洋蔥根尖細胞有絲分裂的研究

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引言

單子葉植物具有大的染色體，在實驗中可以清楚地觀察到。根尖處的分生組織為研究有絲分裂過程提供了良好的來源。洋蔥是具有大型染色體的單子葉植物，因此其根尖被用於研究。

目的

細胞分裂對於細胞的成熟、生長、組織的維持、細胞的修復等都至關重要。本實驗的目的是透過製作洋蔥根尖裝片來研究和展示有絲分裂的過程。

實驗的主要理論

為了細胞的成熟、生長、組織的維持、修復和合成，細胞分裂是必不可少的。細胞分裂有兩種型別，一種是有絲分裂，另一種是減數分裂。

有絲分裂的不同階段

前期是有絲分裂的第一個階段，在此階段細胞開始分裂。在這個階段，染色體開始螺旋化和加粗。隨著過程的進行，核仁逐漸縮小和消失，核膜也開始解體。在前期最後階段，纖維開始聚集形成紡錘體。

在中期，染色體首先變得更粗。然後，每條染色體的兩條染色單體變得清晰可見。所有染色體都透過著絲點附著在紡錘體纖維上。染色體在細胞中央排成一行。在後期，每對染色單體從著絲點分離，並透過紡錘體纖維移向細胞的兩極。在這個階段，細胞膜也開始在細胞中央收縮。

有絲分裂的最後一個階段稱為末期。在這個階段，染色單體到達細胞的兩極。

圖 1：有絲分裂的不同階段

紡錘體開始消失。由於子染色體解螺旋，染色質纖維開始形成。由於核仁和核膜的形成，在細胞的兩極形成了兩個子核。這是細胞分裂或胞質分裂過程的最後階段。

有絲分裂結束後，下一個階段稱為間期。間期也是細胞週期的非分裂期，介於兩個連續的細胞分裂之間。在許多情況下，細胞大部分時間都處於間期。它包括 G1 期、S 期和 G2 期。

所需材料

實驗所需的材料包括：

• 複式顯微鏡

• 載玻片

• 刀片

• N/10 鹽酸

• 針

• 酒精燈

• 滴管

• 表面皿

• 水

• 濾紙

• 蓋玻片

• 醋酸洋紅染液

• 醋酸酒精（冰醋酸和乙醇按 1:3 的比例混合）

• 洋蔥根皮

• 小瓶

• 鑷子

實驗過程

• 首先，將洋蔥放在瓷磚上，然後用鋒利的刀片切去幹燥的根。之後，將洋蔥置於盛水的燒杯中，以促進根尖生長。

• 幾天後，修剪新長出的根，並將其放在表面皿中。用鑷子將其轉移到裝有醋酸酒精的小瓶中。讓根尖在其中浸泡一整天。

• 取一根根，放在新的載玻片上。然後用滴管在根尖上滴加 N/10 鹽酸。現在還要滴加兩到三滴醋酸洋紅染液。

• 現在用酒精燈輕輕加熱，使染液不會變幹。用濾紙吸去多餘的染液。用刀片修剪根部多餘的染色部分。

• 去除多餘的染色較少的部位，保留染色較多的部分。現在滴加一滴水，並蓋上蓋玻片。

• 之後，用針的未削尖端輕輕敲擊蓋玻片，使蓋玻片下的根尖分生組織被充分擠壓並展平成一層薄薄的細胞層。

• 至此，洋蔥根尖細胞裝片製作完成，可以觀察有絲分裂的不同階段。此時，裝片也已準備好在複式顯微鏡下進行觀察。

觀察

圖 2：顯微鏡下洋蔥根尖的有絲分裂細胞。

將染色的根尖裝片放在複式顯微鏡的載物臺上後，觀察細胞的變化和形態。然後，可以觀察到根細胞的不同階段，即前期、中期、後期和末期。

注意事項

• 有絲分裂和減數分裂是兩種不同的細胞分裂過程。

• 臨時裝片包括將標本置於水中。

• 有絲分裂對細胞生長至關重要。

結論

有絲分裂是細胞以及生物體生長和發育的重要過程。洋蔥根是常用的研究物件，因為它屬於單子葉植物，具有密集的染色體。在顯微鏡下可以很容易地觀察到不同的階段，即前期、中期、後期和末期。

常見問題

Q1. 在有絲分裂研究中還可以使用哪些其他材料？

A1. 可以使用的其他細胞包括植物的莖尖、魚類的鰓。此外，蝌蚪幼蟲也可以使用。

Q2. 紡錘體纖維起源於哪裡？

A2. 在植物細胞中，它起源於細胞質。在動物細胞中，它在中心體中形成。