植物多倍体诱发及细胞学鉴定概要
多倍体诱发与鉴定
4 冲洗：用70%酒精冲洗三次，保存在70%酒精中
备用。 5 解离：固定好的材料转入解离液中，解离10分钟。 解离好的材料用蒸馏水冲洗2—3次。 6 染色：染色前一定要先将材料捣碎，染色时最好 还要边捣边染，用改良石炭酸品红溶液染色10mih，使 组织染色充分。 7 压片：盖上盖玻片后，用带橡皮头的铅笔轻轻敲 打，使细胞均匀分散。 8 镜检：经镜检挑选染色体分散良好的细胞拍照。
四、 实验方法 （步骤1-4需课前准备好） 1 设置对照组：用清水培养大蒜3-5天，待根长至约0.5厘米长后 再在室温下连续培养72小时，然后再放入4摄氏度的培养箱中24小时 作取材前处理。 2 诱导 物理法：用清水培养大蒜3-5天，待根长至约0.5厘米长时，分别 放入0℃、4℃、8℃的培养箱中培养24小时取出，在室温条件下继续 培养48小时，最后再放入4℃的培养箱中24小时作取材前处理。 化学法：用清水培养大蒜3-5天，待根长至约0.5厘米长时转入 0.1%秋水仙素溶液中培养24小时取出，再转入清水中继续培养48小 时，然后用0.1%秋水仙素溶液处理3小时作取材前处理，直到根尖膨 大为止，诱导后细胞为多倍体细胞。 3 固定：切取已做好前处理的大蒜的膨大根尖，水洗后投入卡 诺氏固定液中固定，固定时间以2小时为宜。
黑麦：观察根尖形态是否发生变 化，若发生变化及时记录变化情况。
2、绘制显微镜下观察的二倍体和四倍体图像。
实验一、植物多倍体诱发与鉴定
一、实验目的 1、掌握人工诱导多倍体的原理，及其在遗传育种中 的意义。
2、掌握用物理法（不同温度处理）和化学法（秋水
仙素）诱发多倍体的方法
二、实验材料：大蒜根尖（2n=16）
三、实验试剂： 70%酒精、0.1%秋水仙素、卡诺氏固定液（无水乙醇3份、冰乙酸1份混合 配制即成）、解离液（95%乙醇3份、浓盐酸1份混合配制即成）、改良品红 改良苯酚品红染液的配制： 原液A：取3克碱性品红溶于100毫升70%酒精中（可长期保存）。 原液B：取A液10毫升加入90毫升5%苯酚水溶液中(2周内使用)。 原液C：取B液55毫升加入6毫升的冰醋酸和6毫升38%的甲醛(可长期保存)。 染色液：取C液10-20毫升，加入90-80毫升45%醋酸和1.5克山梨醇。配成的 10％～20％的石炭酸品红液，放置2周后使用，染色效果显著，该染色液的浓 度可根据需要而变更，淡染或长时间染色可用 2～10％的浓度，浓染可用 30％ 浓度，再用 45％乙酸分色。（可普遍用于植物组织的压片法和涂片法，使用23年不变质。山梨醇为助渗剂，兼有稳定染色液的作用。如果没有山梨醇，也 能染色，但效果稍差。 实验用具：标签、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、培养皿、显微镜、试 剂瓶、酒精灯、吸水纸、培养箱、带橡皮的铅笔。
豌豆多倍体诱导实验报告
一、实验目的1. 掌握化学诱导植物多倍体的原理和方法。
2. 学习利用秋水仙素诱导豌豆产生多倍体的实验操作。
3. 通过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。
二、实验原理1. 多倍体是指细胞中具有三个或三个以上染色体组的生物体。
在植物育种中，多倍体可以提高作物的经济性状，克服远缘杂交障碍等。
2. 秋水仙素是一种常用的化学诱导剂，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，从而诱导植物产生多倍体。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：豌豆种子、秋水仙素、蒸馏水、培养皿、镊子、剪刀、显微镜等。
2. 实验仪器：电子天平、高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、显微镜等。
四、实验步骤1. 种子处理：将豌豆种子浸泡在1%的氢氧化钠溶液中，室温下浸泡24小时，然后用蒸馏水冲洗干净。
2. 秋水仙素处理：将浸泡好的豌豆种子放入培养皿中，加入适量的秋水仙素溶液，使种子充分浸泡。
根据实验要求，调整秋水仙素浓度和浸泡时间。
3. 培养与观察：将处理过的豌豆种子放入恒温培养箱中，培养条件为温度25℃、光照12小时/天。
每隔一定时间观察种子发芽情况，记录数据。
4. 细胞学观察：选取长出的幼苗，用蒸馏水冲洗干净，取根尖分生组织区，制成临时装片。
5. 显微镜观察：在显微镜下观察细胞染色体的形态、数目等特征，分析多倍体诱导效果。
