植物细胞染色体标本的制作与观察
1.实验背景与原理
染色体的研究在生物进化、发育、遗传和变异中都有十分重要的作用。因此，染色体标本的制备技术是遗传学、细胞生物学、染色体工程、分类学等众多学科的基本实验技术。物种细胞内染色体数目、形态、长度等信息的总和根据实验的观察和测量绘制成的模式图称为核型（karyotype）。核型分析在物种亲缘鉴定，染色体变异分析，杂种分析，细胞分裂过程分析，孤雌生殖等研究中均有重要的作用。
染色体标本的常规制片方法有切片法、涂片法、压片法、滴片法（空气干燥法）等。压片法操作简单，是常用的植物染色体标本制备的方法。不过，该法在制备中要注意避免压片所造成的染色体的扭曲、变形和丢失的现象。
染色体制备的重要环节如下：
（1）取材：应取分生旺盛的组织或细胞。在植物中通常取根尖，在分裂高峰时取材，可得到大量分裂相细胞。而在动物细胞中通常选取骨髓等分裂活跃的细胞，或是植物血球凝集素等刺激下的淋巴细胞，也可选取分裂旺盛的体外培养的癌细胞或转化细胞等。
（2）预处理：使用秋水仙胺等药品破坏纺锤体形成，不但可得到大量分裂相细胞，而且可使染色体缩短变粗，有利于观察。
（3）固定：渗透力强的固定液将细胞迅速杀死，蛋白质沉淀，并可尽量保持细胞原有状态。
（4）解离或低渗：植物细胞要除去细胞间的果胶层，并使细胞壁软化，从而使细胞得以膨胀，为染色体的分散提供了空间。常用解离方法有酸解法和酶解法。动物细胞无细胞壁，通常不需解离，而是用低渗液使细胞膨胀。
（5）染色体分散：通过压片、滴片等机械力量使染色体分散, 有利于观察。
2.实验目的
（1）掌握常规压片技术制作植物染色体标本的一般方法。
（2）了解显微镜下常规显色的植物细胞染色体的形态特点,熟练掌握显微镜的使用。
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（3）理解染色体与生命遗传的意义及染色体核型检查的应用。
3.实验材料与试剂
（1）材料：市售大蒜、洋葱。
（2）设备与用品：普通光学显微镜，水浴锅，盖玻片，载玻片，异物针，镊子，平皿，滤纸等。
（3）药品与试剂：秋水仙胺，甲醇，盐酸等。
改良石炭酸品红染液：
是近年来观察植物染色体时使用的比较理想的染色剂，染色背景清晰，反差好，使用方便。配制方法如下：
原液A：取3 g碱性品红溶于100 mL 70%的酒精中，此液可以长期保存。 原液B：取A液10 mL加入90 mL体积分数为0.05的苯酚（即石炭酸）水溶液中（2周内使用）。
原液C：取B液55 mL加入6 mL的冰醋酸和6 mL37%的甲醛（可长期保存）。 染色液：取C液10 mL，加入90 mL体积分数为0.45的醋酸和1.8 g山梨醇。放置2周后使用，染色效果显著，可普遍用于植物组织的压片法和涂片法，使用2～3年不变质。山梨醇为助渗剂，兼有稳定染色液的作用。如果没有山梨醇，也能染色，但效果稍差。
卡诺固定液：甲醇-冰醋酸（体积比3：1），现用现配。
4.实验方法与步骤
实验内容：① 压片法制备大蒜、洋葱根尖细胞的染色体标本；
② 观察男人和女人染色体、洋葱细胞有丝分裂的永久标本。 实验学时：4学时。
（1）取材：保持大蒜、洋葱根部湿润，使根发约1~1.5 cm即可，不能过长。取大蒜或洋葱0.5~1 cm的根尖。
（2）预处理：1gL-1（用水配制）秋水仙胺处理3~4 h。 （3）固定：卡诺固定液4 ℃下固定30 min后，用蒸馏水洗净。
（4）解离：60 ℃水浴下1 mol/L HCl（浓盐酸稀释大约10倍）解离10 min。 （5）洗涤：用蒸馏水清洗根尖组织。若洗不净，会影响染色。
（6）用改良的石炭酸品红染色5 min，可直接在载玻片上进行，染色前可用异
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物针去掉分生区以后部分，保留根尖0.2~0.3 cm即可。染色时用针把组织拨散。 （7）压片，敲片：盖上盖玻片，上面垫上一张滤纸，先用手指轻轻均匀地按压 盖玻片，使组织初步压散，并且可使盖玻片压牢，防止敲片时盖玻片移动。再用 异物针的针柄一端垂直轻轻落下（为防敲碎玻片，可再在盖玻片上垫一张滤 纸），进一步敲散组织，使染色体充分散开。敲至组织在玻片上呈现雾状。 （8）观察结果：细胞核着色，而细胞质不着色。大蒜和洋葱都有8对16条染色 体（2n=16）。好的染色体标本染色体应该分散较好，不重叠，不缺失，染色体形 态清晰。
20µm
大蒜根尖细胞的染色体制片（×400，箭头示染色体）
5.实验注意事项
（1）若材料不易生根，可把材料在4 ℃低温处理促使其生根，不过注意低温有时也会诱导染色体数目加倍。过长的根尖分裂相会大大减少，所以不要取长度超过1.5 cm的根尖。
（2）秋水仙胺,又名脱甲酰秋水仙碱，毒性比秋水仙碱（秋水仙素）小，作用却比秋水仙碱强约10倍。
（3）压片、敲片时力量要均匀合适，避免弄碎玻片；载玻片和盖玻片之间也不要移动。
（4）可随时镜检判断敲片进行的程度，但要注意整个过程要保持标本的湿润。
6.思考题
若染色体标本结果不理想，请分析一下可能的原因有哪些？
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