【发现细胞的过程】细胞发现的过程是怎样的_生物_樊映蝶
编辑： admin 2017-15-06
-
4
细胞的发现史
发现细胞的人——罗伯特·虎克 人类在很长的时期内,都是依靠肉眼来观察世界上形形色色的事物的.但是,人眼能够看到的物体,极限只有0.1 mm.公元1世纪时,罗马学者曾谈到装有水的水晶器皿可以放大字母.16世纪中期,瑞士的一位博物学家用放大镜描述了蜗牛壳和原生动物.1610年,伽利略(G.Galilei,1564—1642)根据望远镜倒视时有放大物体的特点,制成了一台显微镜,并对昆虫进行了观察.以后,自制显微镜的人日益增多,英国物理学家罗伯特·虎克(Robter Hooke,1635—1703)就是其中的一个.
1665年,虎克从一小块清洁的软木上切下光滑的薄片.当他把它放到显微镜下观察时,似乎看到了一些小的空洞,但并不十分清楚.虎克切下的极薄的切片是白色的,他便把它的下面衬上一片黑色的木板,再用一个凸镜投光其上,于是他清楚地看到了薄片全部是多孔多洞的,像一个个蜂窝.虎克当时研究软木的目的,是为了阐明软木轻而具有弹性和疏水性等特点,结果却发现了很多的小孔或小室.虎克首先把这些小孔叫做细胞.细胞这个名词一直沿用至今.
1677～1678年,荷兰的显微镜学家雷文虎克(A.van Leeuwenhoek,1632—1723),用自制的显微镜发现浸泡胡椒的水中有许多小动物.与雷文虎克同时期从事显微镜观察研究的,还有意大利和英国科学家.他们分别对植物细胞、原生动物、细菌、红细胞等进行了观察和描述.作为早期的显微镜学家,虎克和他们记录下许多重要的观察结果,第一次在一个新的水平上揭示出一个令人难以置信的、十分复杂的生物界.
细胞学说的建立 在罗伯特·虎克用自制的显微镜观察了软木的薄片以后,在很长的一段时间里,人们都误认为细胞壁是细胞的主要部分.1671年,英国和意大利的科学家同时发现了活细胞的内部充满了黏稠的物质,他们把这种黏稠的物质叫做“黏质”,但不知道这就是细胞的主要组成部分.1831年,英国科学家发现活的植物细胞内有一个由特别稠密的物质构成的结构,他把这个结构叫做细胞核,并认为细胞核是细胞的一个组成部分.这时候,细胞质和细胞核虽然都已发现,但是,人们仍然不知道它们的重要性,还是过高地估计细胞壁的作用.直到1838年,德国科学家才指出细胞壁是细胞质和细胞核活动的产物,而不是细胞的主要组成部分.
1838～1839年,德国植物学家施莱登(M.J.Scheiden,1804—1881)和解剖学家、生理学家施旺(T.Schwann,1810—1882),通过各自的研究工作,指出细胞是动植物的基本结构和生命单位,从而建立了细胞学说.这是自1665年罗伯特·虎克发现细胞以来,人们对细胞进行的第一次理论性概括.细胞学说阐明了植物界和动物界在生命本质上的统一性,成为人们认识生物界的一次重大飞跃.
其他同学给出的参考思路：
最初偶然间一个人用显微镜（原始）观察到一个个整齐排列的小格子命名为cell
然后随着显微技术的发展
发现列文虎克观察到的不过是细胞壁
然后发现生物都是细胞组成的也就是细胞学说
互助这道作业题的同学还参与了下面的作业题
题1： 在比较动物植物细胞有丝分裂过程,可发现不同之处A染色体的形成和消失时期不同B纺锤体的形成不同CDNA复制不同D未期细胞质分裂形成细胞的方式不同[生物科目]
应选BD,动物和植物的有丝分裂区别主要表现在前期纺锤体的形成方式和末期细胞分裂的方式.
纺锤体的形成：
动物：中心体发出的星射线形成纺锤体
植物：直接由细胞的两极发出的纺锤丝形成.
末期分裂方式：
植物：细胞中部出现细胞板形成新的细胞壁将细胞隔开.
