植物染色体的制片与观察
植物减数分裂制片观察
汇报人：XX
目录
• 引言 • 植物减数分裂的基本知识 • 制片前的准备工作 • 制片过程详解 • 观察与记录 • 实验结果展示与讨论 • 注意事项与实验技巧
01
引言
Chapter
目的和背景
01
研究植物生殖细胞的发育过程
减数分裂是植物生殖细胞形成过程中的重要环节，通过对减数分裂的观
结果分析与讨论
染色体行为异常与遗传变异
在实验中观察到部分细胞的染色体行为异常，如染色体不分离、落后等，这些异常行为 可能导致遗传变异。
纺锤丝的作用机制
纺锤丝的形成与微管蛋白的聚合有关，其牵引力确保了染色体的正确分离。纺锤丝的异 常可能导致染色体分离错误，进而引发遗传问题。
细胞质分裂与细胞壁形成的调控
1 2
染色体形态和数量变化
在减数分裂过程中，可以观察到染色体经历了浓 缩、配对、交换、分离等一系列形态和数量上的 变化。
纺锤丝的形成与作用
纺锤丝在减数分裂过程中形成，牵引染色体向细 胞两极移动，确保染色体的正确分离。
3
细胞质分裂与细胞壁形成
在减数分裂后期，细胞质分裂，细胞壁在赤道板 位置形成，将母细胞分为两个子细胞。
其他辅助器材
根据实验需求，准备好其他辅助器材，如吸水纸、擦镜纸 、计时器等。
04
制片过程详解
Chapter
取材与固定
选择适当材料
选用分裂旺盛的植物组织，如洋葱根尖、小麦幼穗 等。
固定液选择
常用Carnoy固定液（无水乙醇:冰醋酸=3:1）或FAA 固定液（福尔马林:冰醋酸:50%乙醇=5:5:90）。
观察顺序
02
按照减数分裂的时期顺序进行观察，有助于理解整个分裂过程
植物染色体压片法
第一部分植物染色体压片法一实验目的1. 学习并掌握根尖处理、染色、压片及制片观察的方法。
2. 观察有丝分裂各时期染色体的形态变化，了解有丝分裂全过程。
二实验原理高等植物有丝分裂主要发生在根尖、茎尖生长点及幼叶等器官的分生组织(分生区)，其中根尖是最常用的材料：①根尖取材容易，操作和鉴定也比其它器官与组织方便；②实验室内采用种子萌发后所长出的新鲜幼嫩根尖，不受植物生长季节的影响和限制，并且可以大量获得；③对于某些珍贵而又稀少的试验材料，取用自然条件下生长植株的根尖，比取用茎尖、花器等对材料的伤害要小得多；④采用实验室内种子发根，切取根尖后的种苗通常还可以进行正常种植，利于后续研究进行。
有丝分裂期在整个细胞周期中所占的时间相对较短，有丝分裂制片的主要目的是进行染色体鉴定，希望观察到更多分裂相，尤其是分裂中期相，通常要对材料进行不同的预处理。
预处理主要通过抑制和破坏纺锤丝的形成来获得更多的中期分裂相；同时，预处理还可改变细胞质的粘度，促使染色体缩短和分散，便于压片和观察。
常用的预处理有物理法、化学法、混合处理法等。
植物细胞的细胞壁对细胞形态和结构起支撑和保护作用，分生组织的细胞壁结构将分生细胞结合成一个整体，因此在压片之前需要采用适当方法软化或部分分解细胞壁使细胞间易于分离，这一操作称为解离。
同时，解离也可适当清除部分细胞质，使细胞质背景趋于透明化，便于观察染色体。
常用的解离方法主要有酸解法和酶解法。
酸解法：步骤简便、容易掌握。
根尖分生组织经过酸解和压片后，呈单细胞。
酸解法广泛用于染色体计数、核型分析和染色体畸变的观察及相关分析。
酶解法：常用于染色体显带技术或姊妹染色单体交换研究。
通过解离和压片，分生细胞的原生质体能够从细胞壁里压出，使染色体周围不带有细胞质或仅有少量细胞质，让后续制片处理直接作用于染色体。
在普通光学显微镜下观察染色体形态结构还需要对材料进行染色，通常采用染色体染色效果好而细胞质着色少的碱性染料、酸性染料或孚尔根试剂染色。
