摘要：目的 1、掌握常規(guī)壓片法制備植物染色體標(biāo)本的基本原理和方法；2、學(xué)會(huì)觀察和統(tǒng)計(jì)植物細(xì)胞的染色體數(shù)目；3、了解和學(xué)習(xí)去壁低滲法進(jìn)行植物染色體制片的基本原理和方法。方法? 大蒜的根尖是分裂比較旺盛的，我們可以利用秋水仙素處理根尖使得大蒜根尖的細(xì)胞分裂處于分裂中期，然后經(jīng)固定染色等處理將染色體染色固定，以便觀察。結(jié)果 大蒜的染色體有16條，都被染色成紅色的條狀或細(xì)絲狀物質(zhì)。結(jié)論 大蒜染色體有16條。

關(guān)鍵詞：植物染色體；大蒜；秋水仙素

前言

?染色體是遺傳物質(zhì)的載體，本實(shí)驗(yàn)便是觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目。植物染色體標(biāo)本的制備，常用分生組織，如根尖、莖尖和嫩葉做材料。常規(guī)壓片法仍是當(dāng)今觀察植物染色體常用的方法。其程序包括取材、預(yù)處理、固定、解離、染色和壓片等步驟，即可觀察到較多的、處于有絲分裂中期的細(xì)胞和染色體。由于現(xiàn)在洋蔥發(fā)根較難，我們采用的是大蒜根尖進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

材料與方法

1.實(shí)驗(yàn)材料??

大蒜根尖、白姜花的根尖、野百合的根尖等。

2.實(shí)驗(yàn)試劑：

?0.02%秋水仙素；改良苯酚品紅染液；卡諾氏固定液，1N鹽酸，濃鹽酸：95%乙醇（1:1）解離液。

3. 實(shí)驗(yàn)用具

顯微鏡、剪刀、鑷子、刀片、培養(yǎng)皿、吸水紙、滴管、載玻片、蓋玻片。

4.實(shí)驗(yàn)植物和試劑

大蒜根尖、 0.02%秋水仙素；改良苯酚品紅染液；卡諾氏固定液，1N鹽酸；70%酒精；95％乙醇；85％乙醇；蒸餾水

5.實(shí)驗(yàn)方法和步驟

5.1 取材? 先將大蒜浸泡若干小時(shí)，然后轉(zhuǎn)入一個(gè)墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，置25℃恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)，待幼根長至1~2cm時(shí)，于上午9~11時(shí)剪下根尖。

5.2 預(yù)處理? 將剪下的根尖放進(jìn)裝有0.02%秋水仙素溶液的燒杯中，浸泡處理3～4小時(shí)。

5.3? 固定? 將經(jīng)過預(yù)處理或沒有預(yù)處理的材料，放到卡諾氏固定液中固定 （固定液的量約為材料的10倍，要求一個(gè)容器中所裝的材料不能太多，溫度不能太高）。固定2～24h后分別在95％ 和85％乙醇中各30min ，再轉(zhuǎn)入70%酒精中，于4℃冰箱內(nèi)保存，保存時(shí)間最好不超過二個(gè)月。

5.4 去壁解離? 取固定好的各種植物根尖，倒去固定液，用蒸餾水漂洗2～3次，放入1N HCl溶液中60℃水解8～12min，再用蒸餾水洗凈。適度的水解分離使材料呈白色微透明，狀似豆腐，以解剖針能輕輕壓碎為好。

5.5 后低滲? 用吸管小心吸去解離液，用蒸餾水慢慢沖洗3～5次，最后停留在蒸餾水中浸泡20~30min左右。

5.6? 染色? 將根尖放在載玻片中央，用刀片將根冠和伸長區(qū)切除，只留乳白色的分生區(qū)，用鑷子或解剖針將材料輕輕搗碎。滴上一滴改良苯酚品紅染液，染色8～15min后，蓋上蓋玻片。

5.7 壓片? 在蓋玻片上面鋪上吸水紙，固定好蓋玻片，用拇指垂直壓片，然后用鉛筆的橡皮頭輕輕均勻地同一個(gè)方向敲打蓋片，至肉眼見材料呈霧狀即可。敲打時(shí)，鉛筆應(yīng)垂直于玻片，勿使蓋片移動(dòng)。