动物：细胞中部的细胞膜向中间凹陷将细胞缢裂.
题2： 【细胞分裂过程中出现的染色体是在细胞中的那个结构】[生物科目]
其实就是细胞核中的染色质,染色质和染色体在不同时期的不同产物.
题3： 什么方法可以看到细胞复制的动态过程想看着细胞复制分裂这个过程~有可能不[生物科目]
在涂抹法与压碎法中,醋酸洋红常被用作核、染色体的固定和染色剂.在煮沸的45％醋酸中加洋红使之饱和,再加入微量的铁离子,便使醋酸洋红材料在为醋酸固定的同时,洋红将核或染色体染成红色.
植物细胞有丝分裂
一、实验目的
(1) 学习和掌握植物根尖细胞压片技术.
(2) 观察植物细胞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
有丝分裂是植物细胞增殖的主要方式,在有丝分裂过程中,细胞核内的染色体能准确地复制,并能有规律地均匀分配到两个子细胞中去,使子细胞遗传组成与母细胞完全一样.从而可推断生物性状的遗传与染色体的准确复制和均等分配有关,支配生物性状的遗传物质主要存在于细胞核内的染色体上.
高等植物有丝分裂主要发生在根尖、茎生长点及幼叶等部位的分生组织,根尖取材容易,操作和鉴定方便.通过对根尖的固定、染色和压片,可在显微镜下观察到大量处于有丝分裂各个时期的细胞和染色体,看到染色体的变化特点和染色体的形态特征,进行染色体计数.为了获得更多的中期染色体图像,可以采用药物处理或冷冻处理的方法,阻止纺锤体的形成,使细胞分裂停止在中期,同时还可以使染色体缩短,易于分散,便于观察研究.另外,通过对细胞组织进行酸性水解或酸处理除去细胞之间的果胶层,并使细胞软化,便于细胞彼此分开,有利于压片和染色.
三、实验材料
小麦 ( Triticum Spp ． ) 、玉米 ( Zea mays ) 、大蒜 ( Aillumsativum ) 、洋葱 (Aillum cepa ) 、蚕豆 (Vicia faba ) 等.
四、实验器具和药品
1 ．器具 冰箱,恒温箱,显微镜,水浴锅、分析天平、扭力天平、电炉、温度计、剪刀、镊子、刀片、量筒、量杯、三角瓶、烧杯、漏斗、培养皿、酒精灯、滴瓶、载玻片、盖玻片、滤纸、标签、胶水等.
2 ．药品 无水酒精、 95 ％酒精、 70 ％酒精、 45 ％酒精、 0.5 ％醋酸洋红、 0.5 ％苏木精液、 4 ％铁明矾液、苯酚,亚硫酸、二甲苯、秋水仙素、对二氯苯、 8- 羟基喹啉、α－溴萘、 lmol/L 盐酸、 25 ％纤维素酶和 2.5 ％果胶酶混合液、加拿大树胶等.
五、实验步骤
1 ．培养
(1) 大蒜和洋葱根尖：将大蒜或洋葱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 － 10 时剪去根尖约 lcm 备用.
(2) 玉米或小麦,蚕豆根尖：用温水将蚕豆种子浸种 2 天,玉米及小麦种子浸种 1 天,侍吸水膨胀后转移到铺有几层吸水纸的培养皿或塘磁盘中,上面盖双层湿纱布并加入少许水,放在 25 -28 ℃ 条件下培养．待根尖长到 2cm 左右时．在上午 9 一 l0 时或下午 3-5 时取下根尖备用.
2 ．预处理 为了有利于对有丝分裂中染色体的观察和计数,在固定之前应对剪下的根尖进行预处理,这样可以改变细胞质的粘度,抑制和破坏纺锤丝的形成．促使染色体缩短和分散.预处理的方法有低温预处理和药物预处理.
(1) 低温预处理：将剪取的根尖浸入盛有蒸馏水的烧杯内,置于 4 ℃ 的冰箱中进行低温处理 24 小时.此法效果很好.对染色体无破坏作用,染色体缩短均匀．简便易行,各种作物都适用.