实验一-植物细胞有丝分裂及染色体行为的观察
使细胞中的蛋白质、脂肪、糖、酶等成分转变为不溶性物质，以保持活体的形态；
使组织内各种物质成分产生不同的折光率，便于观察和鉴定； 使不同组织成分对染料有不同的亲和力，便于染色； 防止细胞过度收缩或膨胀，失去原有的形态结构。
醋酸洋红
将洋红粉末1g倒入100mL45%醋酸溶液中，边煮边搅拌， 煮沸(沸腾时间不超过30s)，然后悬入一生锈的小铁钉 于染液中，过1min取出，或加入1%～2%铁明矾水溶液 5-10滴，至此液变为暗红色而不发生沉淀为止。静置 12h后，过滤于一棕色试剂瓶中，储存备用。
卡宝品红
配制方法： 先配成三种原液,再配成染色液 原液A: 3 g碱性品红溶于100 ml 70%酒精中. 原液B: 取原液A 10 ml加入到90 ml 5%石炭酸水溶液中. 原液C:. 取原液B 55 ml,加入6 ml 冰醋酸和6 ml福尔马林(38%的甲醛). (原液A和原液C可长期保存,原液B限两周内使用). 染色液:取C液10—20 m1,加45%冰醋酸80～90 ml,再加山梨醇1.8 g,配成 10%～20%浓度的石炭酸品红液,放置两周后使用,效果显著(若立即用,则 着色能力差). 适用范围:适用于植物组织压片法和涂片法,染色体着色深,保存性好,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,假如没有山梨
6.镜检
• 压好的片先在低倍镜下镜检，找到分裂细胞后，再转换成 高倍镜观察染色体动态变化。 • 如果染色体分散良好，图像清晰，可以进行显微照相保存。
一个解离良好的材料，只要用镊子尖轻轻敲打盖玻片，分生组织细胞就可以铺 展成薄薄的一层，再用毛边纸把多余的染色液吸干，经显微镜检查后，选择理 想的分裂细胞，再在这个细胞附近轻轻敲打，使重叠的染色体渐渐分散，就能 得到理想的分裂相。
实验 植物染色体组型分析
实验植物染色体组型分析一、实验目的通过本实验，要求学生初步掌握植物有丝分裂观察的基本流程（包括试验材料的选取、预处理、固定、离解、染色、压片和核型观察等）和染色体组型的分析方法。
二、实验原理有丝分裂是细胞均等增殖的过程，是体细胞分裂的主要方式。
在有丝分裂过程中，细胞内每条染色体都能复制一份，然后分配到子细胞中，因此两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目、形态和性质上均是相同的，在各种生长旺盛的植物组织中均存在着有丝分裂。
三、实验材料洋葱根尖四、实验用具显微镜、载玻片、盖玻片、酒精灯、解剖用具、刀片、秋水仙素8—羟基喹啉、醋酸洋红（或醋酸地衣红）、盐酸法莫氏固定液等。
五、实验方法1、洋葱根尖的培养在实验课前3～4天，取洋葱一个，放在广口瓶上。
瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。
把这个装置放在温暖的地方，注意经常换水，使洋葱的底部总是接触到水。
待根长5 cm时，可取生长健壮的根尖制片观察。
2、预备处理细胞分裂时由于纺锤体的牵引及染色体不一定都缩到最短，故在制片时染色体易相互缠绕、重叠，所以，材料在固定前必须经理化因素预先处理，目的是改变细胞质粘度，破坏或抑制纺锤体的形成，使染色体缩短，并促使染色体分散等。
常用的药物浓度，处理如下：0.04%—0.2%秋水仙碱水溶液处理2—5小时，a—溴代萘饱和水溶液处理0.5—4小时；对二氯苯饱和水溶液处理2—4小时；0.002M—0.2M 8羟基喹啉2—4小时，上述处理在室温下即可，若低温处理则用蒸馏水在1—4度下处理24小时。
