人教版高中生物必修1实验三 观察植物细胞的有丝分裂

实验三 观察植物细胞的有丝分裂

Ⅰ实验程序

一、实验原理

在植物体中，有丝分裂常见于根尖、茎尖形成层等分生组织的细胞。

根尖分生区细胞的特点是:在形状上呈正方形,在位置上排列紧密,在状态上有的细胞正在分裂。

高等植物细胞有丝分裂的过程分为分裂间期和有丝分裂的前期、中期、后期、末期。可以用高倍显微镜观察植物细胞有丝分裂的过程，根据各个细胞内染色体（or 染色质）的变化变化情况,识别该细胞处于有丝分裂过程及哪个时期。

细胞核内染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。

15%HCl能够杀死和固定细胞、溶解细胞间质。

最容易找中期（染色体的着丝点排列在细胞中央赤道板上）；后期染色体移在两极；末期两个新核正在形成；前期染色体分布散乱；间期细胞核大，细胞质浓。

二、目的要求

1.观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。

2.初步掌握制作洋葱根尖有丝分裂装片的技术。

3.初步掌握绘制生物图的方法。

三、材料用具试剂

1.材料:洋葱（可以用蒜、葱代替）。

2.用具:显微镜/载玻片/盖玻片/玻璃皿3个/镊子/剪刀/滴管。

3.试剂:质量分数为15%HCl、体积分数为95%的C2H5OH溶液、质量浓度为0.01g/mL龙胆紫溶液（or 醋酸洋红液）。

四、重点难点

重点:有丝分裂过程中各个期的特征、各期图形的辨认，有丝分裂实验过程。

难点:观察有丝分裂实验过程中应注意的问题。

五、实验步骤（录象观察）

1.洋葱根尖的培养和取材（上午11:00）

2.制装片（解离→漂洗→染色→制片）

3.观察

①低倍镜找分生区；

②高倍镜观察各个时期。

六、结论:

在显微镜的一个视野中看到的细胞，多数处于细胞有丝分裂的间期，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%～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分裂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。

Ⅱ 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，代谢产物增多和矿质素的减少；此外，还由于根细胞的呼吸不断产生CO2，使水中H2C03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。一般一天至少一次，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分裂最活跃的时间，一般在上午1l点左右。如果因气温影响或不在上述时间做实验的话，可以在细胞有丝分裂最盛时取材，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70%乙醇冲洗几次，再放人盛有70%乙醇的小广口瓶中保存。注意要等根尖长到1～5cm时才能切取，而切取的洋葱根尖长度是2～3mm。这是因为，根据实验得知，根长到1～5cm时，根的长势最佳，此时细胞分裂最旺盛，容易找到不同时期的分裂图像。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）开始算起向上的距离，这个长度已将分生区包括了进来。若长度过长，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人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，一是避免压碎和污染盖玻片。二是使压力均匀，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。