(2 ) 药物预处理：常用药物有秋水仙素溶液、对二氯苯溶液、 8 —羟基喹啉等.
3 ．固定 借助于物理方法或化学药物的作用,迅速渗入组织和细胞将之杀死,使其形态结构和内含物尽可能保持生活时的完整和真实状态.固定时,将预处理过的根尖用蒸馏水冲洗两次 ( 约 5 分钟 ) .然后移入卡诺氏固定液中,在 4 — 15 ℃ 条件下固定 20 一 24 小时后用 70 ％酒精冲洗 2 次转入 70 ％酒精中．在 4 ℃ 冰箱内保存,保存时间最好不超过二个月．经过较长时间保存的材料,进行观察前可以换用固定液再处理一次效果较好.或将预处理过的根尖放入 0.075mol/L KCI 溶液中低渗 20 分钟．然后在蒸馏水中冲洗 2 — 3 次 ( 约 10 分钟 ) 待用.
4 ．解离 使分生组织细胞间的果胶质分解．细胞壁软化或部分分解．使细胞和染色体容易分散压平.解离有酸解和酶解两种方法：
(1) 酸将根尖从固定液中取出,用蒸馏水漂洗．然后放入已经在 60 ℃ 水浴锅中预热的 1 mol/L HCI 中,在 60 ℃ 恒温条件下解离 10 — 15 分钟,当根尖透明呈米黄色时取出,用蒸馏水冲洗 2 — 3 次.
(2) 酶将根尖从固定液中取出,放在 0.1mol ／ L 醋酸钠中漂洗,用刀片切除根冠以及延长区 ( 根尖较粗的蚕豆,可以把分生组织切成 2-3 片 ) ,把根尖分生组织放到醋酸钠配制的 2.5 ％的纤维素酶和果胶酶的等量混合液中．在 25 — 28 ℃ 条件下处理 4 — 5 小时.此时组织已被酶液浸透而呈淡褐色,质地柔软而仍可用镊子夹起,用滴管将酶液吸掉．再滴上 0.1 mol ／ L 醋酸钠,使组织中的酶液渐渐渗出,再放入 45 ％醋酸.
5 ．后低渗 将解离后的根尖放在蒸馏水中冲洗 2 — 3 次 ( 约 10 分钟 ) .酶解后的根尖放入蒸馏水中浸泡 10 － 15 分钟,然后再冲洗 2 — 3 次.一定要冲洗干净,否则影响染色.低渗后的根尖放入 70% 酒精后备用.
6 ．染色与压片
(1) 醋酸洋红染色制片：取一处理好的根尖置于载玻片中间,用吸水纸吸去多余的保存液,用刀片将根尖分生组织切 1 ：.将其切成薄片,加一小滴醋酸洋红染色液．约 5 分钟后加盖玻片.用吸水纸放在盖玻片上面,左手按住载玻片,用右手拇指在吸水纸上对准根尖部位施加压力.或用铅笔的橡皮头轻敲盖玻片即可,使材料均匀分散,细胞分离压平.压力要适当,注意不要移动盖片.为增强染色效果,可将载玻片在酒精灯上稍加热,但不使其沸腾.以免染料沉淀.加热的作用不仅可以使材料软化和易于着色．而且可以破坏部分细胞质,使核和染色体有一个比较清爽的背景.如果整个细胞染色较浅,可沿盖片一侧,滴加少许染色液,使其慢慢渗入．放置片刻再进行加热,如此反复进行染色.
醋酸洋红常用于染色体的临时制片,其着色不强,分色效果也不甚佳,故不宜制作永久制片
7 ．境检 压好的片子先在低倍镜下观察,可观察到有丝分裂过程中不同分裂时期的染色体.选取不同分裂时期的典型细胞,换高倍镜观察,注意细胞核及染色体,纺缍体等的变化动态.
题4： 细胞在分裂过程中,最早出现分裂的结构是?[生物科目]
细胞核
题5： 细胞分化过程中细胞的数量如何变化?是如同细胞分裂一样变成两个,还是本身直接发生变化啊,即一个变成另一个[生物科目]
细胞分化是指形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程.
细胞分化细胞数量不变.