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    植物细胞分裂和植物分生组织

    发布时间: 2023-01-29  点击次数: 968次

    原理

    1.  了解植物细胞分裂的三种方式;认识分生组织在植物体上的位置及其类型。

    2.  掌握植物细胞有丝分裂和减数分裂各时期的特征;掌握分生组织的结构特点。

    材料与仪器

    洋葱根尖 鸭跖草 大蒜苗 永-久制片 油菜茎尖 新鲜茎段 胡桃 刺槐枝条 小麦幼茎
    冰醋酸 醋酸洋红 龙胆紫 醋酸 碘化钾 番红水
    显微镜 水杯 剪刀 培养皿 烧杯 指形管 滴管 载玻片 盖玻片 吸水纸 酒精灯 刀片 镊子 解剖针 纱布 毛笔

    步骤

    一、植物细胞分裂

    植物细胞在进行生长发育过程中,不断地进行细胞分裂,增加细胞的数目。植物细胞分裂的方式有有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种,其中最-普-遍、最常见的是有丝分裂。

    1.  植物有丝分裂的观察

    (1)有丝分裂是真核细胞最-普-遍的细胞分裂方式。

    由于细胞分裂过程出现了染色体和纺锤丝,而取名有丝分裂,又叫间接分裂。

    有丝分裂过程复杂,包括核分裂和胞质分裂两个步骤。人们为了解说上的方便,通常把核分裂划分成间期、前期、中期、后期和末期。但实际上核分裂是一个连续的过程,各时期中间有一系列过渡状态,在实验过程中应仔细观察、理解。

    (2)将洋葱置于水杯中,水面刚好接触洋葱的鳞茎盘的基部,3-4天后洋葱便可长出白根。根长度达到1-1.5厘米便可剪取使用。

    将剪取的根尖置于冰醋酸—酒精固定液中,在室温下固定2-24小时,可将材料固定。固定的材料如不及时使用,可以经过50%的酒精到70%的酒精中各半小时,再换70%酒精保存备用。

    将固定的材料置于酒精一浓盐酸的解离液中10-20分钟,使根尖的胞间层离析。如用新鲜材料,可取材后直接置于解离液中,可同时起到固定和解离作用。解离时间的长短,视材料而定,洋葱或小麦解离时间可稍长,蚕豆解离时间可稍短。但应注意各种材料的解离时间都不能过长,否则不易染色。

    解离后再换酒精一冰醋酸固定液中5-10分钟,可起到细胞壁软化的作用(即再腐蚀细胞壁)。

    然后洗去固定液,将材料放置在指形管或小烧杯中换水洗4-5次,洗净盐酸,利于染色。

    将材料置于载玻片上,切去延长区和根冠部分,留根尖的分生部位约1 mm,加1滴醋酸洋红染液,放置10分钟,待根尖染至暗红色,加盖玻片,将吸水纸或纱布放在盖玻片上面,左手按住载玻片,用右手拇指在吸水纸或纱布上,对准根尖部位施加压力,将根尖材料压成一均匀的薄层。压力要适当,使细胞和染色体能散开即可,过力有可能使染色体破坏。为了增加染色效果,可将载片在酒精灯上微微加热。

    最后可在盖玻片的一侧滴一滴清水,用吸水纸从盖玻片的对侧将水吸进盖玻片内便可镜检观察。在观察过程中移动载玻片,注意检查,可在不同的视野中找到有丝分裂的各个时期。

    此实验也可用1%的龙胆紫染色1分钟后,用20%醋酸(50%酒精配制)洗几秒钟后制片观察,可见染色体为蓝紫色。

    2.  植物细胞无丝分裂的观察

    无丝分裂有多种形式,最常见的是横缢式分裂,细胞核先拉长,然后在中间缢缩最后断裂成两个子细胞核。在示范显微镜下观察鸭跖草或大蒜幼苗叶鞘表皮临时装片,了解植物细胞无丝分裂现象。

