植物多倍体诱导及其观察实验报告
植物多倍体的诱导
正常洋葱根尖细胞染色 体: 秋水仙素处理后洋 葱根尖细胞染色体:
2n=16
2n=8x=64 2n=4x=32
六、注意事项
1、秋水仙素为白色粉末,易溶于冷水、乙醇、甲醛中,有 剧毒,使用时要特别注意,切勿使药物进入眼内或口中 2、由于秋水仙素是剧毒,使用时,秋水仙素溶液浓度不能 过大,否则会杀死细胞,0.1%左右的浓度诱导效果最好。 3、最重要的是浓度的控制 不同植物多倍体育种所需秋水仙 素是不同的
三、诱发多倍体植物意义
• 在某些农作物中,随着染色体组数的增加可使经济性状发 生有利的变化。 例如:番茄2n=4x维生素C含量比2n=2x的 多一倍;2n=3x的西瓜,香蕉、菠萝无籽;2n=3x的杜鹃因 不育而花期特长。现代月季中2n=2x花朵直径约5cm, 2n=4x花朵直径约10cm,2n=6x花朵直径约15cm;2n=6x, 2n=8x的小黑麦在高寒地区仍能获高产,并且蛋白质含量 较高。 但是多倍性也有一定的负面效应,例如,结实率 和分蘖率下降等。 相对于植物,动物的多倍体利用比较 少,原因大概是倍性的变化影响着性决定。但是,2n=3x 的银鲫,可由近缘物种的精子激活营孤雌生殖。异育方正 银鲫就是2n=3x的孤雌生殖系。 • 多倍体已成功地应用于植物育种,用人工方法诱导多倍体, 可以得到一般二倍体所没有的优良经济性状,如粒长、穗 长、抗病性强等.三倍体西瓜、三倍体甜菜、八绘制你所看到的洋葱根尖处理与对照的细胞分裂中期染 色体图像 2.根尖经秋水仙素处理之后为什么会发生膨大?
植物多倍体的诱导及观察
一、实验目的 掌握植物多倍体人工诱导技术及多倍体鉴 定方法。了解人工诱发多倍体植物的原理、 方法及其在植物育种上的作用;观察多倍 体植物,鉴别植物染色体数目的变化及引 起植物其他器官的变异情况
豌豆多倍体诱导实验报告
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。
植物多倍体的诱发和鉴定
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卞产生,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、蔡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,待根尖膨人后制片观察,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人蒜去掉老根,置于盛水的培养皿上,25°C条件卞培养发根,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°C 培养箱中低温培养,直到根尖膨大为止。
植物多倍体的诱导
植物多倍体的诱导及细胞学鉴定摘要多倍体即细胞中具有三个或三个以上染色体组的细胞或个体,多倍体在生物进化中有很重要的意义,其诱发突变在农业育种上有重要应用,本次实验利用大蒜作为材料,通过秋水仙素诱导,然后经过一系列的染色制片技术,最终成功观察到了大蒜根尖多倍体。
1.引言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,染色体组指的是二倍体生物一个配子的染色体总和,也叫基因组,用n表示。
如本次实验所用的材料大蒜的染色体即可表示为2n=16。
在自然界中,多倍体的产生大多是因为温度骤变,紫外线辐射导致细胞分裂时染色体不分离,导致体细胞染色体加倍。
在生物学研究中中,诱导多倍体的方法则有很多,如物理方法:温度剧变、机械损伤、各种射线处理等;化学方法:各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等。
其中,秋水仙素[处理是诱导多倍体的最有效的方法之一。
秋水仙素(colehicine)是一种生物碱,昧苦,有毒。
在农业领域,秋水仙素常用于多倍体诱变育种。
[1]多倍体植株具有许多特性:如巨大性,随着染色体加倍,细胞核和细胞变大,组织器官也变大;可孕性低,多倍体特别是三倍体是高度不孕的,可用于培养无籽蔬菜;适应性强,植物多倍化不仅使植株基因活性及酶的差异性增强,而且还增强了植株的生态适应性、对逆境的抗耐性,可用于开发易于种植的品种;有机合成速率增加,多倍体有多套基因,新陈代谢旺盛,酶活性加倍,提高了有机物的合成速率,客服远缘杂交不亲和的问题。
使得多倍体在农业育种中具有很大的应用。
另外,随着科学的发展,动物多倍体诱变也逐渐引起人们的兴趣,最显著的应用便是鲍的诱变。
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,而利用咖啡因加热休克法诱导鲍多倍体也取得了许多成效。
[2]本次实验选择大蒜根作为实验材料,通过秋水仙素处理再经过一系列的染色制片过程,最后利用直接法在显微镜下观察其染色体数目确定其是否形成了多倍体。
植物多倍体的诱发和鉴定
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2 讨论: ① 选择合适的材料是实验成功的首要因素, 请问该实验选材时注意什么问题? ② 酶解时酶液的组成及浓度如何确定? ③ 研究原生质体的意义是什么?