这些药物对植物细胞都有不同程度的毒害作用，高温或长时间的处理，往往会产生多倍体或使染色体发生粘结、聚缩和解体现象，因此处理时间一般以4小时以内为适宜，温度以10—16度效果较好。
本实验：用0.002 mol／L的8-羟基喹啉20℃条件下避光处理4 h，或者0.7mM的环己酰胺中室温处理8h，将处理液吸出，然后用蒸馏水漂洗。
3、固定目的是将细胞迅速杀死，并使染色体的结构尽可能保持不变和便于染色。
实验3减数分裂制片技术和显微镜观察
实验3 减数分裂制片技术和显微镜观察一、实验目的1. 学习花粉母细胞涂抹制片技术，观察细胞减数分裂时期染色体变化规律及特征并绘图。
2.观察花蕾或花药长度与减数分裂时期的关系。
二、实验原理减数分裂是生物在性母细胞成熟形成配子过程中发生的一种特殊有丝分裂，它包括连续两次的细胞分裂阶段，最终分裂为染色体数目减半的四个子细胞，从而发育为雌性或雄性配子（n）。
由于植物花药取材容易，操作和鉴定比较方便，故一般都取用花粉母细胞作为减数分裂制片材料。
在生物发育的适宜时期取样、固定、涂片等程序，便可在显微镜下观察到减数分裂过程中染色体的行为变化。
三、实验材料lily百合（2n=24）四、实验步骤（一）取材lily百合：通常花蕾长度18mm（花药长度8mm）时为花粉母细胞分裂始期。
花蕾约40mm（花药长17mm）时为减数分裂终期。
采集18-40mm不同长度的花蕾，固定，保存。
（二）制片从小花中取出花药1~3 枚置于载玻片 滴一滴醋酸洋红溶液 用镊子按压花药 去尽肉眼可见残渣 染色2分钟 盖上盖玻片 在低倍镜下寻找花粉母细胞 高倍镜下观察各分裂相细胞染色体的特征及变化规律.选择典型分裂相的临时片1~2张 在酒精灯火焰上缓缓烘干（不能沸腾！） 将玻片放入液氮罐，在液氮表面冷冻1分钟 取出玻片放在白纸上，手按盖玻片一边，用刀片从另一边将盖玻片揭开置于白纸上（有材料的一面朝上） 滴一滴中性树胶在载玻片上的材料处 原位盖上盖玻片→树胶凝固后镜检。
1. 取花药1枚（截）置载玻片中央2. 加1滴染色液3.用镊子按压，并镊除可见残渣4.放上盖玻片（三）显微镜观察先在低倍镜下寻找具分裂相的花粉母细胞，然后依次转换到高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的行为和形态特征。
区分4 类细胞：1 形状较大，圆形，核大，着色较浅的是花粉母细胞。
2 形状较小、着色较深的是花药壁体细胞。
3 形状居中略呈扇形的是四分体的小孢子。
4 形状较大，内部透明并有明显外壳的是成熟的花粉粒。
实验二 植物根尖细胞有丝分裂及染色体制片技术
后期：每一条染色体的着丝粒分裂，两条染色单体彼
此分开形成两条子染色体，子染色体在纺锤丝的牵引下， 分别移向两极。 末期：移向两极的染色体逐渐松散成染色质，纺锤丝 逐渐消失，在赤道面上开始出现细胞板，把一个细胞分隔 成两个子细胞，核膜重新形成，核仁出现，逐渐进入间期 状态。
三 实验材料
洋葱(2n=16)的鳞茎
尖。 2 预处理
将剪取的洋葱根尖(0.5-1cm)放入0.1%秋水仙素溶液中
室温下处理3-4小时，然后用水冲洗几次。 3 固定 将经过预处理的根尖放入卡诺氏固定液中固定3-24小时。
4 解离
将固定液中的洋葱根尖取出，在蒸馏水中洗净，然后放 入1N的盐酸中，室温下处理10-15min。目的是使胞间层的果
四 实验器具及药品
药品：蒸馏水、卡诺氏固定液(无水乙醇：冰醋
酸=3:1)、45%醋酸、 1N盐酸、秋水仙素、改良
苯酚品红染色液或1%醋酸洋红染色液等。
用具：显微镜、刀片、镊子、解剖针、载玻片、 盖玻片、酒精灯、吸水纸等。
五 实验步骤
1 根尖培养
