实验三植物染色体畸变的观察
植物染色体压片法
第一部分植物染色体压片法一实验目的1. 学习并掌握根尖处理、染色、压片及制片观察的方法。
2. 观察有丝分裂各时期染色体的形态变化，了解有丝分裂全过程。
二实验原理高等植物有丝分裂主要发生在根尖、茎尖生长点及幼叶等器官的分生组织(分生区)，其中根尖是最常用的材料：①根尖取材容易，操作和鉴定也比其它器官与组织方便；②实验室内采用种子萌发后所长出的新鲜幼嫩根尖，不受植物生长季节的影响和限制，并且可以大量获得；③对于某些珍贵而又稀少的试验材料，取用自然条件下生长植株的根尖，比取用茎尖、花器等对材料的伤害要小得多；④采用实验室内种子发根，切取根尖后的种苗通常还可以进行正常种植，利于后续研究进行。
有丝分裂期在整个细胞周期中所占的时间相对较短，有丝分裂制片的主要目的是进行染色体鉴定，希望观察到更多分裂相，尤其是分裂中期相，通常要对材料进行不同的预处理。
预处理主要通过抑制和破坏纺锤丝的形成来获得更多的中期分裂相；同时，预处理还可改变细胞质的粘度，促使染色体缩短和分散，便于压片和观察。
常用的预处理有物理法、化学法、混合处理法等。
植物细胞的细胞壁对细胞形态和结构起支撑和保护作用，分生组织的细胞壁结构将分生细胞结合成一个整体，因此在压片之前需要采用适当方法软化或部分分解细胞壁使细胞间易于分离，这一操作称为解离。
同时，解离也可适当清除部分细胞质，使细胞质背景趋于透明化，便于观察染色体。
常用的解离方法主要有酸解法和酶解法。
酸解法：步骤简便、容易掌握。
根尖分生组织经过酸解和压片后，呈单细胞。
酸解法广泛用于染色体计数、核型分析和染色体畸变的观察及相关分析。
酶解法：常用于染色体显带技术或姊妹染色单体交换研究。
通过解离和压片，分生细胞的原生质体能够从细胞壁里压出，使染色体周围不带有细胞质或仅有少量细胞质，让后续制片处理直接作用于染色体。
在普通光学显微镜下观察染色体形态结构还需要对材料进行染色，通常采用染色体染色效果好而细胞质着色少的碱性染料、酸性染料或孚尔根试剂染色。
植物细胞染色体标本的制作与观察-教案
植物细胞染色体标本的制作与观察1. 实验背景与原理染色体的研究在生物进化、发育、遗传和变异中都有十分重要的作用。
因此，染色体标本的制备技术是遗传学、细胞生物学、染色体工程、分类学等众多学科的基本实验技术。
物种细胞内染色体数目、形态、长度等信息的总和根据实验的观察和测量绘制成的模式图称为核型（karyotype）。
核型分析在物种亲缘鉴定，染色体变异分析，杂种分析，细胞分裂过程分析，孤雌生殖等研究中均有重要的作用。
染色体标本的常规制片方法有切片法、涂片法、压片法、滴片法（空气干燥法）等。
压片法操作简单，是常用的植物染色体标本制备的方法。
不过，该法在制备中要注意避免压片所造成的染色体的扭曲、变形和丢失的现象。
染色体制备的重要环节如下：（1）取材：应取分生旺盛的组织或细胞。
在植物中通常取根尖，在分裂高峰时取材，可得到大量分裂相细胞。
而在动物细胞中通常选取骨髓等分裂活跃的细胞，或是植物血球凝集素等刺激下的淋巴细胞，也可选取分裂旺盛的体外培养的癌细胞或转化细胞等。
（2）预处理：使用秋水仙胺等药品破坏纺锤体形成，不但可得到大量分裂相细胞，而且可使染色体缩短变粗，有利于观察。
（3）固定：渗透力强的固定液将细胞迅速杀死，蛋白质沉淀，并可尽量保持细胞原有状态。
（4）解离或低渗：植物细胞要除去细胞间的果胶层，并使细胞壁软化，从而使细胞得以膨胀，为染色体的分散提供了空间。
常用解离方法有酸解法和酶解法。
动物细胞无细胞壁，通常不需解离，而是用低渗液使细胞膨胀。
（5）染色体分散：通过压片、滴片等机械力量使染色体分散, 有利于观察。
2. 实验目的（1）掌握常规压片技术制作植物染色体标本的一般方法。
（2）了解显微镜下常规显色的植物细胞染色体的形态特点,熟练掌握显微镜的使用。
（3）理解染色体与生命遗传的意义及染色体核型检查的应用。
3. 实验材料与试剂（1）材料：市售大蒜、洋葱。
（2）设备与用品：普通光学显微镜，水浴锅，盖玻片，载玻片，异物针，镊子，平皿，滤纸等。
植物染色体标本的制备和观察
植物染色体标本的制备和观察摘要：目的1、掌握常规压片法制备植物染色体标本的基本原理和方法；2、学会观察和统计植物细胞的染色体数目；3、了解和学习去壁低渗法进行植物染色体制片的基本原理和方法。
方法大蒜的根尖是分裂比较旺盛的，我们可以利用秋水仙素处理根尖使得大蒜根尖的细胞分裂处于分裂中期，然后经固定染色等处理将染色体染色固定，以便观察。
结果大蒜的染色体有16条，都被染色成红色的条状或细丝状物质。
结论大蒜染色体有16条。
关键词：植物染色体；大蒜；秋水仙素前言染色体是遗传物质的载体，本实验便是观察染色体的形态和数目。
植物染色体标本的制备，常用分生组织，如根尖、茎尖和嫩叶做材料。
常规压片法仍是当今观察植物染色体常用的方法。
其程序包括取材、预处理、固定、解离、染色和压片等步骤，即可观察到较多的、处于有丝分裂中期的细胞和染色体。
由于现在洋葱发根较难，我们采用的是大蒜根尖进行相关实验。
材料与方法1.实验材料大蒜根尖、白姜花的根尖、野百合的根尖等。
2.实验试剂：0.02%秋水仙素；改良苯酚品红染液；卡诺氏固定液，1N盐酸，浓盐酸：95%乙醇（1:1）解离液。
