植物生理学实验二 植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的观察.pptVIP

一、实验目的1.学习和掌握根尖细胞压片技术2.观察有丝分裂过程中染色体的形态特征和动态变化二、实验原理细胞分裂是生物个体生长和生命延续的基本特征。有丝分裂是植物个体生长和分化的基础，是植物细胞增殖的主要方式，在有丝分裂过程中，每次核分裂前必须进行一次染色体的复制。在分裂时，每条染色体分裂为两条子染色体，平均地分配给两个子细胞，这样就保证了每个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色体。高等植物有丝分裂主要发生在根尖、茎尖生长点及幼叶等器官的分生组织(分生区)，其中根尖是最常用的材料：①根尖取材容易，操作和鉴定也比其它器官与组织方便；②实验室内采用种子萌发后所长出的新鲜幼嫩根尖，不受植物生长季节的影响和限制，并且可以大量获得；③对于某些珍贵而又稀少的试验材料，取用自然条件下生长植株的根尖，比取用茎尖、花器等对材料的伤害要小得多；④采用实验室内种子发根，切取根尖后的种苗通常还可以进行正常种植，利于后续研究进行。有丝分裂期在整个细胞周期中所占的时间相对较短，有丝分裂制片的主要目的是进行染色体鉴定，希望观察到更多分裂相，尤其是分裂中期相，通常要对材料进行不同的预处理。预处理主要通过抑制和破坏纺锤丝的形成来获得更多的中期分裂相；同时，预处理还可改变细胞质的粘度，促使染色体缩短和分散，便于压片和观察。常用的预处理有物理法、化学法、混合处理法等。植物细胞的细胞壁对细胞形态和结构起支撑和保护作用，分生组织的细胞壁结构将分生细胞结合成一个整体，因此在压片之前需要采用适当方法软化或部分分解细胞壁使细胞间易于分离，这一操作称为解离。同时，解离也可适当清除部分细胞质，使细胞质背景趋于透明化，便于观察染色体。常用的解离方法主要有酸解法和酶解法。酸解法：步骤简便、容易掌握。根尖分生组织经过酸解和压片后，都呈单细胞，但大部分分裂细胞的染色体还包在细胞壁中间。酸解法广泛用于染色体计数、核型分析和染色体畸变的观察及相关分析。酶解法常用于染色体显带技术或姊妹染色单体交换研究。通过解离和压片，分生细胞的原生质体能够从细胞壁里压出，使染色体周围不带有细胞质或仅有少量细胞质，让后续制片处理直接作用于染色体。三、实验材料大蒜(Aillumsativum,2n=2x=16)根尖四、实验器具、试剂显微镜、小烧杯、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸0.1％秋水仙碱，或饱和对二氯苯溶液，卡诺氏固定液，改良石炭酸品红染液，离析液五、实验步骤1．根尖培养将大蒜置于盛清水的小烧杯口上，使根茎部与水接触，然后转移到25~28℃的条件下培养。待根尖长到2cm左右时，在上午9:00~10:00剪取根尖约1cm备用。2．预处理将剪下的根尖立即放入0.1％秋水仙碱或饱和对二氯苯水溶液中，以药液浸没根尖为度，处理3~4h。抑制和破坏纺锤丝的形成，使根尖细胞延迟其染色体的分离，增加中期分裂相，并使染色体分散于细胞中，以便观察计数。3．固定材料经预处理后，用流水冲洗，然后投入卡诺液Ⅰ（3份乙醇∶1份冰乙酸，现配现用）中固定20~24h，用70％的乙醇洗两次，转入70％乙醇中保存备用。（固定的目的是将材料迅速杀死，并使染色体形态、结构尽可能保持不变和便于染色。）4．解离常用酸解法：从70％乙醇中取出固定好的根尖→流水冲洗5min→吸水纸吸干→放入盛有适量离析液的小烧杯中→解离1.5min。5．冲洗、改良石炭酸品红染色：解离后材料水洗5min并吸干，取1个根尖的乳白色分生组织于载玻片上夹碎捣烂，滴加1~2滴染液，染色10~15min，压片。6．压片在经染色的材料上加一滴染液，盖上盖玻片，覆一层吸水纸，用带橡皮头的铅笔垂直敲打，或以拇指垂直紧压盖片(注意勿使盖片搓动)，使材料分散压平，便于观察。7．镜检通常染色清晰而又分散得很好的分裂相只是少数，因此压片后要认真仔细地进行镜检。先在低倍镜下寻找有分裂相的视野，再用高倍镜仔细观察、记数或拍照。调节可变光栏与反光镜，使光线明暗合适，视场亮度适中。（注意观察有丝分裂全过程的染色体形态变化，找出染色体分散好的中期细胞进行染色体计数，对好的分裂图像作上标记，以便再观察。）