将洋葱鳞茎下部浸入水中，当根长出1-2cm时，切下根
六 观察结果
七 实验作业 1 在上述实验过程中，固定、解离的作用是什么？ 2 绘制出所观察到的有丝分裂各时期的染色体行 为图像。
胶物质解体，使细胞易于分散，便于压片。
5 软化 将解离好的根尖冲洗后，放入45%的醋酸中软化10min左 右。 6 染色 将洋葱根尖置于载玻片上，用小刀片将根冠和伸长区切 除，只留下1-2mm左右的生长区，然后滴一滴1%醋酸洋红染 色液或改良苯酚品红染色液，染色5-10min。
7 压片
加盖玻片，用手指垂直瞬间用力压片(切勿移动盖玻 片)，这样得到的染色体才能在一个水平面上。为了使细 胞质透明增加染色效果，将载玻片在酒精灯上微微加热， 吸去多余的染液。最后用吸水纸将周围染色液吸干。 8 镜检 先在低倍镜下找到细胞，找到分裂相后再换成高倍 镜，仔细观察有丝分裂各个时期染色体的行为。
植物的有丝分裂实验方法
实验过程:取材,解离,漂洗,染色,制片,观察,绘图.具体步骤:1. 取材:课前,将洋葱放在装满水的广口瓶上,底部接触水,装置放在温暖环境中,待根长至1-5cm.注意培养基应经常换水,目的是防止烂根(乙醇发酵).在上午10点——下午2点左右(分生区细胞分裂旺盛),切取其根尖(带有分生区)2-3mm.2. 解离:解离液为盐酸,时间为10——15min目的是使组织细胞相互分离开.(细胞壁由纤维素和果胶构成)解离时间过长,染色体被破坏.解离时间过短,组织细胞解离不充分,不能相互分离.此时通过解离已将细胞杀死,使细胞停留在不同的分裂时期,不会再发生变化而保持原来形态.由于看不到细胞的动态变化,故不可移动装片在视野周围寻找细胞的不同分裂期.3. 漂洗:漂洗液为水,时间为10min目的是洗去盐酸以防解离过度和便于染色.4. 染色:染色液为龙胆紫或醋酸洋红溶液(pH<7,但为有色阳离子碱性染料)目的是使染色体着色.染色时间过长——太深,无法观察.染色时间过短——太浅,不易观察.5. 制片:染色结束后盖上盖玻片,用拇指轻压盖玻片使细胞分散开.6. 观察:先低倍镜观察——找到根尖分生区.再高倍镜观察——找到各时期的细胞.注意:1. 解离和压片都有利于根尖分生细胞的分散,便于观察.2. 若视野内部部分细胞清晰而部分不清晰,则可能是根尖压片厚薄不均.3. 不能取成熟植物材料,因为其不再分裂,无法观察其有丝分裂.4. 动物细胞圆形,植物细胞方形.5. 若切取根尖太长,会导致视野中有大量伸长区,成熟区细胞,干扰了分生区细胞的观察.6. 合适地选取材料:分裂期时间越长(错误)分裂期时间在细胞周期的占比越大(正确)这样越容易找到不同分裂时期的图象.7. 滴加清水(使舒展),弄碎根尖以及压片都有利于细胞分散.8. 根尖分生区细胞无叶绿体,但可培养出含叶绿体的植株.9. 若用酶解处理,所用的酶是果胶酶.。
第一章染色体制片方法
➢ 8-羟基喹啉（8-hydroxyquinoline），多用 0.002mol/L水溶液。适宜中、小染色体，离 体处理好。优点在于显示缢痕清晰，缺点在 于中期分裂相不如其他的多，但总体优于其 他药物。
➢ α-溴萘（α-Bromonaphthalene ）,饱和液 现配最好，适于禾本科及水生植物，活体处 理。100ml加2滴即可。
2.染色体形态比较完整：染色体各组 成成分—长臂、短臂、着丝点、随体、 染色体单体的显示都比较清楚，有利 于染色体的测量与分析。
3.方法简单，不需特殊设备，不需压 片，揭盖片等程序，且Giemsa染色 后，不用树胶封片，可在显微镜下直 接观察，方便，长期保存不褪色。
2.4 制片过程中的问题及可能原因
原因：