3. 实验用具显微镜、剪刀、镊子、刀片、培养皿、吸水纸、滴管、载玻片、盖玻片。
4.实验植物和试剂大蒜根尖、 0.02%秋水仙素；改良苯酚品红染液；卡诺氏固定液，1N盐酸；70%酒精；95％乙醇；85％乙醇；蒸馏水5.实验方法和步骤5.1 取材先将大蒜浸泡若干小时，然后转入一个垫有湿润滤纸的培养皿中，置25℃恒温培养箱中萌发，待幼根长至1~2cm时，于上午9~11时剪下根尖。
5.2 预处理将剪下的根尖放进装有0.02%秋水仙素溶液的烧杯中，浸泡处理3～4小时。
5.3 固定将经过预处理或没有预处理的材料，放到卡诺氏固定液中固定（固定液的量约为材料的10倍，要求一个容器中所装的材料不能太多，温度不能太高）。
固定2～24h后分别在95％和85％乙醇中各30min ，再转入70%酒精中，于4℃冰箱内保存，保存时间最好不超过二个月。
染色体畸变分析
五、操作步骤
1. 注射秋水仙素 2. 骨髓细胞的制备 3. 低渗 4. 固定 5. 制片 6. 干燥 7. 染色
毒理学基础实验课
染毒与取样时间 一般染毒一次或多次，多次更为合理。
具有这种能力的化学物质可能对生物体产生潜在性的远期危害。
三、器材与试剂 小鼠骨髓细胞染色体畸变分析试验
具有这种能力的化学物质可能对生物体产生潜在性的远期危害。 染色体畸变分析
（Chromosome Aberration Analysis)
染色体畸变分析
毒理学基础实验课
阳性结果的判定： 每只小鼠分析100个骨髓细胞。 实验组畸变率与阴性对照组比较，并进行统计分析，如果实 验组的畸变率显著高于阴性对照组，并有剂量反应关系，则 可认为该受试物对小鼠骨髓细胞有致染色体畸变的作用。
毒理学基础实验课
染色体畸变分析
（Chromosome Aberration Analysis)
哈尔滨医科大学公共卫生学院 卫生毒理学教研室 任锐
复 习
毒理学基础实验课
化学毒物致突变类型?
基因突变
碱基置换 移码突变
转换 颠换
染色体畸变 染色体数目改变
遗传学终点:
毒理学基础实验课
复习
基因突变
Ames实验
染色体畸变
微核实验 染色体畸变分析
染色体组畸变 染色体畸变分析
DNA原始损伤 分子生物学方法
毒理学基础实验课
小鼠骨髓细胞染色体畸变分析试验
毒理学基础实验课
一、目的
遗传学实验实验一 动植物减数分裂过程中染色体行为的观察
用洁净的刀片或镊子压在花药上向一端轻轻抹 去，将花粉母细胞压挤出来，或者用大头针钝端直 接捣碎花药，把花粉母细胞(呈半透明胶状)在小范 围内涂成薄层。
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4．染色 在涂好的载玻片上滴加一滴或半滴染液
(视滴管大小而定，由于花粉母细胞在压片过 程中特别容易随染液溢出，所以滴加染液宜 少不宜多)，静置染色8-10分钟，染色结束剔 除花药残体。
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减数分裂的遗传学意义：保证了有性生殖生物个 体世代之间染色体数目的稳定性；为有性生殖过程中 创造变异提供了遗传的物质基础。
减数分裂细胞染色体制片取材以高等动、植物雄性 生殖分裂较为方便。在适当的时机采集动物精巢或植 物花蕾(花序)，经适当技术处理，压片就可在显微镜 下观察到细胞的减数分裂过程。
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和方法。 2．通过观察进一步熟悉减数分裂的全过程及各个时 期染色体的动态变化和形态特征。
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二 实验原理 减数分裂是进行有性繁殖的动植物性母细胞成
熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。 减数分裂过程中染色体复制一次，进行两次连续的 有丝分裂——减数第一次分裂（减数Ⅰ）和减数第 二次分裂（减数Ⅱ）；每次分裂都可分为紧密衔接 的前、中、后、末四个时期，以前期Ⅰ变化最为复 杂，又可分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和 终变期。通过减数分裂所形成的四分体细胞（或雌、 雄配子），其染色体数目只有体细胞的一半。
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取材时间主要看植物生长发育的最适温度 而定。气温过低会影响减数分裂的正常进行， 这时取材细胞常常处于前期、末期等时期，而 终变期、后期、中期图像少；温度过高(30℃ 以上)时植株新陈代谢旺盛，减数分裂周期缩短， 核质粘连严重，也不易获得理想的制片和观察 效果。为了获得理想的减数分裂图像，取材时 间一般是上午8:00～10:00。
染色体分析相关的实验
染色体分析相关的实验第三章染色体分析相关的实验目前染色体的研究几乎深入到每个学科的每一个领域，因为染色体是把细胞与分子联系起来的重要桥梁，故在遗传学研究中或者在医学研究中被广泛重视及应用。