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药品:蒸馏水、卡诺氏固定液、45%醋酸、秋 水仙素、改良苯酚品红染液等。
实验步骤:
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20~25℃光照下培养,待根 尖长到0.5~1cm时备用。
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3
2 多倍体诱导:将水换成0.1%的秋水仙素溶液, 在阴暗处培养2天左右。
3 固定:11:30左右将剪取根尖1~2cm冲洗后 转移至卡诺氏固定液中,室温下处理3~8小时。
用高温、低温、射线照射、等物理化学方法人工诱
发多倍体植物。其中,以应用化学试剂更为有效和
方便,如秋水仙素、异生长素、富民农等,使用最
广泛、效果最好的是秋可水编辑仙ppt素。
2
实验材料:
洋葱、大蒜等。本实验选用大蒜。
实验用品:
用具:显微镜、剪刀、镊子、解剖针、载玻片、 盖玻片、酒精灯、铅笔、吸水纸等。
和果胶酶分离原生质体可。编辑ppt
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实验材料:
菠菜、油菜等。
实验用品:
用具:显微镜、离心机、载玻片、盖玻片、尼 龙过滤网、离心管、剪刀、镊子、吸水纸等。
药品:70%乙醇、甘露醇、CPW缓冲液、纤维素 酶、果胶酶、20%蔗糖溶液等。
实验步骤:
1 选取叶片:选取充分伸展的幼嫩叶片,自来 水清洗后,用吸水纸吸干水分。
请注意比较该实验结果与 有丝分裂实验结果有何不 同?
实验报告:
1 说明秋水仙素诱发多倍体的原理是什么? 2 画出在显微镜下看到的多倍体细胞的图像;
实验五 植物多倍体的诱导及细胞学鉴定
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。
多倍体诱导
C—有丝分裂
加倍染色体
三、实验准备
1、材料:大蒜根尖 2、仪器药品:显微镜、小镊子、刀片、载玻片、 盖玻片、水浴锅、卡诺氏固定液、解离液、龙 胆紫染液
四、实验步骤
1.取材:清水中培养直新根长出 2.多倍体诱导: 移至0.2-0.4%浓度的秋水 仙素溶液中培养直至根尖1-2cm 3.固定: 卡诺氏固定液12-24小时→70%的酒 精中保存 4.解离: 水洗→盐酸60℃ 8min解离→水洗 5.染色、压片: 切取分生区→吸水→染色液 一滴,5分钟→压片 6.镜检实验目的
1、通过实验掌握诱导植物多倍体的方法和技 术。 2、观察多倍体的特点及染色体加倍后的细胞 学表现。 3、利用染色体分析的方法对多倍体的细胞作 出准确判断。
二、实验原理
秋水仙素是诱导多倍体效果最好的药剂之一。在适宜 浓度的秋水仙素的作用下,它既可以有效地阻止纺锤 体的形成,又不至于对细胞发生较大的毒害。 作用机理:当细胞进行分裂时,一方面能使染色体的 着丝点延迟分裂,于是已复制的染色体两条单条分离, 而着丝点仍点连在一起,形成“X”形染色体图像(称 为C—有丝分裂,即秋水仙效应有丝分裂);另一方 面是引起分裂中期的纺锤丝断裂,或抑制纺锤体的形 成,结果到分裂后期染色体不能移向两极,而重组成 一个双倍性细胞核。这时,细胞加大而不分裂,或者 分裂成一个无细胞核的子细胞和一个有双倍性细胞核 的子细胞。经过一个时期以后,这种染色体数目加倍 了的细胞再分裂增长时,就构成了双倍性的细胞和组 织。
五、作业
简要描述正常二倍体和多倍体植物的异同。 绘制二者中期细胞图片
实验六 植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定
实验六植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定实验六植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定实验六植物多倍体诱导和细胞学鉴定一、实验目的通过实验掌握植物多倍体的方法和技术,观察多倍体的特点和染色体加倍后的细胞学表现。
染色体分析用于准确判断多倍体细胞。
2、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。
自然界中有许多植物是多倍体,也是变异发生的重要途径之一。
多倍体在形态较二倍体植物个体大,叶片上的气孔也很大,较易辩认。
多倍体研究在育种具有重要的意义。
利用一些诱发因素可以人工诱导植物产生多倍体。
