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遗传学实验 植物多倍体的诱导与鉴定 组别： 系班： 学号： 姓名： 日期： 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：玉米种子 2、实验器具：显微镜、培养箱、恒温水浴锅、剪刀、镊子、培养皿、烧杯、小指管、载玻片、盖玻片、吸水纸等。 3、实验试剂：0.05%秋水仙素溶液，Carnoy固定液（甲醇:冰醋酸=3:1），1mol/L盐酸， 改良苯酚品红染色液，70%酒精。 四、实验步骤 1、取材：将玉米培养在培养皿内的纱布上，室温或28摄氏度发芽，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。 第一天 第二天 第三天 2、预处理：将其在25℃培养3～4d，待不定根长出约2cm时，转到0.05%秋水仙素溶液中处理约2d，可看到根尖膨大。与在水中进行培养的玉米做对照。同时，将实验组玉米根尖的生长情况与对照组的玉米根尖生长情况拍照做对比。 3、固定: 取出秋水仙素处理的玉米，用清水洗净萌发的玉米根尖上的秋水 仙素溶液，剪取约2cm长的根尖,投入Carnoy固定液中固定6～12h，清水洗净固定液，再移入95%、85%、70%乙醇中，密封，置4℃保存。对照组的玉米根尖也需取2cm长的根尖投入Carnoy固定液固定6～12h,再移至95%、85%、70%的乙醇中，密封，置4℃保存。 4、解离：取已经加倍和未加倍（对照）的玉米根尖，分别放入不同的小指管中，加入1mol/L盐酸，量没过根尖2cm,60℃水浴锅中解离10min。（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，吸干水分，切取分生区部分，镊子捣碎，滴加改良苯酚品红染色液，染色5min。 6、压片：用蒸馏水冲洗干净根尖上的染液，置干净载玻片上，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、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