近几年相继出现了脆性位点、热点、重排与癌基因激活及抑癌基因丢失，癌基因定位、抑癌基因定位及杂合位点缺失等与染色体相关的理论；另一方面与染色体畸变有关的各类遗传病的研究也使临床上染色体的分析上了一个新的台阶。
染色体分析相对较简单，细胞通常采用循环血中的淋巴细胞，胎儿采用羊膜液中的羊膜细胞或胎盘绒毛膜细胞。
细胞经过培养，再用植物凝集素（PHA）刺激细胞分化。
当每个染色体都复制成两个染色体单体时，随后加入秋水仙素，在分裂中期阻止细胞有丝分裂。
位于载玻片上的细胞随后被染色，在显微镜下拍照或用计算机进行图像分析。
根据染色体形态大小,剪下照片上的染色体，按序分类排贴在纸上,进行核型分析。
染色体显带通常通过G显带或Q（荧光）显带染色技术进行，增加其他染色方法可提高细胞遗传学诊断的准确性。
新的分子生物学技术使用DNA探针(含有荧光标记)来定位染色体上特定基因和DNA序列，荧光素标记的原位杂交技术可用于鉴别基因结构和寻找染色体缺失，重排及复制。
实验3-1 人类染色体标本的制备一、实验目的掌握人类外周血细胞培养方法及染色体标本的制备方法。
观察人类染色体的形态和数目。
二、实验原理血液中的T淋巴细胞在体外培养中经一定剂量的植物血凝素（PHA）刺激，可以返幼进行细胞分裂，用秋水仙素积累分裂相，用0.075 mol/L-1KCI进行低渗后，经固定、染色，可见到分散的染色体。
三、实验准备超净工作台、酒精灯、无菌注射器（1ml、2ml、5m1）、针头、培养瓶、橡皮塞、75％酒精棉球、离心机、定时钟、试管架、量筒、刻度离心管、冰凉玻片，毛细滴管、恒温水浴锅、RPMI1640、小牛血清、肝素、秋水仙素、植物血凝素（PHA）、固定液（甲醇：冰乙酸为3∶1，现用现配）、0.075mol。
遗传学实验
实验一细胞减数分裂观察实验原理减数分裂是有性繁殖生物形成配子时的一种特殊的细胞分裂方式，减数分裂和受精作用成为多细胞生物世代间传递的中间环节，这种分裂方式保证了生物在世代传递过程中体细胞染色体数目的恒定不变，即都含有两个基本染色体组（二倍体生物），又可以实现物种内个体间遗传上的多样性。
减数分裂包括两次细胞分裂阶段，第一次是细胞染色体数目减半的分裂，第二次分裂是细胞染色体数目等数的分裂。
３．试剂：卡诺氏固定液（乙醇: 冰乙酸= 3 : 1）；醋酸洋红染色液（45%乙酸100mL+洋红1g 加热煮沸不超过30秒，冷却，加一枚生锈的铁钉，静置片刻过滤）。
1. 玉米花药压片（2n = 20）⑴取材：玉米抽穗前的大喇叭口期，取出花序分枝备用；⑵固定：雄花序在卡诺氏固定液中固定12～24小时后，可用于制片。
⑶染色和压片；取一枚花蕾，去除颖片，取出花药，置于干净的载玻片上，吸去多余的固定液，滴加一滴醋酸洋红染色液，用解剖针将花药切断成碎段并压出花粉母细胞。
静置15～20分钟。
加盖玻片，再在上面覆盖吸水纸，用大拇指压片（切勿使盖玻片滑动），也可以用解剖针柄轻敲盖玻片以使细胞和染色体分开。
⑷镜检：低倍镜下寻找花粉母细胞，再用高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的形态和运动特征。
蝗虫精巢压片（2n = 24）⑴取材并固定：从野外捕获的雄性蝗虫经卡诺氏固定液固定，即可用于制作减数分裂标本片。
⑵剖解精巢：实验前将蝗虫置于培养皿中，剖取蝗虫的精巢。
剔除精巢周围的其他组织后，就可以进行染色处理。
⑶染色和压片；挑取一小段精巢置于干净的载玻片上，滴加一滴醋酸洋红染色液，用解剖针反复将精巢切断成碎段（尽可能碎），挑出肉眼可见的组织碎块，静置15～20分钟。
再加盖玻片并在上面覆盖吸水纸，用大拇指压片（切勿使盖玻片滑动），也可以用铅笔头等轻敲盖玻片以使细胞和染色体分开。
⑷镜检：低倍镜下寻找具有清晰分裂相的细胞，再用高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的形态和运动特征。
染色体畸变实验
实验十染色体畸变试验可用末梢血淋巴细胞，或人和哺乳动物体细胞系作为材料，常用的体细胞系有中国地鼠卵巢细胞（CHO），中国地鼠肺成纤维细胞（V79和CHL），人胚肺2倍体成纤维细胞等。
这里介绍外周血淋巴细胞为对象的染色体畸变的试验方法。
1．实验原理外周血中小淋巴细胞几乎都处在细胞增殖周期的G1期或G0期（不同于体外培养的体细胞），一般条件下是不会再分裂的。
当在培养物中加入适量的PHA，在37℃下，经52～72h 的培养，淋巴细胞开始转化，进入细胞增殖周期，此时可获得大量的有丝分裂的细胞。
再经过秋水仙素处理，低渗、固定，即可在显微镜下观察到良好的中期染色体分裂相。
电离辐射，化学有害物质作用于机体或体外细胞，均可引起细胞染色体的损伤，且与剂量（浓度）呈良好的线性关系。
因此，染色体畸变已用于电力辐射事故的生物计量估算。
2．方法与步骤（1）试剂①RPMI-1640培养液，含20%小牛血清。
②肝素：每支含肝素12500U，使用时用生理盐水配成500U/ml，4℃冰箱内保存备用。
③秋水仙素：配成40ug/ml浓度。
称取秋水仙素4mg，溶解于100ml 0.85%Nacl 溶液中，经6号细菌漏斗过滤，4℃冰箱内保存。
