实验七：植物染色体压片的技术

实验七

植物有丝分裂染色体压片技术一、实验目的①了解植物细胞周期中染色体的动态变化②学习植物染色体压片方法的基本技术。二、实验原理有丝分裂是体细胞分裂的主要方式，一般发生在植物根尖或茎尖的分生组织中。在有丝分裂时，细胞核与细胞质有很大的变化，但以细胞核内染色体的变化最为明显，而且是有规律地进行。各种生物染色体在数目上和形态上是相对恒定的，并随科属种的不同而具有一定的特征。洋葱和大蒜体细胞中有8对共16条染色体，在有丝分裂过程中，每个染色体能复制一份，然后分配到两个子细胞中，所以两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目、形态和性质上都是相同的。在细胞遗传学研究中，人们常常需要了解某一物种的染色体数目，而最有效的方法就是观察细胞有丝分裂的中期，这样能得到较为准确的结果。

（一）实验材料

大蒜（Aillumsativum）根尖

洋葱（Aillumcepa）根尖蚕豆（Viciafaba）根尖。（二）实验器具

显微镜、培养箱、恒温水浴锅、温度计、镊子、解剖针、刀片、载玻片、盖玻片、烧杯、量筒、滴瓶、大培养皿、纱布、吸水纸、铅笔、吸管等等。（三）药品试剂

卡诺氏固定液（甲醇或95%乙醇3份，冰醋酸1份）、改良苯酚品红染色液、0.002M8-羟基喹啉水溶液、0.05—0.2%秋水仙素溶液、对二氯苯饱和水溶液、1NHCl、95%乙醇、正丁醇、加拿大树胶。三、实验材料、器具与试剂四、实验方法（一）材料准备

选取大蒜或洋葱放在培养盘或烧杯中，使幼根长出后，在20～25℃继续培养。当根尖长1～3cm时，即可以进行预处理。（二）预处理

为利于有丝分裂中染色体的观察和计数，固定之前进行预处理，这样可改变细胞质的粘度，抑制或破坏纺锤丝的形成，促使染色体缩短和分散等。一般在分裂高峰前处理1.5小时以上，方法如下：1．秋水仙素水溶液常用浓度为0.05～0.2%，室温下处理2～4小时。对抑制纺锤体活动的效果明显，易于获得较多的中期分裂相，并且染色体收缩较直，有利于对染色体结构的研究。2．对二氯苯饱和水溶液室温下处理3～5小时，对阻止纺锤体活动和缩短染色体效果也较好，对染色体小而多的植物中，计数染色体制片效果最好。3．低温处理将材料如小麦，浸入蒸馏水内，放置到1～4℃冰箱中（玉米及水稻6～8℃）处理20～24小时，也起到良好的效果。时间一般为上午7～9时，固定保存方法同上。植物名称

染色体数(2n）

处理因素

处理时间

温度

效果*

小麦

42

0.2%秋水仙素水溶液

9:00-11:00

25℃

+++

小麦

42

对二氯苯饱和水溶液

10:00-14:00

室温

+++

小黑麦

56

对二氯苯饱和水溶液

10:00-14:00

室温

+++大蒜

豌豆16

14

对二氯苯饱和水溶液

8:30-11:30

室温

+++

烟草

48

对二氯苯饱和水溶液

8:30-11:30

室温

+++

蚕豆

12

0.05～0.1%秋水仙素水溶液

20:00-23:00

室温

+++

洋葱

16

0.05～0.1%秋水仙素水溶液

7:30-11:30

15℃

+++

大麦

14

0.05～0.1%秋水仙素水溶液

8:00-11:00

25℃不同材料采用不同预处理方法获得的效果

*+++优++良。

（三）固定

通常采用的是卡诺氏固定液。目的是用化学的方法把细胞迅速杀死，使蛋白质变性，并尽量保持原来的分裂状态，同时更易于着色。固定时，将根尖投入固定液中室温处理4～24小时。材料若不及时用，可经过90%酒精和70%酒精浸洗一次，再换入新的70%酒精中，置于冰箱内0～4℃保存备用。（四）解离

目的是使分生组织细胞之间的果胶质层解掉，并使细胞壁软化，便于压片。解离的时间视根尖的粗细老嫩不同而有差异。方法是：将固定后（或保存后）的根尖分装到试管内，用清水洗几次，吸干水，加入1NHCl溶液，在60℃下水解8～20min（大蒜用8min，洋葱用8min，蚕豆侧根用10min，玉米用20min），解离成功的根尖，分生组织发白，伸长区已呈半透明，似烂状。解离后的根尖用水轻洗2～3次，以利于着色。（五）染色、压片

制片时，取一根尖放在洁净的载玻片上，用刀片切取1mm左右的生长区，其余部分弃掉，滴加改良苯酚品红染色液染色10分钟左右，加盖玻片。用镊子在材料的地方轻压几下，使生长区的细胞分散开来，再在盖玻片上覆盖一层吸水纸，用解剖针或铅笔上的橡皮头敲击根尖部位，重复几次，力一次比一次大，以盖玻片不破裂为准。（六）观察

将制好的标