实验五 植物多倍体的诱导和鉴定
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一、实验目的1. 掌握化学诱导植物多倍体的原理和方法。
2. 学习利用秋水仙素诱导豌豆产生多倍体的实验操作。
3. 通过细胞学方法观察鉴定多倍体的特点,以及诱导染色体加倍后的细胞学表现。
二、实验原理1. 多倍体是指细胞中具有三个或三个以上染色体组的生物体。
在植物育种中,多倍体可以提高作物的经济性状,克服远缘杂交障碍等。
2. 秋水仙素是一种常用的化学诱导剂,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,从而诱导植物产生多倍体。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:豌豆种子、秋水仙素、蒸馏水、培养皿、镊子、剪刀、显微镜等。
2. 实验仪器:电子天平、高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、显微镜等。
四、实验步骤1. 种子处理:将豌豆种子浸泡在1%的氢氧化钠溶液中,室温下浸泡24小时,然后用蒸馏水冲洗干净。
2. 秋水仙素处理:将浸泡好的豌豆种子放入培养皿中,加入适量的秋水仙素溶液,使种子充分浸泡。
根据实验要求,调整秋水仙素浓度和浸泡时间。
3. 培养与观察:将处理过的豌豆种子放入恒温培养箱中,培养条件为温度25℃、光照12小时/天。
每隔一定时间观察种子发芽情况,记录数据。
4. 细胞学观察:选取长出的幼苗,用蒸馏水冲洗干净,取根尖分生组织区,制成临时装片。
5. 显微镜观察:在显微镜下观察细胞染色体的形态、数目等特征,分析多倍体诱导效果。
五、实验结果与分析1. 发芽情况:经过秋水仙素处理的豌豆种子,发芽率明显低于对照组。
随着秋水仙素浓度和浸泡时间的增加,发芽率逐渐降低。
2. 细胞学观察:在显微镜下观察发现,经秋水仙素处理的豌豆幼苗根尖分生组织区细胞染色体数目明显增多,部分细胞染色体数目为4倍体(二倍体细胞染色体数目为2倍)。
3. 多倍体诱导效果:秋水仙素处理对豌豆多倍体诱导效果明显,诱导出多倍体细胞。
六、实验结论1. 秋水仙素能够有效诱导豌豆产生多倍体。
2. 通过调整秋水仙素浓度和浸泡时间,可以控制豌豆多倍体诱导效果。
3. 细胞学观察结果表明,秋水仙素处理可以导致豌豆细胞染色体数目加倍,形成多倍体。
一、实验目的1. 掌握化学诱导植物多倍体的原理和方法。
2. 学习利用秋水仙素诱导植物多倍体的一般方法及多倍体诱导在植物育种上的意义。
3. 学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点及诱导染色体加倍后的细胞学表现。
4. 利用染色体分析的方法对多倍体的细胞做出准确判断。
二、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目,这是物种的基本特征之一。
多倍体是指细胞中具有3个或3个以上的染色体组的生物体。
在植物育种上,利用多倍体可以改良作物的经济性状,同时还可以利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。
秋水仙素是一种常用的化学诱导剂,可以抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极,从而诱导植物产生多倍体。
在适宜浓度的秋水仙素作用下,细胞经一定时期后仍可恢复正常,继续分裂,只是染色体数目加倍成为多倍性细胞。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:大蒜根尖分生组织区2. 试剂:0.2%秋水仙素溶液、卡诺氏液、改良苯酚品红染液、盐酸酒精溶液3. 仪器:显微镜、载玻片、盖玻片、吸管、滴管、酒精灯、烧杯、剪刀、镊子、培养皿四、实验步骤1. 将大蒜根尖分生组织区剪取约0.5cm,放入装有0.2%秋水仙素溶液的培养皿中,处理48小时。
