植物染色体的制片与观察
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第一部分植物染色体压片法一实验目的1. 学习并掌握根尖处理、染色、压片及制片观察的方法。
2. 观察有丝分裂各时期染色体的形态变化,了解有丝分裂全过程。
二实验原理高等植物有丝分裂主要发生在根尖、茎尖生长点及幼叶等器官的分生组织(分生区),其中根尖是最常用的材料:①根尖取材容易,操作和鉴定也比其它器官与组织方便;②实验室内采用种子萌发后所长出的新鲜幼嫩根尖,不受植物生长季节的影响和限制,并且可以大量获得;③对于某些珍贵而又稀少的试验材料,取用自然条件下生长植株的根尖,比取用茎尖、花器等对材料的伤害要小得多;④采用实验室内种子发根,切取根尖后的种苗通常还可以进行正常种植,利于后续研究进行。
有丝分裂期在整个细胞周期中所占的时间相对较短,有丝分裂制片的主要目的是进行染色体鉴定,希望观察到更多分裂相,尤其是分裂中期相,通常要对材料进行不同的预处理。
预处理主要通过抑制和破坏纺锤丝的形成来获得更多的中期分裂相;同时,预处理还可改变细胞质的粘度,促使染色体缩短和分散,便于压片和观察。
常用的预处理有物理法、化学法、混合处理法等。
植物细胞的细胞壁对细胞形态和结构起支撑和保护作用,分生组织的细胞壁结构将分生细胞结合成一个整体,因此在压片之前需要采用适当方法软化或部分分解细胞壁使细胞间易于分离,这一操作称为解离。
同时,解离也可适当清除部分细胞质,使细胞质背景趋于透明化,便于观察染色体。
常用的解离方法主要有酸解法和酶解法。
酸解法:步骤简便、容易掌握。
根尖分生组织经过酸解和压片后,呈单细胞。
酸解法广泛用于染色体计数、核型分析和染色体畸变的观察及相关分析。
酶解法:常用于染色体显带技术或姊妹染色单体交换研究。
通过解离和压片,分生细胞的原生质体能够从细胞壁里压出,使染色体周围不带有细胞质或仅有少量细胞质,让后续制片处理直接作用于染色体。
在普通光学显微镜下观察染色体形态结构还需要对材料进行染色,通常采用染色体染色效果好而细胞质着色少的碱性染料、酸性染料或孚尔根试剂染色。
实验植物染色体组型分析一、实验目的通过本实验,要求学生初步掌握植物有丝分裂观察的基本流程(包括试验材料的选取、预处理、固定、离解、染色、压片和核型观察等)和染色体组型的分析方法。
二、实验原理有丝分裂是细胞均等增殖的过程,是体细胞分裂的主要方式。
在有丝分裂过程中,细胞内每条染色体都能复制一份,然后分配到子细胞中,因此两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目、形态和性质上均是相同的,在各种生长旺盛的植物组织中均存在着有丝分裂。
三、实验材料洋葱根尖四、实验用具显微镜、载玻片、盖玻片、酒精灯、解剖用具、刀片、秋水仙素8—羟基喹啉、醋酸洋红(或醋酸地衣红)、盐酸法莫氏固定液等。
五、实验方法1、洋葱根尖的培养在实验课前3~4天,取洋葱一个,放在广口瓶上。
瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面。
把这个装置放在温暖的地方,注意经常换水,使洋葱的底部总是接触到水。
待根长5 cm时,可取生长健壮的根尖制片观察。
2、预备处理细胞分裂时由于纺锤体的牵引及染色体不一定都缩到最短,故在制片时染色体易相互缠绕、重叠,所以,材料在固定前必须经理化因素预先处理,目的是改变细胞质粘度,破坏或抑制纺锤体的形成,使染色体缩短,并促使染色体分散等。
