原理
有丝分裂是植物细胞分裂，体细胞增殖的主要方式，在有丝分裂过程中，细胞核内染色体准确地复制，并有规律地，均匀地分配到两个子细胞中，使子细胞和母细胞具有同样数目和形态结构的染色体，保证了植物细胞的遗传性状的一致。各种生长旺盛的植物组织中，如根尖组织，茎尖组织，居间分生组织，愈伤组织等，细胞常进行着旺盛的有丝分裂。在细胞分裂的适当时期取材，通过对供试材料进行一定的处理，就可以在显微镜下观察染色体的变化特点和染色体的形态特征，并进行染色体计数。
由于在有丝分裂的中期染色体具有典型的形态特征，并易于计数，因此为了获得更多的中期染色体图像，可以采用药物处理或冰冻处理的方法，阻止纺锤体的形成，使细胞分裂停止在中期。同时通过处理还可使染色体缩短，易于分散，便于进行观察研究。另外，通过对细胞组织进行酸性水解或酶处理除去细胞之间的果胶层，并软化细胞壁，使细胞容易彼此散开，有利于压片和染色。
由于在有丝分裂的中期染色体具有典型的形态特征，并易于计数，因此为了获得更多的中期染色体图像，可以采用药物处理或冰冻处理的方法，阻止纺锤体的形成，使细胞分裂停止在中期。同时通过处理还可使染色体缩短，易于分散，便于进行观察研究。另外，通过对细胞组织进行酸性水解或酶处理除去细胞之间的果胶层，并软化细胞壁，使细胞容易彼此散开，有利于压片和染色。
材料与仪器
圆葱 大蒜 黑麦 玉米 小麦 蚕豆
无水乙醇 95%乙醇 冰醋酸 蒸馏水 碱性品红 苏木精 秋水仙素 饱和对二氯苯溶液 8－羟基喹啉 盐酸 铁矾水溶液 醋酸洋红染色液 纤维素酶 果胶酶混合液
显微镜 恒温箱 冰箱 水浴锅 分析天平 剪子 镊子 刀片 载玻片 盖玻片 滤纸 量筒 培养皿 烧杯 滴瓶 酒精灯 切片盒 标签
无水乙醇 95%乙醇 冰醋酸 蒸馏水 碱性品红 苏木精 秋水仙素 饱和对二氯苯溶液 8－羟基喹啉 盐酸 铁矾水溶液 醋酸洋红染色液 纤维素酶 果胶酶混合液
显微镜 恒温箱 冰箱 水浴锅 分析天平 剪子 镊子 刀片 载玻片 盖玻片 滤纸 量筒 培养皿 烧杯 滴瓶 酒精灯 切片盒 标签
步骤
1．取材：可在室内培养根尖，也可以直接从田间挖取刚长出的幼嫩根尖。室内培养的方法是：
（1）圆葱和大蒜根尖：发根前先将圆葱以根部向上在光下晒两天，然后置于盛清水的小烧杯口上，使根茎部与水接触,或将圆葱半埋于湿沙内。在20～25℃光照条件下培养2～3天，待根长1～2cm时，选健壮根自尖端约1cm处剪下备预处理用。大蒜作材料可先将蒜瓣扒去皮，然后用细铁丝串起放在盛清水的培养皿内培养，其它要求同上。剪取根尖的时间以上午10时左右为好。
（2）玉米（或黑麦，小麦，蚕豆）根类：先将种子浸泡一天，待吸水膨胀后再转移到铺有几层滤纸（或吸水纸）的培养皿内，加水湿润，然后将种子均匀地摆放在滤纸上，盖上盖。放在18～20℃黑暗条件下培养，待根长到1～2cm时，选健壮根尖于上午10时左右取下备用。
田间从植株上直接取根的方法适用于大部分禾本科植物，例如在麦类作物生长季长出的大量不定根，比种子萌发的根更健壮，是观察有丝分裂的很好材料。
