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1、湖州师范学院湖州师范学院 生命科学学院生物系生命科学学院生物系遗 传 学校 级 精 品 课 程实验实验八八 人工诱发多倍体生物人工诱发多倍体生物遗 传 学校 级 精 品 课 程一、实验目的一、实验目的1 1、了解多倍体植物及其在植物、了解多倍体植物及其在植物遗传遗传与与进进化化中的重要中的重要作用作用。2 2、了解、了解人工诱导人工诱导植物多倍体的植物多倍体的原理、方原理、方法法及其在植物育种中的及其在植物育种中的应用应用。3 3、应用植物染色体、应用植物染色体制片技术制片技术，鉴别鉴别诱导诱导后染色体后染色体数目数目的变化。的变化。遗 传 学校 级 精 品 课 程二、实验原理二、实验原理物种
2、的重要遗传学特征物种的重要遗传学特征：各种生物各种生物的的染染色体数目稳定色体数目稳定。n n：配子配子中的染色体数目，也指一个配子中的染色体数目，也指一个配子带有的全部基因，所以在不同的场合也带有的全部基因，所以在不同的场合也称作基因组。称作基因组。x x：二倍体二倍体生物的生物的配子配子中中染色体数目，即染色体数目，即染色体基数染色体基数， 细胞核内含有细胞核内含有一套一套完整染色体组，完整染色体组，遗 传 学校 级 精 品 课 程二、实验原理二、实验原理二倍体生物：二倍体生物： 2 2n n2 2x x ， n nx x，多倍体生物：多倍体生物： 2 2n n（3 3、4 4、5 5.
3、.）x x ，xnxn。同源多倍体：同源多倍体： x x来源相同，来源相同， 2 2n n4 4x1x1异源多倍体：异源多倍体： x x来源不同，来源不同， 2 2n n2 2x1+x1+2 2X2X2奇数多倍体：奇数多倍体： x x的个数是奇数的个数是奇数偶数多倍体：偶数多倍体： x x的个数是偶数的个数是偶数遗 传 学校 级 精 品 课 程多倍化多倍化是是形成物种形成物种的一种的一种重要方式重要方式。 二倍体二倍体: :在自然界中较在自然界中较普遍普遍，几乎全部的动物和过，几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体半数的高等植物均是二倍体. . 多倍体多倍体: :在植物中广泛存在，在在植物
4、中广泛存在，在动物中较少见动物中较少见。多倍体植物特征多倍体植物特征：个体大，气孔大，性状优良。：个体大，气孔大，性状优良。 多倍体的研究在多倍体的研究在育种育种中非常重要，可以改良作物中非常重要，可以改良作物的某些经济性状，还可利用多倍体克服远缘杂交的某些经济性状，还可利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。过程中的障碍。二、实验原理二、实验原理遗 传 学校 级 精 品 课 程多倍体人工诱导：多倍体人工诱导：包括包括物理因素物理因素，如温度的剧变，射线处，如温度的剧变，射线处理，嫁接和切断等，还有理，嫁接和切断等，还有化学因素化学因素，如植物碱，植物，如植物碱，植物生长激素，生长激素，秋水仙素秋
5、水仙素、茶嵌戊烷、异生长素、富民农、茶嵌戊烷、异生长素、富民农等等。等等。秋水仙素的作用：秋水仙素的作用：是是抑制纺锤丝抑制纺锤丝的形成，使细胞有丝分裂的形成，使细胞有丝分裂中期纺锤丝断裂或纺锤体的形成受到抑制，在有丝分中期纺锤丝断裂或纺锤体的形成受到抑制，在有丝分裂后期染色体不能移向两极，细胞加大而不分裂，着裂后期染色体不能移向两极，细胞加大而不分裂，着丝粒分裂后的染色体仍在一个细胞中，细胞中的丝粒分裂后的染色体仍在一个细胞中，细胞中的染色染色体数目加倍体数目加倍。如果用秋水仙素处理根尖，则在根尖分。如果用秋水仙素处理根尖，则在根尖分生区内可以检测到大量生区内可以检测到大量染色体加倍的细胞染
