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观察植物细胞有丝分裂的好材料——蚕豆侧根 “观察植物细胞有丝分裂”是人民教育出版社1990年版高中《生物》4个必做实验之一。在教学实践中多数学生包括不少教师反映观察不到分裂相细胞，实验效果差一直困扰着实验课老师。究其原因，除操作技术掌握不当外，用于实验的材料——洋葱存在的不足可能是关键之处。为此，我们选用10余种容易得到、培养方便的农作物种子作材料，以期筛选到适宜的实验材料。经试验摸索，发现蚕豆侧根是一种非常理想的观察植物细胞有丝分裂材料。现将其培养方法、操作等报道如下。 1 蚕豆苗及侧根的培养 选择无霉变、无虫害的蚕豆种子，加清水浸泡24h，取出埋入湿润黄沙或河沙中，蚕豆埋入沙中深度以2～3 cm为宜，在室温下培养（夏季气温高可放在阴凉处，冬季气温低可放在朝阳避风处，有条件的学校可置25℃恒温箱中培养），每天洒少量水，以防沙失水干燥。待主根长至2～3 cm，拔出蚕豆苗，剪去其主根尖生长点，以促使侧根生长，再将苗埋入沙中继续培养。在温度适宜情况下，7天（包括浸种时间在内）左右可长出1～2cm侧根，一般每根主根上可生侧根6～10根不等。若继续保持沙粒湿润，放在室温环境中，侧根在2～3周内仍可保持旺盛生长，且其分生组织中细胞分裂活动仍呈活跃状态。 2 取样 取 1～2 cm长、粗壮侧根，在清水中洗去附着其上的沙粒，用刀片将根尖端纵剖为二，切口长度以2～3mm为宜。纵剖根尖的目的是使根尖内部组织得到充分解离，并缩短在解离液中的处理时间。 3 解离 将纵剖后的整条根尖放入1mol/L HCl溶液中，在室温下解离 6～8 min。解离时间长短与室温有关，室温高时，可适当缩短时间，反之亦然。一般以根尖完全酥软为度。 4 漂洗 待根尖酥软后，用镊子取出，放入清水中漂洗2～3min。 5 染色 把漂洗后的根尖放在载玻片中央，用刀片截下2～3mm根尖，用吸水纸吸去根尖周围的水，加1～2滴改良石炭酸品红染液，在室温下染色 6～10min。为进一步提高染料对染色体的着色效果，可将载玻片置酒精灯火焰上方缓慢加热数分钟，以染液不沸腾为适，待染液即将挥发干时停止加热。 6 制片 用吸水纸吸去根尖周围多余染液，加1滴清水，吸干，再加1滴清水，盖上盖玻片，在盖玻片上再加1片载玻片，用力压片。 7 显微镜观察 将制成的装片先在低倍镜下找到生长点区域，该区域的特征是：细胞略呈正方形，且紧密排成束状，细胞核与核间距≤核直径；核间距≥2倍核直径的区域，分裂相细胞少。找到生长点区域后，再换成高倍镜进行分裂相各期细胞的观察。 8 不同染色液的染色效果 用结晶紫、醋酸洋红、醋酸地衣红和改良石炭酸品红分别染蚕豆侧根，结果显示改良石炭酸品红染色效果最好；而用其它3种染液染后，染色体形态的清晰度较前者略差。 9 蚕豆主、侧根观察效果的差异 蚕豆主根培养时间短，根粗大，以往报道用蚕豆作为有丝分裂观察材料，多用其主根。我们用不同的解离液和染色液处理主根，结果显示主根分生组织细胞的细胞质着色颗粒多，导致背景着色深，难以观察到染色体形态，实验效果较差。而其侧根染色后，背景着色均较浅，染色体形态清晰。主根观察效果差的原因可能是取材部位或染色液浓度不当，或是其细胞的细胞质成分差异所致。其真实原因，有待进一步研究。 通过几个轮次的实验教学实践表明，蚕豆侧根是一种非常理想的观察植物细胞有丝分裂的材料，与洋葱相比，它显示出如下的优点：l）可供实验用的根尖（具有大量分裂相细胞）维持时间长 在室温环境下保持培养沙湿润，其主根上不断长出分裂活动旺盛的侧根的时间可维持3周；2）分裂相旺盛期持续时间长 从上午9时到下午6时任何时间取样都能观察到大量的分裂相细胞，避免了老师因用洋葱作材料而不得不利用休息时间在正午或晚间取材、固定带来的麻烦，减少了老师的工作量；同时直接用新鲜材料观察既提高了实验效果，也增强了教学的直观性；另外，蚕豆侧根分裂相细胞所占比例高，一般在1个视野里可见数个不同期的分裂相细胞，有的压片部位在1个视野里可看到有丝分裂各期细胞；3）采用改良石炭酸品红液染色，其细胞质着色浅，而染色体着色深，染色体大，视野清晰，便于观察；4）材料易得，无季节性限制，培养方便，种子萌发率高，发根量大。 本文来源：https://www.dywdw.cn/9e94af90fe0a79563c1ec5da50e2524de518d0d3.html
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2023-03-17