2．预处理：为了阻止纺锤体的活动，获得更多的中期分裂相，同时使染色体相对缩短，便于染色体分散和计数，可对根尖进行预处理。如果只是为了观察有丝分裂各期染色体动态，可以不进行预处理。
预处理的方法有冰冻预处理和药物预处理两种。
（1）冰冻预处理：将根尖浸泡在蒸馏水中，置于1～4℃冰箱内或盛有冰块的保温瓶中冰冻24小时。这种方法对染色体无破坏作用，染色体缩短均匀，效果良好，简便易行，各种作物都适用。
（2）药物预处理：常用的药物有0.05～0.2%秋水仙素溶液，饱和对二氯苯溶液，0.002mol/L 8－羟基喹啉等。预处理时，将根尖直接浸泡在药液中，在适宜的温度下处理一定的时间（表1）。这些药物都能使染色体缩短，但同时对染色体也有一定破坏作用。使用时应注意处理的时间，小麦，黑麦，大麦，圆葱和大蒜等处理4小时左右，棉花和水稻等处理2小时左右。处理的时间长短同温度有很大关系。
3．固定或前低渗：固定的目的是利用化学药品将生活细胞迅速杀死，并使构成染色体的核蛋白变性和沉淀，以保持染色体的固有形态和结构。固定液一般采用卡诺氏固定液，配配制方法为无水酒精：冰醋酸＝3：1，也可用95％ 乙醇代替无水乙醇。
操作时将预处理后的根尖用蒸馏水冲洗两次（约5分钟），然后转移到卡诺氏固定液中。在4～15℃条件下固定20～24小时，即可进行观察。如果需要长期保存，可先用70%酒精冲洗2次然后转入70%酒精中保存。
4．解离：解离的目的是使细胞壁之间中层的果胶物质以及部分细胞质分解，而使细胞易于分散。同时也可使细胞壁适度软化而易于压片。解离的方法主要有以下几种。
（1）将根尖用蒸馏水冲洗2次，然后放入已经在60℃水浴锅中预热的1mol/L盐酸中。在60℃恒温条件下处理10～15分钟，当根尖透明呈米黄色时取出。
（2）将根尖置于95%酒精和浓盐酸的等量混合液中处理2～10分钟。或将根尖放在5ol/L盐酸内处理5～10分钟。
（3）将根尖置于2.5%果胶酶和2.5%纤维素酶等量混合液中（PH 5～5.5），在室温18～28℃条件下处理2～3小时。
5．后低渗：将根尖放在蒸馏水中冲洗2～3次（约10分钟）。酶解后的根尖可浸泡10分钟，然后再冲洗一次。根尖一定要冲洗干净，否则影响染色。低渗后的根尖放入70%酒精中备用。
6．染色与压片：染色与压片的方法常用的有以下几种。
（1）醋酸洋红染色法：取一根尖放在吸水纸上吸去多余的保存液，然后放在一张干净的载玻片中央。用刀片将根尖分生组织切下，将其切成薄片（越薄越好），滴1滴2% 醋酸洋红染色液，盖上盖玻片，进行压片。压片时用一手固定盖玻片，另一手用镊尖或解剖针柄轻敲盖玻片，使材料溃散。用火轻烤载玻片背面，然后继续轻敲，待材料呈云雾状即可镜检。加热的目的是使染色体充分染色和软化，以及破坏细胞质的染色。如发现有较理想的分裂相，可再轻烤一下片子，然后在盖玻片上盖一张吸水纸，用大拇指用力压片（不可使盖玻片移动），然后镜检。
也可以采用十字交叉压片法。即：取根尖放在吸水纸上吸去多余的保存液，然后放在干净的载玻片中央。用刀片将分生组织切下，将其切成薄片。取另一张干净的载玻片，呈十字形交叉盖在放有材料的载玻片上。在载玻片上盖一张吸水纸，并用大拇指压片，使材料压成一薄层。然后将两载玻片分开，各滴加1滴染色液进行染色。稍停片刻后加上盖玻片，在酒精灯上轻烤一下片子，一手固定盖玻片，另一手用铅笔橡皮头对准材料轻轻敲打，使根尖细胞分散均匀。
