植物的多倍体培养
植物的多倍体培养
植物多倍体培养
4 月10 日起
摘要：植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3 套或更多套数的植物。随着染色体组倍数的增加，有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。因此，植物多倍体的研究和利用是育种工作中值得重视的途径之一。本次实验就是通过用拟南芥种子作为实验材料，通过培育多倍体拟南芥，来熟悉掌握一般的多倍体诱导的方法。
1. 引言
1916 年温克勒( H.Winkler )在番茄与龙葵的嫁接试验中发现，在愈伤组织长成的枝条中有番茄的四倍体。自1937 年布莱克斯利( https://www.360docs.net/doc/1015191339.html,keslee )和埃弗里( A.G.Avery ) 利用秋水仙素诱发曼陀罗四倍体获得成功以后，各国相继展开人工诱发多倍体的试验研究。
1947 年，木原均、西山市三发表《利用三倍体无子西瓜之研究》，报导了三倍体无子西瓜选育成功。1959 年，西贞夫等利用四倍体结球甘蓝和四倍体白菜杂交，成功地育成双二倍体新种——“白蓝”。目前，已有1000多种植的获得了多倍体。中国于20世纪50 年代开始多倍体育种的研究。70 年代以来，蔬菜多倍体育种取得许多重要进展，已培育出三倍体、四倍体西瓜，四倍体甜瓜以及萝卜、番茄、茄子、芦笋、辣椒和黄瓜等蔬菜多倍体材料。
多倍化后，多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化，从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力，表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点而倍受园艺育种学家的青睐。
多倍化导致植物基因组发生部分或全部的重复，其后伴随着DNA排除、DNA同质化、
基因沉默和染色体重排等，从而改变了二倍体祖先基因组中基因连锁关系、遗传平衡及遗传修饰式样赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性, 使之在细胞形态、核型特征以及基因表达等方面表现出极大的生物学多样性，从而加速物种的进化。
经典理论认为，植物天然多倍体基因组主要起源于体细胞有丝分裂异常、未减数分裂配子融合和种间杂交三个途径。
目前的研究，特别是2019 年拟南芥全基因组测序完成之后，多倍体的认识有了新的概念，像拟南芥这种典型的二倍体植物，基因组极小，但却是一个典型的endopolyploid ，在生长过程中存在普遍的基因组多倍化事件，科学家研究认为是基因组的表达需要而使得拟南
芥在生长过程中基因组不断的复制自我，因此，自身的基因型以及内源加倍在目前也被认为是多倍体产生的一个重要途径
人工诱导多倍体的方法很多（在以大蒜根尖多倍体鉴定中）已详细说明，分为物理的（温度剧变、机械损伤、各种射线处理等）和化学方法的（各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等）诱导方法。其中，秋水
仙素是诱导多倍体的最有效的方法之一。秋水仙素是从百合科秋水仙素属的一个种，秋水仙（Colchicum autumnale. L. ）的器官和种子内提炼
出来的一种植物碱。它的化学分子式为C22H25O6N因有剧毒，故使用时要特别注意，切
勿使药液进入眼内或口中。
秋水仙素的作用在于阻止分裂细胞形成纺锤丝，而对染色体的结构和复制无显著影响。浓度适合，药物在细胞中扩散后，不致发生严重的毒害，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。
2. 实验材料
2.1. 试验材料
拟南芥种子
0.1% 的秋水仙素，MS培养基，花泥培养皿，Parafilm 封口膜，超净工作台等2.2. 实验方法2.2.1. MS 培养基的配置
先配制母液，再按照所需培养基的量，量取所需体积；按照每1000ml 7g、30g的比
例加入琼脂和白砂糖。之后，加水至接近所需体积，调节pH至5.8?6.0 ,然后定容。
2.2.2. 消毒处理
2.2.2.1. 种子消毒：选取完整且颗粒饱满的拟南芥种子，先用70%的乙醇在离心管中
消
毒处理1 分钟；在换用2.5%的次氯酸钠溶液处理3分钟；之后立即用清水清洗4-5 次。
2222 器具消毒：将培养皿、离心管、移液枪头，以及配置好的MS所需无菌水、配好的秋水仙素放入手动高温高压灭菌锅中，消毒灭菌。
2.2.
3. 铺板
将消好毒的种子放入离心管中，加入悬浮液（0.3%?0.5%的琼脂溶液），此时拟南芥
种子会悬浮在液体中，用移液枪吸取种子，均匀的涂抹在培养板上。然后将培养板一道22 C 的有光培养室中培养。2.2.4. 不同处理诱导多倍体
表1 ：处理方法
编号A B
水仙素
0.1% 秋水仙素的水溶
液
上B1、B2,继续培养；
铺板后，在处理1、2、3、4天后，分别取一部份种子移入新的纯MS培养基上，编号
为C1、C2、C3 C4,继续培养；
培养基纯MS培养基纯MS培养基+0.1% 秋
铺板后，正常培养；
铺板后，正常培养15天，将所得幼苗分别移入两个纯MS培养板
处理方法
[2]
[1]
铺板后，处理1、2天后，分别取一部份种子移入新的纯MS培养
D
清水
基上，编号为D1、D2。
2.2.5. 移苗
在处理的幼苗长到四叶期（一半需要两周左右）时，准备花泥，将幼苗移入花泥中继续培养。移苗时，小心用镊子从培养皿中连根取出小苗,把苗种入花泥中。移苗结束后, 用保鲜膜覆盖1?2天后揭膜，如果苗很弱，则在此基础上还需多覆盖几天。（在花泥中种植时，苗期不需要添加营养液，开始抽苔时及时添加营养液，一般需要添加2 次，每次加入1升拟南芥营养液，2次添加最好间隔一段生长时期（7?10天）。）
3. 结果及讨论
3.1.
