如何在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂计算细胞周期
发布网友
发布时间：2022-05-26 18:05
共2个回答
热心网友
时间：2023-11-06 09:06
每一时期的时间=细胞周期x每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例
实验目标
1、初步掌握制作根尖细胞有丝*装片的技术。
2、观察植物细胞有丝*的过程，识别*的不同时期。
3、初步掌握绘制生物图的方法。
实验原理
细胞的有丝*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*期的细胞混杂在一起。必须仔细观察，寻找有丝*过程各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*增加其数目。依据植物细胞*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，确定该细胞所处的时期。为了看清染色体或染色质，要用碱性染料将其染色。
实验材料
蚕豆、蒜和葱的根尖。
试剂仪器
洋葱鳞茎，镊子，刀片，培养皿，载玻片，盖玻片，滴管，纱布，吸水纸，酒精灯，显微镜；固定液，15%盐酸，醋酸洋红染液，95%乙醇。
方法步骤
1、洋葱根尖的培养
（1）培养洋葱生根时，避免用新采收的洋葱，因它尚在休眠不易生根。如果必须用当年刚采收的新洋葱培养生根，则应设法打破它的休眠。常用的方法是用低浓度的赤霉素溶液浸泡洋葱底盘，这样可以促使其生根。培养过程中，注意每天至少换水一次，以防烂根。
（2）对于头年收下的洋葱，可以采用如下方法促使它生根：
①选择底盘大的洋葱作生根材料。
②剥去外层老皮，用刀削去老根（从底盘*向四周削），注意不要削掉四周的“根芽”。
③用烧杯装满清水，放上洋葱，放置在光照处。水要保持清洁，注意每天换水l～2次。一般2～3d即可获得实验所需材料（根长5cm）。
（3）固定时间取材。洋葱根尖细胞有丝*的时间是有规律的。通常在每天上午10时至下午2时*活跃，尤其以下午2时最活跃，可在这时取材。可以把培养好的洋葱根用卡洛氏固定液固定起来备用。因为培养一次洋葱根不容易。
2、解离。用刀片切下长约2～3mm的根尖，放入盛有15%盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1︰1）的培养皿中，解离3～5min，使根尖组织的细胞相互分开，待根尖透明酥软即停止解离。如果要使解离加快，可以把培养皿放在酒精灯上微微加热（不可煮沸）3～5 min。待根酥软后，用镊子取出。解离充分是实验成功的必备条件；解离的目的是用药液溶解细胞间质，使组织细胞相互分离开。
3、漂洗。把取出的根尖放入清水漂洗约10min，也可以在培养皿口上蒙上—层纱布，用自来水细小的水流漂洗3～5min。漂洗的目的是洗去根中多余的解离液。如果不把多余的解离液洗去，一方面会影响染色效果，因为解离液中含有HCl溶液，而用来染色的染料呈碱性；另一方面还会腐蚀显微镜的镜头。
4、染色。把漂洗好的根尖置于载玻片上，用镊子头截下长约3mm的根尖，其余部分丢弃，在根尖上滴一滴醋酸洋红染液染色3～5min，如果要使染色加快，可把载玻片在酒精灯的火焰上快速过几下（不可煮沸）。
5、装片。在染好色的材料上盖上盖玻片，上面再覆一片载玻片，用拇指轻轻压一下，使根尖组织成为均匀薄层的细胞层。
6、镜检
（1）低倍镜观察
把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，慢慢移动装片，找到分生区细胞，其特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在*。
（2）高倍镜观察
找到分生区细胞后，把低倍镜移走，换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰，直到看清细胞物像为止。
（3）仔细观察
仔细观察的目的是区分细胞*中各个时期内染色体变化的特点。可先找出处于细胞*中期的细胞，然后再找出前期、后期、末期的细胞，处于间期的细胞数目最多，最容易找到。
（4）在一个视野里，往往不容易找全有丝*过程中各个时期的细胞。如果是这样，可以慢慢地移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。
7、绘图。在仔细观察清楚有丝*各个时期的细胞的以后，绘出洋葱根尖细胞有丝*的简图。
