| 實驗方法原理 | 有絲分裂是植物細胞分裂，體細胞增殖的主要方式，在有絲分裂過程中，細胞核內染色體準確地復制，并有規律地，均勻地分配到兩個子細胞中，使子細胞和母細胞具有同樣數目和形態結構的染色體，保證了植物細胞的遺傳性狀的一致。各種生長旺盛的植物組織中，如根尖組織，莖尖組織，居間分生組織，愈傷組織等，細胞常進行著旺盛的有絲分裂。在細胞分裂的適當時期取材，通過對供試材料進行一定的處理，就可以在顯微鏡下觀察染色體的變化特點和染色體的形態特征，并進行染色體計數。
由于在有絲分裂的中期染色體具有典型的形態特征，并易于計數，因此為了獲得更多的中期染色體圖像，可以采用藥物處理或冰凍處理的方法，阻止紡錘體的形成，使細胞分裂停止在中期。同時通過處理還可使染色體縮短，易于分散，便于進行觀察研究。另外，通過對細胞組織進行酸性水解或酶處理除去細胞之間的果膠層，并軟化細胞壁，使細胞容易彼此散開，有利于壓片和染色。
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| 實驗材料 | 圓蔥大蒜黑麥玉米小麥蠶豆 |
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| 試劑、試劑盒 | 無水乙醇95%乙醇冰醋酸蒸餾水堿性品紅蘇木精秋水仙素飽和對二氯苯溶液8－羥基喹啉鹽酸鐵礬水溶液醋酸洋紅染色液纖維素酶果膠酶混合液 |
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| 儀器、耗材 | 顯微鏡恒溫箱冰箱水浴鍋分析天平剪子鑷子刀片載玻片蓋玻片濾紙量筒培養皿燒杯滴瓶酒精燈切片盒標簽 |
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| 實驗步驟 | 1．取材：可在室內培養根尖，也可以直接從田間挖取剛長出的幼嫩根尖。室內培養的方法是：
（1）圓蔥和大蒜根尖：發根前先將圓蔥以根部向上在光下曬兩天，然后置于盛清水的小燒杯口上，使根莖部與水接觸,或將圓蔥半埋于濕沙內。在20～25℃光照條件下培養2～3天，待根長1～2cm時，選健壯根自尖端約1cm處剪下備預處理用。大蒜作材料可先將蒜瓣扒去皮，然后用細鐵絲串起放在盛清水的培養皿內培養，其它要求同上。剪取根尖的時間以上午10時左右為好。
（2）玉米（或黑麥，小麥，蠶豆）根類：先將種子浸泡一天，待吸水膨脹后再轉移到鋪有幾層濾紙（或吸水紙）的培養皿內，加水濕潤，然后將種子均勻地擺放在濾紙上，蓋上蓋。放在18～20℃黑暗條件下培養，待根長到1～2cm時，選健壯根尖于上午10時左右取下備用。
田間從植株上直接取根的方法適用于大部分禾本科植物，例如在麥類作物生長季長出的大量不定根，比種子萌發的根更健壯，是觀察有絲分裂的很好材料。
2．預處理：為了阻止紡錘體的活動，獲得更多的中期分裂相，同時使染色體相對縮短，便于染色體分散和計數，可對根尖進行預處理。如果只是為了觀察有絲分裂各期染色體動態，可以不進行預處理。
預處理的方法有冰凍預處理和藥物預處理兩種。
（1）冰凍預處理：將根尖浸泡在蒸餾水中，置于1～4℃冰箱內或盛有冰塊的保溫瓶中冰凍24小時。這種方法對染色體無破壞作用，染色體縮短均勻，效果良好，簡便易行，各種作物都適用。
（2）藥物預處理：常用的藥物有0.05～0.2%秋水仙素溶液，飽和對二氯苯溶液，0.002mol/L 8－羥基喹啉等。預處理時，將根尖直接浸泡在藥液中，在適宜的溫度下處理一定的時間（表1）。這些藥物都能使染色體縮短，但同時對染色體也有一定破壞作用。使用時應注意處理的時間，小麥，黑麥，大麥，圓蔥和大蒜等處理4小時左右，棉花和水稻等處理2小時左右。處理的時間長短同溫度有很大關系。