表2：后期处理及结果
编号A B1 B2 C1
泥培养
C2
纯MS培养
长的迹象，但并未生根，最终还是变黄，死亡；
C3
纯MS培养
有生长迹象，很快变黄，死亡；
C4
纯MS培养
生长迹象，很快变坏，死亡；
D1
纯MS培养
正常植株；
D2
纯MS培养
长成正常植株；
在D 中培养一天后，种子萌发，长出嫩叶；移入D1 后，种子在D 中培养一天后，
子萌发，露白；移入D1后，种子长成在C中培养三天，种子已见两片绿色叶片；移入之后，无在
C4 C 中培养三天，种子已见绿色叶片；移入C3 之后，基本没但相对正常植株，仍显矮壮，在四叶期
之后移入花泥中；
在C中培养两天，种子已见绿芽；移入C2之后，仍有继续生
培养方式移入花泥培养纯MS培养纯MS培养
纯MS培养，之后移入花
最终效果
部分植株变黄枯萎；大部分能够正常生长；
在B中约10天后，已经长到两叶期，但是之后一直没长；移到B1、B2后，绿色渐渐
褪去，最终变黄死亡；
在C中培养一天，种子已经萌动，露白；移入C1长势较好，
3.2. 植株外观
均是在4月21 日同时处理并播种到培养皿上的，在不同处理下，都培养了20天，所观察到的不同植株外观。3.2.1. A 植株
正常培养，未做任何处理，正常植株，根细长，比地上部分要长出很多。但人比学长们所培养的拟南芥植株要小，初步分析是因为我们培养板上缩到的培养基过少。理论上，直径9cm的培养皿，所加M.S.培养基25?30ml,培养基过少会出现我们的情况，导致植株生根很短，植株个体过小；培养基过多，导致植株上部生长空间过小，以不利于植株的培养观察。
图1 为整株；图2 为根部放大。
图1 图2
3.2.2. B 植株（B1、B2的处理完全一样）
在B中培养15天左右，后转入纯MS培养基中，秋水仙素起到了使染色体加倍的作用所得植株基本可以确定为多倍体。而且植株明显矮壮,根粗极短,长出的可以吸收营养物质的根须也很短、很少,这也预示着这样植株注定不可能成活。
图3为整株；图4为根部放大。
图3 图4
3.2.3. C 植株
C1中的植株是在0.1%秋水仙素的水溶液处理1天后转入纯MS培养基中培养得到的植株，种子在C中时已经萌动，露白，可以肯定秋水仙素在种子的早期有丝分裂中起到了使染色体加倍的作用。后期植株情况也显示出多倍的特性：植株粗壮,但相对矮小；根部亦比正常植株粗短,但是没有长出可以吸收营养物质的根须,看上去更像是棱角分明块状的根。
图5、图6为C1植株；图7、图8为C2植株；C3 C4的处理，并未得到可见的有根、有叶的植株。
图5 图6
图7 图8
3.2.
4. D 植株
D 植株是在清水中发芽(1、2天)，后转入纯MS培养基中培养。虽然并未用秋水仙素处理，但是从
根的外观来看，与正常植株仍有差距，又很明显的主根分叉，没有根须，与A中的正常植株相比，根仍显粗短。初步原因分析是因为在培养过程中，由于多次被污染，我们几次转移植株，对植株可能造成了较大的损伤。
图9为D1植株。
图9
4. 注意事项
1) MS 培养基的配置：注意各母液在4 C保存；一般先将MS容液定容到接近所需体积，
再调整pH (因为体积变化很小时，对pH的影响微乎其微)，最后加上琼脂粉；2)
悬浮液：拟南芥种子所用的悬浮液为0.3%?0.5%的琼脂溶液；不同的铺板方法可
以不需要悬浮液；
3) 消毒问题：消毒时间一定把握好，由于拟南芥种子极小，很容易在消毒溶液中被杀
死；
4) 铺板问题：培养板中植株过密、不均匀，都不利于植株的生长；在A中培养的植
株
由于铺板时不够均匀，我们不得不在二叶期时进行重新铺板，将苗铺均匀。5) 将苗
转入花泥之后，初期也要注意及时除去花泥表面的霉菌，否则影响植株生长；
后期苗长大之后，成了这个培养盒的优势种，对无菌条件的要求会低一些，而且霉菌也会不容易长起来。
[1]MS 培养基配置方法：
植物多倍体的诱发和鉴定
植物多倍体的诱发和鉴定 一、实验目的 通过实验，进一步了解人工诱导多倍体的原理，并初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的一般方法及细胞学鉴定。 二、实验原理 染色体是遗传物质的主要载体。每一个物种都具有特定的形态特征。各个物种细胞内染色体的数目都是相对恒定的，这是一个重要的生物学特征。染色体数目和结构的改变，将会导致生物性状的改变。遗传学中把二倍体生物配子中所具有的染色体成为一个染色体组，通常用n来表示。而一个染色体组中包含的染色体数目成为染色体基数，用x表示。同一个染色体组的各个染色体的形态、结构和连锁基因群都彼此不同，但它们构成一个完整而协调的体系。 细胞中染色体数目的变异类型有两类：整倍体变异和非整倍体变异。整倍体变异指体细胞中染色体数目按染色体组的基数（x）成倍数增加或减少的现象。具有两套染色体组的生物体成为二倍体，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。多倍体按其来源可以分为：同源多倍体和异源多倍体，同源多倍体是指具有三个或三个以上相同染色体组的细胞或个体；异源多倍体是体细胞中含有两个以上不同类型染色体组的多倍体。 自然界中的多倍体主要存在于植物中，动物中的多倍体很少。多倍体可以在自然条件下产生，也可以人工诱导形成。人工诱导多倍体通常采用物理方法和化学方法。物理方法有高温、低温、超声波、嫁接和切断等，化学方法是使用秋水仙素、异生长素、萘骈乙烷来诱导多倍体。在诱导多倍体的方法中，以应用化学药剂更为有效，其中以秋水仙素效果最好，使用广泛。秋水仙素阻碍有丝分裂中细胞纺锤体的形成，这样细胞不能分离，产生染色体加倍的核。 本实验用适当浓度的秋水仙素处理洋葱或大蒜根尖，待根尖膨大后制片观察，可诱发多倍体。 三、实验材料 大蒜根尖 四、实验方法与步骤 （一）根尖多倍体的诱发 将大蒜去掉老根，置于盛水的培养皿上，25℃条件下培养发根，待不定根长出1cm时取出洗净，把水晾干后移到0.1%秋水仙素溶液中，根尖朝下，使根部浸没在药液中，于10℃培养箱中低温培养，直到根尖膨大为止。 （二）固定 用清水洗净根尖上的秋水仙素，剪取约1cm长的膨大根尖，以卡诺固定液固定2~24h，清水洗净固定液，再移入70%酒精保存。 （三）解离 将根尖放入小指管中，加1mol/L盐酸，量以没过根尖0.5cm即可，60℃恒温水浴锅中进行水解约6min。 （四）染色 倒掉解离液，用清水反复冲洗根尖，用解剖针切去1mm左右的根尖，置于载玻片上，
广东省高中生物概念教学比赛 5.2染色体变异-多倍体和单倍体教学设计 新人教版必修2精编版
