植物的多倍体诱导及其观察实验报告.docVIP

植物多倍体的诱导及其鉴定 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：发芽的蚕豆，蚕豆幼苗镊子吸水纸试管培养皿烧杯秋水仙素： 0.1%浓度。 ?卡诺固定液：3份95％酒精与1份冰醋酸配制而成。 ? ））蚕豆幼苗的处理和多倍体间接鉴定（1）蚕豆幼儿苗的处理： ? 在蚕豆幼苗的幼芽长到3-5mm时，用解剖刀在芽上作一纵切，然后用一浸有秋水仙素(0.05%浓度)溶液的纱布条包在切口处,纱布条的另端浸在一个盛有秋水仙素水溶液的小烧杯内,?烧杯的口用封口膜封好以防处理液蒸发,处理12h.隔天后再处理1次,然后将幼苗洗干净,种到花盆内或地里。同时种植没有处理过的幼苗作为对照。 （2）形态观察和细胞学鉴定： ? 比较处理与对照的外部形态有什么差异，将叶面的表皮撕下，在显微镜下观察，多倍体植物的气孔和花粉粒比二倍体大很多，叶片也比较肥厚。用根尖压片法制成染色体载玻片标本，在显微镜下认真观察和计数，与对照进行对比。? 7、本实验所用的秋水仙素溶液具有强致癌性，请在使用过程中务 必注意安全，尤其是不能乱倒废液。 、由于本实验涉及的时间较长，应认真记录各时期植物变化情况。 答：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。 2.秋水仙素诱导植物染色体加倍的原理是什么？ 答：秋水仙素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。 3、实验中为什么取2~3cm的根尖部分制作装片？ 答：因为在2~3cm的根尖部位，是细胞进行有丝分裂的分生区，制成装片易于实验观察。 4、为什么染色时间不能超过30min? 答：因为染色时间过长，细胞核会被染成深紫色，颜色太深不易观察到染色体的具体数目和形态。 八、实验结果 图1：用秋水仙素处理已发根至1~2cm的蚕豆种子48h之后，与未处理的蚕豆种子发根情况对照图。 实验组 对照组 图2：把用秋水仙素处理的发芽的蚕豆根尖制成临时装片，镜检如下图所示： 实验组的分生区40倍 对照组的分生区40倍 六、实验结果分析 一、从图1：用秋水仙素处理已发根至1~2cm的蚕豆种子48h之后，与未处理的蚕豆种子发根情况对照图中，可以明显的看到，用秋水仙素处理过的蚕豆种子根尖明显膨大变粗，而未处理过的蚕豆根尖则正常形态，并未加粗，相对较长而细。这是因为用秋水仙素处理蚕豆根尖之后，在细胞的分裂中期抑制纺锤体的形成，从而导致在有丝分裂后期，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，即具有多个染色体组，具有多套遗传物质，所以合成的蛋白质等营养物质更多，因此，细胞体积膨大，又因为秋水仙素进入细胞后，使细胞的渗透压增大，导致细胞大量吸水，细胞体积膨大。所以，综上两个原因，用秋水仙素处理的蚕豆根尖就膨大而粗，而对照组则无此变化。 二、图2：用秋水仙素处理的发芽的蚕豆根尖制成临时装片的镜检图中，可以明显的看到，用秋水仙素处理过的蚕豆根尖的分生区细胞的细胞体积、细胞核都比对照组的要大的多，实验组伸长区的细胞明显比对照组的细胞更长，细胞核大而明显，细胞质浓，这是因为秋水仙素处理根尖细胞之后，染色体加倍，形成多倍体，即具有多个染色体组，具有多套遗传物质