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，代谢产物增多；此外，还由于根细胞的呼吸不断产生CO2，使水中H2CO3增多，氧气缺少；微生物，如细菌的大量繁殖也使水质受到污染，这些都不利于根尖生长，所以要经常换水。—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*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*最盛时取材，放人盛有固定液的培养皿中固定，即浸泡半天到一天。固定后用75%乙醇冲洗几次，再放入盛有70%乙醇的小广口瓶中保存。注意要等根尖长到l～5cm时才能切取，而切取的洋葱根尖长度是2～3mm。根据实验得知，根长到1～5cm时，根的长势最佳，此时细胞*最旺盛，容易找到不同时期的*图象。此时可取生长健壮的根进行观察，切取洋葱根尖2～3mm，这个长度要从根的顶端（根冠）开始算起，这个长度已将分生区包括了进来。若取材过长，在低倍镜下寻找分生区就会很困难。
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%的盐酸溶液能溶解细胞壁之间的中层物质（胞间质），使组织中的细胞相互分开。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，细胞会腐烂，所以解离要适度。为达到这一目的，配制的盐酸浓度要适宜，切取的根尖应立即放入15%的盐酸中，在室温下解离10～15min。解离时间要视室内温度而定，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多余的解离液。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，而用染色的染料呈碱性；另一方面还会腐蚀显微镜的镜头。
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，一是避免压碎和移动盖玻片。二是使压力大小适中，从而使组织细胞均匀分散。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、结果与讨论
在显微镜的一个视野中看到的细胞，多数处于细胞有丝*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%一95%，时间与细胞数目成正比。另外，在一个视野中，往往不容易找全有丝*过程中各个时期的细胞，可以慢慢地移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。
拓展：有丝*（mitosis），又称做间接*，由W. Fleming于1882年首次发现于动物及E. Strasburger（1880）年发现于植物。特点是有纺锤体染色体出现，子染色体被平均分配到子细胞，这种*方式普遍见于高等动植物（动物和高等植物）。是真核细胞*产生体细胞的过程。动物细胞（低等植物细胞）和高等植物细胞的有丝*是不同的。
*间期
有丝*间期分为G1（DNA合成前期）、S（DNA合成期）、G2（DNA合成后期） 三个阶段，其中G1期与G2期进行RNA（即核糖核酸）的复制与有关蛋白质的合成，S期进行DNA的复制；其中，G1期主要是染色体蛋白质和DNA解旋酶的合成，G2期主要是细胞*期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成。在有丝*间期，染色质没有高度螺旋化形成染色体，而是以染色质的形式进行DNA（即脱氧核糖核酸）单链复制。有丝*间期是有丝*全部过程重要准备过程，是一个重要的基础工作。（现代医学，利用有关药物，制止了细胞中的纺锤丝的形成，从而抑制了细胞的有丝*，使细胞*停止于G0（G0阶段指因某些因素使细胞*停止，改变外因可使细胞重新进行*的时期）阶段，利用该技术的有关药物有效地遏制了癌细胞的恶性增殖和扩散。）
*期
前期 （prophase）
自*期开始到核膜解体为止的时期。间期细胞进入有丝*前期时，细胞核的体积增大，由染色质构成的细染色线螺旋缠绕并逐渐缩短变粗，形成染色体。因为染色质在间期中已经复制，所以每条染色体由两条染色单体组成，即两条并列的姐妹染色体，这两条染色单体有一个共同的着丝点连接。核仁在前期的后半期渐渐消失。在前期末核膜破裂，于是染色体散于细胞质中。动物细胞有丝*前期时靠近核膜有两个中心体。每个中心体有一对中心粒和围绕它们的亮域，称为中心质或中心球所组成。由中心体放射出星体丝（又叫纺锤丝），即放射状微管。带有星体丝（纺锤丝）的两个中心体逐渐分开，移向相对的两极（图1）。这种分开过程推测是由于两个中心体之间的星体丝（纺锤丝）微管相互作用，更快地增长，结果把两个中心体（两对中心粒）推向两极，而于核膜破裂后终于形成两极之间的纺锤体。
前中期