《多倍体和单倍体》教学设计 一、教学内容分析 1.教材分析 “多倍体和单倍体”是出现在人教版高中生物学教材第5章第2节的概念。在这一节中，教材呈现了染色体变异、染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等众多概念，其中染色体组是该节的核心概念，也是学习二倍体、多倍体、单倍体等概念的基础。 2.教学困惑 教材在编排上把二倍体和多倍体、单倍体与染色体组、染色体变异等内容放在一起，但结构上却是松散的，例证之间也是孤立而缺少呼应的，完全按教材处理容易造成课堂结构零乱、教学环节过渡生硬、概念关联松散。 另一方面，核心概念“染色体组”在教学中往往得到较多重视，教师以各种方式帮助学生理解概念中的各个要素，但未必意识到多倍体和单倍体的相关事实性知识其实是对“染色体组”的深层次理解和应用。而二倍体、多倍体和单倍体概念的教学常常限于定义（术语）的认知，其成因、生长特点、育性作为概念的内涵并没有联系核心概念来逐步引出，而只是作为细节的事实来强调背诵，可谓是忽略了生物学科的理科属性和核心概念的本质属性。 3.解决方法 水稻是我国乃至全世界最重要的粮食作物之一，栽培稻为二倍体，四倍体水稻和单倍体水稻在作物育种研究中经常被使用。本课选择水稻作为全课的主线，对教材内容进行调整和组合，将染色体组、二倍体、多倍体和单倍体联系起来，使教学过程更流畅。 同时充分运用知识迁移的原理，将“染色体组”、细胞分裂等原有知识渗透、贯穿于多倍体和单倍体概念的定义和实例，更抓住多倍体、单倍体与染色体组概念内涵的联系，来推理多倍体和单倍体的成因、特点、育性，帮助深刻理解、掌握从一系列客观事实中概括出来的规律，并能在新情境中加以应用。 二、学情分析 在知识方面，学生已经学习了细胞分裂、遗传规律、基因表达等遗传和变异相关知识，为本课学习奠定理论基础。 在体验方面，学生日常多以大米（水稻）为主食，在生活中接触过无籽西瓜、多倍体草莓，拉近了学科理论与日常生活的距离。 在认知能力方面，高中学生的抽象逻辑思维、理解能力和推理能力基本具备学习本节内容的条件，但部分学生容易凭经验对概念的术语顾名思义，产生理解误区，因此教师要关注学生的前概念和学习经验，通过设置情景和问题串对学生的引导和启发，才能让学生更自主高效地建构新的科学概念。 三、教学重难点
植物多倍体诱发及细胞学鉴定概要
植物多倍体诱发及细胞学鉴定 一、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。 二、实验原理 （一）多倍体 1、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）。 2、多倍体是适应恶劣环境条件的结果。 3、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；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。 4、多倍体植物的特性： A巨大性B可孕性低C适应性强D有机合成速率增加E克服远缘杂交的不结实性
（二）人工诱导多倍体的方法、原理及鉴定方法 1、人工诱导多倍体的方法 A、物理方法 温度剧变、机械损伤、各种射线处理等 B、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。 2、秋水仙素的作用 A、细胞分裂时抑制纺锤体的形成 B、抑制细胞板的形成 C、无残效 3、诱导方法 A种子浸渍处理B点滴法(滴定法) C 毛细管法 D 羊毛脂法E球根处理F复合处理 G离体组织水平上诱导单个细胞内染色体加倍 3、鉴定方法 A、间接鉴定：观察气孔的大小和花粉粒的体积最为可靠。 B、直接鉴定：直接检查花粉母细胞或根尖细胞内的染色体数目。 三、实验步骤 1、取材：取大蒜（洋葱、蚕豆、小麦等）发根至0.5-1cm，然后转入盛有0.15%秋水仙素水溶液的培养皿中继续培养24小时，待观察到根部有膨大时取出固定。与在水中培养的材料做对照。
植物的多倍体培养
植物多倍体培养 4月10日起 摘要：植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3套或更多套数的植物。随着染色体组倍数的增加，有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。因此，植物多倍体的研究和利用是育种工作中值得重视的途径之一。本次实验就是通过用拟南芥种子作为实验材料，通过培育多倍体拟南芥，来熟悉掌握一般的多倍体诱导的方法。 1.引言 1916年温克勒（H.Winkler）在番茄与龙葵的嫁接试验中发现，在愈伤组织长成的枝条中有番茄的四倍体。自1937年布莱克斯利（https://www.360docs.net/doc/1015191339.html,keslee）和埃弗里（A.G.Avery）利用秋水仙素诱发曼陀罗四倍体获得成功以后，各国相继展开人工诱发多倍体的试验研究。1947年，木原均、西山市三发表《利用三倍体无子西瓜之研究》，报导了三倍体无子西瓜选育成功。1959年，西贞夫等利用四倍体结球甘蓝和四倍体白菜杂交，成功地育成双二倍体新种——“白蓝”。目前，已有1000多种植的获得了多倍体。中国于20世纪50年代开始多倍体育种的研究。70年代以来，蔬菜多倍体育种取得许多重要进展，已培育出三倍体、四倍体西瓜，四倍体甜瓜以及萝卜、番茄、茄子、芦笋、辣椒和黄瓜等蔬菜多倍体材料。 多倍化后，多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化，从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力，表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点而倍受园艺育种学家的青睐。 多倍化导致植物基因组发生部分或全部的重复，其后伴随着DNA排除、DNA同质化、基因沉默和染色体重排等，从而改变了二倍体祖先基因组中基因连锁关系、遗传平衡及遗传修饰式样赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性,使之在细胞形态、核型特征以及基因表达等方面表现出极大的生物学多样性，从而加速物种的进化。 经典理论认为，植物天然多倍体基因组主要起源于体细胞有丝分裂异常、未减数分裂配子融合和种间杂交三个途径。 目前的研究，特别是2003年拟南芥全基因组测序完成之后，多倍体的认识有了新的概念，像拟南芥这种典型的二倍体植物，基因组极小，但却是一个典型的endopolyploid，在生长过程中存在普遍的基因组多倍化事件，科学家研究认为是基因组的表达需要而使得拟南
二倍体、多倍体、单倍体概念辨析
二倍体、多倍体、单倍体概念辨析 双倍体对单倍体而言,二倍体、多倍体对一倍体而言。根据体细胞中染色体组的数目可以分为多倍体、二倍体、一倍体等。 根据发育起点可以分为双倍体和单倍体。双倍体是由本物种正常本物种正常配子结合成的合子（受精卵）直接发育而成的个体。由本物种配子即双倍体的配子直接发育成（体细胞中含本物种配子染色体数目）的个体为单倍体。（先界定能产生配子的物种，再定义双倍体，再定义单倍体。） 多倍体物种都是由祖先二倍体物种（染色体组的供体物种）进化来的。故染色体组指同属不同种多倍体物种与祖先二倍体染色体数目共同的基数。如小麦属共同的基数为7。体细胞中含有几个染色体组即称为几倍体。（故先定义染色体组， 说明： 其中一倍体一定由二倍体的配子发育来，也能称为单倍体。 多倍体或二倍体可以由合子（受精卵）发育成，可以由配子发育来，也可以在合子（受精卵）发育过程中由低温、秋水仙素等诱导形成。由配子直接发育来的，也能称为单倍体。 由本物种正常配子形成合子（受精卵）直接发育成的多倍体或二倍体，也能称为双倍体。 由不同物种配子形成合子或受精卵发育成的多倍体或二倍体（异源二倍体），不能称为双倍体。如骡。