五、实验结果与分析1. 发芽情况：经过秋水仙素处理的豌豆种子，发芽率明显低于对照组。
随着秋水仙素浓度和浸泡时间的增加，发芽率逐渐降低。
2. 细胞学观察：在显微镜下观察发现，经秋水仙素处理的豌豆幼苗根尖分生组织区细胞染色体数目明显增多，部分细胞染色体数目为4倍体（二倍体细胞染色体数目为2倍）。
3. 多倍体诱导效果：秋水仙素处理对豌豆多倍体诱导效果明显，诱导出多倍体细胞。
六、实验结论1. 秋水仙素能够有效诱导豌豆产生多倍体。
2. 通过调整秋水仙素浓度和浸泡时间，可以控制豌豆多倍体诱导效果。
3. 细胞学观察结果表明，秋水仙素处理可以导致豌豆细胞染色体数目加倍，形成多倍体。
多倍体鉴定实验报告
一、实验目的1. 掌握化学诱导植物多倍体的原理和方法。
2. 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。
3. 学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点及诱导染色体加倍后的细胞学表现。
4. 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。
多倍体是指细胞中具有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。
秋水仙素是一种常用的化学诱导剂，可以抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，从而诱导植物产生多倍体。
在适宜浓度的秋水仙素作用下，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。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：大蒜根尖分生组织区2. 试剂：0.2%秋水仙素溶液、卡诺氏液、改良苯酚品红染液、盐酸酒精溶液3. 仪器：显微镜、载玻片、盖玻片、吸管、滴管、酒精灯、烧杯、剪刀、镊子、培养皿四、实验步骤1. 将大蒜根尖分生组织区剪取约0.5cm，放入装有0.2%秋水仙素溶液的培养皿中，处理48小时。
2. 将处理后的根尖用蒸馏水清洗3次，放入装有卡诺氏液的培养皿中固定30分钟。
3. 将固定后的根尖用蒸馏水清洗3次，放入装有盐酸酒精溶液的培养皿中解离10分钟。
4. 将解离后的根尖用蒸馏水清洗3次，放入装有改良苯酚品红染液的培养皿中染色10分钟。
5. 将染色后的根尖用蒸馏水清洗3次，制成临时装片。
6. 在显微镜下观察染色体的形态和数目，记录观察结果。
7. 将观察结果进行统计分析，判断多倍体诱导率。
五、实验结果与分析1. 实验结果在显微镜下观察，部分大蒜根尖细胞染色体数目加倍，形成多倍体细胞。
染色体数目加倍现象主要出现在有丝分裂中期。
2. 分析通过实验，我们成功利用秋水仙素诱导了大蒜根尖分生组织区的多倍体。
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卞产生，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、蔡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，待根尖膨人后制片观察，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人蒜去掉老根，置于盛水的培养皿上，25°C条件卞培养发根，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°C 培养箱中低温培养，直到根尖膨大为止。
实验五 植物多倍体的诱导和鉴定
五.作业
1.分别绘出2n=16和2n=32洋葱中期分裂相细胞。
2.阐述秋水仙素诱导植物细胞染色体数目加倍的机 制。
四．步骤方法
4.保存液中取根尖，纯水漂洗2次，1mol/L盐酸60℃水解根
尖10分钟，再纯水漂洗2次
5.将两种根尖分别置于干净载玻片上，
均切下分生区，加一滴染液，用镊 子捣碎根尖染色3-5分钟
四．步骤方法
6.加盖玻片，进行压片
7.显微观察
四．步骤方法
1.剥去洋葱干茎片，整理干净根盘，泡水3-4天 2.不定根长出约2cm，部分洋葱转入0.05%秋水仙素溶液 处理2天 3.分别取经过秋水仙素溶液处理后膨大的根尖和不处理 的根尖进行固定4-6h，95%酒精冲洗及70%酒精保存 4.保存液中取根尖，纯水漂洗2次，1mol/L盐酸60℃水解 根尖10分钟，再纯水漂洗2次 5.将两种根尖分别置于干净载玻片上，均切下分生区， 加一滴染液，用镊子捣碎根尖染色3-5分钟 6.加盖玻片，进行压片 7.显微观察