常用的药物浓度,处理如下:0.04%—0.2%秋水仙碱水溶液处理2—5小时,a—溴代萘饱和水溶液处理0.5—4小时;对二氯苯饱和水溶液处理2—4小时;0.002M—0.2M 8羟基喹啉2—4小时,上述处理在室温下即可,若低温处理则用蒸馏水在1—4度下处理24小时。
这些药物对植物细胞都有不同程度的毒害作用,高温或长时间的处理,往往会产生多倍体或使染色体发生粘结、聚缩和解体现象,因此处理时间一般以4小时以内为适宜,温度以10—16度效果较好。
本实验:用0.002 mol/L的8-羟基喹啉20℃条件下避光处理4 h,或者0.7mM的环己酰胺中室温处理8h,将处理液吸出,然后用蒸馏水漂洗。
3、固定目的是将细胞迅速杀死,并使染色体的结构尽可能保持不变和便于染色。
实验3 减数分裂制片技术和显微镜观察一、实验目的1. 学习花粉母细胞涂抹制片技术,观察细胞减数分裂时期染色体变化规律及特征并绘图。
2.观察花蕾或花药长度与减数分裂时期的关系。
二、实验原理减数分裂是生物在性母细胞成熟形成配子过程中发生的一种特殊有丝分裂,它包括连续两次的细胞分裂阶段,最终分裂为染色体数目减半的四个子细胞,从而发育为雌性或雄性配子(n)。
由于植物花药取材容易,操作和鉴定比较方便,故一般都取用花粉母细胞作为减数分裂制片材料。
在生物发育的适宜时期取样、固定、涂片等程序,便可在显微镜下观察到减数分裂过程中染色体的行为变化。
三、实验材料lily百合(2n=24)四、实验步骤(一)取材lily百合:通常花蕾长度18mm(花药长度8mm)时为花粉母细胞分裂始期。
花蕾约40mm(花药长17mm)时为减数分裂终期。
采集18-40mm不同长度的花蕾,固定,保存。
(二)制片从小花中取出花药1~3 枚置于载玻片 滴一滴醋酸洋红溶液 用镊子按压花药 去尽肉眼可见残渣 染色2分钟 盖上盖玻片 在低倍镜下寻找花粉母细胞 高倍镜下观察各分裂相细胞染色体的特征及变化规律.选择典型分裂相的临时片1~2张 在酒精灯火焰上缓缓烘干(不能沸腾!) 将玻片放入液氮罐,在液氮表面冷冻1分钟 取出玻片放在白纸上,手按盖玻片一边,用刀片从另一边将盖玻片揭开置于白纸上(有材料的一面朝上) 滴一滴中性树胶在载玻片上的材料处 原位盖上盖玻片→树胶凝固后镜检。
1. 取花药1枚(截)置载玻片中央2. 加1滴染色液3.用镊子按压,并镊除可见残渣4.放上盖玻片(三)显微镜观察先在低倍镜下寻找具分裂相的花粉母细胞,然后依次转换到高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的行为和形态特征。
区分4 类细胞:1 形状较大,圆形,核大,着色较浅的是花粉母细胞。
2 形状较小、着色较深的是花药壁体细胞。
3 形状居中略呈扇形的是四分体的小孢子。
4 形状较大,内部透明并有明显外壳的是成熟的花粉粒。
实验过程:取材,解离,漂洗,染色,制片,观察,绘图.具体步骤:1. 取材:课前,将洋葱放在装满水的广口瓶上,底部接触水,装置放在温暖环境中,待根长至1-5cm.注意培养基应经常换水,目的是防止烂根(乙醇发酵).在上午10点——下午2点左右(分生区细胞分裂旺盛),切取其根尖(带有分生区)2-3mm.2. 解离:解离液为盐酸,时间为10——15min目的是使组织细胞相互分离开.(细胞壁由纤维素和果胶构成)解离时间过长,染色体被破坏.解离时间过短,组织细胞解离不充分,不能相互分离.此时通过解离已将细胞杀死,使细胞停留在不同的分裂时期,不会再发生变化而保持原来形态.由于看不到细胞的动态变化,故不可移动装片在视野周围寻找细胞的不同分裂期.3. 漂洗:漂洗液为水,时间为10min目的是洗去盐酸以防解离过度和便于染色.4. 染色:染色液为龙胆紫或醋酸洋红溶液(pH<7,但为有色阳离子碱性染料)目的是使染色体着色.