使用时吸取0.05或0.1ml加入到5ml细胞培养物中，其终浓度为0.4～0.8ug/ml。
④双抗：青霉素100U/ml，链霉素100ug/ml。
⑤PHA:PHA为冰干注射剂（广州生产）每支10mg，使用时用2ml生理盐水溶解。
⑥KCl低渗液：KCl 1.88g，双蒸水1000ml使之溶解，其浓度为0.025M.⑦冰醋酸甲醇固定液：冰醋酸1份，甲醇3份，混合而成。
（2）细胞培养常规细胞培养。
（3）受试物的处理实验分组：至少设立五个组，即阳性对照、阴性（溶剂）对照及三个剂量组。
最高剂量和最低剂量之间相差10倍，中间再设一个剂量，阳性对照物为已知的染色体断裂剂，如丝裂霉素C(MMC)，剂量为0.02μg/ml；黄曲霉素毒素B1，浓度为10-6M等。
低温诱导植物染色体数目的变化
低温诱导植物染色体数目的变化【摘要】本文介绍了在植物的染色体的研究中的几个重要的问题：有丝分裂、减数分裂、多倍体诱发和染色体畸变。
具体包括以下四个实验：第一，大蒜根尖细胞有丝分裂的制片与观察；第二，玉米花粉母细胞减数分裂制片与观察；第三，大蒜根尖细胞多倍体诱发；第四，玉簪花染色体结构变异的观察。
细胞增殖是生物体的重要生命特征，细胞以分裂的方式进行增殖。
细胞增殖是生物体生长、发育繁殖的基础。
真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
本实验主要介绍有丝分裂和减数分裂。
在大蒜根尖细胞有丝分裂实验中，通过将生长旺盛的大蒜根尖分生组织进行取材、固定、解离、染色和压片，我们可以清楚地在显微镜下观察到有丝分裂前期、中期、后期和末期；在玉米花粉母细胞减数分裂的实验中，我们可以清楚地看到减数分裂各个时期的不同特点。
多倍体是指细胞核内具有三个或三个以上染色体组，如3n、4n、6n等的植物。
多倍体广泛地存在于自然界中，例如，小麦是异源六倍体，棉花是4倍体等。
我们同样可以利用人工的方法进行多倍体诱发。
通过用秋水仙素处理大蒜的根尖细胞，进行多倍体诱发，我们可以在光学显微镜下清楚地数出大蒜四倍体细胞的染色体数目——4n=32。
染色体畸变也叫染色体变异，指染色体数目的改变和结构的改变。
染色体结构变异是自然界中存在的一种生物进化和新物种形成的重要因素之一。
染色体结构变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种。
这些改变一般可在显微镜下看到。
在对紫萼玉簪花的花粉母细胞的减数分裂的观察中，我们能够看到：染色体桥、落后的断片、微核等。
【关键词】有丝分裂减数分裂秋水仙素染色体畸变微核染色体桥生命体的遗传信息是通过细胞的有丝分裂和减数分裂向下一代传递的，有丝分裂和减数分裂是遗传的基础。
有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中去。
由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传物质的稳定性。
细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要的意义。
染色体畸变实验
实验十染色体畸变试验可用末梢血淋巴细胞，或人和哺乳动物体细胞系作为材料，常用的体细胞系有中国地鼠卵巢细胞（CHO），中国地鼠肺成纤维细胞（V79和CHL），人胚肺2倍体成纤维细胞等。
这里介绍外周血淋巴细胞为对象的染色体畸变的试验方法。
1．实验原理外周血中小淋巴细胞几乎都处在细胞增殖周期的G1期或G0期（不同于体外培养的体细胞），一般条件下是不会再分裂的。
当在培养物中加入适量的PHA，在37℃下，经52～72h 的培养，淋巴细胞开始转化，进入细胞增殖周期，此时可获得大量的有丝分裂的细胞。
再经过秋水仙素处理，低渗、固定，即可在显微镜下观察到良好的中期染色体分裂相。
电离辐射，化学有害物质作用于机体或体外细胞，均可引起细胞染色体的损伤，且与剂量（浓度）呈良好的线性关系。
因此，染色体畸变已用于电力辐射事故的生物计量估算。
2．方法与步骤（1）试剂①RPMI-1640培养液，含20%小牛血清。
②肝素：每支含肝素12500U，使用时用生理盐水配成500U/ml，4℃冰箱内保存备用。
③秋水仙素：配成40ug/ml浓度。
称取秋水仙素4mg，溶解于100ml 0.85%Nacl 溶液中，经6号细菌漏斗过滤，4℃冰箱内保存。
使用时吸取0.05或0.1ml加入到5ml细胞培养物中，其终浓度为0.4～0.8ug/ml。
④双抗：青霉素100U/ml，链霉素100ug/ml。
⑤PHA:PHA为冰干注射剂（广州生产）每支10mg，使用时用2ml生理盐水溶解。
⑥KCl低渗液：KCl 1.88g，双蒸水1000ml使之溶解，其浓度为0.025M.⑦冰醋酸甲醇固定液：冰醋酸1份，甲醇3份，混合而成。
（2）细胞培养常规细胞培养。
（3）受试物的处理实验分组：至少设立五个组，即阳性对照、阴性（溶剂）对照及三个剂量组。
最高剂量和最低剂量之间相差10倍，中间再设一个剂量，阳性对照物为已知的染色体断裂剂，如丝裂霉素C(MMC)，剂量为0.02μg/ml；黄曲霉素毒素B1，浓度为10-6M等。
实验3、植物染色体标本制备及核型分析---辅助资料