2. 将处理后的根尖用蒸馏水清洗3次,放入装有卡诺氏液的培养皿中固定30分钟。
3. 将固定后的根尖用蒸馏水清洗3次,放入装有盐酸酒精溶液的培养皿中解离10分钟。
4. 将解离后的根尖用蒸馏水清洗3次,放入装有改良苯酚品红染液的培养皿中染色10分钟。
5. 将染色后的根尖用蒸馏水清洗3次,制成临时装片。
6. 在显微镜下观察染色体的形态和数目,记录观察结果。
7. 将观察结果进行统计分析,判断多倍体诱导率。
五、实验结果与分析1. 实验结果在显微镜下观察,部分大蒜根尖细胞染色体数目加倍,形成多倍体细胞。
染色体数目加倍现象主要出现在有丝分裂中期。
2. 分析通过实验,我们成功利用秋水仙素诱导了大蒜根尖分生组织区的多倍体。
不同植物同源多倍体的诱发与鉴定实验设计引言:植物的多倍化是指由于染色体加倍而产生的具有多个完整染色体组的个体。
不同植物的同源多倍体(autopolyploid)可以通过各种实验诱发和鉴定,本文将就多种诱发和鉴定方法进行阐述。
一、诱发同源多倍体的方法1. 化学诱导:可以通过化学物质诱导多倍化,如染色体稳定化剂Colchicine、Oryzalin等。
将适宜的浓度的诱导剂溶液喷洒到植株的叶片上,使其通过气孔进入植物体内,引发多倍化。
2. 温度诱导:某些植物的花粉直接暴露在高温中,能够诱发染色体变异,进而产生同源多倍体。
诱导温度通常为35-36℃,持续时间为数小时。
3. 辐射诱导:辐射可以直接或间接地引发染色体变异,造成多倍化。
常用的辐射源包括 X 射线、γ 射线、紫外线等。
4. 细胞学处理:通过细胞培养技术,可以利用化学物质、温度或辐射等对植物细胞进行处理,再通过诱导分化和植株再生获得多倍化植株。
二、鉴定同源多倍体的方法1. 核型分析:利用生物学核型技术,可以观察染色体数目和结构是否有变化。
常用的核型分析方法有染色体计数法和比较基因组杂交法。
2. 组织学观察:通过石蜡切片技术,观察植物组织的细胞形态和染色体数目。
不同倍化水平的同源多倍体在细胞外观和染色体数目上会有明显差异。
3. 分子标记分析:利用分子标记技术,如RAPD、SSR等,可以对同源多倍体的基因组进行分析,寻找遗传多样性和差异。
4. 表型观察:观察同源多倍体在形态、生理和生殖方面的变化,通过与野生型或同源单倍体进行比较,寻找差异。
结论:通过化学诱导、温度诱导、辐射诱导和细胞学处理等方法可以实现同源多倍体的诱发,而通过核型分析、组织学观察、分子标记分析和表型观察等方法可以对诱发的同源多倍体进行鉴定。
这些方法的综合应用可以帮助我们更好地理解同源多倍体的形成机制和遗传特征,为植物进化和育种工作提供理论和实践上的指导。
参考文献:1. 黄凤林, 柯华军, 林一明. 植物同源多倍体的诱导及鉴定[J].热带农业科学, 2007, 27(3): 202-207.2. 吴访苏, 韦佳伟, 郭少婵, 等. 植物染色体工程方法优化及染色体在植物生产中的应用[J]. 生物技术通讯, 2020, 31(6): 716-721.3. Li H, Li W, Hu G, et al. Advances on Induction and Identification of Autotetraploid Plants[J]. Molecular Plant Breeding, 2021, 19(4): 1929-1937.4. Jiang J, Gill B S. Different Species-Specific Chromosome Translocations in Triticum timopheevii and Triticum turgidumSupport the D-RNA Model for Nonhomologous Chromosome Synapsis[J]. Genetics, 1994, 15(1): 215-227.。
植物多倍体的诱导及观察一.目的要求学习秋水仙素人工诱导多倍体的技术,了解诱导原理和常用的诱变方法。
