實驗方法原理:植物染色體數目一般為二倍體(2n),但是在自然條件下和人工條件下可以誘發染色體數目的變異。染色體數目變異分為整倍性變異和非整倍性變異。整倍性變異有同源多倍體變異和異源多倍體變異。非整倍性變異有單體、缺體、三體、四體等。由于染色體數目的變異可以導致有絲分裂和減數分裂過程出現不正常的細胞學行為以及形態特征的變化。
人工誘導多倍體的方法很多。用秋水仙堿誘發多倍體是常用而且是最有效方法。秋水仙堿是從秋水仙(Colchium autumnale. L.)器官和種子的提煉出來的一種植物堿,其化學分子式為C22H25O6N,有劇毒。其作用是阻止分裂細胞形成紡錘絲,使復制了的染色體不能分向兩極,細胞也不能分裂成二個細胞,仍處于同一個細胞中,于是每個細胞內的染色體數目發生了加倍。成為多倍性細胞,進一步發育成多倍體植物。
多倍體誘變結果鑒定:
1、多倍體植物的個別部分如氣孔、花器、種子、果實等明顯增大,葉片肥厚,植株比二倍體高大,葉表皮組織氣孔明顯增大。
2、多倍體植物在減數分裂時,由于同源染色體聯會和分離不正常,導致育性降低。
3、經誘變的多倍體植物有絲分裂時,可以染色體數目成倍增加。
實驗材料:
實驗步驟:
1、材料準備
取蠶豆干種子或洋蔥鱗莖,經浸種催芽后,待根長1厘米左右時,吸干水分,將根部用0.1~0.2%秋水仙堿藥液浸沒,根尖朝下,20℃繼續催芽生長,一直浸到根尖明顯膨大時,(大約36~48小時),沖洗干凈取下根尖0.5厘米部位,經卡諾氏固定液固定0.5~1小時,然后70%酒精保存。
2、解離:
(1)取70%酒精保存的根尖,沖洗后置入1N的鹽酸中,室溫處理20分鐘,將酸沖洗干凈備用。
(2)取出經固定的備用根尖,切取具分生組織部分約1~2毫米,(去除根冠和伸長區細胞)置1NHCl中解離10分鐘。然后用蒸餾水洗盡材料上鹽酸,準備制片和染色
3、染色制片
取一枚經解離的蠶豆根尖,置載玻片正當中,兩片載玻片呈十字形對壓,然后揭開,在有材料的部位各滴上一小滴丙酸―鐵礬蘇木精染色,再用蓋玻片壓片。
4、鏡檢
觀察有絲分裂中期和早后期細胞,并進行染色體計數。