一、实验目的1、了解染色体核型分析的原理及各项参数的意义。2、学习核型分析的方法。二、实验原理染色体在复制以后，纵向并列的两个染色单体，通过着丝粒联结在一起。着丝粒在染色体上的位置是固定的。由于着丝粒的位置不同，染色体分成相等或不相等的两臂，形成中间着丝粒、亚中间着丝粒、亚端部着丝粒和端部着丝粒等形态不同的染色体。此外，有的染色体还含有随体或次级痕。所有这些染色体的特异性构成了一个物种的染色体组型。三、实验材料及器材1、材料：同一物种分散性良好的分裂中期细胞的显微照片2、器材：镊子、剪刀、计算器、毫米尺、绘图纸等四、实验说明染色体核型分析通常包括以下指标：1、染色体数目：一般以体细胞染色体数目为准，至少统计5~10个个体、30个以上细胞的染色体数目为宜，在个体内出现不同数目时，则应如实记录其变异幅度和各种数目的细胞数或百分比，以众数大于85%者为该种类的染色体数目。2、染色体绝对长度：以微米（um）表示，可在显微镜下通过测微尺测量，也可在放大照片上进行（后者更常用），然后按下面公式计算：绝对长度(μm）=放大的染色体长度（mm)x1000放大倍数绝对长度值仅在某些情况下有价值，因为在染色体制片中，预处理时间、染色体浓缩程度、制片操作等都会影响绝对长度。所以，绝对长度值往往不稳定而相对长则是稳定的可比较数值。在核型分析中往往只采用相对长度。3、相对长度：均以百分数表示，即：9
9 一、实验目的 1、了解染色体核型分析的原理及各项参数的意义。 2、学习核型分析的方法。 二、实验原理 染色体在复制以后，纵向并列的两个染色单体，通过着丝粒联结在一起。着 丝粒在染色体上的位置是固定的。由于着丝粒的位置不同，染色体分成相等或不 相等的两臂，形成中间着丝粒、亚中间着丝粒、亚端部着丝粒和端部着丝粒等形 态不同的染色体。此外，有的染色体还含有随体或次级缢痕。所有这些染色体的 特异性构成了一个物种的染色体组型。 三、实验材料及器材 1、材料：同一物种分散性良好的分裂中期细胞的显微照片 2、器材：镊子、剪刀、计算器、毫米尺、绘图纸等 四、实验说明 染色体核型分析通常包括以下指标： 1、染色体数目：一般以体细胞染色体数目为准，至少统计 5~10 个个体、30 个以上细胞的染色体数目为宜，在个体内出现不同数目时，则应如实记录其变异 幅度和各种数目的细胞数或百分比，以众数大于 85%者为该种类的染色体数目。 2、染色体绝对长度：以微米（m）表示，可在显微镜下通过测微尺测量， 也可在放大照片上进行（后者更常用），然后按下面公式计算： 绝对长度（m）= 1000 mm 放大倍数 放大的染色体长度（ ） 绝对长度值仅在某些情况下有价值，因为在染色体制片中，预处理时间、染 色体浓缩程度、制片操作等都会影响绝对长度。所以，绝对长度值往往不稳定， 而相对长则是稳定的可比较数值。在核型分析中往往只采用相对长度。 3、相对长度：均以百分数表示，即：
每条染色体长度×100（精确到0.01)相对长度：单倍染色体长度4、染色体长度比：这是指核型中最长染色体与最短染色体的比值，即：最长染色体长度染色体长度比=(精确到0.01)最短染色体长度可简写为Lt/Ls。这一数值在核型分析中是衡量核型不对称程度的主要指标之一。5、臂比值：指长臂与短臂的长度比值，即：长臂（精确到0.01)臂比值=短臂6、着丝点位置：根据臂比值可将染色体分成以下几种类型（下表）。这一分类已被国内外广为采用。臂比值与着丝点位置的关系臂比值简写着丝点位置1.00正中部着丝点Mm中部着丝点区1.01~1.70近中部着丝点区1.71~3.00smst近端部着丝点区3.01~7.007.00以上t端部着丝点区T8端部着丝点7、副痕及随体：副缢痕的有无及位置，随体的有无、形状和大小都是重要的形态指标，也应仔细观察记载。带随体的染色体用SAT或“*”标记。五、实验方法和步骤1、将洗印好的显微摄影照片上的每条染色体进行随机编号。2、测定每一条染色体的长臂、短臂长度（单位：mm），自行制表。随体长度不计入染色体长度，但需标注带随体染色体的编号。3、计算每条染色体的长度（放大照片上的长度：mm）及臂比值。10
