有絲分裂裝片的制作與觀察實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)材料的選取及作用

1.剪取根尖是否需要選擇時(shí)間？

提示：需要。一般在上午10時(shí)至下午2時(shí)左右，此時(shí)分生區(qū)細(xì)胞分裂旺盛。

2.為何要控制解離時(shí)間？

提示：若解離時(shí)間過短，細(xì)胞在壓片時(shí)不易分散開；若時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致解離過度，無法取出根尖進(jìn)行染色和制片。

3.教材上做實(shí)驗(yàn)時(shí)先漂洗后染色，順序能否顛倒？

提示：順序不能顛倒，否則解離液中的鹽酸會(huì)干擾染色效果。

4.染色時(shí)應(yīng)注意什么問題？

提示：染色時(shí)，染色液的濃度和染色時(shí)間必須掌握好，應(yīng)注意染色不能過深，否則不能正常觀察細(xì)胞圖像。

5.壓片時(shí)為何要用力恰當(dāng)？

提示：若用力過重，則會(huì)將組織壓爛；若用力過輕，則細(xì)胞未分散。二者都將影響觀察。

(1)顯微鏡下觀察到的都是死細(xì)胞，不能看到細(xì)胞分裂的動(dòng)態(tài)變化，若視野中找不到某一時(shí)期的細(xì)胞，可通過移動(dòng)裝片在鄰近區(qū)域中找。(2)顯微鏡下觀察到間期細(xì)胞數(shù)目最多，中期最少。原因是間期歷時(shí)最長(zhǎng)，中期歷時(shí)最短。(3)中期染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰，是觀察染色體的最佳時(shí)期。實(shí)驗(yàn)原則：實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性原則科學(xué)性原則是指設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)無論在理論上還是在操作上必須具有科學(xué)性，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)原理的科學(xué)性：必須是經(jīng)前人總結(jié)或檢驗(yàn)得出的科學(xué)理論。(2)選材的科學(xué)性：要求既要保證實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，又要保證容易操作。(3)方法的科學(xué)性：選擇的變量要準(zhǔn)確，對(duì)照要合理，條件的控制要到位，實(shí)驗(yàn)步驟要有一定的順序，注意實(shí)驗(yàn)步驟的關(guān)聯(lián)性和實(shí)驗(yàn)操作的程序性。(4)現(xiàn)象觀察的科學(xué)性：有些實(shí)驗(yàn)發(fā)生的反應(yīng)不可見，這就需要把不可見的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可見的現(xiàn)象，需要科學(xué)轉(zhuǎn)化并使結(jié)果易于衡量，找到合適的衡量指標(biāo)。(5)結(jié)果處理的科學(xué)性：對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象首先記錄，然后進(jìn)行整理，以全面和便于分析的方式如表格、曲線、柱形圖等表現(xiàn)出來。(6)結(jié)論表達(dá)的科學(xué)性：把實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析得到結(jié)論，需要用準(zhǔn)確恰當(dāng)簡(jiǎn)明的語(yǔ)言表達(dá)出來，才能成為科學(xué)的結(jié)論。在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”的實(shí)驗(yàn)中遵循的科學(xué)性原則，分析如下：

(1)染色體染色時(shí)必須用堿性染料，如龍膽紫溶液或醋酸洋紅液，因?yàn)槿旧w能被堿性染料著色，這體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性。

(2)實(shí)驗(yàn)選擇的材料是根尖，而不是葉的表皮細(xì)胞，因?yàn)楦獾姆稚鷧^(qū)細(xì)胞不斷進(jìn)行有絲分裂，而表皮細(xì)胞不進(jìn)行細(xì)胞分裂，這體現(xiàn)了選材的科學(xué)性。

(3)裝片制作的步驟必須是解離→漂洗→染色→制片，順序顛倒或缺少，實(shí)驗(yàn)均不能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性。

(4)觀察裝片時(shí)必須先用低倍鏡觀察，然后用高倍鏡觀察，這體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察的科學(xué)性。

(5)要真實(shí)地畫出細(xì)胞分裂圖像，絕不能模仿教材中的模式圖。要準(zhǔn)確地?cái)?shù)出各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目，并計(jì)算出各時(shí)期的細(xì)胞所占的比例，這體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性。