人工诱导多倍体也是培育植物新品种的主要 途径之一。
4nx2n 3仙
郁金香
小麦
三．供试材料 洋葱鳞茎
四．步骤方法
1.剥去洋葱干茎片，整理干净根盘，泡水3-4天 2.不定根长出约2cm，部分洋葱转入0.05%秋水仙素溶液处
理2 天
3.分别取经过秋水仙素溶液处理后膨大的根尖和不处理的 根尖进行固定4-6h，95%酒精冲洗及70%酒精保存
实验五
一．目的要求
植物多倍体的诱导和鉴定
了解人工诱导多倍体植物的原理；学习使用秋 水仙素诱发多倍体植物的方法；掌握鉴别植物多倍 体的实验操作。
二．预备知识 具有3个或以上基本染色体组的植物称为多
倍体植物。多倍体有同源多倍体和异源多倍体。 人工诱导多倍体可以采用物理和化学药剂处 理的方法进行操作。
植物多倍体诱导及其细胞学鉴定PPT课件
玉米： 2n=2X=20，X=10，n=10，n=X； 普通小麦：2n=6X=42，X=7，n=21，n=3X 可见：n既可以等于X ，也可以是X的倍数。
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染色体倍性
• 一倍体(monoploid)：体细胞中只具有一个染
导多倍体的有效方法。 秋水仙素是从百合科秋水仙属植物秋水仙(Colchicum autumnale)
的 有种 剧子 毒及 ，故器使官用中时提要取特出别来注的意一，种切生勿物使碱药，液其进分入子眼式内为或C2口2H中25N。O6，因 秋水仙素诱导作用在于阻止有丝分裂细胞中纺锤丝的形成，而
对染色体的结构和复制无显著影响。若浓度适合，药剂在细胞中扩散 后，不致发生严重的毒害，这样纵列为二的染色体不能向两极分开， 因而便产生了染色体加倍的重组核。当药剂的作用消除后，由于多倍 体细胞继续分裂，便得到多倍体组织，以后则产生新的多倍体植株。
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４．固定 将恢复后的种子从根尖顶端切下1cm长的幼根放入广口瓶中，以卡诺氏固定液 (Carnoy‘s Fluid) （冰醋酸：乙醇=1:3）进行固定2-24h后，保存于70%乙醇溶 液中, 4℃ 冰箱保存。
5. 切取分生组织 蒸馏水浸洗固定好的幼根两次，吸水纸吸净蒸馏水，置于载玻片上，切取乳白 色分生组织1mm左右。
10. 观察多倍体细胞染色体的形态并统计其染色体数目。
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六、实验结果与分析 1. 统计100个中期细胞，计算多倍体细胞的
出现率； 2. 绘制观察到的蚕豆二倍体、多倍体的中期
分裂相图。
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注意事项
• 秋水仙素处理时间应根据供试材料的细胞周期而定，当处
理时间介于供试材料细胞周期的一倍到两倍之间时，可观 察到细胞由二倍体变为四倍体，当处理时间多于供试材料 细胞周期的两倍以上时，供试材料的细胞可从四倍体变为 八倍体。因此，在培养多倍体细胞时，应注意用秋水仙素 的处理时间；此外，秋水仙素的浓度对处理效果也有影响， 应注意掌握。（蚕豆根尖在19℃条件下，一个细胞周期约 为19.3小时）
园艺植物多倍体的诱导和鉴定 李腾飞
园艺植物多倍体的诱导和鉴定中荷1001 李腾飞一、多倍体的诱导：物理方法温度骤变、机械创伤、辐射处理等都有可能诱发多倍体的产生。
化学方法主要是利用秋水仙素诱导多倍体。
生物方法：有性杂交获得多倍体组织培养获得多倍体1、秋水仙素诱导多倍体：秋水仙素是从百合科植物秋水仙的器官和种子中提取出来的一种剧毒的植物碱。
纯品为无色或淡黄色针状结晶，熔点155℃，有苦味，易溶于冷水、酒精、氯仿和甲醛。
通常用水或酒精作溶媒。
秋水仙素诱导多倍体的原理：秋水仙素与正在分裂的细胞接触后，可抑制微管的聚合过程，不能形成纺锤丝，使染色体无法分向两极，从而产生染色体加倍的核。
适宜浓度的秋水仙素溶液，能阻碍纺锤丝的形成，但对染色体结构无明显影响。
处理的细胞在一定时间内可恢复正常，重新进行分裂。
诱导方法：①浸渍法：可用溶液浸渍幼苗、新梢、插条、接穗、种子及球根类蔬菜、花卉等材料。
为避免蒸发，宜加盖，避光。
一般发芽种子处理数小时至3d或多至10d左右。
秋水仙碱能阻碍根系的发育，处理后要用清水洗净后再播种。
发芽种子的胚根，处理后往往受到抑制，发根较慢，为利于根的生长，可在药液中添加适当生长素。
处理插条、接穗一般1-2d。
