1. 了解植物細胞分裂的三種方式;認識分生組織在植物體上的位置及其類型。
2. 掌握植物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂各時期的特征;掌握分生組織的結(jié)構(gòu)特點。
一、植物細胞分裂
植物細胞在進行生長發(fā)育過程中,不斷地進行細胞分裂,增加細胞的數(shù)目。植物細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)有絲分裂是真核細胞最-普-遍的細胞分裂方式。
由于細胞分裂過程出現(xiàn)了染色體和紡錘絲,而取名有絲分裂,又叫間接分裂。
有絲分裂過程復雜,包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩個步驟。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。但實際上核分裂是一個連續(xù)的過程,各時期中間有一系列過渡狀態(tài),在實驗過程中應仔細觀察、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,可將材料固定。固定的材料如不及時使用,可以經(jīng)過50%的酒精到70%的酒精中各半小時,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,可同時起到固定和解離作用。解離時間的長短,視材料而定,洋蔥或小麥解離時間可稍長,蠶豆解離時間可稍短。但應注意各種材料的解離時間都不能過長,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,可起到細胞壁軟化的作用(即再腐蝕細胞壁)。
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,對準根尖部位施加壓力,將根尖材料壓成一均勻的薄層。壓力要適當,使細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側(cè)將水吸進蓋玻片內(nèi)便可鏡檢觀察。在觀察過程中移動載玻片,注意檢查,可在不同的視野中找到有絲分裂的各個時期。
此實驗也可用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,可見染色體為藍紫色。
2. 植物細胞無絲分裂的觀察
無絲分裂有多種形式,最常見的是橫縊式分裂,細胞核先拉長,然后在中間縊縮最后斷裂成兩個子細胞核。在示范顯微鏡下觀察鴨跖草或大蒜幼苗葉鞘表皮臨時裝片,了解植物細胞無絲分裂現(xiàn)象。
3. 植物細胞減數(shù)分裂的觀察減數(shù)分裂是植物進行有性生殖時發(fā)生的細胞分裂,細胞分裂過程與有絲分裂相似,但細胞連續(xù)分裂兩次,染色體只復制一次,因此,一個母細胞分裂成四個子細胞,子細胞的染色體數(shù)目只有母細胞染色體數(shù)目的一半。
觀察植物細胞減數(shù)分裂時二分體和四分體時期的永-久裝片,了解植物細胞減數(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能的細胞所組成的,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胞,20分鐘后細胞核便可著色,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帽狀的結(jié)構(gòu),是由許多排列疏松的細胞組成,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,就可以觀察到細胞間排列緊密,無孔隙存在,細胞的形狀幾乎等徑。細胞壁很薄,細胞質(zhì)稠密,液泡很小。細胞核在細胞的比例上較大,居于細胞中央,具有不斷分裂的能力。由于這部分細胞的不斷分裂,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胞,排列也較緊密,這就是形成層細胞。其細胞分裂的結(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。
為了更仔細的觀察到形成層細胞的特點,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,作臨時切片,置于顯微鏡下觀察,可以看到形成層細胞縱向的形態(tài),有二種,一為紡錘狀原始細胞,另一為幾乎等徑的射線原始細胞。紡錘狀原始細胞,其長比寬可大幾倍或許多倍,同時細胞內(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%番紅水溶液臨時封片鏡檢,可觀察到在莖切片的邊緣亦有幾層扁平形的細胞,排列整齊而又緊密,是次生保護組織—周皮,其中染成紅色、細胞無內(nèi)含物的死細胞,為木栓層。在木栓層內(nèi)方有層顏色淡而扁平的細胞為木栓形成層,是另一種側(cè)生分生組織。它的細胞分裂活動結(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、具有分生能力的細胞群,這就是居間分生組織。
它的活動結(jié)果,是使禾谷類作物拔節(jié)的主要原因。
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