植物细胞染色体标本制备实验方法改进

植物细胞染色体标本制备实验方法改进

郭团玉

（宁德师范学院生物系，福建宁德352100）

摘要：结合多年生物实验教学实践，对植物的细胞染色体标本制备的实验取材、操作步骤、药品试剂等实验

方法进行改进，增进学生对实验原理的理解、

简化实验过程、节约实验经费，提高实验效果.关键词：植物细胞；染色体；标本；实验方法；优化

中图分类号：G642.423文献标识码：A 文章编号：2095-2481（2012）01-0062-03

植物细胞有丝分裂染色体标本的制备与观察实验，属于验证性实验类型.该实验对学生学习和理解植物的生长、发育、遗传等起奠基性作用.中学生物课程开设《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》实验[1]，大学生物专业的植物学、遗传学、细胞生物学课程也都开设有“植物细胞染色体标本制备与观察”实验[2].但是，不同学习阶段、不同课程，其实验的目的要求有不同侧重，而实验方法中实验步骤、取材、选用试

剂、

操作方法等各教材根据实验需要而有所差异，实验效果也不相同.笔者在查阅相关资料和长期实验教学实践的基础上，通过对比实验，对该实验方法进行了改进.

1实验方法

（1）取材.水仙鳞茎（3n =30）剔除包土、褐色老皮、老根，整个鳞茎用清水浸泡1d 后，改用水仙鳞茎基部浸水，16-18℃水培发根，隔天换水至根长2-2.5cm.

（2）预处理.取材当天上午8：00-10：00，剪取0.5-1cm 根尖部分，室温下，用饱和樟脑丸溶液浸泡4-6h.

（3）固定保存.取出预处理根尖，投入Carnoy 液（无水乙醇：醋酸=3：1）固定8-12h ；用70%酒精浸洗2次，并隔天换洗2次，而后密封存放长期使用.

（4）解离.取预处理过的根尖放入解离液(95%乙醇和浓盐酸等量混合)中解离，使根尖变软，至夹取易断状态为宜，解离约7-8min.

（5）第一次压片.取解离后的根尖用清水冲洗10s 后，置于载玻片中间，用刀片切去根冠及伸长区部

分，只留1-2mm 分生区，

另取载玻片与其交叉成“十”字型扣压，将材料压成薄层，而后小心分开两载玻片.如此，两载玻片中间区域皆附有一薄层材料.

（6）染色.用石炭酸品红染色液，染色

3min.

（7）第二次压片.盖上盖玻片再履吸水

纸，用拇指轻压，亦可用铅笔的橡皮头在盖

玻片上轻敲数下，使根尖细胞扩散呈云雾状.

（8）镜检观察.用OLYM PUS 生物显微镜

镜检观察、摄照（×400），细胞分裂各期染色

体成像，见图1（水仙根尖各分裂相细胞染色

体）.

收稿日期：2011-12-12

通讯作者：郭团玉（1968-），女，高级实验师.E-mail ：szmxp2003@

基金项目：宁德师范学院校级教改资助项目（2011109）

.图1水仙根尖各分裂相细胞染色体图注：图a.前期；图b.中期；图c.后期；图d.末期

宁德师范学院学报(自然科学版)Journal of Ningde Normal University (Natural Science)第24卷第1期

2012年2月Vol.24№.1Feb.2012

2

结果与讨论2.1实验材料的选择是关键

实验材料选择关系到实验成功与否，决定着实验效果的明显程度.洋葱（2n =16）、蚕豆（2n =12）、水

仙鳞茎（3n =30

）是观察植物细胞有丝分裂较好的材料[3，4].笔者通过实验教学实践，并通过反复对比研究表明，大麦、

黑麦和小麦芽也可用做观察植物细胞有丝分裂的材料[5]，有丝分裂各时期染色体、形状和结构变化可见，但细胞染色体数目多且细小，难以明晰观察，因此难以计数.水仙鳞茎具有水培发根快，生根数量多且整齐，并且细胞染色体粗大，容易观察和计数的优点，是较好的实验材料.