染色时间过长——太深,无法观察.染色时间过短——太浅,不易观察.5. 制片:染色结束后盖上盖玻片,用拇指轻压盖玻片使细胞分散开.6. 观察:先低倍镜观察——找到根尖分生区.再高倍镜观察——找到各时期的细胞.注意:1. 解离和压片都有利于根尖分生细胞的分散,便于观察.2. 若视野内部部分细胞清晰而部分不清晰,则可能是根尖压片厚薄不均.3. 不能取成熟植物材料,因为其不再分裂,无法观察其有丝分裂.4. 动物细胞圆形,植物细胞方形.5. 若切取根尖太长,会导致视野中有大量伸长区,成熟区细胞,干扰了分生区细胞的观察.6. 合适地选取材料:分裂期时间越长(错误)分裂期时间在细胞周期的占比越大(正确)这样越容易找到不同分裂时期的图象.7. 滴加清水(使舒展),弄碎根尖以及压片都有利于细胞分散.8. 根尖分生区细胞无叶绿体,但可培养出含叶绿体的植株.9. 若用酶解处理,所用的酶是果胶酶.。
一、实验目的1. 掌握植物根尖压片实验的基本操作步骤。
2. 观察植物细胞有丝分裂中期染色体的形态特征。
3. 学习对染色体进行计数,了解植物细胞有丝分裂过程中染色体数目的变化规律。
二、实验原理有丝分裂是植物细胞分裂、体细胞增殖的主要方式。
在有丝分裂过程中,细胞核内染色体准确地复制,并有规律地、均匀地分配到两个子细胞中,使子细胞和母细胞具有同样数目和形态结构的染色体,保证了植物细胞的遗传性状的一致。
根尖压片实验通过药物处理使细胞分裂停止在中期,便于观察染色体的形态特征和计数。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:洋葱根尖、黑麦根尖、玉米根尖、小麦根尖、蚕豆根尖等。
2. 仪器:显微镜、载玻片、盖玻片、解剖针、镊子、滴管、酒精灯、酒精灯架、酒精、盐酸、无水乙醇、冰醋酸、碱性品红、苏木精、秋水仙素、饱和对二氯苯等。
四、实验步骤1. 解离:将洋葱根尖剪取2~3mm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液的玻璃皿中,室温下解离3~5分钟。
2. 漂洗:用镊子取出解离后的根尖,放入盛有蒸馏水的玻璃皿中漂洗约10分钟。
3. 染色:将漂洗后的根尖放入盛有碱性品红的玻璃皿中,染色3~5分钟。
4. 制片:将染色后的根尖用解剖针轻轻压在载玻片上,盖上盖玻片。
5. 压片:用拇指轻轻按压载玻片,使根尖细胞相互重叠,便于观察。
6. 观察:在显微镜下观察根尖细胞有丝分裂中期染色体的形态特征,并对染色体进行计数。
五、实验结果与分析1. 观察到洋葱根尖细胞有丝分裂中期染色体的形态特征:染色体呈棒状,有两条染色单体,染色质均匀分布,核仁明显。
2. 对染色体进行计数,发现洋葱根尖细胞有丝分裂中期染色体数目为16条。
3. 通过对其他植物根尖细胞有丝分裂中期的观察和计数,发现不同植物根尖细胞有丝分裂中期染色体数目存在差异,如小麦根尖细胞有丝分裂中期染色体数目为14条,玉米根尖细胞有丝分裂中期染色体数目为20条。
六、实验讨论1. 实验过程中,解离、漂洗、染色等步骤对实验结果有重要影响。
低温诱导植物染色体数目的变化【摘要】本文介绍了在植物的染色体的研究中的几个重要的问题:有丝分裂、减数分裂、多倍体诱发和染色体畸变。
具体包括以下四个实验:第一,大蒜根尖细胞有丝分裂的制片与观察;第二,玉米花粉母细胞减数分裂制片与观察;第三,大蒜根尖细胞多倍体诱发;第四,玉簪花染色体结构变异的观察。
细胞增殖是生物体的重要生命特征,细胞以分裂的方式进行增殖。
细胞增殖是生物体生长、发育繁殖的基础。
真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