由低温或秋水仙素等诱导形成的西瓜，称为四倍体（同源多倍体），也可育但不能称为双倍体。因为不是由本物种正常配子形成合子（受精卵）直接发育成，而是在合子（受精卵）发育过程中由低温、秋水仙素等诱导形成，且四倍体西瓜不是一个物种。 由普通小麦花粉直接发育成的小麦，含有3个染色体组就称为三倍体，因为是由本物种配子即双倍体的配子直接发育成的，也能称为单倍体。 普通小麦合子（受精卵）直接发育成的小麦称为六倍体，也能称为双倍体。 四倍体马铃薯能称为双倍体。因为马铃薯是一个物种。可由本物种正常配子形成合子（受精卵）直接发育成，
多倍体诱发及细胞学鉴定实验报告
多倍体诱发及细胞学鉴定 山东大学11级生物基地 摘要多倍体是指细胞中具有三个或者三个以上染色体组的细胞或个体。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。并通过分析根尖细胞的染色体组成对多倍体细胞做出准确判断。（引用课件） 1.引言 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，n用于个体发育的范畴。每一个染色体组的染色体数，称为染色体基数，用x表示，x揭示物种演化过程中的染色体倍数性的关系。 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，可分为同源多倍体和异源多倍体。在自然界中，多倍体的产生多是适应恶劣环境条件的结果。其产生的原因是由于温度骤变或紫外辐射较强，导致染色体不分离。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：（引用课件） 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。 2.可孕性低。多倍体特别是三倍体是高度不孕的。 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。 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。 5.克服远缘杂交的不结实性。 因此，多倍体的研究在育种中非常重要：可以改良作物的某些经济性状，也可以利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。 通过合子、植株分生组织内细胞、生殖细胞的染色体加倍这三种方式都可以得到多倍体。人工诱导多倍体的方法包括物理方法：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，可采取在体诱导或离体诱导。其中秋水仙素是诱导多倍体的最有效的方法之一。秋水仙素的作用是在细胞分裂时抑制纺锤体的形成并抑制细胞板的形成。 多倍体的鉴定方法： 间接鉴定：观察气孔的大小和花粉粒的体积。 直接鉴定：直接检查花粉母细胞或根尖细胞内的染色体数目。 在本次实验中，通过对根尖分生组织区进行染色制片，寻找染色清晰而且分散良好的中期分裂相，并观察染色体数目，直接对大蒜多倍体的诱发进行鉴定。 2.实验材料
植物多倍体在植物育种中的作用和意义共6页文档
植物多倍体在植物育种中的作用和意义2019-08-29 09:11:08| 分类：生物技术|举 一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者，称为多倍体。多倍体在植物进化中有很重要的意义。随着植物自然演化地位的提高，多倍体所占比例增大。据有关资料显示，自然界中，多倍体在裸子植物中占物种的13%，在单子叶植物中占42.8%,在双子叶植物中占68.6%,即显花植物中约有一半的物种是通过多倍体途径形成的次生种,其中有些是在一个属内存在着不同倍数的种,有些是在同一种内存在着不同倍数的品种。遗传学上把一个属内不同种的染色体按某一基数而倍增的现象称为染色体倍数性系列，或多倍体系列。处在倍数性系列上的植物，因其基因剂量存在差异、所以各有相异的表型，它们在细胞染色体尚未数清以前，就早已为形态分类学家区分为不同的种群。 多倍体(polyploid)是高等植物染色体进化的显著特征。一般所讲的多倍体是指染色体组的数目在3(3n)或3以上(>3n)的个体、居群和种，如3倍体(3n)、4倍体(4n)、5倍体(5n)等都是多倍体。多倍体的种类，根据产生方法分为：天然多倍体(natural polyploid)和人工多倍体(artificial polyploid)；根据染色体来源分为同源多倍体(homologous polyploid)，增加的染色体来源于同一物种和异源多倍体（heterologous polyploid），增加的染色体来源于不同的物种或不同的属；根据染色
高中生物复习精讲精练 二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用
课题54：二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用【课标要求】染色体结构变异和数目变异。 【考向瞭望】染色体结构变异和数目变异可能会出现大的实验设计题目，考查环境污染对染色体变异的影响。 【知识梳理】一、低温诱导植物染色体数目变化的实验 （一）实验原理：低温抑制纺缍体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。 （二）方法步骤：洋葱根尖培养→固定→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察。 （三）试剂及用途 1、卡诺氏液：固定细胞的形态。 2、改良苯酚品红染液：使染色体着色。 3、解离液[15%的盐酸和95%的酒精混合液（1︰1）]：使细胞分散。 二、二倍体、多倍体与单倍体 （一）二倍体、多倍体、单倍体的比较 1、单倍体与二倍体、多倍体是两个概念系统，主要区别在于是由什么发育而来的，单倍体的概念与染色体组无关。单倍体一般含一个染色体组（二倍体生物产生的单倍体），也可以含两个、三个甚至更多个染色体组，如普通小麦产生的单倍体，就有三个染色体组。 2、二倍体、多倍体与染色体组直接相关，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体，含有三个或三个以上的叫多倍体。 【思考感悟】（1）改良苯酚品红染液可以用什么试剂替代？（2）实验中的情况在自然界中能发生吗？ （1）可以用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料替代。（2）能，特别是在高原植物中。 【基础训练】 1、下面所列材料中，最适合用于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的是（C） A、洋葱鳞片叶表皮细胞 B、洋葱鳞片叶叶肉细胞 C、洋葱根尖分生区细胞 D、洋葱根尖成熟区细胞 2、低温和秋水仙素都能诱导染色体数目加倍，起作用的时期是（ B） A、细胞分裂间期 B、细胞分裂前期 C、细胞分裂中期 D、细胞分裂后期 3、果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生同源染色体不分开的现象，因此常常出现性染色体异常的果蝇，出现不同的表现型，如下表所示。
多倍体育种