（2）改良卡宝品红染色压片法：将根尖置于干净的载玻片中央，切下根尖分生组织，将其切成薄片，滴一滴改良卡宝品红染色液，盖上盖玻片压片。。
（3）铁矾苏木精染色压片法：先将根尖放入4%铁矾水溶液中媒染2～4小时。然后流水冲洗20分钟，再将根尖放入0.5%苏木精染液中避光染色40～120分钟，取出后放入蒸馏水中备用。其制片方法，取一染色后的根尖放在干净载玻片的中央。用刀片将根尖分生组织切下，将其切成薄片（越薄越好），滴1滴45%冰醋酸，加盖玻片，具体压片方法同上。
7．镜检：压好的片子先在低倍镜下镜检，找到分裂细胞后转换高倍镜观察。如果染色体分散较好，图象清晰，就可以脱水封片，制成永久片。
（1）圆葱和大蒜根尖：发根前先将圆葱以根部向上在光下晒两天，然后置于盛清水的小烧杯口上，使根茎部与水接触,或将圆葱半埋于湿沙内。在20～25℃光照条件下培养2～3天，待根长1～2cm时，选健壮根自尖端约1cm处剪下备预处理用。大蒜作材料可先将蒜瓣扒去皮，然后用细铁丝串起放在盛清水的培养皿内培养，其它要求同上。剪取根尖的时间以上午10时左右为好。
（2）玉米（或黑麦，小麦，蚕豆）根类：先将种子浸泡一天，待吸水膨胀后再转移到铺有几层滤纸（或吸水纸）的培养皿内，加水湿润，然后将种子均匀地摆放在滤纸上，盖上盖。放在18～20℃黑暗条件下培养，待根长到1～2cm时，选健壮根尖于上午10时左右取下备用。
田间从植株上直接取根的方法适用于大部分禾本科植物，例如在麦类作物生长季长出的大量不定根，比种子萌发的根更健壮，是观察有丝分裂的很好材料。
2．预处理：为了阻止纺锤体的活动，获得更多的中期分裂相，同时使染色体相对缩短，便于染色体分散和计数，可对根尖进行预处理。如果只是为了观察有丝分裂各期染色体动态，可以不进行预处理。
预处理的方法有冰冻预处理和药物预处理两种。
（1）冰冻预处理：将根尖浸泡在蒸馏水中，置于1～4℃冰箱内或盛有冰块的保温瓶中冰冻24小时。这种方法对染色体无破坏作用，染色体缩短均匀，效果良好，简便易行，各种作物都适用。
（2）药物预处理：常用的药物有0.05～0.2%秋水仙素溶液，饱和对二氯苯溶液，0.002mol/L 8－羟基喹啉等。预处理时，将根尖直接浸泡在药液中，在适宜的温度下处理一定的时间（表1）。这些药物都能使染色体缩短，但同时对染色体也有一定破坏作用。使用时应注意处理的时间，小麦，黑麦，大麦，圆葱和大蒜等处理4小时左右，棉花和水稻等处理2小时左右。处理的时间长短同温度有很大关系。
3．固定或前低渗：固定的目的是利用化学药品将生活细胞迅速杀死，并使构成染色体的核蛋白变性和沉淀，以保持染色体的固有形态和结构。固定液一般采用卡诺氏固定液，配配制方法为无水酒精：冰醋酸＝3：1，也可用95％ 乙醇代替无水乙醇。
操作时将预处理后的根尖用蒸馏水冲洗两次（约5分钟），然后转移到卡诺氏固定液中。在4～15℃条件下固定20～24小时，即可进行观察。如果需要长期保存，可先用70%酒精冲洗2次然后转入70%酒精中保存。
