(七)植物细胞减数分裂

一、实验目的

(1) 掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的技术和方法。

(2) 了解高等植物细胞减数分裂过程，观察染色体的动态变化。

二、实验原理

减数分裂是生物在形成性细胞过程中的一种特殊方式式的细胞分裂，在此过程中先由有性组织 ( 花药或胚珠 ) 中的某些细胞分化为二倍性的小孢子母细胞或大孢子母细胞，这些细胞连续进行两次细胞分裂即减数第一次分裂和减数第二次分裂，结果一个小孢子母细胞形成 4 个小孢子，一个大孢子母细胞形成一个大孢子．它们都只具有单倍的染色体。

减数分裂在遗传上具有重要意义。性母细胞 (2n) 经过减数分裂形成染色体数目减半的配子 (n) 。经过受精作用，雌雄配子融合为合子，染色体数目恢复为 2n 。这样在物种延续的过程中确保了染色体数目的恒定，从而使物种在遗传上具有相对的稳定性。另外在减数分裂过程中包含有同源染色体的配对、交换、分离和非同源染色体的自由组合，这些都是遗传学分离和自由组合和连锁互换规律的细胞学基础。在这些基本规律的作用之下，导致了各种遗传重组的发生，而遗传重组又是生物变异的重要源泉。

在适当的时候采集植物的花蕾制备染色体标本就可在显微镜下观察到植物细胞的减数分裂。

三、实验材料

小麦 ( Triticum Spp ． ) 花药、玉米 ( Zea mays ) 花药、大蒜 ( Aillumsativum ) 花药、洋葱 (Aillum cepa ) 花药、蚕豆 (Vicia faba ) 花药、番茄 ( Lycopersicum esculentrm ) 花药。

四、实验器具和药品

1 ．器具 显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、大培养皿，酒精灯、吸水纸。

2 ．药品 无水乙醇、醋酸洋红染液、石蜡、二甲苯、加拿大树胶、正丁醇或叔丁醇。

五、实验步骤

1 ．取村 在一朵花的减数分裂的全过程中能观察染色体的时间是很短的，一般在终变期．中期Ⅰ，后期Ⅰ。因此，选取刚现蕾的花序是观察花粉母细胞减数分裂的关踺步骤，要注意花蕾的形状和大小，适时选材。

2 ．固定 通常制作幼小花药压片时，可不经固定，直接放在醋酸洋红染液中，同时进行固定和染色，但是先经固定的材料容易着色、分色及便于保存。固定时将采集的材料肾于卡诺氏固定液 12 － 24 小时，若不及时制片，可将固定后的材料用 70 ％的乙醇冲洗直至闻不到醋酸味为止，后放入 70 ％乙醇中存于 4 ℃ 冰箱内，可随时取用。

3 ．染色、制片 用蒸饱水将从固定液或从 70 ％酒精保存液中取出的花蕾冲洗数遍，然后剥开花雷，放在载玻片上用解剖针及虹膜刀将花药横切成 3 — 4 段 ( 或纵切 ) ，加一滴醋酸洋红染液于材料上，用解剖针轻压花药使花粉母细胞从切口出来。静止染色 5 一 10 分钟，除去花药壁。加上盖玻片使染液刚好布满载玻片与盖玻片之间成一薄层 ( 不可过多．过多花粉母细胞会逸出盖玻片边缘 ) ，加上盖玻片后。在酒精灯上轻微加热，以利于进一步着色和染色体的分散。在盖玻片上覆以吸水纸用拇指适当加压，把周围的染液吸干 ( 勿使盖片移动 ) 。若细胞质染色过深，可在盖玻片的一边滴加 45 ％醋酸，在另一边用吸水纸吸，让醋酸从盖玻片下流过，减轻细胞质的着色程度。

4 ．镜检 在显做镜下查找花粉母细胞，二分体、四分体，花粉粒以及各个时沏的细胞。

5 ．永久片的制作 较好的临时压片，可制成永久玻片标本。

(1) 将已制好的玻片浸入盛有 95% 乙醇和 45% 醋酸各半的培养皿中，有盖玻片的一面朝下，载玻片的一端架在玻片棒上使其倾斜、盖玻片脱落后立即把盖玻片和载玻片转入盛有 95 ％乙醇的培养皿中 3-5 分钟，在转入 95 ％乙醇和叔丁醇各半的培养皿 3 － 5 分钟，最后叔丁醇中 3 － 5 分钟进行脱水、透明。脱水后用溶于叔丁醇的加拿大树胶封片。

六、实验作业

绘制观察到的植物细胞减数分裂不同时期的典型细胞 ( 示染色体动态特征 ) 。