植物細胞分裂和植物分生組織實驗

2.  掌握植物細胞有絲分裂和減數分裂各時期的特征；掌握分生組織的結構特點。

洋蔥根尖                                                                  鴨跖草                                                                  大蒜苗                                                                  永久制片                                                                  油菜莖尖                                                                  新鮮莖段                                                                  胡桃                                                                  刺槐枝條                                                                  小麥幼莖                                                          

冰醋酸                                                                  醋酸洋紅                                                                  龍膽紫                                                                  醋酸                                                                  碘化鉀                                                                  番紅水                                                          

顯微鏡                                                                  水杯                                                                  剪刀                                                                  培養皿                                                                  燒杯                                                                  指形管                                                                  滴管                                                                  載玻片                                                                  蓋玻片                                                                  吸水紙                                                                  酒精燈                                                                  刀片                                                                  鑷子                                                                  解剖針                                                                  紗布                                                                  毛筆                                                          

植物細胞在進行生長發育過程中，不斷地進行細胞分裂，增加細胞的數目。植物細胞分裂的方式有有絲分裂、無絲分裂、減數分裂三種，其中最普遍、最常見的是有絲分裂。

1.  植物有絲分裂的觀察

（1）有絲分裂是真核細胞最普遍的細胞分裂方式。

由于細胞分裂過程出現了染色體和紡錘絲，而取名有絲分裂，又叫間接分裂。

有絲分裂過程復雜，包括核分裂和胞質分裂兩個步驟。人們為了解說上的方便，通常把核分裂劃分成間期、前期、中期、后期和末期。但實際上核分裂是一個連續的過程，各時期中間有一系列過渡狀態，在實驗過程中應仔細觀察、理解。

（2）將洋蔥置于水杯中，水面剛好接觸洋蔥的鱗莖盤的基部，3-4天后洋蔥便可長出白根。根長度達到1-1.5厘米便可剪取使用。

將剪取的根尖置于冰醋酸—酒精固定液中，在室溫下固定2-24小時，可將材料固定。固定的材料如不及時使用，可以經過50％的酒精到70％的酒精中各半小時，再換70％酒精保存備用。

將固定的材料置于酒精一濃鹽酸的解離液中10-20分鐘，使根尖的胞間層離析。如用新鮮材料，可取材后直接置于解離液中，可同時起到固定和解離作用。解離時間的長短，視材料而定，洋蔥或小麥解離時間可稍長，蠶豆解離時間可稍短。但應注意各種材料的解離時間都不能過長，否則不易染色。

解離后再換酒精一冰醋酸固定液中5-10分鐘，可起到細胞壁軟化的作用（即再腐蝕細胞壁）。

然后洗去固定液，將材料放置在指形管或小燒杯中換水洗4-5次，洗凈鹽酸，利于染色。

將材料置于載玻片上，切去延長區和根冠部分，留根尖的分生部位約1 mm，加1滴醋酸洋紅染液，放置10分鐘，待根尖染至暗紅色，加蓋玻片，將吸水紙或紗布放在蓋玻片上面，左手按住載玻片，用右手拇指在吸水紙或紗布上，對準根尖部位施加壓力，將根尖材料壓成一均勻的薄層。壓力要適當，使細胞和染色體能散開即可，過力有可能使染色體破壞。為了增加染色效果，可將載片在酒精燈上微微加熱。

最后可在蓋玻片的一側滴一滴清水，用吸水紙從蓋玻片的對側將水吸進蓋玻片內便可鏡檢觀察。在觀察過程中移動載玻片，注意檢查，可在不同的視野中找到有絲分裂的各個時期。

此實驗也可用1％的龍膽紫染色1分鐘后，用20％醋酸（50％酒精配制）洗幾秒鐘后制片觀察，可見染色體為藍紫色。

2.  植物細胞無絲分裂的觀察

無絲分裂有多種形式，最常見的是橫縊式分裂，細胞核先拉長，然后在中間縊縮最后斷裂成兩個子細胞核。在示范顯微鏡下觀察鴨跖草或大蒜幼苗葉鞘表皮臨時裝片，了解植物細胞無絲分裂現象。