实验3、植物染色体标本制备及核型分析目前，国内外常用的植物染色体制片技术可以分为两种，即压片技术和去壁低渗技术。
Belling(1921)提出植物染色体压片技术后，压片已成为植物染色体研究中最广泛应用的常规技术；但是由于植物细胞有坚实的细胞壁，染色体很难象动物染色体那样平整地贴在载玻片上，Omura 和Kurata(1978)把植物原生质体技术应用到水稻染色体研究之中，用纤维素酶、果胶酶和0.075mol.L-1氯化钾处理取得了一定的进展，陈瑞阳等人（1979、1982）提出了植物染色体标本制备的酶解去壁低渗技术，并在多种植物上得到广泛应用，成为当今植物染色体研究中的重要方法。
压片技术和去壁低渗技术在取材和预处理要求及其操作都是相同的，即两者的材料基础条件是相同的，但它们所采用的染色体分散方法是不同的。
压片法是以人工外加机械压力使染色体分散，而去壁低渗法是用酶分解细胞壁，低渗液使细胞膜吸胀、水表面张力使染色体分开。
两种技术各有其优缺点，前者操作快速简便、省材省时，后者染色体易于展开、且真实不变形，尤其是对成熟细胞多的植物组织，如芽、愈伤组织等材料有独到效果，本实验主要介绍去壁低渗染色体制片技术。
一、实验目的1、掌握植物根尖、茎尖及叶片去壁低渗染色体制片技术，通过3周开放性实验教学，进行植物染色体制片技能训练；2、掌握植物染色体显微照象技术及组型分析技术，通过大量的制片观察，能获得图象清晰、完整、高度分散的染色体典型制片；通过显微摄影，获得某植物染色体自然核型图，并能用国内外通用的植物核型分析标准，确定该植物染色体模型图、核式公式及类型；3、掌握植物有丝分裂制片技术，通过大量的制片观察，能比较快速准确地判断细胞有丝分裂前、中、后、末期的染色体图象，并对其典型制片照像，收集核型分析及有丝分裂过程观察的染色体制片素材；4、结合实验，对某一新资源植物进行染色体组型分析，获得该物种染色体组型公式、类型、核型图及核型模式图。
植物染色体倍性分析实用文档
染色体倍性分析的意义
染色体倍性分析有助于了解植物的进化历程和分类地位，对于植物学研究和植物资源保护具有重要意 义。
染色体倍性分析还可以指导育种工作，通过选择具有理想染色体倍数的亲本进行杂交，可以培育出具 有优良性状的植物新品种。
02 植物染色体倍性分析方法
形态学方法
总结词
通过观察植物形态特征来推断染色体倍性。
05 实际操作指南
实验材料的选择与准备
染色体倍性分析试剂盒
选择可靠的试剂盒，确保实验结果的准确性 和可靠性。
显微镜和成像系统
选择高分辨率的显微镜和成像系统，以便清 晰观察染色体形态。
植物组织样本
采集健康、生长良好的植物组织样本，确保 样本具有代表性。
其他实验器材
根据试剂盒要求准备相应的实验器材，如离 心管、吸管、染色剂等。
染色体倍性分析在植物进化研究中具有重要意义，有助于揭示植物的进化 历程和机制。
通过染色体倍性分析，可以研究植物种群遗传多样性和进化趋势，以及物 种形成和分化过程。
染色体倍性分析还可以用于研究植物对环境适应和进化的机制，为生物多 样性和生态系统的保护提供科学依据。
04
植物染色体倍性分析的挑战与 前景
植物染色体倍性分析实 用文档
目录
Contents
• 植物染色体倍性分析用 • 植物染色体倍性分析的挑战与前景 • 实际操作指南 • 参考文献
01 植物染色体倍性分析简介
染色体倍性的定义
染色体倍性是指细胞中染色体数目变 异的情况，通常以染色体组倍数如二 倍体、四倍体、六倍体等来表示。
技术进步对染色体倍性分析的影响
基因组学技术的应用
基因组学技术的不断发展为染色体倍性分析提供了更精确、 全面的检测手段，有助于更深入地了解染色体倍性变异。
植物染色体的制片与观察
植物染色体的制片与观察以及核型分析组员：郑石悦陈雨佳吴俊强植物染色体的制片与观察一.实验目的：1.了解预处理，固定，解离，染色，烤片，及压片的步骤和作用。
2.掌握植物有丝分裂染色体常规制片技术。
3.观察有丝分裂过程中染色体的形态特征以及动态变化。
二．实验原理：1.植物根尖分生组织的细胞有丝分裂比较旺盛，每天都有分裂高峰时期。
2.不同植物分裂高峰时期是不同的。
大蒜和洋葱细胞的有丝分裂高峰时期通常在上午九点到十一点。
3.把分裂时期的根尖用固定液固定，再经染色后压片，在显微镜下进行观察，就能看到处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。
4.预处理可以使染色体缩短变粗，易于计数。
同时抑制细胞分裂过程中纺锤丝的形成，使更多细胞停留在分裂中期。
这时，染色体分散在整个细胞质中，有利于染色体的形态数目观察。
三．实验材料：洋葱实验用具：显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，镊子，解剖针，恒温培养箱，恒温水浴箱，棉签，刀片试剂：95%乙醇，冰醋酸，盐酸，醋酸洋红染色液，秋水仙素，2甲苯四.实验步骤：1.材料的培养：洋葱置于盛有湿沙的托盘中，20~25度培养至根长1~2厘米时取材。
取材时使用解剖针及镊子。
