蚕豆根尖细胞染色体标本的制备及其染色体核型分析

蚕豆根尖细胞染色体标本的制备及其染色体核型分析

摘要：利用Photoshop等软件对蚕豆根尖细胞的染色体照片进行整理，并对每个染色体进行测量分析和统计，计算染色体的相对长度、臂指数、着丝粒位置这三个重要参数，采用Levan 标准，对蚕豆的染色体进行分类，最后按染色体的大小和类型，配对排列后即得到蚕豆染色体的核型。结果表明，蚕豆的染色体数为12，核型公式为K（2n=12）=2m+6st+4t，染色体核型属于2A型。

关键词：蚕豆；核型分析；染色体

引言

蚕豆（Vicia faba Linn），属豆科，野豌豆属。由于其染色体大，制片较简单，容易观察。故蚕豆是研究有丝分裂、减数分裂和染色体形态结构的一种好材料。一个物种的核型反映了其染色体水平的整体特征，研究和比较物种的核型有助于判断和分析物种间的亲缘关系，揭示遗传进化的过程和机制。

核型（karyotype）又叫染色体组型，是指染色体组在有丝分裂中期的表型，是染色体数目、大小、形态特征的总和。核型分析（Chromosome karyotype analysis）是指在对染色体进行测量计算的基础上，进行分组、排队、配对然后进行测量，计算得出三个重要指数：相对长度、臂指数、着丝粒指数后进行形态分析。本次实验对蚕豆进行了核型分析。

1 材料与方法

1.1制片

选取处理后的蚕豆种子根尖分生区，用无菌水冲洗过后，在60度水浴条件下用1mol／l 的HCL解离10min，用无菌水冲洗。用改良品红染色12～15min，盖上盖玻片，点着吸水纸用橡皮头敲打，制成玻片。

1.2镜检

选取分散较好的中期分裂相进行分析测量，取得核型数据，包括染色体的相对长度（单个染色体的长度/染色体组内染色体总长度*100）、臂比值（长臂臂长/短臂臂长）、着丝点指数（短臂臂长/该染色体全长）及类型遵循Levan等的命名系统；核型类型参照Stebbins的标准。

2 实验结果

2.1 蚕豆根尖细胞染色体核型分析

在显微镜下找出染色体分散良好、长度适中、姊妹染色单体清楚的中期分裂相进行显微拍摄。将一个细胞的全部染色体，逐条分开，根据染色体的长短和形态特征进行同源染色体的目测配对。测量每条染色体的短臂和长臂，计算其相对长度、着丝粒指数、臂指数，并记录原始数据。根据测量数据校正目测配对排列的结果，进行调整排列。把染色体按一定顺序一对一对地排列，排列时注意短臂向上，长臂向下，性染色体单独排列，最后把染色体贴成一完整的组型图。染色体核型排列如图1；核型分析数据如表格1。

（图片来源于网络）

图1 蚕豆根尖细胞染色体核型图69.13

表1蚕豆根尖细胞染色体核型分析数据

2.2 蚕豆根尖染色体的特征

依据染色体核型图（图1）和表1的数据。按照Levan标准，依据着丝粒指数和臂指数，对染色体进行分类，其中第1对仅1对染色体为中部着丝粒染色体（m），没有亚中部着丝粒染色体（sm），第3、4对2对染色体为亚端部着丝粒染色体（st），第2、5和6共3对染色体为端部着丝粒染色体（t）。蚕豆染色体核型为K（2n=12）=2m+4st+6t。

3.实验讨论

（1）本实验采用蚕豆的根尖细胞，是因为蚕豆的染色体数目较少，易于逐条分开。另外，根尖分生区细胞有丰富的细胞质和高度分裂能力，因此可直接观察到分裂细胞。并且经过秋水仙素处理后，细胞分裂被阻断在有丝分裂的中期，能够制作出理想的染色体标本。

（2）要进行染色体核型分析，需要保证细胞为单层细胞且不能被压碎。压片的时候力度过大会导致细胞破碎以及染色体变形甚至断裂，而力度不够则会使多层细胞重叠这都不利于显微镜的观察。

（3）解离的时间要控制好，时间过短之后的染色效果会很差，时间过长则导致细胞破裂，染色体形态改变。

参考文献

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