4．解离：解离的目的是使细胞壁之间中层的果胶物质以及部分细胞质分解，而使细胞易于分散。同时也可使细胞壁适度软化而易于压片。解离的方法主要有以下几种。
（1）将根尖用蒸馏水冲洗2次，然后放入已经在60℃水浴锅中预热的1mol/L盐酸中。在60℃恒温条件下处理10～15分钟，当根尖透明呈米黄色时取出。
（2）将根尖置于95%酒精和浓盐酸的等量混合液中处理2～10分钟。或将根尖放在5ol/L盐酸内处理5～10分钟。
（3）将根尖置于2.5%果胶酶和2.5%纤维素酶等量混合液中（PH 5～5.5），在室温18～28℃条件下处理2～3小时。
5．后低渗：将根尖放在蒸馏水中冲洗2～3次（约10分钟）。酶解后的根尖可浸泡10分钟，然后再冲洗一次。根尖一定要冲洗干净，否则影响染色。低渗后的根尖放入70%酒精中备用。
6．染色与压片：染色与压片的方法常用的有以下几种。
（1）醋酸洋红染色法：取一根尖放在吸水纸上吸去多余的保存液，然后放在一张干净的载玻片中央。用刀片将根尖分生组织切下，将其切成薄片（越薄越好），滴1滴2% 醋酸洋红染色液，盖上盖玻片，进行压片。压片时用一手固定盖玻片，另一手用镊尖或解剖针柄轻敲盖玻片，使材料溃散。用火轻烤载玻片背面，然后继续轻敲，待材料呈云雾状即可镜检。加热的目的是使染色体充分染色和软化，以及破坏细胞质的染色。如发现有较理想的分裂相，可再轻烤一下片子，然后在盖玻片上盖一张吸水纸，用大拇指用力压片（不可使盖玻片移动），然后镜检。
也可以采用十字交叉压片法。即：取根尖放在吸水纸上吸去多余的保存液，然后放在干净的载玻片中央。用刀片将分生组织切下，将其切成薄片。取另一张干净的载玻片，呈十字形交叉盖在放有材料的载玻片上。在载玻片上盖一张吸水纸，并用大拇指压片，使材料压成一薄层。然后将两载玻片分开，各滴加1滴染色液进行染色。稍停片刻后加上盖玻片，在酒精灯上轻烤一下片子，一手固定盖玻片，另一手用铅笔橡皮头对准材料轻轻敲打，使根尖细胞分散均匀。
（2）改良卡宝品红染色压片法：将根尖置于干净的载玻片中央，切下根尖分生组织，将其切成薄片，滴一滴改良卡宝品红染色液，盖上盖玻片压片。。
（3）铁矾苏木精染色压片法：先将根尖放入4%铁矾水溶液中媒染2～4小时。然后流水冲洗20分钟，再将根尖放入0.5%苏木精染液中避光染色40～120分钟，取出后放入蒸馏水中备用。其制片方法，取一染色后的根尖放在干净载玻片的中央。用刀片将根尖分生组织切下，将其切成薄片（越薄越好），滴1滴45%冰醋酸，加盖玻片，具体压片方法同上。
7．镜检：压好的片子先在低倍镜下镜检，找到分裂细胞后转换高倍镜观察。如果染色体分散较好，图象清晰，就可以脱水封片，制成永久片。
注意事项
植物细胞分裂周期的长短不尽相同，通常在十到几十小时之间，温度明显地影响分裂周期，对于一个不太熟悉的实验材料，最好在特定温度下长根，掌握有丝分裂高峰期，以便得到更多的有丝分裂的细胞。
常见问题
根尖由于取材方便，是观察植物染色体最常用的材料，有些植物种子难以发芽，或仅有植株而无种子，也可以用茎尖作为材料。
来源：丁香实验
