何亚蓉 齐向英

摘要：以洋葱和大蒜为实验材料，通过生根、解离、染色、压片的对比发现，大蒜具有培养简便、发根数量多且细、7～14d内根生长速度快、生长点明显，解离时间短，压片成功率高，实验效果明显的优点。

关键词：有丝分裂;生物实验;实验改进

《植物细胞有丝分裂观察》是高中生物学中一个经典的验证性实验，因洋葱培养方便，根尖生长周期短，分生区处于分裂期的细胞数目多，因此洋葱常作为植物细胞有丝分裂观察的材料。但洋葱用作实验材料存在生根阶段水质易浑浊、生根数量少、速度慢、压片不易成功等问题。以洋葱和大蒜作为实验材料进行多方面综合对比，以期获得更好的观察实验材料和实验效果。

1实验材料与方法

1.1材料

市售洋葱、大蒜

1.2方法

1.2.1实验材料培养

室温下将洋葱和大蒜放在培养瓶中，自来水水培生根并记录洋葱和大蒜的生根情况。

1.2.2取材

洋葱：早晨10：00在距离根尖2～3mm处取材。

大蒜：早晨8：00至下午18：00每小时在根尖生长点处取材。

1.2.3解离

用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（1：1）浸泡根尖5min，观察并记录大蒜根尖细胞1～5min内解离情况。

1.2.4漂洗

用清水漂洗根尖约10min，防止过度解离和中和反应的发生。

1.2.5染色

用质量浓度为0.02g/ml龙胆紫溶液染色，洋葱染色5min，观察并记录大蒜根尖细胞从1～5min内染色情况。

1.2.6压片

用镊子将根尖弄碎盖盖玻片，拇指轻轻按压使细胞分散。实验前将盖玻片和载玻片浸润在蒸馏水中，利用水的表面张力使载玻片和盖玻片之间更加贴紧，减少气泡产生。若有气泡产生用镊子在气泡处轻轻按压，逐出气泡。

2结果与分析

2.1培养简便度对比

洋葱虽个头较大但水培生根过程中乳状分泌物较多，2～3d培养瓶内变浑浊，如不及时更换培养水很容易造成污染，而大蒜的个头较小，培养过程中分泌物较少，取放、换水十分方便。

2.2生根能力对比

“植物细胞有丝分裂观察实验”位于高中必修一，洋葱在气温较低的冬季不易生根，大部分市售洋葱经保鲜处理后，生根率大幅下降，严重影响实验效果[1]。我们在水培过程中发现水培生根初期洋葱鳞茎盘的周边陆续开始长出根，在第5d长出第一条新根，而大蒜从第3d开始每个蒜瓣的鳞茎盘周边都开始冒出白色的新根点。

2.3生根数量对比

洋葱根在7～14d内数量增加较快，由1～3条根增加到10条左右。随机选取3颗同一批生根的洋葱鳞茎进行条数统计，结果显示：洋葱在第7d时平均条数达到4.54条;第14d时平均条数达到13.0条;第21d时平均条数达到17.67条。

大蒜在第5～7d时有大量根冒出，第7d根的平均条数达到26.67条;根在7～14d内急剧增加，同时大蒜的鳞芽开始生长，第14d统计结果显示大蒜的平均根数已达到90.8条。第21d单个环抱鳞茎生根数达到110.7条。通过对大蒜的每个蒜瓣根数统计发现，每个蒜瓣最少能生出7条根，大多数都能生出15～20条根，部分能生出35條以上。数据见表1。

2.4根生长速度对比

随机选取3颗同一批生根的洋葱鳞茎进行根长统计，结果显示：第7d时平均根长可以达到1.10cm;第14d时平均根长达到1.90cm;第21d时平均根长达到11.10cm。

大蒜在第7d根长平均值为0.52cm，7～14d内根的长度也迅速增加，第14d统计发现这一时期根长变化较大，最长根长达3.73cm，最短根刚从鳞茎盘上萌出，这一时期的平均根长为2.39cm。第21d时平均根长达到5.75cm。由此可知，用大蒜作实验材料在14d内便可取材实验而洋葱所需时间较长。数据见表2。

2.5根状态对比

实验染色时发现洋葱根尖较粗，在经龙胆紫染色剂染色后，根尖组织明显变硬，压片时容易产生气泡。大蒜根尖较纤细，压片时不易产生气泡。

3讨论

经多次实验，得出大蒜进行植物根尖细胞有丝分裂观察实验的最佳取材时间与位置，并确定了解离时间和染色时间。

3.1取材时间与位置

当大蒜的根长达到3～4cm时，在距离根尖2～3mm处可以清晰地观察到一个白点，此点为大蒜根尖生长点，学生可依据生长点准确找到大蒜根分生区，从而顺利取材。大蒜有丝分裂最旺盛时间分别为上午9：00～10：00和下午14：00～15：00，此时段最适合取材观察。

3.2解离时间

解离是为了用药液将组织中的细胞相互分离，便于观察。解离时间过短，盐酸无法彻底溶解细胞间中胶层，软化细胞壁，会导致压片时细胞不易分散;解离时间过长会导致根尖过于酥软，无法进行漂洗和染色且染色体容易被破坏。大蒜根尖比较纤细不宜过久解离，经多次实验观察发现，大蒜根尖最佳解离时间为3min。

3.3染色时间

染色时间的控制在整个实验过程中举足轻重。染色时间过短会导致染色体着色过浅，难以观察。染色时间过长会导致细胞内充满染色剂，视野模糊无法观察。经多次实验观察发现，大蒜根尖最佳染色时间为4min。

3.4实验观察

经过多次实验发现用大蒜作为实验材料易染色，不易产生气泡，很容易观察到分生区细胞的分裂期。

4结论

综上所述，大蒜的培养过程简便、生根能力强、解离时间短、取材位置明显、根质细软，实验改进后每个装片都可以观察到有丝分裂前、中、后、末四个时期的分裂相，效果显著，更适合作为植物根尖细胞有丝分裂观察的材料。

参考文献：

[1]胡丽丽，郑涛.“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验设计[J].生物学教学，2019，44（01）：48-49.

作者简介：

何亚蓉（1997-），女，陕西定边人，在读硕士，研究方向：学科教学生物。

齐向英（1980-），男，陕西宝鸡人，副教授，研究方向：教师培训和教学标准化。