二.原理秋水仙素诱导植物多倍体的机制在于其能阻止正在分裂的分生细胞不能形成纺锤丝,使已纵裂的染色体不能彼此分向两极,从而形成一个加倍的核,进而发育成一个新的多倍体植株。
三.试验材料、仪器及药品材料:大麻种子仪器及用品:培养皿、镊子、秋水仙素、蒸馏水、烧杯、玻棒、滴管、吸水纸四.试验步骤(1)本实验采用浸渍法:将事先泡好的种子分别装在10个培养皿中,每个培养皿中放20粒。
分别采用0.15%、0.2%、0.25%浓度的秋水仙素处理,分别进行24小时,36小时,48小时的处理。
对照的培养皿用蒸馏水处理。
处理结束后,用清水洗干净残余药液,在用蒸馏水培养。
(2)观察种子发芽情况并记录。
五.作业与思考题(1)列表记录观察结果表一种子发芽情况统计(注:不同处理的培养皿中20粒种子的出芽情况)(2)变异最明显的处理与对照的比较左:对照右:0.25%/36h的处理上:对照下:0.25%/36h的处理结果分析:通过不同浓度的秋水仙素处理大麻种子,我们可知,在不同浓度不同时间处理下的大麻种子出芽情况不一致。
由表一知在浓度为0.2%,处理时间为36小时的情况下发芽率最高,而由图可知,在浓度为0.25%,处理时间为36小时的情况下,大麻种子的芽与对照相比较粗壮,长势良好。
(3)秋水仙素处理中要注意的问题①注意处理部位的选择处理的组织应该是旺盛分裂的组织。
如萌动的种子、正在膨大的芽、根尖、幼苗、嫩枝生长点、花蕾等。
②注意药剂浓度和处理时间的选择溶液的浓度不宜过高或过低。
过高,会引起伤害,以至致死;过低,又不起作用。
一般采用临界范围内的高浓度、短时间处理。
通常,草本浓度较低,木本浓度较高。
③注意被处理植物的生长条件处理后,用清水冲洗,除去残留药物,并为植株生长提供良好的条件,便于植株恢复生长。
外部条件中最重要的是温度,一般25-30℃。
植物多倍体的诱导及其鉴定一、实验目的1、通过实验,掌握化学诱导植物多倍体的原理以及方法,学习利用秋水仙素诱导植物多倍体的一般方法及多倍体诱导在植物育种上的意义。
2.学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点以及诱导染色体加倍后的细胞学表现,利用染色体分析的方法对多倍体的细胞做出准确判断。
二、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目,这是物种的基本特征之一。
多倍体是细胞中具有3个或3个以上的染色体组的生物体。
在植物育种上,利用多倍体可以改良作物的经济性状,同时还可以利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。
利用一些化学因素诱导植物产生多倍体,秋水仙素是诱导多倍体形成最有效和常用的药品之一,利用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的细胞,可以抑制纺锤丝的形成,使细胞有丝分裂中期纺锤丝断裂或纺锤体形成受抑制,有丝分裂后期,复制的染色体无法移向两级,细胞内的染色体加倍,形成多倍体。
因此在适宜浓度的秋水仙素作用下,它既可以有效的阻止纺锤体的形成,又不至于对细胞发生较大的毒害,因此,细胞经一定时期后仍可恢复正常,继续分裂,只是染色体数目加倍成为多倍性细胞,并在此基础上进一步发育成为多倍体植物。
将秋水仙素处理的植物根尖,制成临时装片,利用显微镜观察根尖分生区细胞中的染色体数目而确定是否形成染色体。
三、实验材料、器具及试剂1、实验材料:发芽的蚕豆,蚕豆幼苗2、实验器具:显微镜、解剖针、小试管、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、试管、培养皿、烧杯。
3、实验试剂:秋水仙素: 0.1%浓度。
卡诺固定液:3份95%酒精与1份冰醋酸配制而成。
1mol/l盐酸,45%醋酸,改良苯酚品红,70%酒精。
四、实验步骤1、取材:将种子消毒,并于无菌水中浸泡24小时后,将蚕豆种子(2n=16)培养在培养皿内的湿滤纸上,室温或28℃发芽,待胚根长达1~2cm时,取出萌发的种子,用自来水洗2~3次,备用。