2.预处理：（1）化学药物处理：0.05%~0.2%秋水仙素水溶液在室温条件下处理2~4个小时（注意时间不能过长，过长染色体会变得很短，不利于研究）（2）冷冻处理：将根尖置于盛有冰雪混合物的烧杯中，保存于1~4度的冰箱20~24个小时（化学药物处理对染色体有破坏。
冷冻处理无破坏，对禾本科植物效果良好）3.固定:将材料再用蒸馏水冲洗两次，转入卡诺氏固定液（乙醇和冰醋酸以三比一混合）中固定24个小时（注意取材和固定时要在有丝分裂高峰期）。
4.解离：将根尖用蒸馏水冲洗后放入已经在60度恒温水浴箱中预热的1mol每升的盐酸中，60度水浴约十分钟，当根尖的伸长区变透明而分生区呈米黄色或乳白色时即可取出，用蒸馏水冲洗后备用。
5.染色及压片：取出根尖，去掉伸长区，留1~2mm的分生组织区滴一滴醋酸洋红染色液，染色2~3分钟，然后盖上盖玻片，在酒精火焰上方加热至手背触摸盖玻片时感到微烫（酒精灯加热的作用是1.软化细胞，易于压片2.使细胞质颜色变浅，使染色体颜色反差加大，利于观察）。
实验三 植物染色体畸变的观察
二）、孚尔根(Feulgen)核染色法原理
• 细胞内的DNA在1mol/L HCl 60℃水解时部分地破 坏了脱氧核糖与嘌呤碱基之间的糖苷键而使嘌呤碱 基脱掉，从而使脱氧核糖的第一个碳原子上潜在的 醛基暴露。 • 无色的亚硫酸品红（Schiff试剂）是由偏重亚硫酸 钠、盐酸和碱性品红配制成的。偏重亚硫酸钠与盐 酸能产生亚硫酸根，当具有醌式结构的碱性品红分 子与亚硫酸根结合后，醌式结构的共轭双键被打开， 碱性品红变为无色。当用这种无色的亚硫酸品红去 染色经酸解的细胞时，就会与染色体DNA上游离的 醛基结合，又出现了醌式结构，从而使DNA着色， 使染色体呈现出红色。
七、注意事项
1．Schiff试剂及时取放，及时清洗吸Schiff 试剂的吸管。 2．黑暗条件下染色。 3．漂洗时要盖好磨口试管塞。 4．用于压片的材料不可太多。 5. 你怎样看待对照组出现的微核？
六、思考题
1．秋水仙素诱导多倍体的原理是什么? 2．根尖经秋水仙素处理之后为什么会发生膨 大? 3．对照feulgen染色中用热盐酸处理与否的 镜检结果之异同，说明水解时间和温度对 染色效果的影响。 4．分析醋酸洋红/卡宝品红染色和孚尔根染 色效果之异同。 5. 在大蒜/洋葱根尖细胞微核检测中为什么要 恢复培养？
* 孚尔根染色法的优点是制片清洁，染色体清晰， 组织软化好，易于压片。其缺点是，染色体较软， 容易缠绕，不易分散，在加强前处理使染色体缩短 的情况下，可获得较好的效果。
植物染色体安全毒理实验—设计型
植物染色体安全毒理实验—设计型蚕豆根尖微核实验摘要微核是真核生物细胞经各种理化因子作用后引起染色体畸变，在间期细胞中的一种表现形式。
[1]为观察生活用水溶液水对植物染色体的影响，采用蚕豆根尖细胞的微核实验和染色体畸变实验的方法，以不同生活用品水溶液作为诱变剂，通过观察微核的形态，记录微核的数目，测定蚕豆根尖细胞的微核率，并且在实验中以未经污染处理的蚕豆根尖作为对照，来比较测定生活用品对环境中水资源的污染程度。
关键词染色体畸变微核污染指数微核千分率Chromosomal toxicity testRoot tip cells of Vicia faba micronucleus experimentAbstract: Micronuclei are eukaryotic cells by a variety of physical and chemical factors effect caused by chromosomal aberrations in interphase cells, in a form. To observe the water solution of water on plant chromosome effects, using the root tip cells of Vicia faba micronucleus test and chromosome aberration test method, with different living supplies water solution as mutagen, through the observation of micronucleus form, recording micronucleus number, determination of root tip cells of Vicia faba micronucleus rate, and in the experiment without pollution treatment Vicia faba root tip as compared to the control, determination of supplies for water resources pollution.Keywords: Chromosome aberration Micronucleus Pollution index Micronucleus rate per thousand前言微核简称(MCN)，是真核细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生。
大蒜根尖染色体观察实验.
