观察植物细胞的有丝分裂（一）

观察植物细胞的有丝分裂(一)

【学习目标】

1．初步掌握制作根尖细胞有丝分裂装片的技术。 2．观察植物细胞有丝分裂的过程，识别分裂的不同时期。 3．初步掌握绘制生物图的方法。 【学习障碍】 1．理解障碍

(1)如何理解该实验的实验原理？

(2)如何理解实验中的步骤要求和注意事项？ 2．解题障碍

判断、识图等方面的问题。 【学习策略】 1．理解障碍的突破

(1)用“成因法”理解实验原理。

由理论知识的学习已知，细胞的有丝分裂是一个连续动态的变化过程，但可以通过它的形态变化，特别是细胞核中的染色体行为，人为地划分阶段，并进行比较研究。在自然状态下，一大群处于各个分裂期的细胞混杂在一起，必须仔细观察，寻找有丝分裂过程各时期典型形态特征的细胞，从而建立起细胞周期的概念。

植物的分生组织(如根尖分生区、茎尖生长点等)细胞，能够通过有丝分裂增加数目。依据植物细胞分裂周期中各个时期细胞中染色质(或染色体)的形态、数目、位置变化等确定该细胞所处的时期。为了看清染色体或染色质，要用碱性染料对其进行染色。 注意：酸性或碱性染料的定义，不是通常理解的酸和碱，而是指染料中着色基团是阳离子或阴离子来看，如果是阳离子则为碱性染料，为阴离子则为酸性染料。

(2)用“成因法”理解实验步骤要求和注意事项。

①培养产生洋葱根尖的材料是洋葱鳞茎。鳞茎底部接触水，不能离开水，也不能被水淹。其目的是同时满足其对水和空气的需要。同时要经常换水。因为水中由于微生物的活动和根细胞的活动，如细菌的大量繁殖会使水质受到污染。细胞代谢产物增多，根细胞的呼吸不断产生CO2，消耗O2使水中氧气缺少，这些都不利于继续根尖生长。所以要经常换水，一般一天至少一次，还要提供适宜的温度。

②剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱一天之中分裂最活跃的时间。一般在上午11点左右。如果因气温影响或不在上述时间做实验的话，可以在细胞有丝分裂最盛时取材，放入盛有固定液的培养皿中固定。即浸泡半天到一天。固定后用70%乙醇冲洗几次，再放人盛有70%乙醇的小广口瓶中保存。注意要等根尖长到1～5 cm时才能切取。这是因为，根据实验得知，根长到1～5 cm时，根的长势最佳，此时细胞分裂最旺盛。容易找到不同时期的分裂图像。此时可取生长健壮的根进行观察，切取洋葱根尖2～3 mm，这个长度要从根的顶端(根冠)开始算起向上的距离，这个长度已将分生区包括。若长度过长，在低倍镜下寻找分生区就会加大难度。 ③根尖培养好以后，装片制作是否成功，关键的步骤是解离。15%的盐酸和95%的酒精混合溶液能溶解细胞壁之间的中层物质(胞间质，主要成分是果胶，属于多糖)，使组织细胞容易相互分开。否则，在显微镜下观察时，细胞将发生重叠现象，导致实验失败。解离不充分，细胞重叠；解离过度，细胞会解体，所以解离要适度。为达到这一目的，配制的解离液浓度要适宜，切取的根尖应立即放入混合液中，在室温下解离约3～5 min。解离时间还要根据室内温度而定。温度低，时间稍长，温度高，时间短。也可手拿镊子，轻轻按正在解离的根尖，感觉酥软即可。

④漂洗的目的是洗去根中粘附的解离液，如果不把多余的解离液洗去，一方面会影响染色效果，因为解离液中含HCl，而用来染色的染料会受其影响；另一方面还可能腐蚀显微镜的镜头。

⑤染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好。特别是染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。也不能过浅，否则染色质和染色体的形态和数目不易辨清。

⑥制片时，一方面要用镊子把洋葱根尖弄碎，另一方面要压片，这样可以使细胞分散开来。压片时，在盖玻片上再加一片载玻片的目的，一是避免压碎和污染盖玻片。二是使压力均匀，从而使组织细胞分散均匀。同时用力必须恰当，过重时会将组织压烂，过轻则细胞未分散开，二者都将影响观察。

⑦在显微镜的一个视野中看到的细胞，多数处于细胞有丝分裂的间期。因为在一个细胞周期中，间期所占的时间占整个细胞周期的90%～95%，时间与视野中细胞数目成正比。另外，在一个视野中，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞，可以慢慢地

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移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。如果取材范围准确，通常都会找到不同分裂时期的细胞。 2．解题障碍的突破

用“图文转换法”直接识图作答。

［例1］如下图所示为植物细胞在显微镜下的有丝分裂。

(1)填注①～⑤各属于什么分裂期？

①_________②_________③_________④_________⑤_________ (2)从分子水平看，间期细胞的主要变化是_________________。

(3)细胞核中出现染色体是在_________期。这一时期的每一条染色体包括_________条姐妹染色单体。

(4)观察和记录染色体最佳时期是____________期。着丝点分裂是在_________期。染色体数加倍发生在_________期。 解析：用“图文转换法”解。

答案：(1)间期 末期 中期 前期 后期 (2)进行DNA的复制和有关蛋白质的合成 (3)前 两 (4)中 后 后 【同步达纲练习】

1．观察染色体形态和数目的最佳时期是 A．前期 B．中期 C．后期 D．末期

2．如下图所示为某学生绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图，其中不正确的是

3．在观察植物细胞的有丝分裂实验中，制作装片的正确顺序是 A．固定→解离→染色→压片 B．解离→漂洗→染色→压片 C．漂洗→解离→染色→压片 D．解离→染色→漂洗→压片

4．洋葱根尖分生区细胞有丝分裂末期，在细胞中央位置出现的结构及其与此结构向四周扩展为细胞壁有关的细胞器是 A．赤道板和高尔基体 B．细胞板与中心体 C．细胞壁和高尔基体 D．细胞板和高尔基体 参考答案

【同步达纲练习】

1．解析：用“直接判断法”来解。 答案：B

2．解析：用“图文转换法”直接识图作答。 答案：A

3．解析：用“淘汰法”或“直接判断法”来解。 答案：B

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4．解析：用“直接判断法”来解。

答案：D

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