2.2取材的时间对实验效果产生影响

不同植物根尖细胞有丝分裂活动的高峰时间不同，如，小麦在11：00-13：00；水稻在16：00左右；玉米和蚕豆在8：00-10：00和15：00-17：00[2].笔者的对比试验结果表明，水仙的根尖细胞有丝分裂活动的高峰时间为8：00-10：00.取得分生区细胞处于分裂活动高峰期的根尖并加以固定处理，容易获得中期分裂相细胞.

2.3樟脑丸饱和液预处理成本低效果好

预处理能阻断纺锤丝的形成，可获得较多的细胞中期分裂相，同时，染色体缩短变粗，观察效果好.教

材中采用0.1%秋水仙素溶液，在室温下，对材料进行预处理[1，5]或在0-4℃低温浸冰处理24h [5].但秋水仙

素剧毒、价格昂贵.笔者采用市售樟脑丸配置饱和溶液做为预处理剂，对水仙根尖材料进行处理.结果表明，能取得与秋水仙素处理相同的效果，较仅用低温处理的效果好，且大大缩短预处理时间，同时市售樟脑丸廉价易购，节约费用.

2.4妥善封存随时取用方便

固定是用化学药物迅速杀死细胞，使细胞保持在固定时材料原有分裂相状态.各教材均采用Carnoy

液固定[4，5].将固定后材料用70%酒精隔天换洗，换洗2-3次后，置于70%的酒精中封存，可供长期使用.笔者采用此法，于2001年保存至今的材料仍可使用.该法还适用植物生殖细胞减数分裂材料的固定和保

存.妥善固定封存实验材料，

方便随时取用，使实验取材不受时间、季节限制.2.595%乙醇和浓盐酸等量混合做解离液效果好

解离是除去细胞间的果胶层，并使细胞壁软化，材料制片后细胞分散便于观察.笔者长期实验教学实

践表明，采用95%乙醇和浓盐酸等量混合的解离液解离细胞[1，4]，在58-60℃1mol/L 热盐酸中水解细胞

14-15min ，染色后，滴1-2滴混合酶室温下酶解细胞40min 左右或在28℃温箱中酶解20min 左右[5]的效果好.实践表明，95%乙醇和浓盐酸等量混合液进行解离操作，可简化实验步骤，且大大缩短实验时间.

2.6两载玻片十字平扣交叉压片好处多

两载玻片十字交叉平扣，安排在染色步骤前压片有诸多优点，主要表现在：（1）能使细胞均匀铺开，克服采用盖玻片时加压用力不均匀的缺点；（2）细胞均匀铺开后染色，不仅缩短染色时间，而且可以克服对整个根尖染色，导致根尖内外层细胞染色不均匀；（3）一个根尖材料可同时制取两个根尖细胞有丝分

裂染色体标本装片.采用两次压片取代教材中介绍的一次压片，

提高制片成功率，由于第二次压片只要盖好盖玻片，轻点压平即可，无须太过用力，避免过重挤压而压裂盖玻片，导致实验失败或影响观察效果.

2.7石炭酸品红染色效果好

染色的目的是使细胞的细胞质和细胞核及核中的染色体分别染上深浅不一的颜色，以便清晰地观

察细胞分裂各个时期染色体形态及分布排列的特征.笔者实验教学实践观察和比较，

结果说明，用Schiff 试剂和醋酸洋红染液对水仙和蚕豆根尖染色效果不理想，而采用石炭酸品红染色能取得良好的效果.

总之，植物细胞染色体标本制备运用笔者改进后的方法，可以获得细胞分散均匀，形态完整，中期分裂相中染色体数目齐全，互不重叠，能够准确计数和照相的良好效果.并且可以简化实验步骤，大大缩短实验时间，提高实验效果；同时可以较大程度地节约经费，降低实验成本.

郭团玉：植物细胞染色体标本制备实验方法改进第1期63··