本实验主要介绍有丝分裂和减数分裂。
在大蒜根尖细胞有丝分裂实验中,通过将生长旺盛的大蒜根尖分生组织进行取材、固定、解离、染色和压片,我们可以清楚地在显微镜下观察到有丝分裂前期、中期、后期和末期;在玉米花粉母细胞减数分裂的实验中,我们可以清楚地看到减数分裂各个时期的不同特点。
多倍体是指细胞核内具有三个或三个以上染色体组,如3n、4n、6n等的植物。
多倍体广泛地存在于自然界中,例如,小麦是异源六倍体,棉花是4倍体等。
我们同样可以利用人工的方法进行多倍体诱发。
通过用秋水仙素处理大蒜的根尖细胞,进行多倍体诱发,我们可以在光学显微镜下清楚地数出大蒜四倍体细胞的染色体数目——4n=32。
染色体畸变也叫染色体变异,指染色体数目的改变和结构的改变。
染色体结构变异是自然界中存在的一种生物进化和新物种形成的重要因素之一。
染色体结构变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种。
这些改变一般可在显微镜下看到。
在对紫萼玉簪花的花粉母细胞的减数分裂的观察中,我们能够看到:染色体桥、落后的断片、微核等。
【关键词】有丝分裂减数分裂秋水仙素染色体畸变微核染色体桥生命体的遗传信息是通过细胞的有丝分裂和减数分裂向下一代传递的,有丝分裂和减数分裂是遗传的基础。
有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制后,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,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传物质的稳定性。
细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要的意义。
实验八植物减数分裂过程中染色体行为的观察一、实验目的1. 掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的技术和方法。
2. 了解植物花粉形成中的减数分裂各时期的特征及染色体变化。
二、实验原理减数分裂是进行有性生殖的动植物性母细胞成熟、形成配子过程中的一种特殊的细胞分裂方式。
在减数分裂过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,第一次为染色体数目减半,第二次分裂过程中每条染色体的两条染色单体分开,最终形成的配子中染色体数目仅为性母细胞的一半。
受精时雌雄配子结合,恢复亲代染色体数,从而保持物种染色体数的恒定。
植物形成配子时,由花药或胚珠中的某些细胞分化为二倍性的小孢子母细胞或大孢子母细胞,这些细胞连续进行两次细胞分裂即减数第一分裂和减数第二分裂,结果一个小孢子母细胞形成4个小孢子,一个大孢子母细胞形成一个大孢子,它们都只具有单倍的染色体。
植物材料的减数分裂制片通常采用涂片法,制片过程包括:取材、固定、染色及压片几个步骤。
三、实验材料葱花(染色体数2n=16)四、实验步骤1. 取材:选取处于减数分裂期的葱花,剪下花序。
2.固定:用卡诺氏固定液固定12~24h,之后用95%酒精冲洗,再转入70%酒精中,可于4℃冰箱保存。
固定的目的与有丝分裂相同。
3.制片:用镊子小心拨开花药壁,挤出花粉粒,涂于载玻片上,用镊子轻轻捣碎,用卡宝品红染色3~5分钟,盖上盖玻片。
4.镜检用低倍镜找到分裂期细胞,再转用高倍镜仔细观察。
五、注意事项不同部位的花粉粒的成熟程度不同,取材时注意避免选取相同部位的材料,以便观察到更多的分裂相。
