苗沐霖

觀察植物細(xì)胞有絲分裂是高中時(shí)期生物學(xué)科的重要實(shí)驗(yàn)之一，在實(shí)驗(yàn)中能夠讓我們清楚地觀察到植物細(xì)胞有絲分裂中不同時(shí)期展現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)，幫助提高我們對(duì)于有絲分裂的理解，提高生物學(xué)習(xí)興趣。本文分析了植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的描述和體會(huì)，希望能夠讓植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的變得更加完善和精準(zhǔn)。

植物細(xì)胞的有絲分裂是把母細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)，通過(guò)分裂的方式平均分配到兩個(gè)字細(xì)胞中的過(guò)程。母細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要是存在于細(xì)胞核的染色體上，在有絲分裂過(guò)程中，染色體形態(tài)并不是固定的，而是連續(xù)變化的，因此染色體的有絲分裂分為間期、前期、中期、后期等階段，不同的是其中染色體的差別比較大，因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)，能夠讓我們更加清晰的觀察和理解植物細(xì)胞有絲分裂的變化過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)材料選擇

大蒜根尖培養(yǎng)。想要看到染色體的行為變化，選擇材料是最關(guān)鍵的一步，材料選擇中需要考慮各種因素，例如說(shuō)洋蔥，生長(zhǎng)容易受到季節(jié)的影響，同時(shí)染色體的體積較小，因此在這次試驗(yàn)中我選擇了大蒜作為實(shí)驗(yàn)材料，大蒜的根尖細(xì)胞中染色體的體積比較大，便于觀察，同時(shí)培養(yǎng)期比較短，不用受到季節(jié)的限制。在室內(nèi)溫度15-26℃的環(huán)境中，大蒜根部生長(zhǎng)速度較快，首先把蒜瓣用鐵絲串號(hào)，放在裝滿水的韶陂上，這趟能夠讓大蒜的底部接觸到水面同時(shí)不會(huì)被水淹沒(méi)，然后把燒杯放到25℃的恒溫箱中，每隔六個(gè)小時(shí)就需要換睡衣次，不到兩天的時(shí)間，根部就會(huì)長(zhǎng)出根尖。必須要注意經(jīng)常換水，否則容易因?yàn)殛?yáng)氣不足導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢或者是腐爛。

取得大蒜根尖。不同的植物根尖細(xì)胞在同一天中分裂的時(shí)刻都各有不同，因此取材的時(shí)間也要根據(jù)不同的植物種類來(lái)選擇最佳的時(shí)間。大蒜的根尖細(xì)胞常溫一般是在18℃，在實(shí)驗(yàn)中我通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，早晨的10點(diǎn)左右大蒜根尖細(xì)胞的分裂比較旺盛，因此在跟腱成長(zhǎng)到2-3cm時(shí)我在上午10點(diǎn)進(jìn)行取材，取材長(zhǎng)度為3mm左右。

試驗(yàn)中根尖的固定和解離環(huán)節(jié)

想要軟化細(xì)胞壁，可以使用酸解或者是酶解，兩種方式都能夠很好的把細(xì)胞分散開(kāi)。酸解使用起來(lái)比較經(jīng)濟(jì)，同時(shí)效果也非常好，于是在試驗(yàn)中我選擇了用酸解來(lái)軟化細(xì)胞。按照生物課本的講解，我選擇的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液體，把這兩種液體用1：1的形式混合在一起，針對(duì)打算的根尖進(jìn)行解離，首先需要先把大蒜根尖進(jìn)行固定，這一步驟能夠把根尖細(xì)胞殺死，這樣根尖生長(zhǎng)分區(qū)的細(xì)胞就能夠固定在不同的生長(zhǎng)周期，避免了染色體在接力過(guò)程中發(fā)生狀態(tài)的變化。根尖的解離能夠幫助除去細(xì)胞中的果膠和纖維素，軟化細(xì)胞壁。根尖解離過(guò)程是都能夠順利進(jìn)行，直接影響到了染色的效果還有壓片時(shí)細(xì)胞是否能夠分散開(kāi)來(lái)，讓我們清晰地看到有絲分裂的效果。我先把取下來(lái)的根尖放入到固定液當(dāng)中，這樣把固定的時(shí)間設(shè)置為3-5個(gè)小時(shí)，選擇常用的FFA固定劑，固定好的材料可以放在70%的酒精溶液中保存。在解離過(guò)程中，一定要注意把握好街里的時(shí)間，如果解離的時(shí)間太短，細(xì)胞則不會(huì)完整的分散，如果解離時(shí)間太長(zhǎng)，根尖則會(huì)進(jìn)入完全的酥麻狀態(tài)，無(wú)法進(jìn)行詳細(xì)觀察。解離液選擇使用15%的鹽酸來(lái)代替10%的鹽酸，能夠有效縮短接力實(shí)踐。把固定好的大蒜根尖取出來(lái)，永清數(shù)進(jìn)行沖洗，干凈之后放入到培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿中放入15%的鹽酸離析液，解離時(shí)間為5分鐘即可，等待根尖已經(jīng)變成了白色略帶透明，這時(shí)候的根尖壓片效果才會(huì)呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)。