10 （精确到 ） 单倍染色体长度 每条染色体长度 相对长度 100 0.01 4、染色体长度比：这是指核型中最长染色体与最短染色体的比值，即： (精确到0.01) 最短染色体长度 最长染色体长度 染色体长度比 可简写为 Lt/Ls。这一数值在核型分析中是衡量核型不对称程度的主要指标 之一。 5、臂比值：指长臂与短臂的长度比值，即： （精确到 ） 短臂 长臂 臂比值 0.01 6、着丝点位置：根据臂比值可将染色体分成以下几种类型（下表）。这一分 类已被国内外广为采用。 臂比值与着丝点位置的关系 臂比值 着丝点位置 简写 1.00 正中部着丝点 M 1.01~1.70 中部着丝点区 m 1.71~3.00 近中部着丝点区 sm 3.01~7.00 近端部着丝点区 st 7.00 以上 端部着丝点区 t ∞ 端部着丝点 T 7、副缢痕及随体：副缢痕的有无及位置，随体的有无、形状和大小都是重 要的形态指标，也应仔细观察记载。带随体的染色体用 SAT 或“”标记。 五、实验方法和步骤 1、将洗印好的显微摄影照片上的每条染色体进行随机编号。 2、测定每一条染色体的长臂、短臂长度（单位：mm），自行制表。随体长度不 计入染色体长度，但需标注带随体染色体的编号。 3、计算每条染色体的长度（放大照片上的长度：mm）及臂比值
4、根据染色体长度和臂比值进行同源染色体配对。注意随体是一个重要参数，正常细胞中的某对同源染色体要么都带有随体，要么都不带随体。5、计算同源染色体中两条染色体长、短臂及总长的平均值，并把这些数据换算成相对长度（注意染色体组长度是指一个染色体组中全部染色体的长度），填入表中。6、根据长、短臂的相对长度计算臂比值，并根据臂比值确定该染色体的类型。7、根据照片上的编号及同源染色体配对情况，剪下染色体，按从长到短的顺序排列，一对一对的排列，短臂向上、长臂向下，各染色体的着丝点在同一条直线上，贴成完整的染色体组型图。如全长相等，则按短臂长度顺序排列，长者在前。性染色体和B染色体（额外染色体）二律排在最后。此外，因为高等植物中异源多倍体种类较多，进行核型分析时，也可能先根据系统发育的来源进行分组，然后各组按大小进行排列。六、实验作业和思考题1、完成染色体核型分析表。染色体核型分析数据表相对长度（%）臂比类型染色体编号备注长臂短臂全长12312、完成染色体核型图的排列。11
11 4、根据染色体长度和臂比值进行同源染色体配对。注意随体是一个重要参数， 正常细胞中的某对同源染色体要么都带有随体，要么都不带随体。 5、计算同源染色体中两条染色体长、短臂及总长的平均值，并把这些数据换算 成相对长度（注意染色体组长度是指一个染色体组中全部染色体的长度），填入 表中。 6、根据长、短臂的相对长度计算臂比值，并根据臂比值确定该染色体的类型。 7、根据照片上的编号及同源染色体配对情况，剪下染色体，按从长到短的顺序 排列，一对一对的排列，短臂向上、长臂向下，各染色体的着丝点在同一条直线 上，贴成完整的染色体组型图。如全长相等，则按短臂长度顺序排列，长者在前。 性染色体和 B 染色体（额外染色体）一律排在最后。此外，因为高等植物中异 源多倍体种类较多，进行核型分析时，也可能先根据系统发育的来源进行分组， 然后各组按大小进行排列。 六、实验作业和思考题 1、完成染色体核型分析表。 染色体核型分析数据表 染色体编号 相对长度（%） 臂比 类型 备注 长臂 短臂 全长 1 2 3 . . . . n 2、完成染色体核型图的排列
