全 文 ：收稿日期:2012 － 07 － 10;修回日期:2012 － 09 － 04
基金项目:安徽省高等院校省级教学研究项目《普通本科院校督导体系的研究》(编号 2008jyxm530)
作者简介:林爱琴(1982 －) ，女，汉族，助理实验师 ;
通讯作者:赵跃华(1952 －) ，男，汉族，高级实验师，从事细胞生物学和医学遗传学实验教学研究。
doi∶10． 3969 / j. issn. 2095 － 1736． 2013. 02. 105
紫露草花粉母细胞减数分裂的研究
林爱琴，杜少陵，赵跃华，徐思斌
(皖南医学院医学生物学教研室 ，芜湖 241001)
摘 要:以鸭跖草科植物紫露草(Tradescantia paludosa)为材料，采用花粉母细胞压制法和改良苯酚品红染色法，将
临时制片和永久制片方法同步化，并在油镜下拍摄了紫露草花粉母细胞减数分裂各时期的照片。实验结果应用于
医学细胞生物学和遗传学的实验教学，收到了较好的教学效果。
关键词:紫露草;花粉母细胞;减数分裂
中图分类号:G642． 423 文献标识码:C 文章编号:2095 － 1736(2013)02 － 0105 － 03
The research of Tradescantia pollen matricyte meiosis
LIN Ai-qin，DU Shao-ling，ZHAO Yue-hua，XU Si-bin
(Department of Medical Biology，Wannan Medical College，Wuhu 241001，China)
Abstract:With the material of the Tradescantia paludosa(family:Commelinaceae)and the method of suppressing pollen matricyte and
improved carbol fuchsin staining，this study synchronized the method of temporary studios and permanent producer，and photographed
various periods of Tradescantia pollen matricyte in meiosis in the oil microscope． The experimental results are applied to the experimen-
tal teaching of Medical Cell Biology and Genetics，which received satisfactory teaching effect．
Keyword:Tradescantia;pollen matricyte;meiosis
减数分裂是《细胞生物学实验》和《遗传学实验》
教学的重点，也是难点，无论在高中或高校生物学教学
中减数分裂实验都是一个必开的经典实验，但能否开
设出理想的减数分裂实验的关键是对实验材料的选择
和实验技术的改进。过去所用的实验材料 ，植物多为
蚕豆、玉米、大葱、百合等花粉母细胞，动物多为蝗虫、
蚱蜢、蟋蟀等直翅目小型昆虫雄体的精巢，但都因染色
体数较多，较小，不易得到各期典型分裂相，从而影响
观察效果，而且这些动植物的季节性强，受区域限制，
尤其大城市院校不易获得 。多年来，我们先后对紫露
草、蝗虫、黑斑蛙［1］、小鼠［2］和人类染色体及减数分裂
进行研究［3］，通过比较，我们认为紫露草是目前国内较
为理想的减数分裂材料。其优点是:1)容易栽培，盆
栽、园林栽均可，成活率高，适合各类院校。2)紫露草
植株一般 20 ～ 25 cm，我处盆栽花期从 4 月—9 月，开
淡蓝色小花，花瓣 3 个，雄蕊 6 个，，每个花序有花蕾 16
～ 22 个左右，紧密簇生。如果温度适宜可常年开花现
蕾，因此每天都可摘到适宜的花蕾。3)染色体数目少
(2n = 12) ，且花粉母细胞大，染色体清楚，各期分裂相
清晰。
我们采用紫露草花粉母细胞压制法，将临时制片
和永久制片方法同步化，用改良的苯酚品红染色，并在
油镜下摄制了减数分裂各期照片，应用于减数分裂实
验教学，教学效果良好。
1 实验方法
1. 1 主要试剂配制
Carnoy固定液的配制:纯酒精(或 95%的酒精)6
份，氯仿 3 份，冰醋酸 1 份。
改良苯酚品红染色液的配制:取 3 g 苯酚品红，溶
解于 100 mL 的 70%酒精里(可以长期保存) ，配成 A
液;取 A液 10 mL，加入 90 mL的 5%苯酚水溶液，配成
B液。取 45 mL 的 B 液，加入 6 mL 冰醋酸和 6 mL