大蒜根尖染色体实验报告一、实验目的与实验要求1、掌握洋葱培养的方法，掌握利用秋水仙素诱导植物多倍体的方法。
2、掌握洋葱根尖制片的方法，复习染色、压片的基本操作。
3、通过对于有丝分裂相的观察，统计洋葱染色体数目，加深对于细胞有丝分裂过程的理解。
4、对比进行多倍体诱导前后的洋葱根尖，理解四倍体与二倍体的区别，认识微核和植物细胞分裂期的各形态特征。
5、体验开放式实验教学，培养生物实验意识，提高学习的主动性、获取实验知识的能力和撰写实验报告水平。
二、实验方案1、实验仪器显微镜、载玻片、盖玻片、试管、烧杯、小塑料管、滤纸、刀片、解剖针、滤纸等 2、实验药品新鲜、健康的洋葱鳞茎一个；0.02%秋水仙素、1mol/L HCl、醋酸洋红染液、卡诺氏固定液，碱性品红、乙酸，乙醇等。
3、实验原理 (1 洋葱的根尖洋葱根尖的整体结构如右图，其中只有分生区的初生分生组织由于细胞始终处于持久而强烈的有丝分裂之中而作为我们的观察对象，其余部分在制片时都应当尽量剔除来保证观察效果。
(2 多倍体的诱导多倍体的诱导使用秋水仙素，秋水仙素可以阻止微管蛋白的聚合，从而使有丝分裂中期纺锤体不能正常形成，但是姐妹染色单体照常想成，只是没有被拉向两级，于是染色体数目加倍。
各步骤的作用：固定液可以迅速杀死细胞，保持细胞形态在有丝分裂相。
解离可以破坏细胞的胞间层（果胶），使细胞之间的联系变松散，有利于压片和染色。
漂洗可以洗去过量的盐酸，防止解离过度破坏细胞结构或影响染色效果（盐酸是酸性，而醋酸洋红是碱性染料）。
(3 有丝分裂完整的有丝分裂相包括G1期（合成前期）、S 期（合成期）、G2期（合成后期）和M 期（分裂期），其中G1期、S 期和G2期合称间期，细胞完成DNA 的复制以及有丝分裂的准备，而M 期又可以分为前期、中期、后期和末期，为了形态观察的方便，本实验采用后一种分法。
如表一。
表一植物有丝分裂各时期特点4、实验步骤(1 将大蒜剥皮后放进垫了滤纸的培养基中，加入清水，放进25℃恒温培养箱中2~3天，催化大蒜生根。
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四、实验内容和步骤
（一）、实验内容之一：
1. 用秋水仙素诱发植物产生多倍体； 2. 通过取材、固定、解离、孚尔根染色法制片、 镜检观察。以室温酸解洋葱根尖材料与60C酸 解做对照，用醋酸洋红/改良石碳酸品红染色方 法与孚尔根染色法作对照； 3. 找出根尖细胞中期分裂相，确定诱发成功的细 胞，观察加倍根尖细胞的染色体数目。
3．固定 恢复生长的根尖用蒸馏水冲洗并用卡诺氏固定液 (无水乙醇:冰醋酸=3:1) 固定2～24h备用。 4．解离 固定好的根尖，加入适量预热的1 mol/L盐酸， 60C水浴8-10分钟。同时以室温下的盐酸解离根尖 作对照。 5．染色 将解离过的材料水洗3次，吸净水分，加入希夫 试剂，盖好磨口试管塞，染色10分钟（在黑暗条件 下处理）。 以室温下酸解和1%醋酸洋红染色作对照。 6． 漂洗 希夫试剂染色后，先用蒸馏水冲洗，再用漂洗液 密封漂洗3次，每次2～5分钟，再水洗2～3次。
二、实验原理 一）、植物多倍体人工诱发原理
• 生物的染色体数目一般是相当稳定的，这是物种遗 传稳定性的重要特征之一。遗传学上把二倍体生物的 一个配子的染色体数，称为染色体组。具有两个完整 染色体组的生物体或细胞称为二倍体，自然存在的生 物多属于二倍体，核内多于两个染色体组的生物体则 称为多倍体。其中增加的染色体组来自同一物种或者 是源于染色体组加倍，称为同源多倍体。 • 自然界存在多倍体物种，此外可通过人工诱导产生 多倍体植物。如秋水仙素、对二氯苯等都可用于诱发 多倍体，其中以秋水仙素效果最好，使用最为广泛。 其主要作用原理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使 染色体不能移向两极而被阻止在分裂中期，这样细胞 不能继续分裂，从而产生染色体数目加倍的核。
* 孚尔根染色法的优点是制片清洁，染色体清晰， 组织软化好，易于压片。其缺点是，染色体较软， 容易缠绕，不易分散，在加强前处理使染色体缩短 的情况下，可获得较好的效果。
三）、细胞微核测试原理