自核膜破裂起到染色体排列在赤道面上为止。核膜的断片残留于细胞质中，与内质网不易区别，在纺锤体的周围有时可以看到它们。前中期的主要过程是纺锤体的最终形成和染色体向赤道面的运动。纺锤体有两种类型：一为有星纺锤体，即两极各有一个以一对中心粒为核心的星体，见于绝大多数动物细胞和某些低等植物细胞。一为无星纺锤体。两极无星体，见于高等植物细胞。曾经认为有星纺锤体含有三种纺锤丝，即三种微管。一种是星体微管，由星体散射出的微管；二是极微管，是由两极分别向相对一级方向伸展的微管，在赤道区来自两极的极微管互相重叠。认为极微管可能是由星体微管伸长形成的。三是着丝点微管，与着丝点联结的微管，亦称着丝点丝或牵引丝。着丝点是在染色体的着丝粒的两侧发育出的结构。有报告说着丝点有使微管蛋白聚合成微管的功能。无星纺锤体只有极微管与着丝点微管。
核膜破裂后染色体分散于细胞质中。每条染色体的两条染色单体其着丝点分别通过着丝点与两极相连。由于极微管和着丝微管之间的相互作用，染色体向赤道面运动。最后各种力达到平衡，染色体乃排列到赤道面上。
中期 （metaphase）
从染色体排列到赤道板上，到它们的染色单体开始分向两极之前，这段时间称为中期。有时把前中期也包括在中期之内。中期染色体在赤道面形成所谓赤道板。从一端观察可见这些染色体在赤道板呈放射状排列，这时它们不是静止不动的，而是处于不断摆动的状态。中期染色体浓缩变粗，显示出该物种所特有的数目和形态。因此有丝*中期适于做染色体的形态、结构和数目的研究，适于核型分析。中期时间较长。
后期 （anaphase）
每条染色体的两条姊妹染色单体分开并移向两极的时期。分开的染色体称为子染色体。子染色体到达两极时后期结束。染色单体的分开常从着丝点处开始，然后两个染色单体的臂逐渐分开。当它们完全分开后就向相对的两极移动。这种移动的速度依 细胞种类而异，大体上在0.2～5微米/分。平均速度约为为 1微米/分。同一细胞内的各条染色体都差不多以同样速度同步地移向两极。子染色体向两极的移动是靠纺锤体的活动实现的。
末期 （telophase）
从子染色体到达两极开始至形成两个子细胞为止称为末期。此期的主要过程是子核的形成和细胞体的*。子核的形成大体上是经历一个与前期相反的过程。到达两极的子染色体首先解螺旋而轮廓消失，全部子染色体构成一个大染色质块，在其周围集合核膜成分，融合而形成子核的核膜，随着子细胞核的重新组成，核内出现核仁。核仁的形成与特定染色体上的核仁组织区的活动有关。 细胞体的*称胞质*。动物和某些低等植物细胞的胞质*是以缢束或起沟的方式完成的。缢束的动力一般推测是由于赤道板的细胞质周边的微丝收缩的结果。微丝的紧缩使细胞在此区域产生缢束，缢束逐渐加深使细胞体最后一分为二。高等植物细胞的胞质*是靠细胞板的形成。在末期，纺锤丝首先在靠近
两极处解体消失，但中间区的纺锤丝保留下来，并且微管增加数量，向周围扩展，形成桶状结构，称为成膜体。与形成成膜体的同时，来自内质网和高尔基器的一些小泡和颗粒成分被运输到赤道区，它们经过改组融合而参加细胞板的形成。细胞板逐渐扩展到原来的细胞壁乃把细胞质一分为二（右图）。细胞质中的有关细胞器，如线粒体，叶绿体等不是均等分配，而是随机进入两个子细胞中。细胞板由两层薄膜组成，两层薄膜之间积累果胶质，发育成胞间层，两侧的薄膜积累纤维素，各自发育成子细胞的初生壁。
动植物比较
不同
动物细胞有丝*的过程，与植物细胞的基本相同，不同的特点是：
1.动物细胞有中心体，在细胞*的间期，中心体的两个中心粒各自经过中心粒复制新的中心粒，因而细胞中有两组中心粒。在细胞*的过程中，两组中心粒分别移向细胞的两极。在这两组中心粒的周围，发出无数条星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。
2.动物细胞在有丝*间期中心体复制，植物细胞中心体则没有复制。（高等植物没有中心体）
3.植物细胞*末期，在赤道板部位出现细胞板，并由*向周围扩展形成细胞壁。动物细胞*末期，赤道板处细胞膜向内凹陷，缢裂成两个细胞。
有丝*的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见，细胞的有丝*对于生物的遗传有重要意义。
相同
动物细胞有丝*的过程与植物细胞的*过程存在一个十分重要的相同点：
无论是动物细胞*过程还是植物细胞*过程都会有染色体的出现和纺锤体的形成。（植物：无星射线纺锤体；动物：星射线纺锤体）。染色体复制后平均分配。
热心网友
时间：2023-11-06 09:06
1.说出本实验的实验原理。
2.制作洋葱根尖细胞有丝*装片，养成独立动手操作的习惯。
3.观察植物细胞有丝*的过程，识别有丝*的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短，培养学生视图、比较、分析、判断等能力。
4.绘制植物细胞有丝*简图，养成严谨求学的科学态度。
重点难点分析
1.教学重点
⑴制作洋葱根尖细胞有丝*装片。
⑵识别有丝*的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短。