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37%的福尔马林，即为苯酚品红母液。取 10 mL 苯酚
品红母液，加入 90 mL的 45%冰醋酸和 1 g山梨醇，即
为改良苯酚品红工作液(即染色液)。
1. 2 取材 在开花季节，取下约半粒米大的花蕾，放
入新配制的卡诺(Carnoy)固定液中，固定 12 h左右，然
后转入 70%的酒精中保存备用。
1. 3 制片
1)固定:取固定好的花蕾，放在载玻片上，用解剖
针剥去花被，留下淡黄色的花药，再轻轻地剥开花药，
露出花粉母细胞，清除花药残壁(最好在一张载玻片上
取几个不同花蕾中的花药)。
2)染色:加上 1 ～ 2 滴改良苯酚品红染液，染色 20
min左右。
3)压片:加盖玻片，复以吸水纸，用大拇指向盖玻
片适力压下，使材料散开，或用铅笔的橡皮头端敲打，
即临时制片。在显微镜下观察，选择分裂相良好的封
片。
4)封片:将分裂相好的玻片标本放入冰箱的冰格
中，冷冻 0. 5 ～ 1 h，然后取出揭开盖玻片，将玻片标本
依次脱水，步骤如下:①冰醋酸 1 ∶正丁醇 1;②冰醋酸
1 ∶正丁醇 3;③冰醋酸 1 ∶正丁醇 9;④正丁醇;⑤正丁
醇;⑥二甲苯。最后用中性树胶封片，即永久制片。
2 实验结果
将玻片标本先用低倍镜寻找好的分裂相，转换至
高倍镜辨认减数分裂各期典型特点，油镜下(即 10*
100)摄照(各期分裂相照片附后)。
2. 1 第一次成熟分裂
前期 I:减数分裂为连续的两次成熟分裂，两次分
裂均分为前、中、后、末四个期，第一次成熟分裂前期最
有特征性，核的变化复杂，依染色体形态的变化，又可
分为以下各小期:
1)细线期:减数分裂开始。细胞核膨大、染色较
浅，核内出现细长的染色丝，绕成一团。在细丝的局部
可见到念球状的染色粒，核仁明显(图 2)。
2)偶线期:细胞核更大，同源染色体配对(联会)。
起初每对同源染色体在核的同一侧开始配对，另一侧
仍散开未配对，这种图象似花朵。配对的结果，染色体
由 n对变成 n 个二价体。这时染色体细长，看不清其
数目(图 3)。
3)粗线期:染色体缩短变粗。每个二价体含有 4
条染色单体，叫四分体。(图 4)。
4)双线期:染色体粗短，同源染色体开始分离，由
于非姐妹染色单体发生局部交换，可看到交叉现象，且
交叉逐渐端化(向端部移动) (图 5)。
5)终变期:染色体极粗短，并向核的四周移动。交
叉端化明显，形成“O”、“V”、“8”型等构象。此时染色
体最清楚，便于计数。核膜、核仁消失(图 6)。
中期 I:二价体向细胞中部集中，排列于赤道面上。
从赤道面观可见到四分体排成一列(2n = 12) ;从极面
观可见到四分体排在一个平面上(图 7)。
后期 I:细胞变长，同源染色体分离，即 1 个四分体
分裂成 2 个二分体。二分体随机地分为两组，各移向
细胞两极，染色体数目减半(图 8)。
末期 I:到达两极的染色体解旋、延长，核膜重建，
中央出现细胞板，形成两个次级花粉母细胞(图 9)。
图 13
图 1 ～ 13 紫露草花粉母细胞的减数分裂各期照片(100 ×)
Fig 1 － 13 Tradescantia pollen photo in meiosis of each period(100 ×)
1—紫露草;2—细线期;3—偶线期;4—粗线期;5—双线期;6—终变
期;7—中期Ⅰ;8—后期Ⅰ;9—末期Ⅰ;10—前期Ⅱ;11—中期Ⅱ;
12—后期Ⅱ;13—末期Ⅱ(四分孢子)。
2. 2 第二次成熟分裂
次级花粉母细胞形成后，经过短暂的间期，染色体
不复制，就进入第二次成熟分裂。
前期 II:每个二分体螺旋、缩短，但着丝粒仍连在
一起，核膜消失 (图 10)。
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中期 II:细胞胞质均匀，所有二分体排列在赤道面
上，赤道面观可见二分体排成一列在细胞中央，极面观
可见二分体象花朵似地排在细胞中央(图 11)。
后期 II:每个二分体着丝粒分开，形成两个单分
体。每一单分体各具有一着丝粒，分别移向细胞两极
(图 12)。
末期 II:每个细胞拉长，中央形成细胞板。一个次
级花粉母细胞形成两个小孢子。即一个花粉母细胞经
两次分裂形成四个小孢子———四分孢子(图 13)。
3 讨论
3. 1 由于紫露草容易栽培，适合各类院校，且花期
长，花序繁茂，而且发株快，管理方便，因此相对于以蚕
豆、蝗虫等为材料开展减数分裂实验而言，最大的优势
就在于紫露草取材方便，染色体数目少(2n = 12) ，减
数分裂各期的分裂相典型。我们认为是目前国内较好
的减数分裂实验材料。
3. 2 紫露草花粉母细胞各期分裂相照片是学生镜下
读片的“标志物”。减数分裂是连续的两次成熟分裂，