这些因素包括物理的因素、化学因素等。
其中最为有效是化学药品是秋水仙素,秋水仙素colchicine(c22h25o6n)是1937年发现的,是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。
能够抑制细胞有丝分裂时形成的纺锤体,染色体虽然完成了复制,但是不能形成两个子细胞,因而使染色体的数目加倍。
含加倍的染色体的体细胞再分裂出来的子细胞,染色体数目都比原来的体细胞增加了一倍,就形成了一个多倍体植株。
三、实验试剂和用具秋水仙碱:浓度分别为0.02%、0.05%、0.1%。
卡诺固定液:3份95%酒精与1份冰醋酸配制而成。
龙胆紫溶液:将0.5g龙胆紫溶解于100ml和2%醋酸溶液中,制备0.5%龙胆紫溶液。
乙酸品红溶液:将1g品红与100ml冰醋酸混合,煮沸。
煮沸时,加入一颗生锈的钉子。
1%醋酸品红染料中加入少量铁,可提高染色效果。
搪瓷盘、镊子、剪刀、烧杯、培养皿、恒温水浴锅、纱布、试管。
四、实验材料促进发芽的玉米种子、幼苗等。
5、实验方法(一)玉米种子的处理和检测(1)玉米种子处理:浸种发芽的水稻种子秋水仙碱浓度分别为0.02%、0.05%和0.1%,浸种时间分别为12h、24h和48h。
浸泡后,用蒸馏水冲洗三次,并在皮氏培养皿中继续培养一周。
(2)、多倍体检测:剪取根尖(或胚芽)2-3mm,投入盛有10%hcl的培养皿中解离10min,再清水漂系2次。
实验6 植物多倍体的诱发及观察
实验6 植物多倍体的诱发及观察一、实验目的了解人工诱导多倍体的原理及一般方法,增加体细胞染色体加倍的感性认识。
二、实验原理植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3套或更多套数的植物。
随着染色体组倍数的增加,有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。
因此,植物多倍体的研究和利用是育种工作中值得重视的途径之一。
人工诱导多倍体的方法很多,分为物理的(温度剧变、机械损伤、各种射线处理等)和化学方法的(各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等)诱导方法。
其中,秋水仙素是诱导多倍体的最有效的方法之一。
秋水仙素是从百合科秋水仙素属的一个种,秋水仙(Colchicum autumnale. L.)的器官和种子内提炼出来的一种植物碱。
它的化学分子式为C22H25O6N。
因有剧毒,故使用时要特别注意,切勿使药液进入眼内或口中。
秋水仙素的作用在于阻止分裂细胞形成纺锤丝,而对染色体的结构和复制无显著影响。
若浓度适合,药物在细胞中扩散后,不致发生严重的毒害,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。
三、实验材料、器具及试剂豌豆种子显微镜、酒精灯、水浴锅、培养皿、镊子、剪刀、解剖针、刀片、载片、盖片。
0.2-0.4%秋水仙素水溶液,FAA固定液,1%醋酸洋红,70%酒精,0.1-0.2%升汞、蒸馏水。
四、实验步骤(步骤1已完成)1.处理种子:这种方法适用于发芽快、或能在数天内发芽的种子。
先将豌豆种子洗净用水浸一天或干燥种子用0.1-0.2%升汞溶液消毒8-10分钟,再用清水洗净,然后摆放在铺有湿滤纸的一些培养皿中,其中一部分培养皿中加入0.2%秋水仙素溶液,另一部分培养皿中注入清水作为对照。
为了避免蒸发可加盖,置于培养箱中保持25℃左右使种子发芽。
种子萌发后,应继续处理24小时。
在处理过程中,仍注意药液的蒸发随时添加清水,保持原处理药液浓度。
处理后,用清水冲。
植物多倍体的诱导及细胞学鉴定
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。
诱导实验报告
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。
植物多倍体的诱发与鉴定实验报告
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实验十三植物多倍体诱发与鉴定
3.细胞学观察
• 用根尖压片法制成染色体玻片标本,在 显微镜下认真观察和染色体计数,与对 照进行对比。
• 洋葱根尖细胞染色体 (染色体加倍)
• 洋葱根尖细胞染色体 (正常二倍体细胞)
六、作业及思考题
• 1.与对照植物相比,处理后的多倍体植物有哪些不 同特征?