(6)對(duì)細(xì)胞周期中各時(shí)期長(zhǎng)短的分析，需要用準(zhǔn)確的語(yǔ)言進(jìn)行表述，這體現(xiàn)了結(jié)論表達(dá)的科學(xué)性。1.在觀察植物根尖細(xì)胞的有絲分裂和花生子葉細(xì)胞內(nèi)脂肪鑒定的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，共同點(diǎn)是()A.都需要對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行染色B.都需要使用解離液進(jìn)行解離C.提高溫度都將使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加明顯D.實(shí)驗(yàn)全過程都要使實(shí)驗(yàn)材料保持活性【解析】選A。觀察植物根尖細(xì)胞的有絲分裂中需用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液對(duì)染色體進(jìn)行染色，觀察花生子葉細(xì)胞內(nèi)脂肪的實(shí)驗(yàn)用蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液對(duì)脂肪進(jìn)行染色；前一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要解離使細(xì)胞分散開；兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都不需要加熱；兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都不需要用活體材料。2.(2010·天津高考)在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，以下操作和結(jié)論正確的是()A.剪取5cm根尖，用酒精和吡羅紅混合液解離染色B.如圖是高倍顯微鏡下調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋看到的視野C.持續(xù)觀察，視野中的K細(xì)胞將分裂成兩個(gè)子細(xì)胞D.視野中，N細(xì)胞的染色體數(shù)目是M細(xì)胞的一半【解析】選B。在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)剪取洋蔥根尖2mm～3mm，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液(1∶1)解離，漂洗后再用0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)染色，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。在解離時(shí)，根尖細(xì)胞已被殺死，即使持續(xù)觀察，視野中的K細(xì)胞也不會(huì)分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，所以C項(xiàng)敘述不符合實(shí)際。視野中，N細(xì)胞處于有絲分裂后期，M細(xì)胞處于有絲分裂中期，N細(xì)胞的染色體數(shù)目是M細(xì)胞的2倍，D項(xiàng)錯(cuò)誤。圖中的圖像確實(shí)為高倍顯微鏡下觀察到的圖像，可用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)使視野中物像清晰，B項(xiàng)敘述正確。3.有一位同學(xué)做根尖有絲分裂實(shí)驗(yàn)，在顯微鏡中觀察到的圖像如圖所示。造成這種情況的原因可能是()①取材位置不合適②取材時(shí)間不合適③制片時(shí)壓片力量不合適④解離時(shí)間不合適⑤視野選擇不合適A.②③B.②⑤C.①②⑤D.①③④【解析】選C。解答本題需要明確的問題：①材料選取的位置及時(shí)間；②裝片的制作方法；③顯微鏡下如何選擇要觀察的物像。觀察圖像可知，細(xì)胞多處于未分裂狀態(tài)，故可能取材時(shí)間不合適，細(xì)胞分裂不旺盛；視野中有一些細(xì)胞為長(zhǎng)方形，可能取自伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞，因此可能取材位置不合適，應(yīng)取分生區(qū)細(xì)胞；也有可能是視野選擇不當(dāng)，沒有找到要觀察的物像視野；視野內(nèi)細(xì)胞均分散開，故不可能為③④所述原因。4.關(guān)于觀察洋蔥根尖有絲分裂實(shí)驗(yàn)中漂洗的說法中，正確的是()A.洗去根尖表面的解離液，以便繼續(xù)實(shí)驗(yàn)B.洗去根尖細(xì)胞內(nèi)部的鹽酸，避免解離過度和便于染色C.洗去鹽酸和酒精，從而恢復(fù)細(xì)胞的活性，以便觀察細(xì)胞的連續(xù)分裂D.不進(jìn)行漂洗，也不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果【解析】選B。漂洗的目的是洗去細(xì)胞內(nèi)部的鹽酸，這樣做一是可避免解離過度，二是若不洗去鹽酸，堿性染料會(huì)和細(xì)胞質(zhì)中的鹽酸結(jié)合在一起，從而無法分清細(xì)胞中的染色體和細(xì)胞質(zhì)，它們都會(huì)被染成深色。若僅為洗去根尖表面的解離液，沖洗即可，用時(shí)不必10min。解離時(shí)已將細(xì)胞殺死，不會(huì)再恢復(fù)活性。由此可見，若不漂洗，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5.用洋蔥為材料，觀察植物細(xì)胞的有絲分裂：(1)洋蔥根培養(yǎng)時(shí)，由于沒有經(jīng)常換水，結(jié)果出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，其原因是______________________________________________________________________________________________。(2)制作裝片時(shí)，某學(xué)生用1%鹽酸在30℃下把根尖解離15分鐘，然后漂洗、染色、壓片，結(jié)果觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)裝片內(nèi)細(xì)胞沒有分開，其原因是___________________________________。(3)觀察裝片時(shí)，一個(gè)視野中處于什么時(shí)期的細(xì)胞最多?___________________________________________________。(4)如果在培養(yǎng)根尖時(shí)，用適當(dāng)濃度的秋水仙素處理，然后按實(shí)驗(yàn)步驟操作，就能發(fā)現(xiàn)某些細(xì)胞有絲分裂期與正常細(xì)胞不同，這些細(xì)胞的變化是_______________________________?！窘馕觥?1)不經(jīng)常換水，水中氧氣減少，根部細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，而微生物的大量繁殖也使水質(zhì)受到污染，這些都不利于根尖生長(zhǎng)。(2)解離所用鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)是15%，濃度太低解離不充分。(3)由