两次分裂均分前、中、后、末四个期，第一次成熟分裂前
期染色体形态变化特别大，又分细线期等五个小期。
学生在有限的时间内镜下如何准确、快速读片，避免找
不到、分不清、认不准的现象，就必须要有减数分裂各
期照片对照。目前，减数分裂研究报道较多注重于实
验材料的选择和实验方法的改进，但对实验结果尤其
是各期分裂相照片及分析方面的研究尚显不足［4］，我
们认为紫露草花粉母细胞减数分裂各期分裂相照片是
减数分裂教学中理想的课件。
3. 3 临时制片和永久玻片标本同步化制作技术有利
于发挥学生的动手能力，提高教学质量。传统的实验
开设，学生临时制片和供学生观察的玻片标本在制作
方法和染色上不尽相同，因而学生课堂制片和玻片标
本在镜下的细胞形态和颜色差异较大，学生镜下观察
难度大、问题多。我们对减数分裂的临时制片和永久
玻片标本制作方法学进行改进，学生临时制片从固定、
染色、压片即可镜下观察，选择好的分裂相再经脱水、
封片，即成永久玻片标本，较好的解决了学生临时制片
和玻片标本统一，起到了事半功倍的效果。
3. 4 用改良的苯酚品红染色优于常用的醋酸洋红染
色，前者染色清晰，因细胞质不着色，染色体则染成深
紫色，且不易褪色，不需要复染［5］。
3. 5 正丁醇脱水力弱，对组织收缩较少，为制作植物
标本较为理想的脱水剂。
参考文献:
［1］赵跃华，李爱华． PHA活体注射黑斑蛙的细胞学观察［J］．遗传，1991，
13(1) :26 － 28．
［2］赵跃华，曹茉华．环磷酰胺对小鼠淋巴细胞的微核和染色体畸变效应
［J］．癌变．畸变．突变，1991，3(3) :45 － 48．
［3］赵跃华 . 45，X及 46，XX男性的 X － Y交换机理的探讨［J］．遗传与疾
病，1989，5(1) :42 － 43．
［4］谢金红，李 红． 蜈蚣草是观察减数分裂过程的好材料［J］． 生物学
杂志，2010，27(5) :96 － 99．
［5］周耀红，周维镐． “减数分裂”实验材料的探索［J］． 生物学教学，
2006，31(2) :50．
(上接 97 页)
5 结语
生命科学是理论性和实践性都很强的学科。如何
建立“打实基础，强化实践，突出创性，注意综合”为指
导思想的教学体系，将学生培养成“专业基础扎实、知
识结构宽厚、动手能力强、综合素质高，具有创新意识
的复合型人才”，是生命科学教学过程中面临的一个重
要问题。我们在开展实验教学改革中，积极尝试开设
以研究课题为核心的“生命科学研究性实验”课程，推
广本科学生导师负责制，在尊重学生个性的基础上，注
重学生的全面发展和综合素质的培养。研究性实验教
学提高了学生专业学习的主动性和综合实验能力，促
进了学生整体创新能力和综合素质的全面发展，实现
了以人为本、教书育人的教育理念。开展研究性实验
教学是本科生创新能力培养的重要举措之一，相信各
高校进行研究性实验教学的研究会越来越丰富。
参考文献:
［1］陈 敏，邱 明． 研究性实验教学模式的探讨［J］． 微生物学通
报，2007(04) :819 － 821．
［2］谢秀红，贾天钰． 大学实验课程教学改革新探［J］． 航海教育研
究，2007，24(2) :74 － 76．
［3］庞永师，林昭雄，陈德豪，等． 应用型人才创新能力培养模式探
索［J］． 高等工程教育研究，2008，2:145 － 148．
［4］陈六平． 关于当前实验室管理及实验教学中若干问题［J］． 实
验室研究与探索，2009，28(1) :152 － 156．
［5］王玉建，薛林贵，李师翁． 生物工程专业微生物学实验课的改革
与学生创新能力培养［J］． 微生物学通报，2008，35(10) :1651
－ 1654．
［6］刘春利，李裕强，贾宏福． 细胞生物学实验教学改革初探［J］．
科学教育，2007，13(6) :63 － 65．
［7］李科友，朱海兰． 创新理念，培养能力［J］． 微生物学通报，
2011，38(2) :250 － 255．
［8］尚元明，王为善，王 碗． 大学生创新实践能力的培养［J］． 职
业教育研究，2004(03) :50 － 51．
［9］杨海明，王志跃． 开展研究性实验教学的意义与方法及保障措
施［J］． 职业教育研究，2010(003) :116 － 117．
［10］戚康标，王宏斌，何炎明，等． 开放式研究性实验教学的设计
与管理［J］． 实验技术与管理，2010(07) :25 － 28．
701
第 30 卷第 2 期
2013 年 4 月
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JOURNAL OF BIOLOGY
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