2、预处理:将胚根长到1~2cm的蚕豆种子移到盛有0.1%秋水仙素的润湿的的吸水纸的培养皿内,室温下处理48h,待观察到根部有膨大时取出固定,与在水中进行培养的蚕豆种子(一般植物生长周期为17~18h)做对照。
实验五植物多倍体的诱导及细胞学鉴定一、实验目的(1)掌握人工诱导多倍体的方法和技术,观察多倍体的特点及染色体加倍后的细胞学表现。
(2)了解染色体数目变异的鉴定方法二、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目,但在特定的条件下,染色体的数目变异可分为整倍体变异和非整倍体变异,以体细胞中的染色体数(2n)为基础增减了个别染色体就是非整倍体变异,如单体2n-1、缺体2n-2(1)、三体2n+1、双三体2n+1+1、四体2n+2(1)等。
以染色体组或组内染色体基数(x)为基础成倍地增减,这是整倍体变异,如一倍体x、二倍体2x、三倍体3x四倍体4x等。
三倍体以上的生物体统称多倍体。
多倍体又可分为同源多倍体和异源多倍体。
同源多倍体是指具有三个或三个以上相同染色体组的细胞或个体,其增加的染色体组来自同一物种,一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。
异源多倍体是指增加的染色体组来自不同物种,一般是由不同种属间的杂交种通过染色体加倍而形成。
自然界有许多植物是多倍体,是变异发生的重要途径之一。
多倍体可自然发生,也可人工诱导。
人工诱导多倍体可以采用物理方法(如高温、低温和射线等处理)和化学方法(如秋水仙碱、植物激素等处理)。
其中,应用最广泛的是秋水仙碱处理。
秋水仙碱处理的有效质量浓度为0.1~4g/L,常用2g/L秋水仙碱溶液浸泡、涂抹或点滴等方式处理植物的分生组织。
不同植物材料的最适处理质量浓度和时间不同,需通过试验来确定。
多倍体的鉴定方法主要有细胞学鉴定和形态学鉴定。
细胞学鉴定是观测根尖、茎尖分生组织或花粉母细胞的染色体数目,是一种直接的鉴定方法;形态学鉴定是观测叶片气孔保卫细胞的大小及其叶绿体数目,花、果实、种子的形态,花粉粒的大小和姓等性状的变异,是一种间接的鉴定方法。
通常多倍体植物的气孔、花器、花粉种子,果实等明显变大,气孔数目减少而密度变稀,同源多倍体可形成部分畸形的不育花粉粒,育性有一定的降低。
三、实验材料洋葱(2n= 16)、小麦( 2n= 42)、玉米(2n=40)、水稻(2n=24)、蚕豆(2n=12)等植物的种子均可作为实验材料。
植物多倍体的诱导及细胞学鉴定实验时间:4月6日摘要一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。
我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。
当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者,称为多倍体。
多倍体在植物进化中有很重要的意义。
本实验利用大蒜作为试验材料,利用秋水仙素诱导,使生长出多倍体根尖。
然后通过制作大蒜根尖压片,观察染色体的数目,以鉴定大蒜根尖细胞是否为多陪细胞。
(本实验报告主要从多倍体的鉴定方面展开,而多倍体培育方面,将在下次报告中给出。
)1.引言生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目,这是物种的基本特征之一。
遗传学中,将二倍体生物一个配子的染色体总和称为染色体组,也叫基因组,用n表示。
以下是几种常见模式生物的染色体组数目:玉米,2n=20;拟南芥,2n=10;果蝇,2n=8;小鼠,2n=40;水稻,2n=24。
又如,小麦染色体组可表示为2n=6x=42。
其中x表示每一个染色体组的染色体数,称为染色体基数,它是物种演化过程中的染色体倍数性的关系。
