植物多倍体的诱导及细胞学鉴定-时明辉.docx

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1、植物多倍体的诱导及细胞学鉴定时明辉（薛敏）9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观察，进行了细胞学鉴定，从而掌握了人工诱导多倍体植物的方法并学会了利用染色体分析方法对多倍体细胞做出准确判断。1.引言一个染色体组是指真核细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，用n表示；而每一个染色体组的染色体数，称为染色体基数

2、，用x表示。具有3个或3个以上染色体组的细胞被称为多倍体细胞，有同源染色体和异源染色体之分。自然界中，多倍体的产生多是适应恶劣环境条件的结果。其产生的原因是由于温度骤变，细胞分裂时染色体不分离或染色体分离而细胞没有分裂，导致体细胞染色体加倍。减数分裂时若染色体没有减数，也会使生殖细胞染色体加倍。多倍体植物具有植株巨大、适应强、有机合成速率高等优良作物特点，引发了人们对人工诱导多倍体的研究兴趣。现在已知的人工诱导多倍体的方法有物理方面的温度剧变、射线处理以及化学方面的各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等。

3、其中较常用且有效的一种方法即是利用秋水仙素诱导。秋水仙素的作用是抑制纺锤丝的形成，使细胞有丝分裂中期纺锤丝断裂或纺锤体形成受抑制，有丝分裂后期染色体无法移向两级，细胞中染色体加倍。秋水仙素诱导得到的材料可以通过观察气孔的大小和花粉粒的体积或直接检查花粉母细胞或根尖细胞内的染色体数目判断出是否形成多倍体。2.实验材料2.1试验材料大蒜根尖（2n=16），0.15%的秋水仙素溶液、卡诺固定液、1mol／LHCl溶液、改良苯酚品红染液，显微镜，载玻片，盖玻片，培养皿，镊子，刀片，滴管，吸水纸等。2.2试验方

4、法2.2.1培养根尖：将大蒜瓣放在盛有清水的培养皿中，让根部接触水，在25℃恒温培养箱中培养，待根尖长到0.5~1cm时备用。2.2.2多倍体诱导：将水换成0.15%的秋水仙素溶液，在25℃恒温培养箱中继续培养24h左右，至根尖呈鼓槌状。2.2.3固定：诱导24h后，将根尖上残留的秋水仙素洗净，将根尖切下，于卡诺氏固定液中，常温固定24h。2.2.4保存：将卡诺氏固定液倒出，清水洗两遍，将根尖上乙酸洗净，转存入75%医用酒精，4℃保存。（以上步骤由其他同学完成）2.2.5解离：解离植物的分生组织如根尖

5、、茎尖等需要经过处理以便除去细胞之间的果胶层并使细胞壁软化，经解离的组织才能使压片步骤顺利进行。解离常用酸解法和酶解法。①酸解法：固定后的材料用清水洗涤后，用1MHCl在60℃水浴中恒温处理5-10min。在酸解过程中一定要掌握好温度和时间，若解离不够，则压片不易分散。若解离太过，在下一步处理材料时由于材料过软而易丢失。然后水洗3次。②酶解法：用10-20g/L的果胶酶，或与10-50g/L的纤维素酶混合使用。本次实验采用酸解法。2.2.6染色切取根尖分生组织区，用改良苯酚品红染色15min。2.2.

6、7压片将染色后的材料盖上盖玻片，在盖玻片上盖上两层吸水纸，用一个双面刀片，插到盖片与载片之间的一角，用左手食指压紧盖片，防止滑动，用右手持解剖针，用针柄轻敲盖片，使材料均匀分散开。然后将刀片轻轻撤出，再用针柄重敲盖片，使细胞分散压平。2.2.8镜检：镜检时先用低倍镜进行观察，找到好的视野后再转用高倍镜观察。1.实验结果：3.1实验照片二倍体四倍体八倍体3.2解释对所得大蒜根尖细胞进行染色体数目的计数发现，经秋水仙素诱导所得多倍体呈整倍性的变异，如图，普通二倍体的染色体数为2n=16，四倍体细胞中的染色

7、体数4n=32,八倍体细胞中的染色体数8n=64。4.讨论4.1实验过程中的注意事项：1.秋水仙素有剧毒，实验过程中应注意不要将药品沾到皮肤上或眼睛中。若粘在皮肤上，应用大量自来水冲洗。2.压片时应注意解剖针轻敲过程中应细心，切勿操之过急，有助于染色体分开。3.观察时应该认真镜检，因为在制成的染色体玻片标本中，染色清晰而且分散良好的中期分裂相总是少数。4.在酸解过程中一定要掌握好温度和时间，若解离不够，则压片不易分散。若解离太过，在下一步处理材料时由于材料过软而易丢失。5.在准备实验材料时应考虑到材料

8、的易得性、价格、准备周期等方面。6.切取根尖时要准确，若切取组织过大，制片后视野中细胞过多，且多层，影响观察；若过小，则丢失细胞，观察不到多倍体。7.在解离之前和之后，均要用清水洗涤根尖，否则前者影响解离，后者影响染色。8.在制成的染色体玻片标本中，染色清晰而且分散良好的中期分裂相总是少数，所以，在压片之后需要认真地进行镜检。9.压片时应耐心、长时间的敲击盖玻片，已达到分散染色体的目的。4.2拓展讨论（多倍体及多倍体技术的特性）：①巨大性：随着染色体加倍