洋葱根尖细胞有丝分裂的研究

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引言

单子叶植物具有大的染色体，在实验中可以清楚地观察到。根尖处的分生组织为研究有丝分裂过程提供了良好的来源。洋葱是具有大型染色体的单子叶植物，因此其根尖被用于研究。

目的

细胞分裂对于细胞的成熟、生长、组织的维持、细胞的修复等都至关重要。本实验的目的是通过制作洋葱根尖装片来研究和展示有丝分裂的过程。

实验的主要理论

为了细胞的成熟、生长、组织的维持、修复和合成，细胞分裂是必不可少的。细胞分裂有两种类型，一种是有丝分裂，另一种是减数分裂。

有丝分裂的不同阶段

前期是有丝分裂的第一个阶段，在此阶段细胞开始分裂。在这个阶段，染色体开始螺旋化和加粗。随着过程的进行，核仁逐渐缩小和消失，核膜也开始解体。在前期最后阶段，纤维开始聚集形成纺锤体。

在中期，染色体首先变得更粗。然后，每条染色体的两条染色单体变得清晰可见。所有染色体都通过着丝点附着在纺锤体纤维上。染色体在细胞中央排成一行。在后期，每对染色单体从着丝点分离，并通过纺锤体纤维移向细胞的两极。在这个阶段，细胞膜也开始在细胞中央收缩。

有丝分裂的最后一个阶段称为末期。在这个阶段，染色单体到达细胞的两极。

图 1：有丝分裂的不同阶段

纺锤体开始消失。由于子染色体解螺旋，染色质纤维开始形成。由于核仁和核膜的形成，在细胞的两极形成了两个子核。这是细胞分裂或胞质分裂过程的最后阶段。

有丝分裂结束后，下一个阶段称为间期。间期也是细胞周期的非分裂期，介于两个连续的细胞分裂之间。在许多情况下，细胞大部分时间都处于间期。它包括 G1 期、S 期和 G2 期。

所需材料

实验所需的材料包括：

• 复式显微镜

• 载玻片

• 刀片

• N/10 盐酸

• 针

• 酒精灯

• 滴管

• 表面皿

• 水

• 滤纸

• 盖玻片

• 醋酸洋红染液

• 醋酸酒精（冰醋酸和乙醇按 1:3 的比例混合）

• 洋葱根皮

• 小瓶

• 镊子

实验过程

• 首先，将洋葱放在瓷砖上，然后用锋利的刀片切去干燥的根。之后，将洋葱置于盛水的烧杯中，以促进根尖生长。

• 几天后，修剪新长出的根，并将其放在表面皿中。用镊子将其转移到装有醋酸酒精的小瓶中。让根尖在其中浸泡一整天。

• 取一根根，放在新的载玻片上。然后用滴管在根尖上滴加 N/10 盐酸。现在还要滴加两到三滴醋酸洋红染液。

• 现在用酒精灯轻轻加热，使染液不会变干。用滤纸吸去多余的染液。用刀片修剪根部多余的染色部分。

• 去除多余的染色较少的部位，保留染色较多的部分。现在滴加一滴水，并盖上盖玻片。

• 之后，用针的未削尖端轻轻敲击盖玻片，使盖玻片下的根尖分生组织被充分挤压并展平成一层薄薄的细胞层。

• 至此，洋葱根尖细胞装片制作完成，可以观察有丝分裂的不同阶段。此时，装片也已准备好在复式显微镜下进行观察。

观察

图 2：显微镜下洋葱根尖的有丝分裂细胞。

将染色的根尖装片放在复式显微镜的载物台上后，观察细胞的变化和形态。然后，可以观察到根细胞的不同阶段，即前期、中期、后期和末期。

注意事项

• 有丝分裂和减数分裂是两种不同的细胞分裂过程。

• 临时装片包括将标本置于水中。

• 有丝分裂对细胞生长至关重要。

结论

有丝分裂是细胞以及生物体生长和发育的重要过程。洋葱根是常用的研究对象，因为它属于单子叶植物，具有密集的染色体。在显微镜下可以很容易地观察到不同的阶段，即前期、中期、后期和末期。

常见问题

Q1. 在有丝分裂研究中还可以使用哪些其他材料？

A1. 可以使用的其他细胞包括植物的茎尖、鱼类的鳃。此外，蝌蚪幼虫也可以使用。

Q2. 纺锤体纤维起源于哪里？

A2. 在植物细胞中，它起源于细胞质。在动物细胞中，它在中心体中形成。