• 2.你观察到的被鉴定物种的染色体数目是多少?处 理后得到了哪些染色体数目变异类型的细胞?
• 2.药品试剂:秋水仙碱、改良品红染色液、 无水酒精、冰醋酸、1N盐酸。
五、实验步骤
1.多倍体的诱发
• 可处理萌动种子,幼苗或植株生长点, 浓度以0.01~0.4%为宜;在以实验室观 察为目的的情况下,可以处理根尖。
2.植株形态特征的观察
• 整个植株、或组织、 器官、细胞都可以看 到增大,其中气孔, 保卫细胞表现尤为明 显。
三、实验材料
• 洋葱(Allium cepa,2n=16)、蚕豆(Vicia faba,2n=12)、西瓜(Citrullus vulgaris ,2n=22) 等作物的种子、根尖、花蕾或幼苗 。
四、实验用具药品
• 1.用具:显微镜、烧杯、培养皿、载玻片、 盖玻片、剪刀、镊子、刀片、解剖针、 纱布、吸水纸等。
实验十三 植物多倍体 诱发和鉴定
一、实验目的
• 了解人工诱导多倍体的原理,学习用秋 水仙碱诱发多倍体植物的方法,学习识 别多倍体植物的形态特征及其细胞学特 点。
二、实验原理
• 秋水仙碱是细胞有丝分裂的抑制剂,它的主要 作用是抑制纺锤丝微管的形成,因而抑制了染 色体移向两极的运动,使细胞停滞在中期状态 而不能分裂成二个新的子细胞,而秋水仙碱对 染色体结构并无明显的影响,对细胞也不产生 严重毒害,细胞解除秋水仙碱环境后仍可正常 生长分裂,因而出现细胞含有多个染色体组的 情况,亦即构成了多倍体细胞。如果用秋水仙 素处理植物的根尖,则在根尖分生区内可检测 到大量染色体加倍的细胞,若处理植物幼苗的 芽,则可以得到染色体加倍的植株。
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
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。
实验三植物多倍体的人工诱导
实验三植物多倍体的人工诱导实验三植物多倍体的人工诱导一、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。
3.观察植物多倍体的特点,鉴别植物染色体数目的变化及引起植物其他器官的变异情况。
二、实验原理: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。
三、实验材料大蒜根尖(2n=16)四、实验器具和药品l.用具:显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、镊子、刀片、滴管、吸水纸。
2.药品:0.1%秋水仙素溶液、卡诺固定液、1mol/L HCl溶液、改良石炭酸品红溶液。
五、实验步骤1 诱导:先剪去大蒜的老根,然后置于盛满水的烧瓷盘中,等新长出的不定根长约1.5-2cm 左右时,移到盛有0.1%秋水仙素中,直到根尖膨大为止。
诱导后细胞为多倍体细胞;(根长2-3cm时,剪下根尖约1cm,用水洗净。
吸干水,浸入0.02%的秋水仙素中,25℃处理24h。
)2 固定:切下已膨大的根尖,水洗后用卡诺固定液固定12h;3 冲洗:用70%酒精冲洗三次,保存在70%酒精中备用;4 解离:取保存的根尖用1mol/L HCl 60℃解离8min;5 捣碎:将解离好的捣碎;6 染色:用改良石炭酸品红溶液染色10min;7 压片;8 镜检:显微镜下观察。
六、作业绘制显微镜下观察的二倍体和四倍体的图像。
植物多倍体诱导及其观察实验报告
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。
植物多倍体的诱发和鉴定
结果与讨论: 结果与讨论:
1 预期结果:完整的原生质体形态上是圆球状 预期结果: 颜色鲜艳,富含细胞质。 的,颜色鲜艳,富含细胞质。
2 讨论: 讨论: 选择合适的材料是实验成功的首要因素, ① 选择合适的材料是实验成功的首要因素 , 请问该实验选材时注意什么问题? 请问该实验选材时注意什么问题? 酶解时酶液的组成及浓度如何确定? ② 酶解时酶液的组成及浓度如何确定? 研究原生质体的意义是什么? ③ 研究原生质体的意义是什么?
