观察根尖分生组织细胞的有丝分裂:一.实验目的:
(1)制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片
(2)观察植物细胞有丝分裂的过程,识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期不同时期的时间长短。
(3)绘制植物细胞有丝分裂简图。
二.实验原理:
(1)在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
(2)染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色,通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体(或染色质)的存在状态,就可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期,进而认识有丝分裂的完整过程。
(3)细胞的分裂具有独立性:同一组织的不同细胞,在同一时间内可处于细胞周期的不同分裂时期。
三.实验步骤:
(1)洋葱根尖培养:课前3-4d,将洋葱放在盛满清水的广口瓶上,让底都接触水,放置温暖处,待根长至5cm时取用。
(2)制作临时装片 (解离→漂洗→染色→制片)
(3)观察:先用低倍镜观察,找到分生区。分生区细胞的特点是细胞呈正方形,排列紧密。然后把观察目标移到视野中央,再换高倍镜观察有丝分裂各个时期的细胞图像。
知识点拨:
1、制作好洋葱根尖有丝分裂装片的关键有以下几点:
(1)剪取洋葱根尖材料时,应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间;
(2)解离时,要将根尖细胞杀死,细胞间质被溶解,使细胞容易分离;
(3)压片时,用力的大小要适当,要使根尖被压平,细胞分散开。
2、操作要点
(1)解离:
①通过解离将细胞杀死,使细胞停留在不同的分裂时期。
②解离的目的是使组织细胞相互分离开。
③解离时间不宜过长或过短:过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏;过短使根尖细胞解离不充分,不能相互分离开。
(2)漂洗:漂洗一定要彻底,防止残留的解离液继续破坏细胞,同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头。
(3)染色:染色液的浓度和染色时间必须掌握好,应注意染色不能过深,否则镜下一片紫色,无法观察。
(4)压片:用力要恰当均匀,过重可能将组织压烂' 过轻则不能将细胞分散开。
(5)显微镜下观察的都是死细胞,不能看到细胞分裂的动态变化,若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近的区域中找。
知识拓展:
1、“酒精”在不同实验中的作用:
(1)体积分数95﹪的酒精:与质量分数15%的HCI 溶液按1:1的体积比混合作解离液,用于观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。
(2)体积分数50﹪的酒精:检测生物组织中(如花生子叶切片)脂肪实验中,用于洗去苏丹Ⅲ染色剂染色后切片上的浮色。
(3)无水乙醇:叶绿体中色素提取与分离实验中用作色素提取剂。
(4)质量分数70%的酒精:常用作实验材料或消毒剂。
2、与细胞分裂有关的细胞器:
细胞器名称 |
细胞类型 |
时期 |
生理作用 |
核糖体 |
动物、植物 |
整个时期,但是主要是间期 |
各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的其他蛋白质)的合成 |
中心体 |
动物、低等植物 |
前期 |
纺锤体的形成 |
高尔基体 |
植物 |
末期 |
细胞壁的形成 |
线粒体 |
动物、植物 |
整个时期 |
提供能量 |
细胞周期:
1、概念:一个细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次细胞分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。只有连续分裂的细胞才有细胞周期。起、止点:从一次分裂完成时开始一下一次分裂完成时结束。 分为间期与分裂期两个阶段。
(1)细胞分裂分为:DNA合成前期(G
1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G
2期)。分裂期(M期)。G
1期、S期和G
2期共同组成间期。细胞要连续经过G
1→S→G
2→M。在一个细胞周期内,间期和有丝分裂期所占的时间相差较大,间期大约占细胞周期的90%~95%,分裂期大约占细胞周期的5%~10%。细胞经过一个细胞周期需要的时间要视细胞的类型而定。例如,年幼的海胆细胞完成一个周期约需2h,洋葱根尖细胞约需12h,而人的肝细胞则需要22h。细胞周期每一阶段所需的时间也因细胞类型不同而不同。
(2)细胞周期的调控:
细胞分裂是一个有序的和受到调控的过程。细胞周期的准确调控对生物的生存、繁殖、发育和遗传均是十分重要的。对简单生物而言,调控细胞周期主要是适应自然环境的需要,一遍根据环境状况调节繁殖速度,保证物种的繁衍。复杂生物的细胞则需面对来自自然环境和其他细胞、组织的信号,并作出正确的应答,以保证组织、器官和个体的形成、生长以及创伤愈合等过程的正常进行,因而需要更为精细的细胞周期调控机制。
在细胞周期中,如果细胞没有先复制DNA就发生分裂或是在细胞分裂之间DNA发生了复制,都将是灾难性的。细胞周期失调与多种人类疾病相关,其中最重要的莫过于与肿瘤和癌症的关系。肿瘤和癌症发生的主要原因是细胞周期失调后导致细胞无限制增殖。所以,许多抗肿瘤药物就是阻断细胞周期的一个或多个环节而发挥作用的。
2、过程图解
(1)如图中细胞周期的起点应为末期结束,终点也是该点。
(2)在整个细胞周期中,间期所占的时间远比分裂期长,占细胞周期的90%~95%,所以观察有丝分裂实验中,视野内间期的细胞数目多。
3、主要变化:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
细胞周期的不同表示方法:
方法名称 |
表示方法 |
说明 |
扇形图 |
|
A—B—C—A为一个细胞周期 |
直线型 |
|
a+b或c+d为一个细胞周期 |
坐标图 |
|
a+b+c+d+e为一个细胞周期 |
知识拓展: 1、只有连续分裂的细胞才有细胞周期,减数分裂没有细胞周期。高度分化的细胞不再继续分裂,如神经细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。
2、细胞的种类不同,一个细胞周期的时间也不同。
3、影响细胞周期长度的因素是温度,温度影响酶的活性。