六、实验结果观察:绘制所观察到的减数分裂各任四个时期的图相,并简述其特征。
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观察植物实验报告观察植物玻片标本的实验报告学校班级姓名学号实验名称:制作洋葱鳞片叶表皮临时装片实验目的:1、学会正确使用显微镜;2、学会进行生物观察绘图的基本方法3、掌握临时装片的制作方法;4、掌握光学显微镜下植物细胞的基本结构;实验背景:细胞一般都很小,用肉眼观察不到,通常要将生物材料制成玻片标本,然后放在显微镜下才能观察到。
观察的材料一定要做到薄而透明。
生物学研究中,最常使用的方法就是把标本制成装片。
所以,学会制作临时装片是我们学习和研究生物最基本的技能之一。
材料用具:显微镜,水,镊子,洋葱,载玻片,盖玻片,纱布和碘酒等。
显微镜的使用方法: 1、显微镜的取送:①右手握镜臂;②左手托镜座;③置于胸前。
2、显微镜的旋转:①镜筒朝前,镜臂朝后;②置于观察者座位前的桌子上,偏向身体左侧,便于左眼向目镜内观察;③置于桌子内侧,距桌沿5cm左右。
3、对光:①转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,然后转动转换器,使低倍物镜对准通光孔;②用手指转动遮光器(或片状光圈),使最大光圈对准通光孔,左眼向目镜内注视,同时转动反光镜,使其朝向光源,使视野内亮度均匀合适。
4、低倍物镜的使用:①用手转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐下降,同时两眼从侧面注视物镜镜头,当物镜镜头与载物台的玻片相距2~3mm时停止。
②用左眼向目镜内注视(注意右眼应该同时睁着),并转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,直到看清物象为止。
如果不清楚,可调节细准焦螺旋,至清楚为止。
5、高倍物镜的使用:使用高倍物镜之前,必须先用低倍物镜找到观察的物象,并调到视野的正中央,然后转动转换器再换高倍镜。
换用高倍镜后,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋。
观看的物体数目变少,但是体积变大。
6、反光镜的使用:反光镜通常与遮光器(或光圈)配合使用,以调节视野内的亮度。
反光镜有平面和凹面。
对光时,如果视野光线太强,则使用反光镜的平面,如果光线仍旧太强,则同时使用较小的光圈;反之,如果视野内光线较弱,则使用较大的光圈或使用反光镜的凹面。
姓名系年级学号日期科目遗传学实验题目动植物减数分裂过程中染色体行为的观察动植物减数分裂过程中染色体行为的观察摘要:减数分裂,也叫成熟分裂。
是一种发生在高等生物成熟个体有性繁殖组织中的一种分裂方式。
本实验意在通过观察蝗虫精巢中处于减数分裂不同时期的细胞的行为,来了解生物性母细胞减数分裂的一般规律及减数分裂过程中的染色体行为的动态变化过程;学会辨认减数分裂的几个重要时期,并知道其判断依据,同时掌握制片和染色技术。
本次实验经过取材、卡诺固定液固定、改良苯酚品红染液染色、制片和镜检五个步骤,在显微镜下找了到处于减数分裂各个时期的细胞,使我们对处于减数分裂各个时期细胞的行为有更加直观的了解。
引言早在19世纪末期,人们就对动植物有丝分裂与减数分裂中染色体的行为进行了大量的研究。
1883年,比利时细胞学家Edouard van Beneden最早发现马蛔虫受精卵中染色体的数目是配子染色体数目的2倍。
1887年。
Weismann预言了减数分裂的存在。