3.  植物細胞減數分裂的觀察減數分裂是植物進行有性生殖時發生的細胞分裂，細胞分裂過程與有絲分裂相似，但細胞連續分裂兩次，染色體只復制一次，因此，一個母細胞分裂成四個子細胞，子細胞的染色體數目只有母細胞染色體數目的一半。

觀察植物細胞減數分裂時二分體和四分體時期的永久裝片，了解植物細胞減數分裂的現象。

二、植物分生組織

分生組織是由具有旺盛的分裂機能的細胞所組成的，見于植物體生長的幼嫩部位。依其在植物體中的位置不同可分為頂端分生組織、側生分生組織和居間分生組織三種類型。

1.  頂端分生組織的觀察

剪取2 mm長的一段洋蔥根尖，將剪下的根尖沿縱軸從正中切成二半，置于1：1的濃鹽酸和酒精（95％）混合液中5分鐘，殺死、固定并離析材料。

離析后用水沖洗10分鐘（將材料侵在水中涮洗幾次即可），然后將根尖放在載玻片上，加一滴醋酸洋紅試劑（或碘液），用小刀輕輕壓散根尖細胞，20分鐘后細胞核便可著色，吸去多余染料，加一滴清水制片。

先置于低倍鏡下觀察，可以看到根尖的先端一個帽狀的結構，是由許多排列疏松的細胞組成，叫根冠。在根冠的內方，就是根尖的頂端分生組織。

再轉換高倍鏡，就可以觀察到細胞間排列緊密，無孔隙存在，細胞的形狀幾乎等徑。細胞壁很薄，細胞質稠密，液泡很小。細胞核在細胞的比例上較大，居于細胞中央，具有不斷分裂的能力。由于這部分細胞的不斷分裂，引起根尖的頂端生長。如果用油菜或其他植物的莖尖縱切片來觀察，除莖尖外圍無根冠一類組織而代之以葉原基和幼葉之外，頂端分生組織的形態特點也類似。

2.  側生分生組織

取蠶豆或苜蓿新鮮莖段，作徒手橫切制片（用1％番紅水溶液染色，或作成番紅-快綠雙重染色的永久玻片標本），置于顯微鏡下觀察，可見到排列成環狀的維管束，在維管束的木質部（切片中，近莖的中心部分，被番紅染成紅色的部分）與韌皮部（與木質部相對的一端，如用快綠染色，則被染成綠色或深綠色）之間，可清楚地看到幾層扁平的細胞，排列也較緊密，這就是形成層細胞。其細胞分裂的結果，可使莖加粗，故名側生分生組織。如具有次生生長的植物。

（1）根為材料，同樣可看到類似的情況，而使根加粗。

為了更仔細的觀察到形成層細胞的特點，可取胡桃、刺槐枝條，將其樹皮剝下，用刀片或鑷子在樹皮或木質莖干的新鮮傷面上撕下或切下極薄的一層，作臨時切片，置于顯微鏡下觀察，可以看到形成層細胞縱向的形態，有二種，一為紡錘狀原始細胞，另一為幾乎等徑的射線原始細胞。紡錘狀原始細胞，其長比寬可大幾倍或許多倍，同時細胞內具有明顯的液泡。



（2）取刺槐或其他樹種的老枝，作徒手橫切片，用1％番紅水溶液臨時封片鏡檢，可觀察到在莖切片的邊緣亦有幾層扁平形的細胞，排列整齊而又緊密，是次生保護組織—周皮，其中染成紅色、細胞無內含物的死細胞，為木栓層。在木栓層內方有層顏色淡而扁平的細胞為木栓形成層，是另一種側生分生組織。它的細胞分裂活動結果形成木栓層和栓內層，組成周皮。

3.  居間分生組織

取玉米或小麥幼莖，作徒手縱切片臨時封片觀察或取已制成的永久切片，于顯微鏡下觀察。注意在節間基部有一些體積較小、排列比較緊密、具有分生能力的細胞群，這就是居間分生組織。

它的活動結果，是使禾谷類作物拔節的主要原因。