怎样做好植物细胞 有丝分裂实验

【摘 要】观察植物细胞的有丝分裂实验是学习遗传学、植物学及普通生物学所必做的经典实验。本实验要求观察细胞周期各时期的主要特征，尤其是染色体的行为变化。根据染色体形态将有丝分裂整个过程划分为间期、前期、中期、后期等时期。通过对植物细胞有丝分裂的观察，让学生更充分的认识、清晰的看到染色体，理解有丝分裂是连续变化的过程及不同时期的特点。

【关键词】有丝分裂；时期；染色体；特征

引言

植物细胞有丝分裂是将母细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞中。母细胞的遗传物质主要存在于细胞核中的染色体上，但染色体形态在有丝分裂过程中不是固定的而是连续变化的，根据染色体形态的不同将有丝分裂整个过程划分为间期、前期、中期、后期等时期，而且各个时期染色体特点差别很大，学生不容易理解，很难将这些知识融会贯通。如何使学生更好地理解有丝分裂的过程呢?这就需要通过对植物细胞有丝分裂的观察，让学生更充分的理解有丝分裂是连续变化的过程及不同时期的特点。实验现象的明显与否，直接关系到学生对有丝分裂的理解程度。怎样做好植物细胞有丝分裂实验呢?应做好以下几个步骤。

一、选材

观察植物细胞的有丝分裂实验是学习遗传学、植物学以及普通生物学所必做的经典实验之一。该实验要求观察细胞周期各个时期的主要特征，尤其是染色体的行为变化。要看到染色体行为清晰的变化，选好材料是关键的第一步。材料的选取是灵活的，教材选用洋葱，但经过多年实验发现洋葱生长不仅受季节的影响，且染色体体积小，不易观察。本次实验我选取大蒜作为实验材料，大蒜根尖细胞中的染色体体积较大，便于观察；大蒜的来源方便，培养期短；易生根，根尖数目多；且不受季节的限制等。

（一）大蒜根尖培养

在室温15～26℃范围内大蒜易生根，数目多、生长速度快。用铁丝把蒜瓣串好放在盛满水的烧杯上，使其底部接触水面。放置于25℃的恒温箱中，每隔6小时换一次水，仅需要1 ～ 2天时间。但注意隔几小时必须换水，以免因氧气不足而造成根尖生长缓慢或腐烂。

（二）根尖的获取

各种不同植物的根尖细胞在一天24小时内进行分裂的时刻不同，分裂的高峰期也不尽相同。所以根尖的取材时间应根据不同植物种类培养的温度条件选取最佳的时机。大蒜的根尖细胞在常温18℃左右时，铜仁4月份的气温湿热，实验中我发现早上10时至11时根尖细胞分裂较旺盛，尤以10时左右为最佳，在其他时间剪取根尖，则不易观察到不同分裂期的细胞。因此，当根长到2～3cm时在10时左右就可以取材，取材长度为３mm左右。

二、根尖的固定与解离

无论酸解还是酶解都可以很好的软化细胞壁，使细胞分散开。高中阶段酸解比较经济，效果也很好。教材中使用质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精混合液（1：1）对洋葱根尖进行解离。教材中的做法将洋葱根尖的固定和解离合并成一步，虽然节省了课堂时间，但是忽略了固定的重要性。洋葱根尖的固定，这一步骤将根尖细胞杀死，使大蒜根尖分生区的细胞固定在不同的细胞周期，避免了染色体在解离的过程中状态的改变。根尖的解离可以除去细胞之间的果胶和纤维素，并使细胞壁软化。根尖解离得是否合适，直接关系到染色的效果和压片时细胞能否分散开。在多次实验中，用酒精和盐酸的混合溶液解离效果并不理想，在压片时细胞不能完全分散开来。实践证明，用大蒜做实验时应该把固定与解离分开进行，即把取下的材料先放在固定液中，固定时间为3～5h。固定剂可选用常用的FFA固定剂，固定好的材料可放在70%的酒精溶液中保存。根尖解离时一定把握解离时间，若解离时间太短，细胞不易完全分散开；解离时间太长则根尖完全酥软，无法进行观察。解离液用15%的盐酸代替10%的盐酸，这样可缩短解离时间。把固定好的根尖取出，用清水冲洗干净后放入盛有15%盐酸离析液的培养皿中，解离时间5min左右，只要根尖色泽变白略带透明即可，此时根尖压片效果较好。

三、染色

为了观察细胞核中染色体的形态变化，我们通常用染色液对染色体进行着色。由于DNA呈酸性，所以一般用碱性染料。多次实验发现在1%龙胆紫溶液中滴加少量10%醋酸至溶液呈鲜亮的紫色，这样配制的染色剂，醋酸起到一定的分色作用，可加强细胞核和染色体的选择性着色，以避免核内都染成一片深紫色，从而达到良好的观察效果。

用镊子将大蒜根尖取出来，在清水中漂洗后放在载玻片上，将根尖前端乌白色的根冠去掉，用镊子尖把大蒜根尖弄碎，用配好的染液染色，这样可以使大多数细胞都充分的染色。5分钟后，染色完毕，盖上盖玻片，再盖以2层吸水纸，用拇指轻压一下即可使根尖细胞均匀地扩散成片状，四周多余的水分可用吸水纸吸掉，这样就可在显微镜下进行观察了。

四、观察

先采用10倍的物镜进行观察，找到呈正方形、排列紧密的分生区细胞，再找到分布均匀、染色效果好、分裂细胞较多的视野。仔细观察后把要观察的细胞移到视野的中央，转动转换器换用 40倍的物镜，调节细准焦螺旋直至物象清晰。轻轻移动装片，植物细胞有丝分裂各个时期的形态特征将清晰的呈现在眼前。

【参考文献】

[1]王文兰. 怎样开好“植物细胞有丝分裂”实验课[J]. 生物学通报

[2]林荣坤. 植物细胞有丝分裂实验的染色改进[J]. 生物学通报

[3]周辉. 高金凤. 观察植物细胞有丝分裂的点滴经验[J]. 生物学通报

（作者单位：贵州省铜仁市第一中学）