为预处理不足的明显标志。即预处理 液未能阻止纺锤丝的形成和活动，使 细胞分裂过程能顺利进行到底。这主 要是预处理液变质或处理时间太短所 致。
（5）染色体发生粘连或聚集成团而 不分散。
原因：
a.预处理液浓度太高或温度太高。
b.固定时间太短。
c.软化或酶解时间太长，染色体过度 膨胀。
（6）细胞核或染色体完全解体，而 只能看见细胞壁或细胞核与染色体 只见染色成淡、残缺不全的轮廓， 有时可见到细胞核碎裂成大小不等 的碎块。
➢ 放线菌酮（cycloheximide）,适宜早中期染 色体供核型分析和G-带研究。20-50ppm， 小+α-溴萘，100ml对二氯苯饱 和液加1-2滴α-溴萘，对大、中染色体 作用迅速。可在短时间内明显缩短。
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植物染色体的制片与观察以及核型分析
组员：郑石悦 陈雨佳 吴俊强
植物染色体的制片与观察
一.实验目的：
1.了解预处理，固定，解离，染色，烤片，及压片的步骤和作用。
2.掌握植物有丝分裂染色体常规制片技术。
3.观察有丝分裂过程中染色体的形态特征以及动态变化。
二．实验原理：
1.植物根尖分生组织的细胞有丝分裂比较旺盛，每天都有分裂高峰时期。
2.不同植物分裂高峰时期是不同的。大蒜和洋葱细胞的有丝分裂高峰时期通常在上午九点到
十一点。
3.把分裂时期的根尖用固定液固定，再经染色后压片，在显微镜下进行观察，就能看到处于
有丝分裂各时期的细胞和染色体。
4.预处理可以使染色体缩短变粗，易于计数。同时抑制细胞分裂过程中纺锤丝的形成，使更
多细胞停留在分裂中期。这时，染色体分散在整个细胞质中，有利于染色体的形态数目观察。
三．实验材料：
洋葱
实验用具：
显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，镊子 ，解剖针，恒温培养箱，恒温水浴箱，棉签，刀
片
试剂
：
95%乙醇，冰醋酸，盐酸，醋酸洋红染色液，秋水仙素，2甲苯
四.实验步骤：
1.材料的培养：洋葱置于盛有湿沙的托盘中，20~25度培养至根长1~2厘米时取材。取材时
使用解剖针及镊子。
2.预处理：
（1）化学药物处理：0.05%~0.2%秋水仙素水溶液在室温条件下处理2~4个小时（注意时间
不能过长，过长染色体会变得很短，不利于研究）
（2）冷冻处理：将根尖置于盛有冰雪混合物的烧杯中，保存于1~4度的冰箱20~24个小时
（化学药物处理对染色体有破坏。冷冻处理无破坏，对禾本科植物效果良好）
3.固定:将材料再用蒸馏水冲洗两次，转入卡诺氏固定液（乙醇和冰醋酸以三比一混合）中固
定24个小时（注意取材和固定时要在有丝分裂高峰期）。
4.解离：将根尖用蒸馏水冲洗后放入已经在60度恒温水浴箱中预热的1mol每升的盐酸中，
60度水浴约十分钟，当根尖的伸长区变透明而分生区呈米黄色或乳白色时即可取出，用蒸
馏水冲洗后备用。
5.染色及压片：取出根尖，去掉伸长区，留1~2mm的分生组织区滴一滴醋酸洋红染色液，
染色2~3分钟，然后盖上盖玻片，在酒精火焰上方加热至手背触摸盖玻片时感到微烫（酒精
灯加热的作用是1.软化细胞，易于压片 2.使细胞质颜色变浅，使染色体颜色反差加大，利
于观察 ）。在盖玻片上盖上吸水纸，用左手大拇指和二拇指固定盖玻片两端，右手拿棉签垂
直敲击盖玻片几下，使材料分散。然后用右手大拇指用以按压盖玻片，将材料压成一层。
6.观察：将压好的片现在低倍镜下观察，找到处于分裂时期的细胞后，再转换到高倍镜下观
察染色体的形态特征，观察不同分裂时期的细胞即可了解染色体在整个细胞分裂时期的动态
变化特点。
核型分析实验