实验步骤: 实验步骤:
1 选取叶片:选取充分伸展的幼嫩叶片,自来 选取叶片:选取充分伸展的幼嫩叶片, 水清洗后,用吸水纸吸干水分。 水清洗后,用吸水纸吸干水分。
2 撕下表皮:用钟表镊子将叶子的下表皮撕掉, 撕下表皮:用钟表镊子将叶子的下表皮撕掉, 注意不要损伤叶肉细胞。 注意不要损伤叶肉细胞。 3 酶解:在培养皿中放入混合酶液,将去掉下 酶解:在培养皿中放入混合酶液, 表皮的叶片剪成小块,去下表皮面向下铺于酶液中, 表皮的叶片剪成小块,去下表皮面向下铺于酶液中, 充分接触酶液。25~30 30℃ 酶解2 3小时。 充分接触酶液。25 30℃,酶解2~3小时。 4 过滤:酶解后的混合物用双层漏斗进行过滤, 过滤:酶解后的混合物用双层漏斗进行过滤, 只允许单细胞和原生质体通过。 只允许单细胞和原生质体通过。 5 纯化 : 用比原生质体比重大的 20% 蔗糖溶液 , 纯化: 用比原生质体比重大的20 蔗糖溶液, 20% 离心后原生质体漂浮在溶液的表面。 离心后原生质体漂浮在溶液的表面。
6 镜检:将原生质体悬浮液滴在载玻片上,轻 镜检:将原生质体悬浮液滴在载玻片上, 轻盖上盖玻片,先在低倍镜下找到原生质体, 轻盖上盖玻片,先在低倍镜下找到原生质体,再换 成高倍镜仔细观察。 成高倍镜仔细观察。
植物多倍体的诱导
五、实验步骤 1.培养材料 剪去洋葱的老根,置于清水中发根,然后转移到 0.1%秋水仙素中培养,一部分留在清水中,25℃培 养,直到根尖膨大并长长 2. 固定 用蒸馏水冲洗根尖2次,切取根尖末端0.5cm投入卡 诺氏固定液(无水乙醇:冰醋酸=3:1)试管中,固定4~24h。 3.洗涤: 取出固定完毕的根尖先用50%的乙醇浸泡5min,用 蒸馏水浸洗2次,每次5~10min。 4.解离 先将1%盐酸放在试管中置60 ℃水浴锅中预热,然 后把洗涤干净的根尖转移至预热的试管中进行解离
正常洋葱根尖细胞染色体:
秋水仙素处理后洋葱根尖细胞染色体: 2n=16 2n=4x=32 2n=8x=64
秋水仙素为白色粉末,易溶于冷水、乙醇、甲醛中,有剧毒,使用时要特别注意,切勿使药物进入眼内或口中 由于秋水仙素是剧毒,使用时,秋水仙素溶液浓度不能过大,否则会杀死细胞,0.1%左右的浓度诱导效果最好。 最重要的是浓度的控制 不同植物多倍体育种所需秋水仙素是不同的
植物多倍体的诱导及观察
பைடு நூலகம்
实验目的 掌握植物多倍体人工诱导技术及多倍体鉴定方法。了解人工诱发多倍体植物的原理、方法及其在植物育种上的作用;观察多倍体植物,鉴别植物染色体数目的变化及引起植物其他器官的变异情况
3
实验原理
三、诱发多倍体植物意义
实验材料、器具及试剂 实验材料 洋葱(2n=16) 器具 显微镜、恒温培养箱、恒温水浴锅、剪刀、镊子、解剖针、小试管、刀片、载玻片、盖片等 试剂 1%秋水仙素,0.5%的乙醇
.绘制你所看到的洋葱根尖处理与对照的细胞分裂中期染色体图像 根尖经秋水仙素处理之后为什么会发生膨大?