多倍体是指细胞中具有3个或3个以上染色体组的细胞或个体,而多倍体可以分为:同源多倍体(具有3个以上相同染色体组的细胞或个体,且染色体组来源于同一物种(AAA,AAAA))、异源多倍体(具有3个以上染色体组且染色体组来源于不同物种,通常由不相同的种杂交的杂种再经过染色体加倍而来(AABB,AABBDD))。
在自然界中许多植物都是多倍体,大约有30%~35%的被子植物,其中70%的禾本科植物属于多倍体,它们在植物进化中起了重要的作用,也是植物发生变异的重要途径之一。
多倍体植物,一般被认为是适应恶劣自然环境的结果,如我国西南部地区,温度变化激烈,紫外线辐射强,许多植物产生了多倍体类型。
在自然界中,大多是因为温度骤变,导致细胞分裂时染色体不分离,从而形成了多倍体。
植物多倍体有许多特性,其中一些特性也为农业经济发展提供了帮助。
植物多倍体的诱发与鉴定一、实验目的1、掌握人工诱导多倍体的原理,及其在遗传育种中的意义。
2、掌握用秋水仙素诱发多倍体的方法。
二、实验原理自然界各种生物的染色体数目是相对恒定的,这是物种的重要特征。
遗传学上把一个配子的染色体数,称为染色体组(或称基因组),用n表示。
一个染色体组内每个染色体的形态和功能各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长和发育、遗传和变异。
由于各种生物的来源不同,细胞核内可能具有一个或一个以上的染色体组,凡是细胞核中含有一套完整染色体组的就叫做单倍体,也用n表示。
具有两套染色体组的生物体称为二倍体,以2n表示。
细胞内多于两套染色体组的生物体称为多倍体,这类生物细胞内染色体数目的变化是以染色体组为单位进行增减的,所以称作整倍体。
多倍体普遍存在于植物界,目前已知道被子植物中约有l/3或更多的物种是多倍体,除了自然发生的多倍体物种之外,还可采用高温、低温、X射线照射、嫁接和切断等物理方法人工诱发多倍体植物。
在诱发多倍体方法中以应用化学药剂更为有效。
如秋水仙素、异生长素,富民农等,都可以诱发多倍体,其中以秋水仙素溶液效果最好,使用最为广泛。
秋水仙素溶液的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使染色体向两极的移动被阻止,而停留在分裂中期的分布,这样细胞不能继续分裂,从而产生染色体数目加倍的核。
若染色体加倍的细胞继续分裂,就形成多倍性的组织.由多倍性组织分化产生的性细胞,可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。
如果将种子用秋水仙素浸渍,也可诱导多倍体植株产生。
多倍体已成功地应用于植物育种。
用人工方法诱导的多倍体,可以得到一般二倍体所没有的优良经济性状,如粒大、穗长、抗病性强等。
三倍体西瓜、三倍体甜菜、八倍体小黑麦已在生产上得到广泛的应用。
染色体加倍后必须进行鉴别,同源多倍体主要是根据形态特性来判断,如叶色、叶形及气孔和花粉粒的大小。
最为可靠的方法,是待收获大粒种子后,再将这些大粒种子萌发,制备根尖压片,然后检查细胞内的染色体数目,只有染色体数目加倍了,才能证明植株已诱变成为多倍体。
一、实验名称植物多倍体诱导实验二、实验目的1. 掌握化学诱导植物多倍体的原理和方法。
2. 学习利用秋水仙素诱导植物多倍体的一般方法。
3. 了解多倍体诱导在植物育种上的意义。
4. 学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点。
5. 掌握染色体分析的方法对多倍体的细胞做出准确判断。
三、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目,这是物种的基本特征之一。
多倍体是细胞中具有3个或3个以上的染色体组的生物体。
在植物育种上,利用多倍体可以改良作物的经济性状,同时还可以利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。
秋水仙素是一种诱导植物多倍体形成最有效和常用的药品之一。
