蔥根尖有絲分裂裝片時,向載玻片的中央滴一滴清水的目的是()
A.洗去根尖表面的龍膽紫溶液
B.利于根尖的放置,便于指壓玻片時排走氣泡 C.利于指壓玻片時組織細胞分離
D.細胞吸水脹大,便于觀察 3.在制作洋蔥根尖細胞有絲分裂臨時裝片時,正確的操作順序是()A.解離→染色→漂洗→制片
B.解離→漂洗→染色→制片 C.染色→解離→漂洗→制片
D.漂洗→解離→染色→制片
三、洋蔥根尖細胞有絲分裂的觀察 1.低倍鏡觀察 在低倍鏡下,先找到分生區細胞,觀察細胞的形態特點。2.高倍鏡觀察
師:在一個視野中能不能觀察到一個細胞有絲分裂的連續過程?能不能找全有絲分裂各時期的細胞?如何操作才能找全各個時期的細胞?
生:在一個視野中不能觀察到一個細胞有絲分裂的連續過程,因細胞在解離時已經被殺死,不再進行細胞分裂了。不能,因在一個視野中,我們只能找到某一時期的細胞圖像,要想看全各時期的細胞,應移動裝片,在不同的視野中尋找。
師:在你的觀察結果中,處于哪一時期的細胞最多?怎樣確認一個細胞周期中各個時期的長短? 生:處于間期的細胞最多,因間期持續的時間最長。確認細胞周期中各時期的長短,就看在這一時期中觀察到的細胞的多少。
四、繪圖
教師要求學生根據自己在實驗中觀察到的各時期的細胞特點,繪制有絲分裂前期、中期、后期的簡圖,并能區分各時期細胞的特點。
鞏固性練習
1.用高倍鏡觀察植物細胞有絲分裂中期圖像,清晰可見的結構是()A.染色體、紡錘體.細胞壁
B.紡錘體、細胞膜、細胞核 C.染色體、赤道板、細胞核
D.紡錘體、細胞壁、核仁
2.洋蔥根尖細胞有絲分裂的分裂期中,每個細胞內的DNA分子數和染色體數不同的時期是()A.前期和中期
B.中期和后期
C.中期和末期
D.后期和末期
第二篇:高一必修一生物觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂知識點總結
觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂
一、實驗材料和試劑
1、材料:洋蔥根尖分生區(可用蔥、蒜代替)
2、試劑:①質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%(1:1等體積混合)②龍膽紫或醋酸洋紅(堿性染料)
二、實驗步驟
1、洋蔥根尖的培養
2、裝片的制作
① 解離:取根尖2—3mm(根尖分生區),放入鹽酸酒精(1:1)混合液中,解離3—5min。
(目的:使組織酥軟、細胞相互分離,以便制成單層細胞。)② 漂洗:待根尖酥軟后,用鑷子取出,放入清水漂洗10min。(目的:洗去鹽酸,以便堿性染料染色;防止解離過度)
三、染色:用龍膽紫或醋酸洋紅溶液染色3—5min。
(目的:使染色體著色,便于觀察。原理:堿性染料能將染色體染成深色。)③ 制片:取出根尖,放在載玻片上,滴加一滴清水,蓋上蓋玻片,再加一片載玻片,然后用拇指輕輕按壓載玻片(或用鉛筆的橡皮頭輕輕壓載玻片)。(目的:獲得單層細胞,有利于觀察。)
3、觀察
① 低倍鏡下找分生區(細胞呈正方形,排列緊密)
② 找到分生區換高倍鏡計數
③ 觀察順序:中期、前期、后期、末期、間期。
四、注意事項
1、切取的根尖不宜過長,否則不容易找到分生區。
2、裝片制作:解離、漂洗、染色、制片四個步驟不能省略,不能顛倒。
3、使用顯微鏡尋找細胞時應邊觀察邊移動,找到正方形排列密集的細胞即為分生區細胞。
4、觀察結果中,處于間期的細胞個數應是最多。(分裂間期占整個細胞周期的90%—95%)。
5、觀察時,如果視野中的細胞全處于分裂間期,則應移動裝片,在下一個視野中尋找分裂期細胞。
6、(原因:細胞在解離時已被殺死,細胞周期停止,不能再從分裂間期進入分裂期。)
