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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。

(二)固定
用清水洗净根尖上的秋水仙素,剪取约1cm长的膨大根尖,以卡诺固定液固定2~24h,清水洗净固定液,再移入70%酒精保存。

(三)解离
将根尖放入小指管中,加1mol/L盐酸,量以没过根尖0.5cm即可,60℃恒温水浴锅中进行水解约6min。

(四)染色
倒掉解离液,用清水反复冲洗根尖,用解剖针切去1mm左右的根尖,置于载玻片上,
用解剖针拨碎成4、5块,滴加一滴改良的石炭酸品红染液进行染色1~2min。

(五)压片
盖上盖玻片,用左手的食指和中指按住盖玻片的边缘,用右手握住带胶头的玻璃棒,用胶头端垂直均匀敲打材料部分,直到呈薄雾状。

(六)显微观察
光学显微镜下观察分析。

先在低倍镜下找到细胞核染色体,再在高倍镜下观察染色体数目。

五、实验结果
二倍体
四倍体。

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