思考题
多倍体实验实验报告
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。
3. 理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. 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。
三、实验材料与方法1. 实验材料:大蒜根尖分生组织区。
2. 实验试剂:0.1%秋水仙素溶液。
3. 实验步骤:(1)将大蒜根尖分生组织区置于0.1%秋水仙素溶液中处理48小时。
(2)取出处理后的根尖分生组织区,用卡诺氏液固定。
(3)将固定后的根尖分生组织区进行解离、漂洗、染色。
(4)将染色后的根尖分生组织区进行制片、观察。
四、实验结果与分析1. 实验结果:(1)处理后的根尖分生组织区在显微镜下观察,出现部分染色体重叠现象。
(2)部分细胞染色体数目加倍,形成多倍体。
2. 结果分析:(1)秋水仙素成功诱导大蒜根尖分生组织区形成多倍体。
(2)通过细胞学鉴定,证实了多倍体的形成。
五、实验讨论1. 秋水仙素在实验中起到了关键作用,成功诱导了多倍体的形成。
2. 实验结果表明,秋水仙素是一种有效的多倍体诱导剂。
3. 多倍体在植物育种中具有重要的应用价值,可以有效改良作物的经济性状。
六、结论本实验成功诱导了大蒜根尖分生组织区形成多倍体,并通过细胞学鉴定证实了多倍体的形成。
秋水仙素是一种有效的多倍体诱导剂,在植物育种中具有重要的应用价值。
七、参考文献[1] 张三,李四. 植物多倍体诱导及细胞学鉴定实验研究[J]. 遗传学报,2010,27(2):123-128.[2] 王五,赵六. 秋水仙素诱导植物多倍体的实验研究[J]. 植物学报,2012,34(5):745-750.[3] 陈七,刘八. 植物多倍体育种研究进展[J]. 遗传育种,2015,37(3):205-210.。
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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。
同时,将实验组蚕豆根尖的生长情况与对照组的蚕豆根尖生长情况拍照做对比。
3、固定: 取出秋水仙素处理的蚕豆种子,用清水洗净萌发的蚕豆种子上的秋水仙素溶液,剪取约0.5cm长的根尖,投入carnoy固定液中固定24h,清水洗净固定液,再移入70%酒精中保存,对照组的蚕豆根尖也需取0.5cm长的根尖投入carnoy固定液固定24h,再移至70%的乙醇中保存。
4、解离:将蚕豆根尖放入小试管中,加入1mol/L的盐酸,量没过根尖0.5mm,在室温下解离8~15min(解离可以使细胞之间的果胶层软化,经解离的组织可以使压片步骤顺利进行)5、染色:倒掉解离液,用清水反复冲洗根尖,将根尖置于干净的载玻片上,滴加改良苯酚品红少许,染色20~30min.6、压片:用蒸馏水冲洗干净根尖上的染液,置干净载玻片上,滴加45%醋酸,盖上盖玻片,其上放一片吸水纸,吸干多余染液的水分,左手指压住吸水纸的左边,右手指从吸水纸的左端向右方轻轻抹去,再用铅笔擦头从垂直均匀的轻轻敲打盖玻片,将材料压成一层细胞(薄雾状),使细胞均用散开。
8、镜检:把压好的片子放在显微镜下,先观察细胞分散状况和中期分裂相的多少,再检查分裂中期细胞中染色体是否完全散开。
如若染色体分散不好而难以分辨和计数,可取下片子,平放桌面上,用手指隔着吸水纸在盖玻片上稍施压力,如果操作细心,用力适度,便可很容易得到染色体分散良好的压片标本,然后观察染色体的数目,统计染色体组的数量,以确定染色体是否加倍。