多倍体育种 一、阅读案例材料 鱼圣——刘筠（yún） 湘云鲫、湘云鲤（原名工程鲫、工程鲤）是以湖南师范大学生命科学院教授、中国工程院院士刘筠为首的课题组，应用细胞工程技术和有性杂交相结合的方法培育出来的三倍体新型鱼类，其核心技术世界独一无二。湘云鲫生长速度超过母本（日本白鲫）40%，是普通鲫鱼的3～5倍；母体当年鱼苗最大生长个体为0.75千克，湘云鲤则可达1.7千克。“湘云鱼”肉质鲜美、营养价值高，同时细刺少、内脏少，可食部分比一般鲫、鲤鱼高出15%，深受消费者欢迎。由于它具有食性广、抗病力强、耐低温低氧、网捕率高、高度不育等优良经济性状，适应各类淡水水体养殖，可以进行池塘混养、单养。 据悉，全国推广湘云鲫、湘云鲤产生的经济效益已达30亿元。刘筠院士因湘云鲫、湘云鲤的培育成功等成果被尊称为“鱼圣”，2004年成为湖南省首届科学技术杰出贡献奖的唯一获奖者。现在，让我们来探寻科学家成功的足迹吧！ 敢于质疑，精于研究 说起湘云鲫（鲤），如果没有刘筠的离经叛道之举，人们至今也享受不了这个口福。1979年10月，湘阴县东湖鱼塘捕到了一条从未见过的“怪”鱼，个头特别大，像鲤又像鲫，刘筠从中发现与教科书不一样的东西。 根据遗传学原理，不同种属之间的物种杂交难度较大，自然形成的更为罕见。20世纪50年代，日本、前苏联学者更是提出鲫、鲤杂交雄性不育的理论。照此说来，杂交鱼再好看再好吃也没什么用。刘筠敢于质疑还精心设计了实验框架。经过反复实验，他终于发现鱼类远缘杂交具有正常的受精，打消了国内水产界的疑问。精子不仅能激活卵子的发育，而且能和卵子一道生儿育女。这一发现震惊了国际鱼类研究界。 通过努力，刘筠和他的课题组成功实现了鲫鲤（均是二倍体）之间的远缘杂交，其间可谓一波三折。在杂交第一代（湘鲫）中，4.6%的雄性和44.3%的雌性是能生育的，由于生长速度快得到了推广养殖。深入研究的刘筠还发现，在二倍体（即体细胞含两个染色体组）杂交第二代中，有些能够产生二倍体精子和卵子（通常情况下，二倍体只能产生单倍体精子和卵子），它们的受精使得在第三代中产生了雌、雄两性都可育的异源四倍体（指不同的种杂交产生的杂种后代，经染色体加倍含四个染色体组的个体）鲫、鲤鱼，经过长期的研究发现，这些四倍体鲫、鲤鱼在人工和自然环境下都能自然繁殖。课题组利用这个宝贵的四倍体鱼（父本）资源和正常的二倍体鲫（鲤）鱼（母本）杂交，便获得了三倍体鲫鱼和三倍体鲤鱼，这便是享誉世界的湘云鲫、湘云鲤。 毕生痴鱼，锲而不舍 刘筠院士1953年从湖南师范大学生物系毕业至今，从事鱼类繁殖研究52年，从一个初出道的青年成长为著名的生物学家，其间经历了多少艰难！但他“痴鱼”不改，终成大器。 在攻克四大家鱼池塘繁殖的难题中，刘筠和他的同行及弟子深入全省36个县市的江河、池塘、湖泊，采集了上千份实物标本。20世纪的五六十年代，交通极不方便。祁东县是课题组的主基地，鱼苗繁殖季节时间就是生命，不管狂风暴雨，还是烈日当空，刘筠一行往往早上在县渔场做完实验后，又马不停蹄步行35公里赶往归阳渔场进行另一组实验，做完后
第二课多倍体、单倍体
第二课时 [一]月份教学过程 导言 上节课我们学习了“染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等重要概念”。 多倍体是怎样形成的呢? 单倍体具有什么样的特点呢? 这些知识在实践中有何应用价 值呢? 这就是我们在本节课要了解的内容。 [二] 教学目标达成过程 1.投影展示提纲(一): 学生根据提纲(一)阅读教材。 提问:多倍体的自然成因是什么? 具有什么特点?(回答:略) 投影展示:二倍体草莓、多倍体草莓的图片。看图可知，多倍体植物各器官均较 二倍体大，果实中含营养物质多。如四倍体水稻的干粒重是二倍体水稻的二倍，蛋白质含量提高了5％～15％，可见多倍体有较高的应用价值。 下面，我们以“三倍体西瓜的培育过程”为例，学习多倍体在实践中的应用。师生根据P49图示学习、讨论三倍体无籽西瓜的培育过程。 并板书出其染色体的情况:
归纳总结多倍体知识，补充提纲(一)为(一)/: 刚才，我们归纳了“多倍体”的有关知识，明确了采用人工诱导多倍体来获得多倍体，可以应用在育种上培育新品种。 那么，单倍体的情况又是怎样的呢? 请同学们依据提纲(一)阅读教材，思考以下问题: (1)单倍体的自然成因是什么? (2)单倍体的特点有哪些? (3)单倍体在育种上有什么意义? 2.在学生阅读、思考、讨论的基础上根据大纲归纳总结单倍体的有关知识: 讲述:多倍体和单倍体在人工诱导育种上都有很重要的意义，目前许多国家利用多倍体和单倍体育种方面均取得很大的成果。 [三] 教学目标巩固 1.单倍体本身无利用价值，但在育种上却有其特殊的意义，这是因为用花药离体培养获得单倍体。单倍体植株经秋水仙素处理后，染色体不仅可以恢复到正常水平，而且可获得纯合体。 2.培育多倍体的方法有很多种，如:温度剧变，射线处理、药物处理等。其中最常用而且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。 3.用四倍体西瓜植株作母本，二倍体西瓜植株作父本进行杂交，结出西瓜的果皮细胞、种子的种皮细胞、胚细胞的染色体组数依次为（） A.4、3、3 B.4，2、3 C.3、4、3 D.4、4、3 解析:在结出西瓜的过程中，子房壁形成果皮，珠被发育成种皮。子房壁细胞和珠被细胞都属于体细胞，与其母本---四倍体西瓜植株细胞内的染色体数目相同，即为四个染色体组，胚是由受精卵发育而来的，胚细胞内的染色体应是精子和卵细胞的染色体的总和，即为三个
遗传学实验 多倍体诱发
诱变物质的微核检测技术 摘要人工诱导多倍体植物观察多倍体的特点，利用染色体分析的方法对多倍体细胞做出准确判断。 1.引言 微核：间期细胞的细胞质中一个或多个圆形或杏仁状结构。微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样，也具有合成DNA的能力。微核是染色体畸变的一种表现方式。 引起染色体断裂的因素分为物理因素和化学因素。物理因素包括：具有能量的各种射线，如α射线，β射线，γ射线，X-ray，中子，质子，UV等。化学因素包括：诱变剂和重金属等。经典断裂剂：Ｘ射线。诱变剂：环磷酰胺、氧化铬CrO3、叠氮化钠NaN3、甲基璜酸乙酯EMS、硫酸二乙酯。 微核发生率同作用因子的剂量呈正相关。微核技术获得的结果与通过中期畸变染色体计数所获结果相当。 2.实验材料 2.1实验材料 多倍体诱导的蒜根，1mol/L盐酸,改良苯酚品红,载玻片，盖玻片，解剖针，显微镜，刀片。 2.2实验方法 2.2.1材料的获取及处理 取材： 取大蒜发根至0.5-1cm，然后转入盛有0.15%秋水仙素水溶液的培养皿中继续培养24小时，待观察到根部有膨大时取出固定。与在水中培养的材料做对照。