利用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的细胞,可以抑制纺锤丝的形成,使细胞有丝分裂中期纺锤丝断裂或纺锤体形成受抑制,有丝分裂后期,复制的染色体无法移向两级,细胞内的染色体加倍,形成多倍体。
四、实验材料与仪器材料:1. 植物种子或幼苗(如小麦、水稻、玉米等)2. 秋水仙素3. 0.1%的H2O2消毒液4. 无菌水5. 移液枪、吸管等仪器:1. 培养皿2. 烧杯3. 移液器4. 显微镜5. 细胞计数板五、实验步骤1. 将植物种子或幼苗进行表面消毒,消毒液为0.1%的H2O2,消毒时间约为30秒。
2. 将消毒后的植物种子或幼苗放入培养皿中,加入适量无菌水,保持湿润。
3. 将秋水仙素加入无菌水中,配制成一定浓度的溶液。
4. 将配好的秋水仙素溶液倒入培养皿中,使植物种子或幼苗浸泡在溶液中。
5. 将培养皿放入恒温培养箱中,保持适宜的温度和湿度。
6. 经过一定时间后,取出植物种子或幼苗,用无菌水冲洗干净。
7. 将冲洗干净的植物种子或幼苗放入新的培养皿中,加入适量无菌水,继续培养。
8. 经过一段时间后,观察植物种子或幼苗的生长状况,并记录数据。
9. 利用显微镜观察植物细胞的染色体,进行染色体分析。
10. 根据染色体分析结果,判断植物种子或幼苗是否为多倍体。
六、实验结果与分析1. 经过实验,大部分植物种子或幼苗在秋水仙素处理后,生长状况良好,表现为叶片颜色加深、植株高度增加等。
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植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定摘要多倍体诱发在植物乃至在动物中都已经有了很广泛的应用,此次实验通过对大蒜根尖细胞进行多倍体诱发,初步了解并掌握了仍诱导多倍体的方法和技术,并对诱导组织进行了染色和压迫观察,进行了细胞学鉴定,掌握了判断多倍体细胞的方法和技术。
1.引言多倍体这个名词在人们的日常生活中也许并不多见,但在自然界中多倍体的分布却十分广泛,人们平时的饮食生活中,也有多倍体的身影。
现已知自然界大约有30%~35%的被子植物,70%的禾本科植物属于多倍体,它们在植物进化中起了重要的作用,也是变异发生的主要途径。
而我们平时吃的山药是四倍体,小麦是异源六倍体,大豆是异源四倍体,香葱也是四倍体。
自然形成的多倍体大多是植物对恶劣的自然环境的适应,而自从1937年美国学者布莱克斯利(A.F.Blakeslee)等,用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后,秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种。
花卉方面:矮牵牛、金鱼草、鸡冠花等多倍体植物多表现为叶片肥厚、花色艳丽、花期长、花瓣多等特点,观赏价值得到了提高;药材方面,板蓝根四倍体有效成分含量比普通二倍体对照高出约40%;林木方面,四倍体桑树及刺槐在生长量及抗逆性方面都较之二倍体对照有了较大提高;经济作物方面,多倍体水稻的稻粒比普通水稻更加饱满、肥大。
另外,在倍性育种的过程中,育种家们还发现,植物多倍体除了适应性强、有机合成速率增加、果实大等优点外,还可克服远源杂交的不结实性和诱变率高的优点,由此可见,在人工诱导植物多倍体的基础上,如能结合其它育种手段,以培育出高质量的植物新品种,大有潜力可挖。
现在,动物多倍体诱变也逐渐发展起来,最显著的应用便是鲍的诱变。
人们发现,鲍的多倍体个体具有生长速度快、抗病力强、个体大等优点,具有明显的增产效果,极具推广价值。
而利用水压法、温度法等方法,也已经实现了工业化的批量生产。
植物多倍体诱发和鉴定实验报告一,试验目的1.通过试验掌握植物多倍体化学诱导的原理和方法研究用秋水仙素进行植物多倍体诱导的常用方法和多倍体诱导对植物育种的重要性。
2、学会用细胞学方法来观察和识别多倍体特征及诱导染色体加倍的细胞学表现并通过染色体分析对多倍体细胞作出精确判断。