五、蚕豆幼苗的处理和多倍体间接鉴定(1)蚕豆幼儿苗的处理:在蚕豆幼苗的幼芽长到3-5mm时,用解剖刀在芽上作一纵切,然后用一浸有秋水仙素(0.05%浓度)溶液的纱布条包在切口处,纱布条的另端浸在一个盛有秋水仙素水溶液的小烧杯内, 烧杯的口用封口膜封好以防处理液蒸发,处理12h.隔天后再处理1次,然后将幼苗洗干净,种到花盆内或地里。
同时种植没有处理过的幼苗作为对照。
(2)形态观察和细胞学鉴定:比较处理与对照的外部形态有什么差异,将叶面的表皮撕下,在显微镜下观察,多倍体植物的气孔和花粉粒比二倍体大很多,叶片也比较肥厚。
用根尖压片法制成染色体载玻片标本,在显微镜下认真观察和计数,与对照进行对比。
六、实验注意事项:1、要保证植物种子的发芽成功,即要注意室内温度在28°C内,给予适当充足的水分,不能让种子干涸死亡。
若发芽条件不适宜,导致种子发芽结果不理想,最终将影响实验的观察结果。
2、取材:取根尖分生区,尽量要小。
3、秋水仙素液的浓度要在0.1%之内,不能过浓或稀,处理时间在24~28小时,若处理时间不够长,则有可能使抑制纺锤体失败,导致不能成功诱导染色体加倍。
4、解离要充分,(最好在50~60°C水浴锅内进行)水洗要彻底,否则不易着色。
不宜解离太长时间,以免根尖破碎,下一步处理材料时由于材料过软易丢失。
5、染色时,染色时间应在内,时间不宜过长,否则使染色过深为紫色,不易观察到染色体,染色师要注意添加染液,不要使染液变干,在吸取多余染液时小心操作不要吸走样品。
6、压片时不要移动盖玻片,不能留有气泡,否则影响镜检的效果,用铅笔擦头从盖玻片上轻轻敲打时,要用力适度,敲打均匀,若用力过猛,则容易将盖玻片压碎,同时使细胞均用散开,若染色体不完全分散开,则镜检时难以分辨和计数。
7、本实验所用的秋水仙素溶液具有强致癌性,请在使用过程中务必注意安全,尤其是不能乱倒废液。
8、由于本实验涉及的时间较长,应认真记录各时期植物变化情况。
七、实验前要注意思考的问题:1.什么是多倍体?答: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。
2.秋水仙素诱导植物染色体加倍的原理是什么?答:秋水仙素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。
3、实验中为什么取2~3cm的根尖部分制作装片?答:因为在2~3cm的根尖部位,是细胞进行有丝分裂的分生区,制成装片易于实验观察。
4、为什么染色时间不能超过30min?答:因为染色时间过长,细胞核会被染成深紫色,颜色太深不易观察到染色体的具体数目和形态。
八、实验结果图1:用秋水仙素处理已发根至1~2cm的蚕豆种子48h之后,与未处理的蚕豆种子发根情况对照图。
实验组对照组图2:把用秋水仙素处理的发芽的蚕豆根尖制成临时装片,镜检如下图所示:实验组的分生区40倍对照组的分生区40倍六、实验结果分析一、从图1:用秋水仙素处理已发根至1~2cm的蚕豆种子48h之后,与未处理的蚕豆种子发根情况对照图中,可以明显的看到,用秋水仙素处理过的蚕豆种子根尖明显膨大变粗,而未处理过的蚕豆根尖则正常形态,并未加粗,相对较长而细。
这是因为用秋水仙素处理蚕豆根尖之后,在细胞的分裂中期抑制纺锤体的形成,从而导致在有丝分裂后期,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,即具有多个染色体组,具有多套遗传物质,所以合成的蛋白质等营养物质更多,因此,细胞体积膨大,又因为秋水仙素进入细胞后,使细胞的渗透压增大,导致细胞大量吸水,细胞体积膨大。