图片来源：https://www.360docs.net/doc/1015191339.html,/webcourse/xibaoyichuan/jdsy/images/5-1.jpg 固定： 在卡诺固定液中固定24小时，移至70%乙醇中保存或备用。 解离： 解离植物的分生组织如根尖、茎尖等需要经过处理以便除去细胞之间的果胶层并使细胞壁软化，经解离的组织才能使压片步骤顺利进行。解离常用酸解法和酶解法。 ①酸解法：固定后的材料用清水洗涤后，用1MHCl在60℃水浴中恒温处理5-10min。在酸解过程中一定要掌握好温度和时间，若解离不够，则压片不易分散。若解离太过，在下一步处理材料时由于材料过软而易丢失。然后水洗3次。 ②酶解法：用10-20g/L的果胶酶，或与10-50g/L的纤维素酶混合使用。 本次实验采用酸解法。 染色： 切取根尖分生组织区，用改良苯酚品红染色15 min 2.2.2染液的制备 改良苯酚品红，其制备过程如下： 原液A 3g碱性品红溶于100ml 70%乙醇中。 原液B 取原液A 10 ml加入90 ml 5%的苯酚水溶液。 取原液B 45ml加入6ml 冰乙酸和6ml 37%的甲醛。（适合于植物原生质培养中的细胞核染色）取2-10ml染色液，加90-98ml 45%的醋酸1.8g山梨醇。（适合于细胞核的染色，只有细胞核及染色体被染成紫红色，而细胞质不着色） 2.2.3制片及镜检 压片： 将染色后的材料盖上盖玻片，在盖玻片上盖上两层吸水纸，用一个双面刀片，插到盖片与载片之间的一角，用左手食指压紧盖片，防止滑动，用右手持解剖针，用针柄轻敲盖片，使材料均匀分散开。然后将刀片轻轻撤出，再用针柄重敲盖片，使细胞分散压平。 镜检： 在制成的染色体玻片标本中，染色清晰而且分散良好的中期分裂相总是少数，所以，在压片之后需要认真地进行镜检。 镜检时先用低倍镜进行观察，找到好的视野后再转用高倍镜观察。
植物的多倍体培养
植物的多倍体培养 植物多倍体培养 4 月10 日起 摘要：植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3 套或更多套数的植物。随着染色体组倍数的增加，有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。因此，植物多倍体的研究和利用是育种工作中值得重视的途径之一。本次实验就是通过用拟南芥种子作为实验材料，通过培育多倍体拟南芥，来熟悉掌握一般的多倍体诱导的方法。 1. 引言 1916 年温克勒( H.Winkler )在番茄与龙葵的嫁接试验中发现，在愈伤组织长成的枝条中有番茄的四倍体。自1937 年布莱克斯利( https://www.360docs.net/doc/1015191339.html,keslee )和埃弗里( A.G.Avery ) 利用秋水仙素诱发曼陀罗四倍体获得成功以后，各国相继展开人工诱发多倍体的试验研究。 1947 年，木原均、西山市三发表《利用三倍体无子西瓜之研究》，报导了三倍体无子西瓜选育成功。1959 年，西贞夫等利用四倍体结球甘蓝和四倍体白菜杂交，成功地育成双二倍体新种——“白蓝”。目前，已有1000多种植的获得了多倍体。中国于20世纪50 年代开始多倍体育种的研究。70 年代以来，蔬菜多倍体育种取得许多重要进展，已培育出三倍体、四倍体西瓜，四倍体甜瓜以及萝卜、番茄、茄子、芦笋、辣椒和黄瓜等蔬菜多倍体材料。 多倍化后，多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化，从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力，表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点而倍受园艺育种学家的青睐。 多倍化导致植物基因组发生部分或全部的重复，其后伴随着DNA排除、DNA同质化、 基因沉默和染色体重排等，从而改变了二倍体祖先基因组中基因连锁关系、遗传平衡及遗传修饰式样赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性, 使之在细胞形态、核型特征以及基因表达等方面表现出极大的生物学多样性，从而加速物种的进化。 经典理论认为，植物天然多倍体基因组主要起源于体细胞有丝分裂异常、未减数分裂配子融合和种间杂交三个途径。 目前的研究，特别是2019 年拟南芥全基因组测序完成之后，多倍体的认识有了新的概念，像拟南芥这种典型的二倍体植物，基因组极小，但却是一个典型的endopolyploid ，在生长过程中存在普遍的基因组多倍化事件，科学家研究认为是基因组的表达需要而使得拟南 芥在生长过程中基因组不断的复制自我，因此，自身的基因型以及内源加倍在目前也被认为是多倍体产生的一个重要途径 人工诱导多倍体的方法很多（在以大蒜根尖多倍体鉴定中）已详细说明，分为物理的（温度剧变、机械损伤、各种射线处理等）和化学方法的（各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等）诱导方法。其中，秋水
蚕豆多倍体植物的诱导及其鉴定实验方案
蚕豆多倍体植物的诱导及其鉴定实验方案 实验组成员：姚燕兵李水琴 刘保兵郭欢 指导老师：许东风王安萍 一、实验目的： 通过实验掌握植物多倍体的方法和技术，掌握诱发多倍体的一般方法和观察植物染色体数目的变化引起植物和其他器官的变异。了解人工诱导多倍体的原理，方法及其在植物育种上的意义 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。自然界中有许多植物是多倍体，也是变异发生的重要途径之一。多倍体在形态较二倍体植物个体大，叶片上的气孔也很大，较易辩认。多倍体研究在育种具有重要的意义。利用一些诱发因素可以人工诱导植物产生多倍体。这些因素包括物理的因素、化学因素等。其中最为有效是化学药品是秋水仙素。秋水仙素能够抑制细胞有丝分裂时形成的纺锤体，染色体虽然完成了复制，但是不能形成两个子细胞，因而使染色体的数目加倍。含加倍的染色体的体细胞再分裂出来的子细胞，染色体数目都比原来的体细胞增加了一倍，就形成了一个多倍体植株。鉴定多倍体可分为直接和间接鉴定：直接鉴定是将经过秋水仙素溶液处理的根尖，茎尖进行染色体计数。间接鉴定是根据多倍体植物
外部形态变化的主要特征是巨大性这一点提出的。花粉粒和气孔的增大常作为染色体数目加倍的辅助性指标。 三、实验试剂和用具： 秋水仙素：0.05%-0.1%浓度。 卡诺固定液：3份95％酒精与1份冰醋酸配制而成。 龙胆紫溶液：将0.5克龙胆紫溶解在100毫升，2％醋酸溶液中配制成0.5％龙胆紫溶液。 醋酸洋红溶液：将1克洋红与100毫升冰醋酸混合后煮沸，煮时可加锈铁钉一枚，略具铁质的1％醋酸洋红染液能增强染色效果。 搪瓷盘、镊子、剪刀、烧杯、培养皿、恒温水浴锅、纱布、试管，载玻片，盖玻片，显微镜，吸水纸。 四、实验材料： 发芽的蚕豆，蚕豆幼苗 五、实验方法及步骤： （一）蚕豆种子的处理和多倍体直接鉴定: 1、种子的萌发先将种子用清水洗净，浸种。待露白后置于培养皿 中发芽； 2、预处理当根长1cm左右时，取出洗净用吸水纸吸干，再用 0.05-0.1%秋水仙素溶液浸泡处理24-36小时，然后用 蒸馏水冲洗三次，继续用培养皿培养一周； 3、多倍体检测剪取根尖（或胚芽）2-3mm,投入盛有10%HCL的 培养皿中解离10min，再清水漂洗2次。将漂洗后的根
植物多倍体诱导