第三篇:觀察植物細胞的有絲分裂
實驗原理
在植物體中,有絲分裂常見于根尖、莖尖等分生區細胞。高等植物細胞有絲分裂的過程,分為分裂問期和有絲分裂期的前期、中期、后期、末期。可以用高倍鏡觀察植物細胞有絲分裂的過程,根據各個時期細胞內染色體或染色質)的變化情況,識別該細胞處于有絲分裂的哪個時期。細胞核內的染色體容易被堿性染料(如龍膽紫、醋酸洋紅)溶液著色。目的要求
1.觀察植物細胞有絲分裂的過程,識別有絲分裂的不同時期。
2.學會制作洋蔥根尖有絲分裂裝片的生物技術。
3.學會使用高倍鏡和繪生物圖的方法。
材料
洋蔥(可以用蒜、蔥代替)。
用具
顯微鏡,載玻片,蓋玻片,玻璃皿3個,、剪刀,鑷子,滴管。
藥品
質量分數為15%的鹽酸,酒精的體積分數為95%的溶液,龍膽紫的質量濃度為 0.01 g/mL的或 0.02 g/mL的溶液(或醋酸洋紅液)。
方法步驟
一、洋蔥根尖的培養
在上實驗課之前的3d~4d,取洋蔥一個,放在廣口瓶上。瓶內裝滿清水,讓洋蔥的底部接觸到瓶內的水面。把這個裝置放在溫暖的地方,注意經常換水,使洋蔥的底部總是接觸到水。待根長5 cm時,可取生長健壯的根尖制片觀察。
二、裝片的制作
1.解離下午2時是洋蔥有絲分裂的高峰期,可在此時剪取洋蔥的根尖 2 mm~ 3 mm,立即放入盛有氯化氫的質量分數為匕%的溶液和酒精的體積分數為95%溶液的混合液(1:
1)的玻璃皿中,在室溫下解離3 min~5 min后取出根尖。
2.漂洗待根尖酥軟后,用鑷子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約10 min.3.染色把洋蔥根尖放進盛有龍膽紫的質量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的溶液(或醋酸洋紅液)的玻璃皿中,染色3 min~5 min。
4.制片用鑷子將這段洋蔥根采取出來,放在載玻片上,加一滴清水,并且用鑷子尖把洋蔥根尖弄碎,蓋上蓋玻片,在蓋玻片上再加一片載玻片。然后,用拇指輕輕地壓蓋玻片,這樣可以使細胞分散開來。
三、洋蔥根尖細胞有絲分裂的觀察
1.低倍鏡觀察
把制作成的洋蔥根尖裝片先放在低倍鏡下觀察,慢慢移動裝片,要求找到分生巨細胞,它的特點是:細胞呈正方形,排列緊密,有的細胞正在分裂。
2.高倍鏡觀察
找到分生區細胞后,把低倍鏡移走,換上高倍鏡,用細準焦螺旋和反光鏡把視野調整清晰,直到看清細胞物像為止。
3.仔細觀察,可先找出處于細胞分裂期中期的細胞,然后再找出前期、后期、末期的細胞。注意觀察各個時期細胞內染色體變化的特點。
4.在一個視野里,往往不容易找全有絲分裂過程中各個時期的細胞。如果是這樣,可以慢慢地移動裝片,從鄰近的分生區細胞中尋找。
5.如果自制裝片效果不太理想,可以觀察教師演示的洋蔥根尖細胞有絲分裂的固定裝片。
五、繪圖
在觀察清楚有絲分裂各個時期的細胞以后,繪出洋蔥根尖細胞有絲分裂簡圖。繪圖的要求:繪植物細胞有絲分裂中期圖(含4個染色體)。
第四篇:《觀察植物細胞》實驗教學設計
初中生物《觀察植物細胞》實驗教學設計
一、教學內容:人教版生物學七年級上冊觀察植物細胞實驗
二、教學目標
知識技能目標:學會制作臨時裝片的基本方法,使用顯微鏡觀察自己制作的臨時裝片,認識并闡明植物細胞的基本結構,初步學會繪制植物細胞結構簡圖。
情感價值觀:學生體會“膽大心細”是順利實驗的必備素質;養成實事求是的科學態度。在老師的帶領、指導下,嘗試改革實驗,意識到實驗方法是可以發展變化的,增強學習生物學的興趣。
三、教學重點和難點
重點:制作臨時裝片,歸納植物細胞結構。
難點:以膽大心細的心理素質,成功地制作臨時裝片(“膽大心細”是成就一切實驗的素質)以實事求是的科學態度,練習繪制植物細胞結構簡圖(尊重事實是生物繪圖的前提)。