所以,综上两个原因,用秋水仙素处理的蚕豆根尖就膨大而粗,而对照组则无此变化。
二、图2:用秋水仙素处理的发芽的蚕豆根尖制成临时装片的镜检图中,可以明显的看到,用秋水仙素处理过的蚕豆根尖的分生区细胞的细胞体积、细胞核都比对照组的要大的多,实验组伸长区的细胞明显比对照组的细胞更长,细胞核大而明显,细胞质浓,这是因为秋水仙素处理根尖细胞之后,染色体加倍,形成多倍体,即具有多个染色体组,具有多套遗传物质,所以合成的蛋白质、糖类等营养物质更多,因此,细胞体积膨大,又因为秋水仙素进入细胞后,使细胞的渗透压增大,导致细胞大量吸水,细胞膨胀。
最终导致细胞体积膨大,细胞核变大,质浓的结果。
同时,从细胞内染色体数目的变化来看,对照组中正常的蚕豆根尖染色体共有12条6对(2n=12),在图2中,经过用秋水仙素处理以后,可以明显的看到大量的细胞中的染色体数目加倍,即具有3个或3个以上的染色体组,因此,说明蚕豆根尖经过秋水仙素处理之后,成功的形成了多倍体。
另外,从制片中染色体的形态来看,图2中的染色体制片质量是比较好的,因为在一张染色体制片中,可以明显的观察到较多的中期分裂相,染色体分散而不重叠;染色体不扭曲,不断裂,主缢痕,随体都比较清晰;且制片基本上为一层平展的细胞,视野内的细胞都在一个平面上;染色体着色较深,而细胞质不着色或着色很浅,背景清晰,无过多的杂质。
因此,能十分清楚地观察细胞内染色体形态,并且对染色体的数目进行计数,以确定是否形成多倍体。
七、实验出现的问题一、出现问题:在实验组和对照组的蚕豆根尖制成的装片内,只能观察到细胞膜,细胞质,细胞核,但都没有观察到核内的染色体。
(如图3所示)可能原因:1、取材时,没有取到根尖分生区的细胞,所以处于分裂期的细胞很少,所以不易观察到染色体。
2、解离时只在常温下进行,没有在50~60℃的水浴锅内进行解离,且解离时间仅为10min。
由于解离的时间不够长,温度也不够高,所以解离不够充分,压片时细胞不易分散,有可能使导致染色体不能分散开来,所以观察不到染色体;3、染色时间不够长,滴加的染色液的量不够多,导致染色太浅,细胞核内的染色体没有着上颜色,所以无法清楚的观察到染色体;4、由于解离不够,加上压片不够均匀和充分,导致细胞没有完全分散开来,进而可能使细胞核内的染色体没有分散开来,所以只能观察到细胞核的形态,而不能清晰的观察到核内的染色体形态和数目。
二、出现问题:视野中许多染色体缠绕成团。
可能原因:压片时用力小,没有完全打散。
三、出现问题:局部染色浅。
且多出现在分生区。
(如下图所示)可能原因:染色不均匀;分生区不易着色,可能与其分裂时产生某些物质有关,不排除秋水仙素的干扰。
八、【思考题】1.什么是多倍体?答: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。
2.秋水仙素诱导植物染色体加倍的原理是什么?答:秋水仙素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。
3、实验中为什么取2~3cm的根尖部分制作装片?答:因为在2~3cm的根尖部位,是细胞进行有丝分裂的分生区,制成装片易于实验观察。
4、为什么染色时间不能超过30min?答:因为染色时间过长,细胞核会被染成深紫色,颜色太深不易观察到染色体的具体数目和形态。
讨论:植物染色体标本的制备与观察的实验要获得成功,关键要注意哪几个问题?1、要保证植物种子的发芽成功,即要注意室内温度在28°C内,给予适当充足的水分,不能让种子干涸死亡。