植物細(xì)胞分裂和植物分生組織

時(shí)間：2023/1/29閱讀：3348

原理

1. 了解植物細(xì)胞分裂的三種方式；認(rèn)識(shí)分生組織在植物體上的位置及其類型。

2. 掌握植物細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂各時(shí)期的特征；掌握分生組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

材料與儀器

洋蔥根尖鴨跖草大蒜苗永-久制片油菜莖尖新鮮莖段胡桃刺槐枝條小麥幼莖
冰醋酸醋酸洋紅龍膽紫醋酸碘化鉀番紅水
顯微鏡水杯剪刀培養(yǎng)皿燒杯指形管滴管載玻片蓋玻片吸水紙酒精燈刀片鑷子解剖針紗布毛筆

步驟

一、植物細(xì)胞分裂

植物細(xì)胞在進(jìn)行生長發(fā)育過程中，不斷地進(jìn)行細(xì)胞分裂，增加細(xì)胞的數(shù)目。植物細(xì)胞分裂的方式有有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂三種，其中最-普-遍、最常見的是有絲分裂。

1. 植物有絲分裂的觀察

（1）有絲分裂是真核細(xì)胞最-普-遍的細(xì)胞分裂方式。

由于細(xì)胞分裂過程出現(xiàn)了染色體和紡錘絲，而取名有絲分裂，又叫間接分裂。

有絲分裂過程復(fù)雜，包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩個(gè)步驟。人們?yōu)榱私庹f上的方便，通常把核分裂劃分成間期、前期、中期、后期和末期。但實(shí)際上核分裂是一個(gè)連續(xù)的過程，各時(shí)期中間有一系列過渡狀態(tài)，在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察、理解。

（2）將洋蔥置于水杯中，水面剛好接觸洋蔥的鱗莖盤的基部，3-4天后洋蔥便可長出白根。根長度達(dá)到1-1.5厘米便可剪取使用。

將剪取的根尖置于冰醋酸—酒精固定液中，在室溫下固定2-24小時(shí)，可將材料固定。固定的材料如不及時(shí)使用，可以經(jīng)過50％的酒精到70％的酒精中各半小時(shí)，再換70％酒精保存?zhèn)溆谩?br style="box-sizing: border-box; border: 0px solid; --tw-translate-x:0; --tw-translate-y:0; --tw-rotate:0; --tw-skew-x:0; --tw-skew-y:0; --tw-scale-x:1; --tw-scale-y:1; --tw-pan-x: ; --tw-pan-y: ; --tw-pinch-zoom: ; --tw-scroll-snap-strictness:proximity; --tw-ordinal: ; --tw-slashed-zero: ; --tw-numeric-figure: ; --tw-numeric-spacing: ; --tw-numeric-fraction: ; --tw-ring-inset: ; --tw-ring-offset-width:0px; --tw-ring-offset-color:#fff; --tw-ring-color:rgba(59,130,246,0.5); --tw-ring-offset-shadow:0 0 #0000; --tw-ring-shadow:0 0 #0000; --tw-shadow:0 0 #0000; --tw-shadow-colored:0 0 #0000; --tw-blur: ; --tw-brightness: ; --tw-contrast: ; --tw-grayscale: ; --tw-hue-rotate: ; --tw-invert: ; --tw-saturate: ; --tw-sepia: ; --tw-drop-shadow: ; --tw-backdrop-blur: ; --tw-backdrop-brightness: ; --tw-backdrop-contrast: ; --tw-backdrop-grayscale: ; --tw-backdrop-hue-rotate: ; --tw-backdrop-invert: ; --tw-backdrop-opacity: ; --tw-backdrop-saturate: ; --tw-backdrop-sepia: ; font-size: 1rem !important; line-height: 1.625rem !important;"/>
將固定的材料置于酒精一濃鹽酸的解離液中10-20分鐘，使根尖的胞間層離析。如用新鮮材料，可取材后直接置于解離液中，可同時(shí)起到固定和解離作用。解離時(shí)間的長短，視材料而定，洋蔥或小麥解離時(shí)間可稍長，蠶豆解離時(shí)間可稍短。但應(yīng)注意各種材料的解離時(shí)間都不能過長，否則不易染色。

解離后再換酒精一冰醋酸固定液中5-10分鐘，可起到細(xì)胞壁軟化的作用（即再腐蝕細(xì)胞壁）。

然后洗去固定液，將材料放置在指形管或小燒杯中換水洗4-5次，洗凈鹽酸，利于染色。

將材料置于載玻片上，切去延長區(qū)和根冠部分，留根尖的分生部位約1 mm，加1滴醋酸洋紅染液，放置10分鐘，待根尖染至暗紅色，加蓋玻片，將吸水紙或紗布放在蓋玻片上面，左手按住載玻片，用右手拇指在吸水紙或紗布上，對(duì)準(zhǔn)根尖部位施加壓力，將根尖材料壓成一均勻的薄層。壓力要適當(dāng)，使細(xì)胞和染色體能散開即可，過力有可能使染色體破壞。為了增加染色效果，可將載片在酒精燈上微微加熱。

最后可在蓋玻片的一側(cè)滴一滴清水，用吸水紙從蓋玻片的對(duì)側(cè)將水吸進(jìn)蓋玻片內(nèi)便可鏡檢觀察。在觀察過程中移動(dòng)載玻片，注意檢查，可在不同的視野中找到有絲分裂的各個(gè)時(shí)期。