后来Flemming, von Winiwarter, Hertwig等学者对动植物细胞的研究经过长达25年的努力,才逐渐弄清了在这种特殊的分裂方式中存在的诸多细胞学问题。
1902—1903年.Sutton观察了笨蝗的减数分裂过程,推论基因在染色体上,他还推论一个染色体上必然有多个基因。
目前,减数分裂的过程已经被研究的比较透彻,但尚存未解决的问题。
如:排列的纺锤丝与漂浮的染色体通过动粒相连接,它们能决定染色体如何被分配至子细胞。
染色体的正确分离对于细胞来说至关重要,但细胞生物学家对染色体的分离过程仅有一些模糊认识。
是由细胞指挥的吗?或是染色体自行决定的?通过一些一流的实验,北卡罗莱那州杜克大学的Leocadia Paliulis和R. Bruce Nicklas表明了在一个截然不同的环境下,染色体仍然知道如何去做。
Nicklas说,下一步,我们需要了解染色体如何将它的指示在动粒的化学性质与结构上表现出来。
植物染色体的制片与观察以及核型分析
组员:郑石悦 陈雨佳 吴俊强
植物染色体的制片与观察
一.实验目的:
1.了解预处理,固定,解离,染色,烤片,及压片的步骤和作用。
2.掌握植物有丝分裂染色体常规制片技术。
3.观察有丝分裂过程中染色体的形态特征以及动态变化。
二.实验原理:
1.植物根尖分生组织的细胞有丝分裂比较旺盛,每天都有分裂高峰时期。
2.不同植物分裂高峰时期是不同的。大蒜和洋葱细胞的有丝分裂高峰时期通常在上午九点到
十一点。
3.把分裂时期的根尖用固定液固定,再经染色后压片,在显微镜下进行观察,就能看到处于
有丝分裂各时期的细胞和染色体。
4.预处理可以使染色体缩短变粗,易于计数。同时抑制细胞分裂过程中纺锤丝的形成,使更
多细胞停留在分裂中期。这时,染色体分散在整个细胞质中,有利于染色体的形态数目观察。
三.实验材料:
洋葱
实验用具:
显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,镊子 ,解剖针,恒温培养箱,恒温水浴箱,棉签,刀
片
试剂
:
95%乙醇,冰醋酸,盐酸,醋酸洋红染色液,秋水仙素,2甲苯
四.实验步骤:
1.材料的培养:洋葱置于盛有湿沙的托盘中,20~25度培养至根长1~2厘米时取材。取材时
使用解剖针及镊子。
2.预处理:
(1)化学药物处理:0.05%~0.2%秋水仙素水溶液在室温条件下处理2~4个小时(注意时间
不能过长,过长染色体会变得很短,不利于研究)
(2)冷冻处理:将根尖置于盛有冰雪混合物的烧杯中,保存于1~4度的冰箱20~24个小时
(化学药物处理对染色体有破坏。冷冻处理无破坏,对禾本科植物效果良好)
3.固定:将材料再用蒸馏水冲洗两次,转入卡诺氏固定液(乙醇和冰醋酸以三比一混合)中固
定24个小时(注意取材和固定时要在有丝分裂高峰期)。
4.解离:将根尖用蒸馏水冲洗后放入已经在60度恒温水浴箱中预热的1mol每升的盐酸中,
60度水浴约十分钟,当根尖的伸长区变透明而分生区呈米黄色或乳白色时即可取出,用蒸
馏水冲洗后备用。
5.染色及压片:取出根尖,去掉伸长区,留1~2mm的分生组织区滴一滴醋酸洋红染色液,
染色2~3分钟,然后盖上盖玻片,在酒精火焰上方加热至手背触摸盖玻片时感到微烫(酒精
灯加热的作用是1.软化细胞,易于压片 2.使细胞质颜色变浅,使染色体颜色反差加大,利
于观察 )。在盖玻片上盖上吸水纸,用左手大拇指和二拇指固定盖玻片两端,右手拿棉签垂
直敲击盖玻片几下,使材料分散。然后用右手大拇指用以按压盖玻片,将材料压成一层。
6.观察:将压好的片现在低倍镜下观察,找到处于分裂时期的细胞后,再转换到高倍镜下观
察染色体的形态特征,观察不同分裂时期的细胞即可了解染色体在整个细胞分裂时期的动态
变化特点。
核型分析实验