• 微核(micronuclei, MCN) 是真核类生物细胞中的 一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的 作用而产生的。 • 一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的断 片产生的，整条染色体或几条染色体也能形成微 核。这些断片或染色体在细胞分裂末期被两个子 细胞核所排斥便形成第三个核块。即在间期细胞 形成时，核附近出现的一到几个很小的圆形结构， 直径大约是主核1/3以下呈圆形、椭圆形或不规则 形，这就是微核（micronucleus） • 微核测试用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、 新药试验、染色体遗传疾病及癌症前期诊断等各 方面,是一种比较理想的方法。
实验内容之二：
1. 学生自行设计处理方案，用化学药剂或特定污 染物处理洋葱或大蒜根尖细胞，观察细胞有丝 分裂时染色体畸变（微核、粘连、聚结、断裂 等）。
（二）、 实验步骤
内容之一 植物多倍体人工诱发及鉴定
1．根尖培养 将洋葱或大蒜刮去老根，室内水培养至新根长出 0.5～1.0cm左右。 2．多倍体诱导 当洋葱或大蒜新根长至0.5～1.0cm左右时，用含 0.01～0.05%秋水仙素的水溶液，置阴暗处培养 4h～2d，及时观察，至根尖膨大为止，再恢复生长 （学生查阅资料，自主设计秋水仙素浓度梯度和时 间梯度处理洋葱根尖）。
7． 压片 取根尖置于载玻片上，取分 生区组织长约0.5mm，压碎， 加盖玻片，覆以吸水纸压片； 必要时敲击盖玻片以利分散。 8．观察 低倍镜下寻找染色体分散良 好的分裂相，换高倍镜观察并 计数染色体数目，鉴别染色体 加倍的细胞和未加倍的细胞。
内容之二
植物细胞的微核检测
1、根尖培养：将洋葱或大蒜刮去老根，室内水培养至 新根长出0.5～1.0cm左右。 2、处理根尖：阳性检测采用 CrO3/ NaN3/ EMS，另外 自我设计1-2种测试物，对照用自来水/蒸馏水处理， 处理时间24h。（必要时测试物浓度需稀释，以免根尖腐烂） 3、恢复培养：处理后的根尖用自来水浸洗3次，每次23min，洗净后在水中恢复培养24h。 4、固定：用甲醛：冰醋酸（3：1）固定液固定24h后 弃去固定液，或换入70％酒精中保存。 5、酸解：弃去固定液，用清水漂洗2-3次，吸净水，加 入6 mol/L盐酸，于室温解离10min，弃去盐酸，漂 洗根尖2-3次，彻底洗净盐酸。 6、染色：截下0.5-1mm长的根尖，滴加石炭酸品红染 液，染色10min，加盖玻片，压片观察。
二）、孚尔根(Feulgen)核染色法原理
• 细胞内的DNA在1mol/L HCl 60℃水解时部分地破 坏了脱氧核糖与嘌呤碱基之间的糖苷键而使嘌呤碱 基脱掉，从而使脱氧核糖的第一个碳原子上潜在的 醛基暴露。 • 无色的亚硫酸品红（Schiff试剂）是由偏重亚硫酸 钠、盐酸和碱性品红配制成的。偏重亚硫酸钠与盐 酸能产生亚硫酸根，当具有醌式结构的碱性品红分 子与亚硫酸根结合后，醌式结构的共轭双键被打开， 碱性品红变为无色。当用这种无色的亚硫酸品红去 染色经酸解的细胞时，就会与染色体DNA上游离的 醛基结合，又出现了醌式结构，从而使DNA着色， 使染色体呈现出红色。
一、实验目的
1. 了解人工诱导植物多倍体的原理、方法及其在植 物育种上的意义，并用秋水仙素诱发植物产生多 倍体； 2. 学会利用feulgen染色方法鉴定细胞中DNA分布 及鉴别人工诱导后植物染色体数目的变化；为学 习植物遗传育种学和从事有关农作物育种工作奠 定基础。 3. 通过观察染色体压片，找出根尖细胞中期分裂相， 确定诱发成功的细胞，观察加倍根尖细胞的染色 体数目。 4．学会通过检查染色体畸变情况评价环境污染的 细胞遗传学简易方法。
三、材料及用品
杯上， 加水至刚与根部接触为止，室内培养至新根长出 0.5～1.0cm左右。分2组分别用于多倍体诱发和微 核测试。 2、器具及药品 (1) 器具 恒温培养箱，电热恒温水浴槽，显微镜，磨口带 塞试管，镊子，刀片，载玻片，盖玻片，吸水纸。 (2) 药品 0.01%～0.05%的秋水仙素水溶液，卡诺氏固定 液，1mol/L HCL，希夫（Schiff）试剂，10%偏重 亚硫酸钠，1%醋酸洋红等