2.教学难点
制作洋葱根尖细胞有丝*装片的过程中，涉及到的试剂以及对标本的处理时间，操作的先后顺序。
教学设计思想和教材分析
实验探究性学习是学生获取知识的一条重要途径。按照学为主体，师为主导的思想进行教学，教师就要设计出一些能引起学生思考和探究的问题，使学生多途径多方式的参与到学习中，使学生的主体性得到充分体现。因此本节教学以提出问题→进行实验→讨论→解决问题的方式进行。在实验操作过程中，学生结合教师提出的问题，边操作边思考。自己不能解决的问题，由同一实验组的同学共同讨论解决，得出答案。教师在某些较难理解的问题上适时点拨，以减少课堂时间的浪费，提高课堂效率。有丝*的实验是一个验证性的实验，要求学生通过有丝*各时期的观察，来验证学生在前面学到的知识，并加以巩固。因此在实验前，教师应让学生先回忆在细胞*过程中，各时期的染色体的形态和行为有哪些变化，以便在实验中能够准确的观察到各个时期的图像，并能区分出来。
教学策略
实验前教师应要求学生先预习实验原理及方法步骤，简单的了解进行细胞*实验的各个过程，以便在实验过程中，能够按照老师事先设计好的思路进行教学，同时应把实验的关键点讲出来，以便引起学生在实验中注意这些问题。当然也可以由学生自己依照实验步骤进行实验操作，以锻炼其自主动手能力和分析问题的能力。在实验中，出现问题，分析问题出现的原因，以引起同学们的注意，并找出解决问题的方法。通过这种方法，能锻炼学生自主学习和合作学习的能力，以更好的完成本课的教学。
课时安排
1课时
课前准备
1.教师准备好实验材料、用具及用于探究的问题。
2.学生预习课本相关内容，了解该实验的实验原理、目的要求及实验操作的步骤，提出与本课内容有关的问题。
教学过程
引言：通过前面的学习，我们知道了细胞有丝*过程中各个时期的特点及染色体的图像变化，今天我们在前面已有知识的基础上，来观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝*。
引题：观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝*
请同学们阅读课本P115实验的第一段，完成学习探究1。
请一位同学起来回答学习探究1，另一位同学对该同学的回答进行补充和修正。
引言：通过实验原理的学习，我们了解了进行本实验的指导方法和思想，请同学们结合学习探究2中的5个小题，阅读教材P115～116页，并依据课本所列的方法步骤进行实验操作。
一、洋葱根尖的培养
师：怎样培养洋葱根尖？在培养过程中，应注意哪些问题？
生：在实验课前3～4天，取洋葱一个，放在广口瓶上，装满清水，让洋葱的底部接触瓶内的水面。把广口瓶放在温暖的地方培养。待根长约5 cm时，取健壮的根尖制成临时装片。注意的问题：应选择底盘大的洋葱做生根材料；剥去外层老皮，用刀削去老根，注意不要削掉四周的根芽；培养时注意每天换水1～2次，防止烂根。
二、装片的制作
在制作过程中，学生结合着教师的提问，边回答边操作，从而知道在进行该操作中应注意的事项，以及如何进行该操作。由于解离、漂洗、染色三个步骤中，都有一段等待时间，教师应利用这些空隙，要求学生讨论在进行该操作时的注意事项，以保证该操作的顺利进行，也可做一些相关的题目，来巩固该部分的内容。
1.取材与解离
师：取材的时间最好在什么时候进行？解离过程中，应注意哪些问题？解离后细胞是否仍保持活性？
生：在上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2～3 mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离
3～5 min，至根酥软为止。解离中，应注意时间的把握，不能太长也不能太短。解离太长使细胞的结构破坏，影响制片的效果，太短则不易使细胞分离，观察时细胞容易重叠。解离后细胞已被盐酸杀死，不具备活性。
2.漂洗
师：为什么要进行漂洗？怎样进行漂洗？
生：由于染色剂是碱性染液，如不漂洗，酸碱发生反应，不利于着色；同时也是为了洗去药液，防止解离过度。用镊子把酥软的根取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。
3.染色
师：在细胞中，能被碱性染液染成深色的物质是什么？染色中，为什么要把握好染色的浓度和时间？
生：能被碱性染液染成深色的物质是染色体。染色时，染液的浓度和时间的把握要好，否则染色过深，不易观察细胞中的染色体。
4.制片
师：实验中，要使细胞分离和分散开，需采取哪些措施？
生：先用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片；在盖玻片上加一片载玻片，用拇指轻压载玻片。压片时用力要适当，过重会将组织压烂，过轻则细胞不易分散。