5.8? 鏡檢觀察? 先在低倍鏡下觀察染色和細(xì)胞分散的情況，后用油鏡（滴加香柏油）找到染色體輪廓清晰、染色適中、分散而不重疊的分裂中期。仔細(xì)觀察染色形態(tài)和計(jì)數(shù)，對(duì)典型分裂相細(xì)胞進(jìn)行顯微攝影。

對(duì)照組：不經(jīng)過秋水仙素進(jìn)行預(yù)處理這一步，其他的步驟相同。觀察大蒜根尖細(xì)胞的染色體。

結(jié)果

經(jīng)過秋水仙素處理的大蒜染色體比較的粗，而且分散的比較開，大概能數(shù)清有16條左右（如圖1所示）；沒有經(jīng)過秋水仙素預(yù)處理的細(xì)胞，大都比較的細(xì)長，且染色體都比較的集中，數(shù)起來比較的困難（如圖2所示）。

1.分析

因?yàn)橹z點(diǎn)在分裂后期會(huì)自動(dòng)分裂，兩個(gè)染色單體分為兩個(gè)染色體。紡錘絲的作用是將分裂的染色體拉向細(xì)胞兩極，然后細(xì)胞中間自動(dòng)形成細(xì)胞板，最后變成兩個(gè)細(xì)胞。 使用秋水仙素后，紡錘絲的合成被抑制，在后期染色單體分裂后，沒有紡錘絲，不能被拉向細(xì)胞兩極，使有絲分裂細(xì)胞停留于中期，最終導(dǎo)致染色體加倍或染色體非整倍體變異。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，秋水仙素作為染色體預(yù)處理劑，主要是為了積累較多的中期細(xì)胞，并使染色體高度濃縮變短以利分散。所以，我們可以看到用秋水仙素預(yù)處理的組別的染色體都是比較粗的，并且那些細(xì)胞都是處于中期或中期以前。而沒有用秋水仙素進(jìn)行預(yù)處理的組別，染色體都比較細(xì)長。同時(shí)，染色體縮短變粗有利于觀察和數(shù)數(shù)。

2.討論

2.1預(yù)處理的目的是：通過抑制和破壞紡錘絲的形成來獲得更多的中期分裂相；同時(shí)還可改變細(xì)胞質(zhì)的粘度，促使染色體縮短和分散，便于壓片和觀察。

2.2固定的目的是：

2.2.1迅速防止細(xì)胞死亡后的變化，如自溶、腐敗等，盡量保持生長狀態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.2.2使細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、脂肪等成分轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄晕镔|(zhì)，以保持生前的形態(tài)；

2.2.3使組織內(nèi)各種物質(zhì)成分產(chǎn)生不同的折光率，便于觀察和鑒定；

2.2.4使不同組織成分對(duì)燃料有不同的親和力。便于染色；

2.2.5防止細(xì)胞過度收縮或膨脹，失去原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.3解離的目的是：由于植物細(xì)胞的細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)起支撐和保護(hù)作用，分生組織的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)將分生細(xì)胞結(jié)合成一個(gè)整體，因此在壓片之前需要采用適當(dāng)方法軟化或部分分解細(xì)胞壁，使細(xì)胞間易于分離。同時(shí)，解離也可適當(dāng)清除部分細(xì)胞質(zhì)，使細(xì)胞質(zhì)背景趨于透明化，便于觀察染色。

2.4后低滲的作用是使細(xì)胞吸收水分而膨脹，達(dá)到細(xì)胞壁破裂的目的，進(jìn)而使細(xì)胞中已分散的染色體更加分散，便于數(shù)染色體，這是一個(gè)關(guān)鍵步驟。但是，如果后低滲時(shí)間過長，會(huì)使細(xì)胞吸水過多而導(dǎo)致細(xì)胞脹破，使多個(gè)細(xì)胞的染色體混合在一起，影響我們對(duì)染色體的計(jì)數(shù)。

2.5制備植物細(xì)胞的染色體標(biāo)本，在取材上必須選擇細(xì)胞分裂比較旺盛，而且取材較為方便的組織作為實(shí)驗(yàn)材料，其原因主要是：高等植物有絲分裂主要發(fā)生在根尖、莖尖生長點(diǎn)及幼葉等器官的分生組織（分生區(qū)），其中根尖是常用材料，因?yàn)楦馊〔娜菀?，操作和鑒定也比其它器官與組織方便，同時(shí)可以根據(jù)植物生長情況，選取合適的植物進(jìn)行發(fā)根，因而可以獲得大量實(shí)驗(yàn)素材，有利于實(shí)驗(yàn)。