染色。為了能夠觀察出細(xì)胞核中染色體的形態(tài)變化過(guò)程，需要使用染色液，針對(duì)染色體進(jìn)行著色，DNA呈現(xiàn)的是酸性，所以需要使用堿性染料，在染色實(shí)驗(yàn)中，我加入了1%的龍膽紫溶液和少量的10%醋酸，這時(shí)候的溶液就呈現(xiàn)出了限量的紫色，這樣調(diào)配出來(lái)的染色劑，醋酸起到了一定的分色作用，能夠幫助加強(qiáng)細(xì)胞核和軟色提的選擇性著色，有效避免細(xì)胞核中被染成一片深紫色，幫助我們更好的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。先用鑷子把大蒜的根尖取出來(lái)，在經(jīng)過(guò)清水清洗，之后放在在玻璃片上，去掉根尖前端的烏白色的根管，然后用聶子尖把打算的根部捏碎，再用之前調(diào)配好的染色劑進(jìn)行染色，這樣的好處是能夠讓大多數(shù)的細(xì)胞都能夠充分的得到染色。五分鐘之后染色結(jié)束。先需要蓋上蓋玻片，再用2層吸水紙同樣蓋在玻璃片上，用木質(zhì)輕輕地?cái)D壓，這樣能夠讓跟家細(xì)胞均勻的呈現(xiàn)出擴(kuò)散的片狀，吸水紙能夠幫助把四周出現(xiàn)的多余水分吸收掉，這樣就能夠在顯微鏡下進(jìn)行詳細(xì)的觀察了。

觀察。觀察階段，先用10倍的物鏡進(jìn)行觀察，找到呈現(xiàn)出正方形的、排列狀態(tài)比較密集的分生區(qū)細(xì)胞，在找到分布比較均勻、染色效果比較好、分裂細(xì)胞比較多的區(qū)域。通過(guò)仔細(xì)的觀察之后，把需要觀察的細(xì)胞轉(zhuǎn)移到物鏡視野的中間，然后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，選擇40倍的物鏡，調(diào)整好細(xì)準(zhǔn)焦螺旋直到能夠清晰的觀察到細(xì)胞。輕輕地移動(dòng)裝片，就能夠觀察到整個(gè)植物細(xì)胞有絲分裂的各個(gè)時(shí)期的各個(gè)形態(tài)特點(diǎn)了。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取材和固定的時(shí)間比較長(zhǎng)，需要6個(gè)小時(shí)以上，因此是在課后完成的，解離、染色和觀察是在課堂上完成的，解離和染色的時(shí)間用了10-12分鐘，能夠在過(guò)程中充分的尋找、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂狀態(tài)。我發(fā)現(xiàn)按照課本中的面熟規(guī)定的2-3mm對(duì)根尖進(jìn)行剪出，得到的根尖乳白色的箭頭在解離處理中已經(jīng)有所軟化，如果在進(jìn)行后期的染色和解離環(huán)節(jié)有可能會(huì)破壞根尖的細(xì)胞形態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)的話，有可能對(duì)于整個(gè)觀察實(shí)驗(yàn)的效果產(chǎn)生一定的影響，因此我認(rèn)為可以再剪取實(shí)驗(yàn)材料根尖是適當(dāng)?shù)念A(yù)留出一定的長(zhǎng)度，擴(kuò)大到5-6mm。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出，植物細(xì)胞的有絲分裂活動(dòng)是有節(jié)律性的，受到了實(shí)踐的制約，帶不同的實(shí)踐當(dāng)中，細(xì)胞分裂活動(dòng)最旺盛的時(shí)間是上午的10-11點(diǎn)之間，因此在不同的時(shí)間中取得的大蒜根尖制作出來(lái)的觀察結(jié)果肯定效果也不同。