植物多倍体的诱导及观察 一．目的要求 学习秋水仙素人工诱导多倍体的技术，了解诱导原理和常用的诱变方法。 二．原理 秋水仙素诱导植物多倍体的机制在于其能阻止正在分裂的分生细胞不能形成纺锤丝，使已纵裂的染色体不能彼此分向两极，从而形成一个加倍的核，进而发育成一个新的多倍体植株。三．试验材料、仪器及药品 材料：大麻种子 仪器及用品：培养皿、镊子、秋水仙素、蒸馏水、烧杯、玻棒、滴管、吸水纸 四．试验步骤 （1）本实验采用浸渍法：将事先泡好的种子分别装在10个培养皿中，每个培养皿中放20粒。分别采用0.15%、0.2%、 0.25%浓度的秋水仙素处理，分别进行24小时，36小时， 48小时的处理。对照的培养皿用蒸馏水处理。处理结束 后，用清水洗干净残余药液，在用蒸馏水培养。 （2）观察种子发芽情况并记录。 五．作业与思考题 （1）列表记录观察结果 表一种子发芽情况统计
（注：不同处理的培养皿中20粒种子的出芽情况） （2）变异最明显的处理与对照的比较 左：对照右：0.25%/36h的处理 上：对照下：0.25%/36h的处理 结果分析：通过不同浓度的秋水仙素处理大麻种子，我们可知，在不同浓度不同时间处理下的大麻种子出芽情况不一致。由表一知在浓度为0.2%，处理时间为36小时的情况下发芽率最高，而由图可知，在浓度为0.25%，处理时间为36小时的情况下，大麻种子的芽与对照相比较粗壮，长势良好。 （3）秋水仙素处理中要注意的问题 ①注意处理部位的选择 处理的组织应该是旺盛分裂的组织。如萌动的种子、正在膨大的芽、根尖、幼苗、嫩枝生长点、花蕾等。 ②注意药剂浓度和处理时间的选择 溶液的浓度不宜过高或过低。过高，会引起伤害，以至致死；过低，又不起作用。一般采用临界范围内的高浓度、短时间处理。 通常，草本浓度较低，木本浓度较高。
植物多倍体在植物育种中的作用和意义
植物多倍体在植物育种中的作用和意义2010-08-29 09:11:08| 分类：生物技术|举 一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者，称为多倍体。多倍体在植物进化中有很重要的意义。随着植物自然演化地位的提高，多倍体所占比例增大。据有关资料显示，自然界中，多倍体在裸子植物中占物种的13%，在单子叶植物中占42.8%,在双子叶植物中占68.6%,即显花植物中约有一半的物种是通过多倍体途径形成的次生种,其中有些是在一个属内存在着不同倍数的种,有些是在同一种内存在着不同倍数的品种。遗传学上把一个属内不同种的染色体按某一基数而倍增的现象称为染色体倍数性系列，或多倍体系列。处在倍数性系列上的植物，因其基因剂量存在差异、所以各有相异的表型，它们在细胞染色体尚未数清以前，就早已为形态分类学家区分为不同的种群。 多倍体(polyploid)是高等植物染色体进化的显著特征。一般所讲的多倍体是指染色体组的数目在3(3n)或3以上(>3n)的个体、居群和种，如3倍体(3n)、4倍体(4n)、5倍体(5n)等都是多倍体。多倍体的种类，根据产生方法分为：天然多倍体(natural polyploid)和人工多倍体(artificial polyploid)；根据染色体来源分为同源多倍体(homologous polyploid)，增加的染色体来源于同一物种和异源多倍体（heterologous polyploid），增加的染色体来源于不同的物种或不同的属；根据染色
最新高二生物-单倍体和多倍体的概念 精品
单倍体和多倍体的概念 1．单倍体 (1)概念：体细胞中含有本物种配子染色体数的生物个体。需要注意的是，与一倍体(体细胞含一个染色体组的个体)要区分开。绝大多数生物为二倍体生物，其单倍体的体细胞中含一个染色体组，如果原物种本身为多倍体，那么它的单倍体的体细胞中含有的染色体组数一定多于一个。如四倍体水稻的单倍体含两个染色体组，六倍体小麦的单倍体含三个染色体组。 (2)产生：通常是由未经受精作用的卵细胞直接发育而成(也叫单性生殖)。例如，工蜂、雄蚁、蚜虫在夏天进行的孤雌生殖；苔鲜、藤类植物的配子体。存高等植物中，开花传粉后，因低温影响延迟授粉，也可以形成单倍体；通过花药离体培养可以获得单倍体。 (3)特征：单倍体含有本物种配子染色体数及其全套染色体组，也就是有生活必需的全套基因，因此在适宜条件下，能正常生长。但因为所含染色体仅是正常体细胞的一半，一般表现为：①植株弱小。②不能形成配子，高度不育。③染色体一经加倍，即得到纯合的正常植物体。 (4)单倍体育种：例如，小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性。现有高秆抗锈病和矮秆不抗锈病的两种纯合体，要获得矮秆抗锈病的良种，可用杂交育种和单倍体育种的方法，见下图。 利用这种方式育种，只需两年就可获得人们需要的稳定遗传的纯合体。 2．多倍体 (1)概念：体细胞中含有三个以上染色体组的生物个体。 (2)产生：主要原因是细胞中染色体数目加倍。 ①发生于有丝分裂中：当体细胞进行有丝分裂时，染色体虽然完成了正常的复制，但是此时如果受到外界环境条件或生物体内部因素的干扰，尤其是气候条件的剧烈变化，纺锤体形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成了含有加倍了染色体数目的细胞。当细胞进行下一次有丝分裂时，虽然染色体的复制及细胞的分裂都恢复了正常，但是这时的细胞分裂是在核内染色体已经加倍的基础上进行的，因此分裂后产生的仍是染色体数目加倍的子细胞。细胞分裂如此不断地进行下去，结果发育成染色体数目加倍的组织或个体。例如，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，就可以获得多倍体。 ②发生于减数分裂中：以上述同样的原因，形成了染色体不减半的配子。
如何区分单倍体二倍体还是多倍体
如何区分单倍体、二倍体还是多倍体 河北省武邑县武邑中学生物组卢胜锋邮编：053400 第一步:首先看该生物的发育来源：如果该生物体是由配子直接发育而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体，无需进行第二步；如果该 生物体由受精卵（合子）发育而成，则需要进行第二步看其体细胞中含 有几个染色体组，体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。第二步:看体细胞中有几个染色体组。 细胞中染色体组数量的判断方法 （1）．据染色体形态判断：细胞内形态大小相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 如下图所示的细胞中，形态大小相同的染色体a中有3条、b中有2条、c中各不相同，则可判定它们分别含3、2、1个染色体组。 （2）．据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位基因或相同基因，如下图所示：d～g中依次含4、2、3、1个染色体组。 (3)．据染色体总数/染色体形态的种类数的比值判断 染色体总数/染色体形态的种类数意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如韭菜的体细胞中含有48条染色体，有12种形态，则每种形态的染色体有4条，则韭菜含4个染色体组。（4）．据细胞分裂图像进行识别判断 二倍体生殖细胞中含有一个染色体组，一次为标准，判断题目图示中的染色体组数。如下图所 示： ①为减数第一次 分裂前期，染色 体4条，每个染 色体组有2条染 色体，则该细胞 中有2个染色体组。 ②为减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，每个染色体