四、課前準備
學生:預習,自愿準備感興趣、可觀察的植物材料,如:洋蔥、成熟的番茄、黃瓜(西瓜、蘋果)等;3H鉛筆,繪圖紙,尺;興趣強烈的幾個學生提前跟隨老師學做臨時裝片。
教師:洋蔥鱗片葉,番茄(或西瓜等成熟果實)的果肉,新鮮的黃瓜,清水,碘酒溶液,高錳酸鉀溶液(質量分數為1%~5%),鑷子,刀片,滴管,紗布,吸水紙,載玻片,蓋玻片,顯微鏡 透明的細胞立體模型,植物細胞掛圖,提前制備上述幾種材料的裝片,擺放多臺示范鏡,葉片的永久橫切片裝片各10片。課前培訓幾個學生。
第五篇:有絲分裂實驗 教學設計
第二節 有絲分裂的教學設計
【教學目的】 〖知識教育目標〗
1、根尖分生組織細胞的有絲分裂(D:應用)
2、直觀觀察細胞有絲分裂的細胞周期性的概念和特點(B:識記);
3、有絲分裂的過程和分裂各時期特點(A:知道)
4、細胞有絲分裂的重要意義(D:應用); 〖能力訓練目標〗
1、通過學生自己實驗制取裝片觀察有絲分裂的特點,鍛煉學生的實驗操作技能及理論聯系實際的綜合能力。
2、培養學生階段性分析事物的能力; 【教學重點】
1、有絲分裂的周期的概念和特點;
2、有絲分裂的過程及各時期的特點; 【教學難點】
裝片的制作方法 【教學時數】1課時
【教學過程】、課前準備: a.在實驗前,先回憶在細胞分裂過程中,各時期的染色體的形態和行為有哪些變化,以便在實驗中能夠準確的觀察到各個時期的圖像,并能區分出來。要求學生先預習實驗原理及方法步驟,簡單的了解進行細胞分裂實驗的各個過程了解該實驗的實驗原理、目的要求及實驗操作的步驟,提出與本課內容有關的問題。
b.教師準備好實驗材料,在實驗課前3~4天,取洋蔥,放于廣口瓶上,裝滿清水,讓洋蔥的底部接觸瓶內的水面,把廣口瓶放在溫暖的地方培養。注意的問題:應選擇底盤大的洋蔥做生根材料;剝去外層老皮,用刀削去老根,注意不要削掉四周的根芽;培養時注意每天換水1~2次,防止爛根;在實驗前還要準備好實驗用具,提前到實驗室將所需要的試劑配置好,一起擺放好;另外還要準備好要探究的問題。上課過程:
一、〖引言〗
同學們,上節理論課我們學習了關于有絲分裂的知識。那么誰來總結一下有絲分裂個時期的特點呢?(請同學回答)
有關答案
一、有絲分裂:
有絲分裂是真核細胞進行細胞分裂的主要方式,多數真核細胞通過有絲分裂增加細胞的數目;細胞的有絲分裂是具有周期性的,我們稱 之為細胞周期;
1、細胞周期:
連續分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止的一段時期。一個細胞周期包括兩個階段:分裂間期與分裂期。分裂間期:從上一次分裂結束后到下一次分裂開始之前的一段時間。分裂間期的時間占總的細胞周期的絕大部分,一般占總的90%—95%;而分裂期僅占一小部分。不同細胞的細胞周期持續時間各不相同。
2、細胞分裂間期:
細胞分裂間期是新的細胞周期的開始,這個時期為細胞分裂準備了條件,細胞內部發生了很復雜的變化。這個時候,細胞核內在發生劇烈的變化,DNA發生復制,復制完成后,細胞核內的DNA分子數增加了一倍。同時,也合成了大量的相關細胞核蛋白質。但是,在外表上。我們看不出什么有關細胞核的形態或結構上的任何變化。
細胞間期的特點:完成DNA的復制和有關蛋白質的合成。
3、細胞分裂期:
細胞分裂期中最顯著的變化是細胞核中染色體的變化。細胞分裂期按照染色體的不同形態分為四個時期:前期、中期、后期、末期。⑴植物細胞的有絲分裂:(植物細胞有絲分裂圖)
植物細胞的有絲分裂:
1、間期;
2、前期;
3、中期;
4、后期;5,6、末期(植物細胞的有絲分裂顯微攝影)(從左至右:前期、中期、后期、末期)
