多倍体诱发及细胞学鉴定

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1、多倍体诱发及细胞学鉴定摘要：本次实验中，通过用秋水仙素对大蒜根尖进行处理，并进行解离、染色、制片，加深了我们对多倍体诱发技术的理解，以及对实验过程中一些步骤、条件细节的把握。-----此摘要不准确,不全面.通过本次实验了解人工诱导多倍体植物的方法技术及多倍体的特点,利用染色体分析的方法对多倍体细胞做出准确判断。实验首先利用秋水仙素处理大蒜根尖，诱导多倍体细胞的产生,用卡诺固定液固定,取大蒜根尖进行常规制片。通过这种方法鉴定是否诱导出多倍体细胞并确细胞倍性。关键词：多倍体、秋水仙素1.引言多倍体是体细胞中含有三个或三个

2、以上染色体组的个体。实验多倍体在生物界广泛存在，常见于高等植物中。由于染色体组来源不同，可分为同源多倍体和异源多倍体。现在科学技术已经可以人工培育出一部分植物的多倍体，多倍体作物凭借其优良的形状已经成为热门的经济作物。2.1实验目的（1）通过实验掌握人工诱导多倍体植物的方法和技术，观察多倍体的特点（2）利用染色体分析的方法对多倍体细胞做出准确判断2.2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。遗传学上将二倍体生物一个配子的染色体总和称为染色体组，也叫基因组，用n表示，用于个体发育的范畴

3、，是指配子体世代即单倍体细胞中的染色体数，孢子体世代细胞中染色体数用2n表示，n、2n与真实染色体倍数无关；每一个染色体组的染色体数，称为染色体基数，用x表示。x表示一个染色体组的染色体数目，表示物种演化过程中的染色体倍数性的关系。例如：小麦是异源六倍体,共有3个基本染色体组,染色体基数x=7，普通小麦2n=6x=42。多倍体是指细胞中具有3个或3个以上染色体组的细胞或个体，多倍体可以分为：同源多倍体(具有3个以上相同染色体组的细胞或个体，且染色体组来源于同一物种（AAA，AAAA）；异源多倍体(具有3个以上染色体组

4、且染色体组来源于不同物种，通常由不相同的种杂交的杂种再经过染色体加倍而来（AABB，AABBDD）。自然界大约有30％～35％的被子植物，其中70％的禾本科植物属于多倍体，它们在植物进化中起了重要的作用。风尾竹为六倍体，金钱松为四倍体，华北野菊为八倍体，马铃薯（2n=4x=48)（2n=6x=72)，山药（2n=4x=40)，刀豆（2n=4x=44)，香葱（2n=4x=32)，小麦(异源六倍体)，大豆(异源四倍体），花生(异源四倍体)。多倍体是适应恶劣环境条件的结果。我国西南部地区，温度变化激烈，紫外线辐射强，许多植

5、物产生了多倍体类型。报春花原产温带，我国云南很多，原始种为二倍体。新生的异源四倍体分布在二倍体区域内的高山上，三倍体和八倍体分布在更北或更南的地区，十六倍体生长在极地。自然界多倍体产生的原因：温度骤变，使细胞分裂时染色体不分离造成的；有丝分裂时染色体；分离而细胞没有分裂，导致体细胞染色体加倍；减数分裂时染色体没有减数，使生殖细胞染色体加倍。多倍体植物的特性：（1）巨大性随着染色体加倍，细胞核和细胞变大，组织器官也变大，根、茎粗壮、叶宽厚、色深、花大、色艳、气孔、花粉粒、果实、种子大；（2）可孕性低，多倍体特别是三倍体

6、是高度不孕的。表现----无籽、种子皱缩，如无籽香蕉、无籽葡萄、无籽西瓜、无籽柑橘、无球悬铃木，例外----风信子三倍体品种(2n=3X=24)表现高度可孕性；（3）适应性强，植物多倍化不仅使植株基因活性及酶的差异性增强，而且还增强了植株的生态适应性、对逆境的抗耐性，所以分布地区较广，多倍体杜鹃多分布在我国西南山区，而二倍体只分布在平原；（4）有机合成速率增加，多倍体有多套基因，新陈代谢旺盛，酶活性加倍，提高了有机物的合成速率，例如：多倍体甜菜，产糖量高，三倍体表现出明显的超亲优势，浆果类，贮存期延长，多倍体花卉花大

7、香味浓。人工诱导多倍体的方法和原理。物理方法：温度剧变、机械损伤、各种射线处理等。化学方法：各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等，秋水仙素是诱导多倍体的最有效的方法之一。秋水仙素是百合科植物秋水仙的根、种子等器官中提炼出的一种植物碱，分子式C22H25O6N具麻醉作用，性极毒，易溶于酒精、氯仿、甲醛和冷水中，不易溶解于乙醚、苯中。秋水仙素可以在细胞分裂时抑制纺锤体的形成，抑制细胞板的形成，无残效。染色体加倍的细胞继续分裂，就形成多倍性的组织。由多倍性组织分化产生的性细胞，可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。如果将种子用

8、秋水仙素浸渍，也可诱导多倍体植株产生。动物多倍体诱发较为困难，现在仅以鲍为例讲几种不同的方法：（1）水压法，以皱纹盘鲍的受精卵为例：在卵受精后7分钟及22分钟用200千克／平方厘米的静水压力处理5分钟，可分别获得抑制第一极体释出后形成的三倍体和抑制第二极体释出后形成的三倍体，诱导率均在60%以上，水压法对胚胎有轻度的损伤，其缺点是需要专门的压力