实验一 植物细胞减数分裂过程的观察

百合花粉母细胞减数分裂观察
一、实验目的
了解高等植物小孢子母细胞减数分裂的过程，观察减数分裂中染色体的动态变化。

学习并掌握植物细胞减数分裂染色体标本的制作方法。

二、实验材料
百合雄蕊（Lilium ）2n=24
三、实验原理
在植物的花粉形成过程中，花药内的一些细胞分化为小孢子母细胞（2n），每个小孢子母细胞经减数分裂产生4个小孢子（n）。

在适当的时期采集植物的花药，经固定、染色、压片等操作程序后，就可以在显微镜下看到细胞减数分裂过程中染色体的动态变化。

四、实验器具和药品
1.器具：镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、滤纸、显微镜等。

2.药品：无水乙醇、冰醋酸、卡宝品红、醋酸洋红等。

五、实验步骤
取材→固定→保存→花药剥离→染色→压片→镜检
关键步骤：
1.花药剥离时大、中、小花药都要有，量要充足。

2.固定：取出花药，用卡诺固定1-4小时，然后保存在70%酒精中，放在冰箱
内保存备用。

新鲜材料可直接观察。

3.镜检时要注意第一次分裂前期的不同时期。

六、预习内容
减数分裂各个时期的识别要点。

1.操作单一，不能充分激发学生的兴趣。
2.观察减数分裂各时期染色体变化时，需 观察多张装片，对比不明显。
3.实验中仅观察减数分裂过程，无法直观 的比较减数分裂和有丝分裂。
以百合花药作为实验材料，对原实验的改进：
1.制作百合花药的临时装片，进行观察， 既锻炼了学生的操作能力，又调动了学生实 验探究的兴趣。
五、实 验 结 果
六、对比分析
（一）探究减数第一次分裂与减数第二 次分裂的区别
减数第一次分裂
DNA
复制
着丝点
不分裂
染色体行为 同源染色体联会、分离
同源染色体
有
减数第二次分裂 不复制 分裂
染色单体分开 无
（二）探究减数分裂与有丝分裂的区别
有丝分裂
分裂的细胞 分生组织的细胞
分裂次数
分裂后的细胞 分裂前后细胞 中染色体DNA
只分裂一次
体细胞
母细胞与子细胞完 全相同
减数分裂 原始的生殖细胞
连续分裂两次
精子细胞或卵细胞 染色体、DNA的数目 都减少了一半
dna着丝点染色体行为同源染色体减数第一次分裂减数第二次分裂复制不复制不分裂分裂同源染色体联会分离染色单体分开分裂的细胞分裂次数分裂后的细胞分裂前后细胞中染色体dna有丝分裂减数分裂分生组织的细胞原始的生殖细胞只分裂一次连续分裂两次体细胞精子细胞或卵细胞母细胞与子细胞完全相同染色体dna的数目都减少了一半
34、38六组，取其花药用卡诺氏液处理2— 4小时，固定细胞形态。浸泡在体积分数为 70%的酒精中，并放在0——4℃冰箱里储存 备用。
二、漂洗 取固定后的花药，用蒸馏水漂洗后，剪
成花药切段。 三、染色和制片
用镊子将花药段放在载破片上反复挤压， 使花粉粒细胞完全溢出来，再用解剖针移去 残余花药壁。

5 压片：盖上盖玻片，在酒精灯上烤片。 然后固定盖玻片，用拇指适当、均匀地压几 下即可。
7 镜检：先在低倍镜下找到细胞，再换 成高倍镜仔细观察。
实验报告：
1 画出在显微镜下看到的减数分裂各时期 的图像；
2 在显微镜下注意区分花粉母细胞和药壁 细胞，说明它们有什么不同；
3 结合染色体的行为，说明减数分裂过程 中有哪些重要的遗传学事件发生？
实验2 植物细胞减数分裂 及染色体行为的观察
实验目的：
1 学习用植物花药制备减数分裂玻片标本的方 法；
2 了解高等植物减数分裂的细胞学特征，重点 掌握染色体的动态变化过程，为理解遗传学的基本 遗传规律奠定细胞学基础。
实验原理：
高等植物的花粉形成过程中，花药内的某些细 胞分化成小孢子母细胞，小孢子母细胞经过减数分 裂的两次分裂，最终形成4个单倍的小孢子。在适 当的时候采集植物的花蕾，进行固定、染色、压片 等过程，可以在显微镜下看到小孢子母细胞减数分 裂的过程和染色体的变化。
大葱要选取嫩绿饱满、总苞光滑的花蕾。
2 固定：将花序总苞剥去，放入卡诺氏 固定液中，室温下处理3小时后，经95%乙醇 洗后,于70%乙醇中冷藏保存。
3 分离花粉母细胞：冲洗后的花序取上、 中、下部各2个花蕾放在载玻片上，取出花 药，用解剖针反复挤压花药，最后将药壁残 渣去除干净。
4 染色：用改良苯酚品红染液染色 10~15min。
实验材料：
大葱、蚕豆、玉米等都是可以选择的材 料。本实验选用大葱的花药。
实验用品：
用具：显微镜、剪刀、镊子、解剖针、载玻片、 盖玻片、酒精灯、铅笔、吸水纸等。
药品：蒸馏水、卡诺氏固定液、45%醋酸、改 良苯酚品红染液等。
实验步骤：
1 取材：选取适当的花蕾是实验的关键, 不同植物材料的取材时间有所不同。（Why）

片上。用吸水纸吸去多余的保存液，用解剖针在三 个花蕾中各取一个花药，清除其他残余物。
用洁净的刀片或镊子压在花药上向一端轻轻抹 去，将花粉母细胞压挤出来，或者用大头针钝端直 接捣碎花药，把花粉母细胞(呈半透明胶状)在小范 围内涂成薄层。
10
4．染色 在涂好的载玻片上滴加一滴或半滴染液
(视滴管大小而定，由于花粉母细胞在压片过 程中特别容易随染液溢出，所以滴加染液宜 少不宜多)，静置染色8-10分钟，染色结束剔 除花药残体。
3
减数分裂的遗传学意义：保证了有性生殖生物个 体世代之间染色体数目的稳定性；为有性生殖过程中 创造变异提供了遗传的物质基础。
减数分裂细胞染色体制片取材以高等动、植物雄性 生殖分裂较为方便。在适当的时机采集动物精巢或植 物花蕾(花序)，经适当技术处理，压片就可在显微镜 下观察到细胞的减数分裂过程。
4
和方法。 2．通过观察进一步熟悉减数分裂的全过程及各个时 期染色体的动态变化和形态特征。
2
二 实验原理 减数分裂是进行有性繁殖的动植物性母细胞成
熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。 减数分裂过程中染色体复制一次，进行两次连续的 有丝分裂——减数第一次分裂（减数Ⅰ）和减数第 二次分裂（减数Ⅱ）；每次分裂都可分为紧密衔接 的前、中、后、末四个时期，以前期Ⅰ变化最为复 杂，又可分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和 终变期。通过减数分裂所形成的四分体细胞（或雌、 雄配子），其染色体数目只有体细胞的一半。
7
取材时间主要看植物生长发育的最适温度 而定。气温过低会影响减数分裂的正常进行， 这时取材细胞常常处于前期、末期等时期，而 终变期、后期、中期图像少；温度过高(30℃ 以上)时植株新陈代谢旺盛，减数分裂周期缩短， 核质粘连严重，也不易获得理想的制片和观察 效果。为了获得理想的减数分裂图像，取材时 间一般是上午8:00～10:00。