①前期:細胞分裂的前期,最明顯的變化是:細胞核中出現染色體;核仁逐漸解體,核膜消失;紡錘體開始形成。細胞內的染色體位于紡錘體的中央。在分裂間期復制的染色體,由于螺旋纏繞在一起,逐漸縮短變粗,形態 越來越清楚。實際上這時候的一條染色體包括兩條并列的“ 姐妹染色單體”,這兩條姐妹染色單體具有共同的著絲點。在 前期有“兩個消失,兩個出現”即:核膜、核仁消失,染色 體、紡錘體出現。通常染色體的出現最早,隨后是紡錘體。
②中期:細胞分裂的中期,紡錘體清晰可見,每條染色體的 著絲點兩側都由紡錘絲附著在上面,紡錘絲牽引著染色體運 動。在紡錘絲的牽引下,染色體的著絲點排列在細胞的“ 赤道板”上。在細胞分裂中期是觀察染色體最好的時期。(赤道板是我們為了研究方便假設的一個實際上不存在的平面,這個平面在細胞上的位置相當于赤道在地球上的位置,故名 之。染色體在中期的時候的著絲點都排列在赤道板上)(染色質——染色體變化圖)
③后期:在分裂期的后期,姐妹染色體在紡錘絲的牽引下分裂成兩個單染色體;在細胞內的染色體數目增加了一倍,在同一個細胞內具有兩套相同的染色體。兩套染色體分別在紡錘絲的牽引之下向細胞的兩端移動,達到細胞的兩極。
④末期:染色體分離分別達到細胞的兩端之后,細胞進入有絲分裂末期。這時,又有“兩個出現”與“兩個消失”,其情況剛好與前期相反:出現核膜、核仁,消失紡錘體、染色體。一個細胞一分為二,形成兩個子細胞。在末期的前半段時間里,出現了一個特殊的細胞結構——細胞板,細胞板出現在赤道板的位置上,不過同赤道板不同,細胞板是一個實實在在的結構,細胞分裂完成之后,細胞板就變成了兩個新形成的子細胞之間的細胞壁。
⑵動物細胞的有絲分裂:動物細胞的有絲分裂與植物細胞的有絲分裂就細胞核和染色體的變化來講的話幾乎是一模一樣的,它們的不同之處在于紡錘體的形成與有絲分裂的末期細胞分裂時的差別(見表格);
(動物細胞的有絲分裂)(1:間期、2:前期、3、中期、4:后期、5:后期)
動物細胞與植物細胞在有絲分裂上的差別
細胞
比較 動物細胞 植物細胞 前期 紡錘體由中心體形成 由細胞質形成 末期 赤道板變化細胞膜內陷 形成細胞板,從中間縊裂成兩個細胞 逐漸形成細胞壁 【細胞有絲分裂記憶口訣】
有絲分裂并不難
間前中后末相連 前期:膜仁消失現兩體
中期:形定數晰赤道齊 后期:點裂數加均兩極
末期:兩消兩現重開始(動物)
兩消兩現新壁建(植物)
⑶細胞分裂的最主要特點是:通過細胞的有絲分裂將分裂間期復制的DNA平均分配到兩個子細胞中去。使得子細胞的遺傳物質保持穩定不變,保持遺傳性狀的穩定性,這對于生物的遺傳具有十分重要的意義。
二、細胞分裂中染色體、DNA分子等的數目變化:(由教師和學生共同歸納)不論是哪一種細胞分裂,都有染色體形態數量的變化,一般的生物都是二倍體,也就是說它們的細胞中具有幾乎相同的兩套染色體,若一套染色體具有n條染色體,則一個細胞中具有2n條染色體,每個單染色體具有一個DNA分子,通常我們用a表示一套染色體,則每個細胞中具有2a。
在分裂間期時DNA分子數加倍,在一個細胞中有2×2n個DNA分子,但是由于這兩個DNA分子通過一個著絲點聯在一起,所以它們形成一個染色質,所以這個時候,染色質的數目沒有增加,但是,DNA分子數已經增加了一倍。
到了分裂期前期,染色質逐漸的形成了染色體,這些染色體實際上由兩個染色單體通過一個共同的著絲點連接起來,稱為姐妹染色體,在前期內,染色體的數目沒有增加,但是同間期一樣,DNA的數目增加了一倍。
在中期,情況同前期一樣,只不過是姐妹染色體排列在赤道板上。
在后期,姐妹染色體一分為二,這樣,細胞內的染色體的數目瞬間多了一倍,但是DNA分子的數目沒變。
在末期,細胞一分為二,細胞內的染色體與DNA分子都少了一倍,這樣,子細胞與成體具有數目相同的染色體與DNA數。(學生填空)