3．固定或前低滲：固定的目的是利用化學藥品將生活細胞迅速殺死，并使構成染色體的核蛋白變性和沉淀，以保持染色體的固有形態和結構。固定液一般采用卡諾氏固定液，配配制方法為無水酒精：冰醋酸＝3：1，也可用95％ 乙醇代替無水乙醇。
操作時將預處理后的根尖用蒸餾水沖洗兩次（約5分鐘），然后轉移到卡諾氏固定液中。在4～15℃條件下固定20～24小時，即可進行觀察。如果需要長期保存，可先用70%酒精沖洗2次然后轉入70%酒精中保存。
4．解離：解離的目的是使細胞壁之間中層的果膠物質以及部分細胞質分解，而使細胞易于分散。同時也可使細胞壁適度軟化而易于壓片。解離的方法主要有以下幾種。
（1）將根尖用蒸餾水沖洗2次，然后放入已經在60℃水浴鍋中預熱的1mol/L鹽酸中。在60℃恒溫條件下處理10～15分鐘，當根尖透明呈米黃色時取出。
（2）將根尖置于95%酒精和濃鹽酸的等量混合液中處理2～10分鐘。或將根尖放在5ol/L鹽酸內處理5～10分鐘。
（3）將根尖置于2.5%果膠酶和2.5%纖維素酶等量混合液中（PH 5～5.5），在室溫18～28℃條件下處理2～3小時。
5．后低滲：將根尖放在蒸餾水中沖洗2～3次（約10分鐘）。酶解后的根尖可浸泡10分鐘，然后再沖洗一次。根尖一定要沖洗干凈，否則影響染色。低滲后的根尖放入70%酒精中備用。
6．染色與壓片：染色與壓片的方法常用的有以下幾種。
（1）醋酸洋紅染色法：取一根尖放在吸水紙上吸去多余的保存液，然后放在一張干凈的載玻片中央。用刀片將根尖分生組織切下，將其切成薄片（越薄越好），滴1滴2% 醋酸洋紅染色液，蓋上蓋玻片，進行壓片。壓片時用一手固定蓋玻片，另一手用鑷尖或解剖針柄輕敲蓋玻片，使材料潰散。用火輕烤載玻片背面，然后繼續輕敲，待材料呈云霧狀即可鏡檢。加熱的目的是使染色體充分染色和軟化，以及破壞細胞質的染色。如發現有較理想的分裂相，可再輕烤一下片子，然后在蓋玻片上蓋一張吸水紙，用大拇指用力壓片（不可使蓋玻片移動），然后鏡檢。
也可以采用十字交叉壓片法。即：取根尖放在吸水紙上吸去多余的保存液，然后放在干凈的載玻片中央。用刀片將分生組織切下，將其切成薄片。取另一張干凈的載玻片，呈十字形交叉蓋在放有材料的載玻片上。在載玻片上蓋一張吸水紙，并用大拇指壓片，使材料壓成一薄層。然后將兩載玻片分開，各滴加1滴染色液進行染色。稍停片刻后加上蓋玻片，在酒精燈上輕烤一下片子，一手固定蓋玻片，另一手用鉛筆橡皮頭對準材料輕輕敲打，使根尖細胞分散均勻。
（2）改良卡寶品紅染色壓片法：將根尖置于干凈的載玻片中央，切下根尖分生組織，將其切成薄片，滴一滴改良卡寶品紅染色液，蓋上蓋玻片壓片。。
（3）鐵礬蘇木精染色壓片法：先將根尖放入4%鐵礬水溶液中媒染2～4小時。然后流水沖洗20分鐘，再將根尖放入0.5%蘇木精染液中避光染色40～120分鐘，取出后放入蒸餾水中備用。其制片方法，取一染色后的根尖放在干凈載玻片的中央。用刀片將根尖分生組織切下，將其切成薄片（越薄越好），滴1滴45%冰醋酸，加蓋玻片，具體壓片方法同上。
7．鏡檢：壓好的片子先在低倍鏡下鏡檢，找到分裂細胞后轉換高倍鏡觀察。如果染色體分散較好，圖象清晰，就可以脫水封片，制成永久片。 展開 |
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| 注意事項 | 植物細胞分裂周期的長短不盡相同，通常在十到幾十小時之間，溫度明顯地影響分裂周期，對于一個不太熟悉的實驗材料，最好在特定溫度下長根，掌握有絲分裂高峰期，以便得到更多的有絲分裂的細胞。 |
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| 其他 | 根尖由于取材方便，是觀察植物染色體最常用的材料，有些植物種子難以發芽，或僅有植株而無種子，也可以用莖尖作為材料。 |
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