1、实验十一实验十一 植物多倍体的植物多倍体的诱发和鉴定诱发和鉴定 背景知识背景知识染色体组染色体组遗传学上把一个配子的染色遗传学上把一个配子的染色体数，称为染色体组，用体数，称为染色体组，用n表示。例如洋表示。例如洋葱的染色体数目葱的染色体数目 2n=16，则，则X=8黑麦体细胞染色体数为黑麦体细胞染色体数为14条，条，X=7。单倍体单倍体凡是细胞核中含有一套完整染凡是细胞核中含有一套完整染色体组的生物就叫单倍体。色体组的生物就叫单倍体。多倍体多倍体含有两套以上染色体组的生物，含有两套以上染色体组的生物，称为多倍体。如三倍体（称为多倍体。如三倍体（3n）、四三倍）、四三倍体（体（4n）、六倍体（
2、）、六倍体（6n）等。整倍体。）等。整倍体。多倍体的分类多倍体的分类按染色体组的来源按染色体组的来源同源多倍体同源多倍体 增加的染色体组来自同一增加的染色体组来自同一物种或是原来的染色体组加倍的结果。物种或是原来的染色体组加倍的结果。异源多倍体异源多倍体如果增加的染色体组来自如果增加的染色体组来自不同的物种，则称为异源多倍体。不同的物种，则称为异源多倍体。白鲫红鲤 普通小麦黑麦2n=100 2n=100 6n=42 2n=14 鲤鲫 2n=100 黑小麦4n=28 4n=200 4n=200 8n=56异源四倍体 异源八倍体根据多倍体产生的方法根据多倍体产生的方法天然多倍体天然多倍体 普通小麦
3、普通小麦 6n=42，方正银鲫方正银鲫 3n=150人工多倍体人工多倍体 三倍体无籽西瓜、香蕉三倍体无籽西瓜、香蕉根据染色体组的数目根据染色体组的数目 三倍体三倍体 Triploid 四倍体四倍体 Tetraploid 六倍体六倍体 Hexaploid 八倍体八倍体 Octoploid 单倍体单倍体 Haploid 二倍体二倍体 Diploid一、实验目的一、实验目的 1、了解人工诱导植物多倍体的原理、方、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；法及其在植物育种上的意义；2、初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的实、初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的实验技术和多倍体的鉴定方法，鉴别诱导验
4、技术和多倍体的鉴定方法，鉴别诱导后染色体数目的变化。后染色体数目的变化。二、实验原理二、实验原理高温高温低温低温 X射线照射射线照射嫁接和切断嫁接和切断化学方法：秋水仙素化学方法：秋水仙素物理方法物理方法诱发多倍体植物的方法诱发多倍体植物的方法秋水仙素秋水仙素从百合科秋水仙属（从百合科秋水仙属（Colchicum autumnale L.）C22H25NO6 秋水仙素的作用机制秋水仙素的作用机制1、当细胞进行分裂时，能使染色体的着丝点延、当细胞进行分裂时，能使染色体的着丝点延迟分裂，于是已经复制的染色体两条染色单体迟分裂，于是已经复制的染色体两条染色单体分离，而着丝点仍连在一起，形成分离，而着
5、丝点仍连在一起，形成“X”形染色形染色体图；体图；（秋水仙素浓度高）（秋水仙素浓度高）2、引起分裂中期的纺锤丝断裂，或抑制纺锤体、引起分裂中期的纺锤丝断裂，或抑制纺锤体的形成，使染色体不走向两极而被阻止在分裂的形成，使染色体不走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。体数目加倍的核。（秋水仙素浓度高）（秋水仙素浓度高）秋水仙素对染色体结构并无明显的影秋水仙素对染色体结构并无明显的影响，对细胞也不产生严重毒害，细胞解响，对细胞也不产生严重毒害，细胞解除秋水仙素环境后仍可正常生长分裂，除秋水仙素环境后仍可正常生长分裂，因而
6、出现细胞含有多个染色体组的情况，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。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在根尖分生区内可检测到大量染色体加倍的细胞。倍的细胞。三、实验器材与试剂三、实验器材与试剂 实验材料实验材料 大蒜大蒜 (Allium sativum,2n=16)种子、种子、根尖。根尖。实验器具药品实验器具药品 1.器具：器具：显微镜、烧杯、培养皿、载玻片、盖显微镜、烧杯、培养皿、载玻片、盖玻片、剪刀、镊子、刀片、解剖针、纱布、玻片、剪刀、镊子、刀片、解剖针、纱布、吸水纸等。吸水纸等。
7、2.药品试剂：药品试剂：秋水仙素、改良苯酚品红染色液、卡秋水仙素、改良苯酚品红染色液、卡诺固定液、无水酒精、冰醋酸、诺固定液、无水酒精、冰醋酸、1N盐酸。盐酸。四、实验步骤四、实验步骤 植物根尖多倍体诱导与观察植物根尖多倍体诱导与观察（1）取大蒜，刮去老根，放在小烧杯中，加水）取大蒜，刮去老根，放在小烧杯中，加水至刚与根部接触为止，室内培养至新根长出至刚与根部接触为止，室内培养至新根长出 0.51.0cm，将上述小烧杯中的水换成含，将上述小烧杯中的水换成含0.1%秋水仙素秋水仙素的水溶液，至阴暗处培养的水溶液，至阴暗处培养2d，至根尖至根尖膨大膨大为止。为止。（2）固定）固定 用蒸馏水冲洗根尖
8、用蒸馏水冲洗根尖2次，切取根尖末次，切取根尖末端约端约 0.5cm 投入卡诺固定液投入卡诺固定液(Carnoys Fluid)中固定中固定28 小时，小时，95%的乙醇冲的乙醇冲洗一次，换入洗一次，换入70%的乙醇中保存。的乙醇中保存。固定液的重要特性固定液的重要特性:能迅速穿透细胞，将其固定并维持染能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性色体结构的完整性（3）解离）解离 1mol/L的的HCl解离解离68min，以根尖伸长，以根尖伸长区透明、分生区呈乳白色时停止解离为宜，蒸区透明、分生区呈乳白色时停止解离为宜，蒸馏水洗馏水洗3次。次。（4）染色）染色 在载玻片上切取根尖膨大处的前部（
9、呈乳在载玻片上切取根尖膨大处的前部（呈乳白色的区域），用镊子（或另一载玻片）将其白色的区域），用镊子（或另一载玻片）将其挤碎，在载玻片上有材料之处加一滴改良苯酚挤碎，在载玻片上有材料之处加一滴改良苯酚品红染色液。染色品红染色液。染色810min。（5）压片）压片 覆一盖玻片，用铅笔硬头敲击压片，覆一盖玻片，用铅笔硬头敲击压片，然后隔吸水纸用拇指展平，吸去多余染然后隔吸水纸用拇指展平，吸去多余染液。液。（6）观察）观察 低倍镜下寻找染色体分散良好的分低倍镜下寻找染色体分散良好的分裂相，换高倍镜观察染色体数目。裂相，换高倍镜观察染色体数目。洋葱根尖细胞染色体洋葱根尖细胞染色体（染色体加倍）（染色体加倍）洋葱根尖细胞染色体洋葱根尖细胞染色体（正常二倍体细胞）（正常二倍体细胞）对照（大蒜）对照（大蒜）秋水仙素处理（大蒜）秋水仙素处理（大蒜）作业作业1、画出你所观察到的大蒜根尖细胞多倍体、画出你所观察到的大蒜根尖细胞多倍体染色体图；染色体图；2、所观察到的多倍体细胞中染色体有几种、所观察到的多倍体细胞中染色体有几种形态？形态？