二,实验原理生物体内细胞核内均存在着比较稳定的染色体数量,这也是最基本的物种特征。
多倍体指细胞内有三个或更多染色体组存在的生物体。
在植物育种中,用多倍体可使作物经济性状得到改善,但也能用多倍体来克服远缘杂交时遇到的阻碍。
用某些化学因素来诱导植物多倍体的发生,其中秋水仙素对诱导多倍体的发生作用最大,也是目前使用频率最高的药物,用秋水仙素来处理进行有丝分裂过程中的细胞能抑制纺锤丝发生,从而在细胞有丝分裂过程中期纺锤丝被打断或者纺锤体的发生受到抑制,而在有丝分裂过程后期复制染色体不能移动到2个水平上,在细胞中染色体发生倍增而发生多倍体。
所以当秋水仙素浓度合适时,既能有效地阻断纺锤体生成,也不会对细胞产生很大毒害,所以细胞经过一段时间之后仍然能恢复正常而持续分裂,只需染色体数量倍增为多倍性细胞就能以此为基础进一步发展成多倍体植物。
用秋水仙素加工植物根尖制作临时装片并在显微镜下观察根尖分生区细胞内染色体的数量来判断染色体形成与否。
三,实验的材料,用具和试剂1.试材:萌发蚕豆及蚕豆幼苗2.实验器具,显微镜,解剖针,小试管,刀片,镊子,载玻片,盖玻片,吸水纸,试管,培养皿,烧杯等。
3.实验试剂为秋水仙素,浓度为1度。
卡诺固定液:由三种95%酒精和一种冰醋酸混合制成。
1mol·l-1盐酸、1mol·L-1醋酸、改良苯酚品红、1mol-1酒精。
四,试验步骤1.取材:种子经消毒后在无菌水中浸泡24 h,取蚕豆种子(2n=16)置于培养皿中湿滤纸中,常温或28℃条件下催芽,胚根长1~2cm,取催芽种子用自来水冲洗2~3遍待用。
2.预处理:取胚根长1~2cm蚕豆种子,移入装有蚕豆种子秋水仙素湿润吸水纸培养皿中,常温处理48h后,观察根部膨大情况后取出固定不动,并以水中培养蚕豆种子(通常植物生长周期17~18h)作对照。
植物多倍体的诱发和鉴定一、实验目的通过实验,进一步了解人工诱导多倍体的原理,并初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的一般方法及细胞学鉴定。
二、实验原理染色体是遗传物质的主要载体。
每一个物种都具有特定的形态特征。
各个物种细胞内染色体的数目都是相对恒定的,这是一个重要的生物学特征。
染色体数目和结构的改变,将会导致生物性状的改变。
遗传学中把二倍体生物配子中所具有的染色体成为一个染色体组,通常用n来表示。
而一个染色体组中包含的染色体数目成为染色体基数,用x表示。
同一个染色体组的各个染色体的形态、结构和连锁基因群都彼此不同,但它们构成一个完整而协调的体系。
细胞中染色体数目的变异类型有两类:整倍体变异和非整倍体变异。
整倍体变异指体细胞中染色体数目按染色体组的基数(x)成倍数增加或减少的现象。
具有两套染色体组的生物体成为二倍体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的整倍体为多倍体。
多倍体按其来源可以分为:同源多倍体和异源多倍体,同源多倍体是指具有三个或三个以上相同染色体组的细胞或个体;异源多倍体是体细胞中含有两个以上不同类型染色体组的多倍体。
自然界中的多倍体主要存在于植物中,动物中的多倍体很少。
多倍体可以在自然条件下产生,也可以人工诱导形成。
人工诱导多倍体通常采用物理方法和化学方法。
物理方法有高温、低温、超声波、嫁接和切断等,化学方法是使用秋水仙素、异生长素、萘骈乙烷来诱导多倍体。
在诱导多倍体的方法中,以应用化学药剂更为有效,其中以秋水仙素效果最好,使用广泛。
秋水仙素阻碍有丝分裂中细胞纺锤体的形成,这样细胞不能分离,产生染色体加倍的核。
本实验用适当浓度的秋水仙素处理洋葱或大蒜根尖,待根尖膨大后制片观察,可诱发多倍体。
三、实验材料大蒜根尖四、实验方法与步骤(一)根尖多倍体的诱发将大蒜去掉老根,置于盛水的培养皿上,25℃条件下培养发根,待不定根长出1cm时取出洗净,把水晾干后移到0.1%秋水仙素溶液中,根尖朝下,使根部浸没在药液中,于10℃培养箱中低温培养,直到根尖膨大为止。