一、实验目的
1. 学习和掌握植物根尖细胞有丝分裂染色体压片技术
2. 观察有丝分裂过程中染色体的形态特征和动态变化
二、实验原理
有丝分裂是植物体细胞增殖的主要方式。在有丝分裂过程中，细胞核内染色体能准确地复制，并能有规律地均匀分配到两个子细胞中去，使子细胞遗传组成与母细胞完全一样，从而可以推断生物性状的遗传与染色体的准确复制和均等分配有关，支配生物性状的遗传物质主要存在于细胞核内的染色体上。
有丝分裂是一个连续的过程，可分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂在整个细胞周期中约占10%的时间，而其余大部分时间是处于细胞连续两次分裂之间的间期。高等植物的有丝分裂主要发生在根尖、茎尖及幼叶等部位的分生组织。经过适当的取材处理、固定、离析、染色、压片等步骤，可获得清晰的植物细胞有丝分裂染色体动态变化的装片。以进行有丝分裂和染色体动态的观察。
三、实验材料
洋葱（Allium cepa）及蚕豆（Vicia faba）等。
四、用具及药品
显微镜、水浴锅、剪刀、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、酒精灯等。
无水乙醇、70%乙醇、冰乙酸、饱和对二氯苯水溶液、0.1%秋水仙素、0.1N盐酸
1%醋酸洋红
五、实验步骤 。
1．材料培养：①把洋葱置于盛有清水的小烧杯口上，使生根部位与水接触，25～28℃条件下培养，根长1～1.5cm时，于上午9时～10时把根尖约0.5cm剪下备用。②把干燥的蚕豆种子置水中浸种1天，种子吸水膨胀后转到铺有几层吸水纸的培养皿或瓷盘中，上盖双层湿纱布并加少许水，25～28℃条件下培养，待根长约1～1.5cm时，于上午9～10时或下午3～6时剪下根尖备用。
2．预处理：如果我们的目的仅仅是观察有丝分裂过程则无须进行预处理，因为我们需要对有丝分裂的各个时期进行观察；但是在进行核型分析时，则需要对染色体进行计数，对染色体的形态作出较为详细的描述，这样就必须进行预处理。只有处在细胞分裂中期的染色体最易观察，但细胞分裂中期持续的时间很短，一般只有10-30min。在正常情况下固定的材料中，中期分裂相较少，而且即便是处在分裂中期的细胞，由于染色体紧密排列在赤道面上，因此在制片过程中很难将染色体分散开来，这样也就不能准确地进行染色体的计数和形态观察。为了克服这一困难，一般采用化学或物理的方法对材料进行预处理。经过预处理可以阻碍细胞分裂中纺缍体的形成，但并不影响分裂前期细胞的正常分裂，因此使细胞分裂停止于中期。这样便可以获得较多的中期分裂相，同时预处理可改变细胞质的粘度，使染色体缩短，易于分散。
① 低温预处理：低温处理可以引起染色体的缩短并可获得较多的中期分裂相，而且此法无须使用任何药物，安全性高。但不同的植物所需的预处理温度是有差异的，如小麦的处理温度为1～5℃，水稻和玉米则需6～8℃，剪下的根尖置于盛有蒸馏水的烧杯内，放入冰箱中低温预处理20～40h。
②秋水仙素（colchicine）：是从百合科植物秋水仙的种子和鳞茎中提取的一种生物碱。它的分子式为C22H25NO6。纯的秋水仙素为针状结晶，一般商品秋水仙素为淡黄色粉末。熔点为155℃，味苦。易溶于冷水、酒精、氯仿和甲醛，但在热水中溶解度较低，不易溶于苯和乙醚。
秋水仙素毒性极强，可以导致眼睛暂时失明和使中枢神经系统麻痹而导致呼吸困难。在使用过程中要特别注意安全，同时要做好药品的管理工作。
一般认为秋水仙素对纺缍丝有麻痹和毒害作用，也有人认为秋水仙素通过抑制ATP的机制从而破坏纺缍丝的形成及活动。秋水仙素水溶液的作用效果与其浓度成正比，浓度越高，作用效果越强。通常用0.05%～0.2%的秋水仙溶液处理2～4h。
③饱和对二氯苯（p-Dichlorobenzene）：其分子式为C6H4Cl2，无色结晶，具有特殊的臭味，常温下可升华。易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂，难溶于水，易燃而且有毒。由于对二氯苯难溶于水，所以一般用它的饱和水溶液，它的作用效果与秋水仙素相似，但价格却低得多，便于广泛使用。室温下处理3～5h，此法特别适于染色体小而多的植物。
④8-羟基喹啉（8-Hydroxyquinolin）：其分子式为C9H7NO，为白色结晶或粉末，溶于酒精而难溶于水。8-羟基喹啉的作用机制，一般认为它首先引起细胞质粘度的改变，结果导致纺缍体的活动受阻。所用浓度范围是0.002～0.004M之间，特别适用于具有较大染色体的植物。它的优点是经它处理后，染色体的缢痕区比较清晰。
3、固定
卡诺固定液（3无水乙醇：1冰醋酸）固定12-24小时
4、解离
1M盐酸600C下，解离10分钟
5、染色
1%醋酸洋红染色20分钟
6、镜检
六、作业与思考
1.固定液的作用是什么？在使用固定液时应注意什么？
2.在你观察的细胞分裂过程中，哪些分裂时期最多？
3.根据你的实验情况总结出制备好一张优良的细胞分裂标本应注意哪些 问题?
4.绘制2～3个有丝分裂典型时期简图。