前 期 中 期 后 期 末 期 單染色體 2n 2n 2×2n 2n DNA分子 4a 4a 4a 2a 姐妹染色體 4a 4a 0 0 好,現在各位同學都了解了有絲分裂的過程及特點,今天,我們就在實際的實驗觀察中了解有絲分裂的具體特征,要強調的是:有絲分裂各時期染色體并非像書上的模式圖那樣的整齊,形態也不一。
放映PPT課件并開始講課:
(一)【實驗目的】1、2、3、(二)制作大蒜根尖細胞有絲分裂的臨時裝片。
觀察有絲分裂的過程,識別有絲分裂的不同時期,比較細胞周期不繪制植物有絲分裂簡圖。同時期的時間長短;
【實驗原理】
有絲分裂是細胞均等增殖的過程,是體細胞分裂的主要形式。在有絲分裂的過程中,細胞內每條染色體都能復制一份,然后分配到子細胞中,因此兩個子細胞所包含的染色體在數目、形態和性質上均是相同的,在各種生長旺盛的植物組織中均存在著有絲分裂。
有絲分裂是植物細胞增殖的主要方式,在有絲分裂過程中,細胞核內的染色體能準確地復制,并能有規律地均勻分配到兩個子細胞中去,使子細胞遺傳組成與母細胞完全一樣。從而可推斷生物性狀的遺傳與染色體的準確復制和均等分配有關,支配生物性狀的遺傳物質主要存在于細胞核內的染色體上。
高等植物有絲分裂主要發生在根尖、莖生長點及幼葉等部位的分生組織,根尖取材容易,操作和鑒定方便。通過對根尖的固定、染色和壓片,可在顯微鏡下觀察到大量處于有絲分裂各個時期的細胞和染色體,看到染色體的變化特點和染色體的形態特征,進行染色體計數。為了獲得更多的中期染色體圖像,可以采用藥物處理或冷凍處理的方法,阻止紡錘體的形成,使細胞分裂停止在中期,同時還可以使染色體縮短,易于分散,便于觀察研究。另外,通過對細胞組織進行酸性水解或酸處理除去細胞之間的果膠層,并使細胞軟化,便于細胞彼此分開,有利于壓片和染色。
在植物體中,有絲分裂常見于根尖、莖尖形成層等分生組織的細胞。根尖分生區細胞的特點是:在形狀上呈正方形,在位置上排列緊密,在狀態上有的細胞正在分裂。
高等植物細胞有絲分裂的過程分為分裂間期和有絲分裂的前期、中期、后期、末期。可以用高倍顯微鏡觀察植物細胞有絲分裂的過程,根據各個細胞內染色體(or 染色質)的變化變化情況,識別該細胞處于有絲分裂過程及哪個時期。
細胞核內染色體容易被堿性染料(如龍膽紫溶液)著色。15%HCl能夠殺死和固定細胞、溶解細胞間質。
最容易找中期(染色體的著絲點排列在細胞中央赤道板上);后期染色體移在兩極;末期兩個新核正在形成;前期染色體分布散亂;間期細胞核大,細胞質濃。(三)【實驗器材】
顯微鏡一臺、載玻片多張、蓋玻片多張、燒杯50ml的一個(裝固定液和根尖),培養皿2(一個解離一個漂洗)、刀片、鑷子一把、滴管,解剖針(搗碎根尖組織)(四)【試劑配制】
固定液:體積分數為95%的酒精與質量分數為15%的冰醋酸體積比為3:1 解離液:體積分數為95%的酒精與質量分數為15%的鹽酸體積比為1:1 染色液:質量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液(將龍膽紫溶解在質量分數為2%的醋酸溶液或純凈水中配置而成)或醋酸洋紅液(五)【材料制備】
1、洋蔥根尖培養 選一個原根完好的洋蔥放在盛有清水的小燒杯上,讓其根部浸在水中,并將其放在培養箱中培養三至五天。最適溫度為20至25攝氏度,并注意每天換一到兩次水防止爛根。其中(1)燒杯中盛的是自來水,(2)(3)兩杯中盛的是河水,(1)(3)中的洋蔥基部用刀割開,每隔一天給換一次水,結果(3)中根尖長勢最好要使洋蔥長出發達的根系,必須具備以下幾個條件
1、材料要充實而飽滿,表面要油光發亮,底部鱗片要薄。
2、溫度要適宜,濕度要適當,如果是水培,一定注意溫度的控制,溫度過低,生長緩慢,溫度過高,根部腐爛。