Ⅲ 随堂演练、

1.一条染色体经复制形成有姐妹染色体单体的正确形态是（ ）

2.经过漂洗的洋葱根尖放入盛有1%（即质量浓度为0.01g／mL）龙胆紫溶液的玻璃皿中染色，被染色的细胞构造是（ ）

A.整个细胞 B.细胞核

C.核仁 D.染色质和染色体

3.右图是一学生绘出的某高等植物的细胞分裂图像。

其中错误的是（ ）

A.a和b

B.c和d

C.b和d

D.e和f

4.洋葱根尖有丝分裂装片的制作步骤是（ ）

A.解离→漂洗→染色→制片 B.解离→染色→漂洗→制片

C.染色→漂洗→解离→制片 D.染色→制片→解离→漂洗

5.细胞有丝分裂过程中，DNA分子的复制和分离发生在（ ）

A.间期和末期 B.前期和后期 C.间期和中期 D.间期和后期

参考答案:1.C 2.D 3.C 4.A 5.D

Ⅳ 课后作业

1.实验报告册（实验四）

2.能力提高练习

（1）下列可以用来观察植物细胞有丝分裂的是 （ ）

A.番茄果实 B.洋葱鳞片叶 C.洋葱根尖 D.叶表皮细胞 （2）做洋葱根尖有丝分裂临时装片时，根尖要放入盐酸中解离，解离的目的和盐酸的浓度分别是 （ ）

A.使根细胞分离和0.1% B.使根细胞分离和0.01%

C.使根尖细胞分离和1% D.使根尖细胞分离和15%

（3）做洋葱根尖有丝分裂临时装片时要进行染色，染色的目的是为了 （ ）

A.辨认染色体 B.辨认细胞核 C.辨认细胞质

D.辨认分生区细胞

（4）在本实验中，先用低倍镜观察，需要找出 （ ）

A.根毛区 B.伸长区 C.根冠 D.分生区

（5）一同学观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时发现被观察的材料边缘为浅蓝色，中间为白色，下列有关对这一现象的分析，正确的是 （ ）

A.染色时间过长 B.染色时间过短 C.解离不充分 D.漂洗不彻底

（6）洋葱根尖分生区细胞有丝分裂末期，在细胞中央位置出现的结构及其与此结构向四周扩展为细胞壁有关的细胞器是 （ ）

A.赤道板和高尔基体 B.细胞板与中心体

C.细胞壁和高尔基体 D.细胞板与高尔基体

（7）马蛔虫受精卵有丝分裂、洋葱根尖分生区细胞有丝分裂差别的最根本原因是 （ ）

A.前者细胞为圆球形，后者为正方形

B.前者细胞中有中心体，后者细胞具有细胞壁

C.前者由精子和卵细胞结合而成，后者则是有丝分裂形成的后代细胞

D.前者细胞中无高尔基体，后者细胞中有高尔基体

（8）有丝分裂中期细胞的核、质分裂相的典型特征是 （ ）

A.纺锤体结构形成 B.染色体的形态和数目易于辨别

C.染色体的着丝点与牵引丝相连接 D.染色体呈有序排列在纺锤体中央的赤道板上

（9）下面的示意图中，表示根尖生长点后期细胞分裂相的是 （ ）

（10）用光学显微镜观察有丝分裂过程，参照下表应选择下列哪种植物作为最佳实验材料

植物种别 细胞周期时间（小时）

分裂间期 分裂期 合计

A物种 10.6 0.4 11

B物种 18 0.5 18.5

C物种 16.5 2 18.5

D物种 10.4 2.3 12.7

（11）细胞在进行正常的有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者的数量比为1∶2∶2时，该细胞所处的时期是 （ ）

A.中期或后期 B.后期或末期 C.前期或末期 D.前期或中期

（12）有丝分裂中期细胞与后期细胞的划分标志是 （ ） A.着丝点分裂、染色单体分开 B.细胞内染色体数目加倍

C.子染色体分别移向两极 D.子染色体间出现中间丝

（13）用显微镜的一个目镜分别与4个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图所示。如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多 （ ）

（14）用洋葱为实验材料，观察植物细胞的有丝分裂。

①培养洋葱根尖时，如果没有经常换水，常会出现烂根现象，原因是 。

②制作装片时，如果用质量分数为10%的盐酸在10℃下解离5分钟，然后按正常要求进行漂洗、染色、制片。结果在观察中，发现根尖细胞没有较好地分散开，原因是 。

③观察装片时，分生区细胞中处于哪一时期的细胞最多 ，原因是 。

④如果你观察的某细胞物像在视野的右上方，要把细胞物像移到视野中央，应把玻片向

方移动。

⑤制片的操作要求是所制装片中无气泡，细胞要分散开，为此采取的措施是：

。

参考答案:

1（略）

2（1）C （2）D （3）A （4）D （5）B （6）D （7）B （8）D （9）D （10）D （11）D （12）A （13）D （14）①水中氧气不足，根尖细胞进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞 ②解离液不合要求，特别是盐酸的质量分数太低（应为15％） ③间期，细胞在间期的时间最长 ④右上 ⑤加一滴清水于载玻片中央，将染色后的洋葱根尖放在载玻片上清水中，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片，注意尽可能不产生气泡（斜向慢慢放下），在盖玻片上加载玻片后用手轻压。