组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。 ③为减数第一次分裂后期，染色体4条，每个染色体组有2条染色体，则该细胞中有2个染色体组。 ④为有丝分裂后期，染色体8条，每个染色体组有2条染色体，则该细胞中 有4个染色体组。
植物多倍体的诱导及细胞学鉴定
植物多倍体的诱导及细胞学鉴定 实验时间：4月6日 摘要一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者，称为多倍体。多倍体在植物进化中有很重要的意义。本实验利用大蒜作为试验材料，利用秋水仙素诱导，使生长出多倍体根尖。然后通过制作大蒜根尖压片，观察染色体的数目，以鉴定大蒜根尖细胞是否为多陪细胞。（本实验报告主要从多倍体的鉴定方面展开，而多倍体培育方面，将在下次报告中给出。） 1.引言 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。遗传学中，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。以下是几种常见模式生物的染色体组数目：玉米，2n=20；拟南芥，2n=10；果蝇，2n=8；小鼠，2n=40；水稻，2n=24。又如，小麦染色体组可表示为2n=6x=42。其中x表示每一个染色体组的染色体数，称为染色体基数，它是物种演化过程中的染色体倍数性的关系。 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,而多倍体可以分为: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）)。在自然界中许多植物都是多倍体，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，也是植物发生变异的重要途径之一。 多倍体植物，一般被认为是适应恶劣自然环境的结果，如我国西南部地区，温度变化激烈，紫外线辐射强，许多植物产生了多倍体类型。在自然界中，大多是因为温度骤变，导致细胞分裂时染色体不分离，从而形成了多倍体。 植物多倍体有许多特性，其中一些特性也为农业经济发展提供了帮助。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；可孕性低，多倍体特别是三倍体是高度不孕的，表现----
单倍体的概念、可育性和应用
单倍体的概念、可育性和应用 释疑 单倍体的可育性和应用 单倍体是高中生物教学中的难点，包括单倍体概念、染色体组情况、可育性的的理解等，看了同行的文章《单倍体的来源与育性》，在自己理解的基础上整理如下。 典例解析
试题1：下列个体一定不属于单倍体的是( ) A．含本物种配子染色体数目的个体 B．含奇数个染色体组的个体 C．由受精卵直接发育而成的个体 D．含有两个染色体组的个体 答案：C 解析：单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，由未受精的卵细胞或植物的花粉直接发育而来，因而由受精卵直接发育而成的个体一定不是单倍体，可能是二倍体或多倍体。 试题2：下列有关单倍体育种的叙述，错误的是( ) A．获得单倍体不是育种的目的 B．能缩短育种年限 C．能排除显隐性干扰 D．秋水仙素处理是产生单倍体植株的简便而有效的方法 答案：D 解析：秋水仙素处理能使染色体加倍，产生单倍体的方法是花药离体培养。 NO.1 单倍体的概念的理解
严格的讲，单倍体是指体细胞中仅含有1个染色体组的个体，又称一倍体。 然而，高等生物多为二倍体，其配子只含有1个染色体组，因而由配子形成的个体亦可以称为单倍体，所以把单倍体的概念定义为具有配子染色体数目的个体。 单倍体是大多数低等植物生命的主要阶段。由于自然界先有单倍体，后有二倍体，因此，根据系统演化，单倍体可以分为原生的和次生的两类。 1．原生的单倍体 原生的单倍体是指由单倍性的孢子发育而成的个体，包括细菌、真菌、藻类植物、苔鲜植物的叶状体和茎叶体以及蕨类植物的原叶体等。 这类单倍体不仅可以独立生活，而且主要借助无性生殖繁衍后代，诸如细菌的分裂生殖、酵母的出芽生殖、丝状真菌和藻类的断裂生殖以及苔藓、类的孢子生殖等均属于无性生殖。 真菌类的菌丝体是单倍体，苔藓类的藏精器和藏卵器是单倍体，这些低等植物的单倍体不会出现不育的问题，因为它们是无性生殖。 2．次生的单倍体 次生的单倍体是指由二倍体衍生而来的，即是由本物种配子发育而成的个体，诸如水稻、小麦等花粉离体培养形成的植株以及蜂卵（未受精）发育而成的雄蜂等。 这类单倍体可根据产生配子的亲代分为两类：来源于二倍体的单倍体和来源于偶数多倍体的单倍体。
植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定
植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定 摘要多倍体诱发在植物乃至在动物中都已经有了很广泛的应用，此次实验通过对大蒜根尖细胞进行多倍体诱发，初步了解并掌握了仍诱导多倍体的方法和技术，并对诱导组织进行了染色和压迫观察，进行了细胞学鉴定，掌握了判断多倍体细胞的方法和技术。 1.引言 多倍体这个名词在人们的日常生活中也许并不多见，但在自然界中多倍体的分布却十分广泛，人们平时的饮食生活中，也有多倍体的身影。现已知自然界大约有30％~35％的被子植物，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，也是变异发生的主要途径。而我们平时吃的山药是四倍体，小麦是异源六倍体，大豆是异源四倍体，香葱也是四倍体。 自然形成的多倍体大多是植物对恶劣的自然环境的适应，而自从1937年美国学者布莱克斯利（A.F.Blakeslee）等，用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后，秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种。 花卉方面：矮牵牛、金鱼草、鸡冠花等多倍体植物多表现为叶片肥厚、花色艳丽、花期长、花瓣多等特点，观赏价值得到了提高；药材方面，板蓝根四倍体有效成分含量比普通二倍体对照高出约40%；林木方面，四倍体桑树及刺槐在生长量及抗逆性方面都较之二倍体对照有了较大提高；经济作物方面，多倍体水稻的稻粒比普通水稻更加饱满、肥大。 另外，在倍性育种的过程中，育种家们还发现，植物多倍体除了适应性强、有机合成速率增加、果实大等优点外，还可克服远源杂交的不结实性和诱变率高的优点，由此可见，在人工诱导植物多倍体的基础上，如能结合其它育种手段，以培育出高质量的植物新品种，大有潜力可挖。 现在，动物多倍体诱变也逐渐发展起来，最显著的应用便是鲍的诱变。人们发现，鲍的多倍体个体具有生长速度快、抗病力强、个体大等优点，具有明显的增产效果，极具推广价值。而利用水压法、温度法等方法，也已经实现了工业化的批量生产。 总之，随着人们对多倍体诱导技术及其它相关育种技术研究的深入，在不久的将来， 定能形成越来越多的人工多倍体种群，使多倍体诱导成为最有效的育种手段之一。 2.实验材料及方法 2.1实验材料 2.1.1试验材料