3、底部鱗片過厚,用刀片將其割開,即使撕下表皮也不要緊,但千萬不要傷害根芽,這樣可讓根芽充分生長。
4、勤換水,最好用河水,若用自來水,可先曬3-4小時再用,每兩天換一次水。
2、大蒜根尖培養
挑選幾瓣豐滿的大蒜剝去外面的表皮(保護葉)和底部的須根和莖盤。然后用牙簽或竹簽穿
關于你用到的非藥品制劑的材料的制備。比如植物的漿液,蛋清稀釋液,你要怎么制取的詳細步驟。(六)【實驗步驟】
在實驗課前3~4天,取大蒜幾瓣,放在培養皿中,裝滿清水,讓大蒜的底部接觸皿內的水面。把培養皿放在恒溫箱(22~25℃)培養。待根長約5 cm時,再取健壯的根尖制成臨時裝片,進行觀察。注意的問題:應選擇比較肥碩的大蒜瓣做生根材料;剝去外層老皮,用刀削去老根,注意不要削掉四周的根芽;培養時注意每天換水1~2次,防止爛根。大蒜根尖的培養
裝片的制作
1.取材與解離
取材最佳時間:上午10時至下午2時。剪取大蒜根尖2~3 mm,立即放入盛有鹽酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在室溫下解離3~5 min,至根酥軟為止。解離中,應注意時間的把握,不能太長也不能太短。解離太長使細胞的結構破壞,影響制片的效果,太短則不易使細胞分離,觀察時細胞容易重疊。解離后細胞已被鹽酸殺死,不具備活性。(原理:用藥液使組織中的細胞相互分離)2.漂洗:待根尖酥軟后,用鑷子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約十分鐘。(原理:由于染色劑是堿性染液,如不漂洗,酸堿發生反應,不利于著色;同時也是為了洗去藥液,防止解離過度。用鑷子把酥軟的根取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約10 min。)(需要注意,動作輕,不要把根尖弄碎)
3.染色:取根尖分生組織的1/3左右置于載片上,先用鑷子或解剖針將分生組織碾碎,盡量鋪開.然后,再滴上質量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)染液,染色5 min左右;醋酸洋紅或醋酸地衣紅要染15~30 min.為了增強染色效果,可在酒精燈上加熱幾秒鐘后繼續染一段時間.壓片時先蓋上蓋片,在沒有用力壓之前,先用手固定住蓋片,用鑷子尖在材料部位垂直輕敲幾下之后,再用拇指用力按壓蓋片.(原理:能被堿性染液染成深色的物質是染色體。染色時,染液的濃度和時間的把握要好,否則染色過深,不易觀察細胞中的染色體。需要注意:夾取根尖時一定不要夾取根尖頭部,可以夾取根尖的后部,染色的時間控制(預實驗1min)
染液的選擇有多種:龍膽紫溶液、醋酸洋紅、改良品紅液等。由于實際條件的限制,可能選擇0.01g/ml的龍膽紫染液
4.制片:用鑷子將這段根尖取出來,放在載玻片,加一滴清水,并用鑷子尖把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,在蓋玻片再加一片載玻片。然后,用拇指輕輕的按壓載玻片。壓片時用力要適當,過重會將組織壓爛,過輕則細胞不易分散。
5.觀察:先在低倍鏡下,找到分散較好的生長點細胞,并將處于分裂期的細胞移至視野正中。換上高倍鏡,調細準焦螺旋,直至看清物像為止。觀察時應找 出細胞分裂間期和有絲分裂各期的細胞,注意各期細胞內染色體的變化,并讓學生數清染色體數目。
6.記錄并繪圖:實驗多選根尖為材料,理由如下.從分生區細胞分裂特點看:根尖比莖尖細胞分裂旺盛,利于尋找分裂項.從分生區細胞大小、結構看:根尖分生區細胞較大,細胞核大,液泡小而分散,細胞內通常缺少后含物,利于分裂項的觀察、比較; 7.實驗后進行
【課題評價】 【實驗總結】