6、色体加倍的细胞，如处理植，如处理植物幼苗的芽，则可以得到物幼苗的芽，则可以得到染色体加倍的植株染色体加倍的植株。二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理遗 传 学校 级 精 品 课 程三、实验材料三、实验材料大蒜（大蒜（2n=2x=162n=2x=16）四、实验仪器设备、药品四、实验仪器设备、药品显微镜、恒温培养箱、恒温水浴锅、镊子、显微镜、恒温培养箱、恒温水浴锅、镊子、载玻片和盖玻片。载玻片和盖玻片。0.02%0.02%秋水仙素，冰醋酸，甲醇，石炭酸秋水仙素，冰醋酸，甲醇，石炭酸品红。品红。遗 传 学校 级 精 品 课 程五、实验步骤五、实验步骤1 1、大蒜幼根的培养、大蒜幼根的培养
7、：提前：提前3 3天进行培养，将大蒜瓣剥去外边膜质枯皮，下端可见天进行培养，将大蒜瓣剥去外边膜质枯皮，下端可见许多微微凸起的根原体，将蒜瓣放在白磁盘中，底部许多微微凸起的根原体，将蒜瓣放在白磁盘中，底部铺上纱布，使蒜瓣的下部浸入水中，置恒温箱中，注铺上纱布，使蒜瓣的下部浸入水中，置恒温箱中，注意每天换水，经意每天换水，经3 35 5天后，天后， 即可长出嫩根。即可长出嫩根。2 2、秋水仙素处理、秋水仙素处理：根长：根长2-2-3cm3cm时，用水洗净。吸干水，浸入时，用水洗净。吸干水，浸入0.020.02的秋水仙素中的秋水仙素中，2525处理处理24h24h。3 3、根尖的固定：根尖的固定：取
8、取膨大膨大如鼓棰如鼓棰的根尖，剪下根尖约的根尖，剪下根尖约1cm1cm，用甲醇：冰醋酸（用甲醇：冰醋酸（3 3：1 1）固定液）固定液固定固定6h6h后弃去固定液后弃去固定液，移入，移入70%70%乙醇中，乙醇中，4 4冰箱冰箱保存备用。保存备用。 （用清水培养的做对照实验！）（用清水培养的做对照实验！）遗 传 学校 级 精 品 课 程五、实验步骤五、实验步骤4 4、漂洗与解离、漂洗与解离：取根尖，用清水漂洗：取根尖，用清水漂洗2-32-3次，加入次，加入6060预热预热的的1N1N盐酸，于盐酸，于6060水浴锅中解离水浴锅中解离10min10min，弃，弃去盐酸，漂洗根尖去盐酸，漂洗根尖2-
9、32-3次，彻底洗净盐酸。次，彻底洗净盐酸。5 5、染色、压片、染色、压片：切取：切取2-3mm2-3mm根尖分生组织，置载玻根尖分生组织，置载玻片上用解剖针压散根尖组织，用石炭酸品红染色片上用解剖针压散根尖组织，用石炭酸品红染色5min5min后，盖上盖玻片，用橡皮擦在盖玻片上轻轻压后，盖上盖玻片，用橡皮擦在盖玻片上轻轻压一下，使细胞均匀散开成一单细胞薄层，用吸水纸一下，使细胞均匀散开成一单细胞薄层，用吸水纸吸去溢出的染液，即可放在显微镜下观察。吸去溢出的染液，即可放在显微镜下观察。遗 传 学校 级 精 品 课 程二倍体二倍体 （2n2n2x2x1616） 多倍体（多倍体（2n2n4x4x3
10、232）六、实验结果六、实验结果遗 传 学校 级 精 品 课 程1 12 23 34 4 36 36小时秋水仙素对大蒜根尖的影响小时秋水仙素对大蒜根尖的影响1 10.1%0.1%秋水仙素对大蒜根尖细胞的多倍体和微核秋水仙素对大蒜根尖细胞的多倍体和微核 2 20.2%0.2%秋水仙素对大蒜根尖细胞的多倍体和微核秋水仙素对大蒜根尖细胞的多倍体和微核3 30.05%0.05%秋水仙素对大蒜根尖细胞的多倍体和微核秋水仙素对大蒜根尖细胞的多倍体和微核 4 4CKCK 4 4遗 传 学校 级 精 品 课 程七、作七、作 业业1 1、交实验报告，绘出多倍体显微图、交实验报告，绘出多倍体显微图, ,注注明是几倍体。明是几倍体。2 2、本实验中秋水仙素的作用？、本实验中秋水仙素的作用？