    3.  植物细胞减数分裂的观察减数分裂是植物进行有性生殖时发生的细胞分裂,细胞分裂过程与有丝分裂相似,但细胞连续分裂两次,染色体只复制一次,因此,一个母细胞分裂成四个子细胞,子细胞的染色体数目只有母细胞染色体数目的一半。

    观察植物细胞减数分裂时二分体和四分体时期的永-久装片,了解植物细胞减数分裂的现象。

    二、植物分生组织

    分生组织是由具有旺盛的分裂机能的细胞所组成的,见于植物体生长的幼嫩部位。依其在植物体中的位置不同可分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织三种类型。

    1.  顶端分生组织的观察

    剪取2 mm长的一段洋葱根尖,将剪下的根尖沿纵轴从正中切成二半,置于1:1的浓盐酸和酒精(95%)混合液中5分钟,杀死、固定并离析材料。

    离析后用水冲洗10分钟(将材料侵在水中涮洗几次即可),然后将根尖放在载玻片上,加一滴醋酸洋红试剂(或碘液),用小刀轻轻压散根尖细胞,20分钟后细胞核便可着色,吸去多余染料,加一滴清水制片。

    先置于低倍镜下观察,可以看到根尖的先端一个帽状的结构,是由许多排列疏松的细胞组成,叫根冠。在根冠的内方,就是根尖的顶端分生组织。

    再转换高倍镜,就可以观察到细胞间排列紧密,无孔隙存在,细胞的形状几乎等径。细胞壁很薄,细胞质稠密,液泡很小。细胞核在细胞的比例上较大,居于细胞中央,具有不断分裂的能力。由于这部分细胞的不断分裂,引起根尖的顶端生长。如果用油菜或其他植物的茎尖纵切片来观察,除茎尖外围无根冠一类组织而代之以叶原基和幼叶之外,顶端分生组织的形态特点也类似。


    2.  侧生分生组织


    取蚕豆或苜蓿新鲜茎段,作徒手横切制片(用1%番红水溶液染色,或作成番红-快绿双重染色的永-久玻片标本),置于显微镜下观察,可见到排列成环状的维管束,在维管束的木质部(切片中,近茎的中心部分,被番红染成红色的部分)与韧皮部(与木质部相对的一端,如用快绿染色,则被染成绿色或深绿色)之间,可清楚地看到几层扁平的细胞,排列也较紧密,这就是形成层细胞。其细胞分裂的结果,可使茎加粗,故名侧生分生组织。如具有次生生长的植物。

    (1)根为材料,同样可看到类似的情况,而使根加粗。

    为了更仔细的观察到形成层细胞的特点,可取胡桃、刺槐枝条,将其树皮剥下,用刀片或镊子在树皮或木质茎干的新鲜伤面上撕下或切下极薄的一层,作临时切片,置于显微镜下观察,可以看到形成层细胞纵向的形态,有二种,一为纺锤状原始细胞,另一为几乎等径的射线原始细胞。纺锤状原始细胞,其长比宽可大几倍或许多倍,同时细胞内具有明显的液泡。



    (2)取刺槐或其他树种的老枝,作徒手横切片,用1%番红水溶液临时封片镜检,可观察到在茎切片的边缘亦有几层扁平形的细胞,排列整齐而又紧密,是次生保护组织—周皮,其中染成红色、细胞无内含物的死细胞,为木栓层。在木栓层内方有层颜色淡而扁平的细胞为木栓形成层,是另一种侧生分生组织。它的细胞分裂活动结果形成木栓层和栓内层,组成周皮。


    3.  居间分生组织

    取玉米或小麦幼茎,作徒手纵切片临时封片观察或取已制成的永-久切片,于显微镜下观察。注意在节间基部有一些体积较小、排列比较紧密、具有分生能力的细胞群,这就是居间分生组织。

    它的活动结果,是使禾谷类作物拔节的主要原因。

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