处理幼苗时，为避免根系受害，可将盆钵架起来倒置，使茎端生长点浸入秋水仙碱溶液中。
②涂抹法把秋水仙碱按一定浓度配成乳剂，涂抹在幼苗或枝条的顶端，处理部位要适当遮盖，以减少蒸发和避免雨水冲洗。
③滴液法对较大植株的顶芽、腋芽处理时可采用此法。
常用的水溶液浓度为0.1%~0.4%，每日滴一至数次，反复处理数日，使溶液透过表皮渗入组织内部。
如溶液在上面停不住时，可将小片脱脂棉包裹幼芽，再滴加溶液，浸湿棉花。
④套罩法保留新梢的顶芽，除去顶芽下面的几片叶，套上一个防水的胶囊，内盛有含1%秋水仙碱的0.65%的琼脂，经24h即可去掉胶囊。
这种方法的优点是不需加甘油，可避免甘油引起药害。
⑤毛细管法将植株的顶芽、腋芽用脱脂棉或纱布包裹后，将脱脂棉与纱布的另一端浸在盛有秋水仙碱溶液的小瓶中，小瓶置于植株旁，利用毛细管吸水作用逐渐把芽浸透，此法一般多用于大植株上芽的处理。
实验五 植物多倍体的诱导及细胞学鉴定
实验五植物多倍体的诱导及细胞学鉴定一、实验目的（1）掌握人工诱导多倍体的方法和技术，观察多倍体的特点及染色体加倍后的细胞学表现。
（2）了解染色体数目变异的鉴定方法二、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目，但在特定的条件下，染色体的数目变异可分为整倍体变异和非整倍体变异，以体细胞中的染色体数（2n）为基础增减了个别染色体就是非整倍体变异，如单体2n-1、缺体2n-2（1）、三体2n+1、双三体2n+1+1、四体2n+2（1）等。
以染色体组或组内染色体基数（x）为基础成倍地增减，这是整倍体变异，如一倍体x、二倍体2x、三倍体3x四倍体4x等。
三倍体以上的生物体统称多倍体。
多倍体又可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，其增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。
异源多倍体是指增加的染色体组来自不同物种，一般是由不同种属间的杂交种通过染色体加倍而形成。
自然界有许多植物是多倍体，是变异发生的重要途径之一。
多倍体可自然发生，也可人工诱导。
人工诱导多倍体可以采用物理方法(如高温、低温和射线等处理)和化学方法(如秋水仙碱、植物激素等处理)。
其中，应用最广泛的是秋水仙碱处理。
秋水仙碱处理的有效质量浓度为0.1~4g/L，常用2g/L秋水仙碱溶液浸泡、涂抹或点滴等方式处理植物的分生组织。
不同植物材料的最适处理质量浓度和时间不同，需通过试验来确定。
多倍体的鉴定方法主要有细胞学鉴定和形态学鉴定。
细胞学鉴定是观测根尖、茎尖分生组织或花粉母细胞的染色体数目，是一种直接的鉴定方法；形态学鉴定是观测叶片气孔保卫细胞的大小及其叶绿体数目，花、果实、种子的形态，花粉粒的大小和姓等性状的变异，是一种间接的鉴定方法。
通常多倍体植物的气孔、花器、花粉种子，果实等明显变大，气孔数目减少而密度变稀，同源多倍体可形成部分畸形的不育花粉粒，育性有一定的降低。
三、实验材料洋葱（2n= 16）、小麦（ 2n= 42）、玉米（2n=40）、水稻（2n=24）、蚕豆（2n=12）等植物的种子均可作为实验材料。
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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。
2、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。
3、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。
4、染色
切取根尖分生组织区，用改良苯酚品红染色15 min。
5、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。
6、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。
四、实验结果
如图所示：
图1 图2
图3
可见染色体确实加倍，但图中并不像想象的那么理想，有的不恰好为32条，可能有这样的原因：1、染色体并未完全分散开，部分重叠位置不好标注。
2、制作过程中部分染色体丢失。
五、分析讨论
1、取材时，选择根部膨大程度高的取出固定，更易成功。
2、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。
3、用针柄轻敲盖片要遵循轻轻地慢慢地的原则。
4、由于此次实验完成一次的时间周期较短，当效果不理想时，可重复做几次。