此實(shí)驗(yàn)也可用1％的龍膽紫染色1分鐘后，用20％醋酸（50％酒精配制）洗幾秒鐘后制片觀察，可見染色體為藍(lán)紫色。

2. 植物細(xì)胞無絲分裂的觀察

無絲分裂有多種形式，最常見的是橫縊式分裂，細(xì)胞核先拉長，然后在中間縊縮最后斷裂成兩個(gè)子細(xì)胞核。在示范顯微鏡下觀察鴨跖草或大蒜幼苗葉鞘表皮臨時(shí)裝片，了解植物細(xì)胞無絲分裂現(xiàn)象。

3. 植物細(xì)胞減數(shù)分裂的觀察減數(shù)分裂是植物進(jìn)行有性生殖時(shí)發(fā)生的細(xì)胞分裂，細(xì)胞分裂過程與有絲分裂相似，但細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，染色體只復(fù)制一次，因此，一個(gè)母細(xì)胞分裂成四個(gè)子細(xì)胞，子細(xì)胞的染色體數(shù)目只有母細(xì)胞染色體數(shù)目的一半。

觀察植物細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)二分體和四分體時(shí)期的永-久裝片，了解植物細(xì)胞減數(shù)分裂的現(xiàn)象。

二、植物分生組織

分生組織是由具有旺盛的分裂機(jī)能的細(xì)胞所組成的，見于植物體生長的幼嫩部位。依其在植物體中的位置不同可分為頂端分生組織、側(cè)生分生組織和居間分生組織三種類型。

1. 頂端分生組織的觀察

剪取2 mm長的一段洋蔥根尖，將剪下的根尖沿縱軸從正中切成二半，置于1：1的濃鹽酸和酒精（95％）混合液中5分鐘，殺死、固定并離析材料。

離析后用水沖洗10分鐘（將材料侵在水中涮洗幾次即可），然后將根尖放在載玻片上，加一滴醋酸洋紅試劑（或碘液），用小刀輕輕壓散根尖細(xì)胞，20分鐘后細(xì)胞核便可著色，吸去多余染料，加一滴清水制片。

先置于低倍鏡下觀察，可以看到根尖的先端一個(gè)帽狀的結(jié)構(gòu)，是由許多排列疏松的細(xì)胞組成，叫根冠。在根冠的內(nèi)方，就是根尖的頂端分生組織。

再轉(zhuǎn)換高倍鏡，就可以觀察到細(xì)胞間排列緊密，無孔隙存在，細(xì)胞的形狀幾乎等徑。細(xì)胞壁很薄，細(xì)胞質(zhì)稠密，液泡很小。細(xì)胞核在細(xì)胞的比例上較大，居于細(xì)胞中央，具有不斷分裂的能力。由于這部分細(xì)胞的不斷分裂，引起根尖的頂端生長。如果用油菜或其他植物的莖尖縱切片來觀察，除莖尖外圍無根冠一類組織而代之以葉原基和幼葉之外，頂端分生組織的形態(tài)特點(diǎn)也類似。

2. 側(cè)生分生組織

取蠶豆或苜蓿新鮮莖段，作徒手橫切制片（用1％番紅水溶液染色，或作成番紅-快綠雙重染色的永-久玻片標(biāo)本），置于顯微鏡下觀察，可見到排列成環(huán)狀的維管束，在維管束的木質(zhì)部（切片中，近莖的中心部分，被番紅染成紅色的部分）與韌皮部（與木質(zhì)部相對(duì)的一端，如用快綠染色，則被染成綠色或深綠色）之間，可清楚地看到幾層扁平的細(xì)胞，排列也較緊密，這就是形成層細(xì)胞。其細(xì)胞分裂的結(jié)果，可使莖加粗，故名側(cè)生分生組織。如具有次生生長的植物。

（1）根為材料，同樣可看到類似的情況，而使根加粗。

為了更仔細(xì)的觀察到形成層細(xì)胞的特點(diǎn)，可取胡桃、刺槐枝條，將其樹皮剝下，用刀片或鑷子在樹皮或木質(zhì)莖干的新鮮傷面上撕下或切下極薄的一層，作臨時(shí)切片，置于顯微鏡下觀察，可以看到形成層細(xì)胞縱向的形態(tài)，有二種，一為紡錘狀原始細(xì)胞，另一為幾乎等徑的射線原始細(xì)胞。紡錘狀原始細(xì)胞，其長比寬可大幾倍或許多倍，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)具有明顯的液泡。

（2）取刺槐或其他樹種的老枝，作徒手橫切片，用1％番紅水溶液臨時(shí)封片鏡檢，可觀察到在莖切片的邊緣亦有幾層扁平形的細(xì)胞，排列整齊而又緊密，是次生保護(hù)組織—周皮，其中染成紅色、細(xì)胞無內(nèi)含物的死細(xì)胞，為木栓層。在木栓層內(nèi)方有層顏色淡而扁平的細(xì)胞為木栓形成層，是另一種側(cè)生分生組織。它的細(xì)胞分裂活動(dòng)結(jié)果形成木栓層和栓內(nèi)層，組成周皮。

3. 居間分生組織

取玉米或小麥幼莖，作徒手縱切片臨時(shí)封片觀察或取已制成的永-久切片，于顯微鏡下觀察。注意在節(jié)間基部有一些體積較小、排列比較緊密、具有分生能力的細(xì)胞群，這就是居間分生組織。

它的活動(dòng)結(jié)果，是使禾谷類作物拔節(jié)的主要原因。

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