肖昕杭

吊蘭是百合科吊蘭屬的多年生宿根草本花卉，擁有簇生的肥大圓柱形須根和根狀莖，以及從短莖上發(fā)出的條形葉片。葉片通常長(zhǎng)20～45厘米，寬1～2厘米，四季常青（圖1）。吊蘭葉片清秀淡雅，凈化功能極強(qiáng)，是人們普遍栽種的觀葉花卉之一。

暑假，我取下家中普通吊蘭匍匐莖上的3顆新芽，分別移栽進(jìn)3個(gè)盆缽。漸漸地，新芽長(zhǎng)成了3株小吊蘭。小吊蘭長(zhǎng)出的葉子窄窄的，很像它們的親本。可是過(guò)了幾個(gè)月，其中一盆小吊蘭長(zhǎng)出的新葉突然變得很寬大，超過(guò)親本一倍以上，不長(zhǎng)匍匐莖，只是不斷地簇生寬大的葉子（圖2）。是它的植株染色體發(fā)生變化了嗎？為了找出原因，我決定采用細(xì)胞遺傳學(xué)的方法好好研究一下。

我先取用分蘗的新芽進(jìn)行繁殖，用根尖做細(xì)胞染色體壓片，觀察體細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程，獲得突變株的體細(xì)胞染色體數(shù)。兩個(gè)多月后，這些新芽逐漸長(zhǎng)成了小植株，并且都長(zhǎng)出了粗壯的匍匐莖。因此，我立即改變實(shí)驗(yàn)方案，讓匍匐莖繼續(xù)生長(zhǎng)，看它能否長(zhǎng)出一些花蕾，用以觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂。果不其然，一個(gè)月后，這些匍匐莖上長(zhǎng)出了一顆顆花蕾。等花蕾積累到一定數(shù)量后，我將它們采下，按以下步驟進(jìn)行了處理和實(shí)驗(yàn)操作。

1 按3份95%酒精，1份冰醋酸的比例配制卡諾氏固定液，用于瞬時(shí)殺死細(xì)胞，保持細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)不發(fā)生變化。

2 將取下的花蕾迅速投入裝有固定液的小瓶子，放在4℃的冰箱中處理24小時(shí)。需要注意的是，取材時(shí)要從小到大多取一些花蕾，以保證在實(shí)驗(yàn)中能觀察到典型的減數(shù)分裂過(guò)程。

3 固定處理完成后倒掉固定液，用95%酒精將小瓶子沖洗3遍，徹底洗去醋酸，然后加入10毫升左右的75%酒精，放入冰箱備用。

4 配制1%醋酸洋紅染色液。將100毫升45%醋酸加熱煮沸后，加入1～2克洋紅，待其全部溶解后再煮沸1～2分鐘，并在煮沸醋酸過(guò)程中懸置數(shù)枚銹鐵釘（此時(shí)要防止溶液溢出），增強(qiáng)染色性能。配制的染色液過(guò)濾后，貯存于棕色試劑瓶中備用。

5 染色壓片。取出3枚花藥置于載玻片上，滴上一滴醋酸洋紅溶液，用鑷子夾碎花藥，去除殘?jiān)?，蓋上蓋玻片。先在10Χ物鏡下觀察玻片中有無(wú)處于減數(shù)分裂時(shí)期的花粉母細(xì)胞。若沒(méi)有，就重新制片；若有，就從顯微鏡上取下玻片，用濾紙吸去溢出的染色液，緩緩烘干，再放到顯微鏡上仔細(xì)觀察各分裂相的細(xì)胞染色體的特征及變化規(guī)律。

6 找到能正確判斷細(xì)胞染色體數(shù)的細(xì)胞分裂相，用數(shù)碼顯微系統(tǒng)或手機(jī)拍攝記錄下來(lái)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我在吊蘭突變株和普通株上各取較寬的10張葉片進(jìn)行寬度和長(zhǎng)度的測(cè)量，比較突變株與普通株葉片的大小，結(jié)果如表1、表2所示。

從表1可以看出，吊蘭突變株葉片的平均寬度達(dá)4.4厘米，而普通株葉片的寬度只有1.9厘米。突變株葉片的寬度是正常株的一倍多，而且所有葉片表現(xiàn)比較一致。從表2可以看出，突變株葉片的平均長(zhǎng)度只有21.6厘米，而普通株葉片的長(zhǎng)度有47.6厘米，突變株葉片的長(zhǎng)度只有正常株的一半不到，而且所有葉片表現(xiàn)相對(duì)一致。由此可見，吊蘭突變株確實(shí)發(fā)生了“突變”。

為了觀察吊蘭突變株花粉母細(xì)胞的減數(shù)分裂，我從突變株花蕾中取出3枚花藥進(jìn)行染色壓片。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，終于獲得了吊蘭花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的染色體圖片，如圖3所示。

從圖3-②可以清楚看出，這個(gè)突變株的體細(xì)胞染色體數(shù)是2n=2×14=28。普通吊蘭的體細(xì)胞染色體數(shù)也是28條，說(shuō)明該突變株的體細(xì)胞染色體數(shù)并沒(méi)有發(fā)生加倍。

但是，這個(gè)突變株的性狀確實(shí)發(fā)生了改變，它的所有特征都與普通吊蘭截然不同。既然沒(méi)有發(fā)生染色體加倍，那么決定“突變”的可能只有一種：某個(gè)控制葉寬的主基因發(fā)生了突變。但是否真的如此，還需要進(jìn)一步深入探究！

（本實(shí)驗(yàn)榮獲2018第二屆“AST杯”生物科學(xué)大賽中學(xué)組銀獎(jiǎng)）

“AST 杯”生物科學(xué)大賽由浙江省生物信息協(xié)會(huì)、浙江省科技館科學(xué)院和浙江省科協(xié)國(guó)際部聯(lián)合主辦，主要面向浙江地區(qū)中小學(xué)在校生，旨在激發(fā)青少年的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的觀察力、創(chuàng)造力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析能力，挖掘和培養(yǎng)在生命科學(xué)方面有潛力、有天賦的人才，加快基因科學(xué)的普及。