实验四植物多倍体诱导及鉴定在自然界中多倍体植物是普遍存在的。多倍体植物与二倍体相比，在生理上有更强的适应性，在遗传上有较大的可塑性，使得育种学家热衷于多倍体育种的研究。目前诱导多倍体育种在农作物、果树、蔬菜、花卉等品种的选择和种质资源建立等领域取得了良好的效果。一、实验目的1、了解人工诱导植物多倍体的原理、方法及其在植物育种上的意义。2、鉴别诱导后染色体数目的变化。二、实验原理多倍化是植物新物种形成的重要途径，也是进行物种间遗传转移的重要手段和桥梁。在诱发多倍体的方法中，以应用化学药剂更为有效，如秋水仙素、萘嵌戊烷、异生长素、富民农等，都可诱发多倍体。其中秋水仙素效果最好，使用最为广泛。秋水仙素是由百合科植物秋水仙的种子及器官中提炼出来的一种生物碱，化学分子式为C22H25NO6，因有剧毒，因此在使用时要特别注意，切勿使药液进入眼内或口中。秋水仙素诱导作用在于阻止有丝分裂细胞纺锤丝的形成，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，这样纵裂为二的染色体不能向两极分开，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，以后则产生多倍体植株。随着植物染色体倍性的变化，其形态和特性也会发生相应的变化。与二倍体相比，多倍体植株常表现叶片宽厚、表面粗糙、叶柄粗短、茎粗枝少、气孔数目减少、保卫细胞变大、叶绿素增加、花瓣较多、花色浓艳，花粉量减少、花粉粒增大、花粉育性降低、开花和结实期延迟等。因此，除准确地进行花粉母细胞或根尖分生组织细胞的染色体计数外，也可根据形态特征和生长特性对多倍体进行间接的鉴定。12
12 实验四 植物多倍体诱导及鉴定 在自然界中多倍体植物是普遍存在的。多倍体植物与二倍体相比，在生理上 有更强的适应性，在遗传上有较大的可塑性，使得育种学家热衷于多倍体育种的 研究。目前诱导多倍体育种在农作物、果树、蔬菜、花卉等品种的选择和种质资 源建立等领域取得了良好的效果。 一、实验目的 1、了解人工诱导植物多倍体的原理、方法及其在植物育种上的意义。 2、鉴别诱导后染色体数目的变化。 二、实验原理 多倍化是植物新物种形成的重要途径，也是进行物种间遗传转移的重要手段 和桥梁。在诱发多倍体的方法中，以应用化学药剂更为有效，如秋水仙素、萘嵌 戊烷、异生长素、富民农等，都可诱发多倍体。其中秋水仙素效果最好，使用最 为广泛。秋水仙素是由百合科植物秋水仙的种子及器官中提炼出来的一种生物 碱，化学分子式为 C22H25NO6，因有剧毒，因此在使用时要特别注意，切勿使药 液进入眼内或口中。秋水仙素诱导作用在于阻止有丝分裂细胞纺锤丝的形成，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，这样纵裂为二的染色体不能向两极分开，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， 以后则产生多倍体植株。 随着植物染色体倍性的变化，其形态和特性也会发生相应的变化。与二倍体 相比，多倍体植株常表现叶片宽厚、表面粗糙、叶柄粗短、茎粗枝少、气孔数目 减少、保卫细胞变大、叶绿素增加、花瓣较多、花色浓艳，花粉量减少、花粉粒 增大、花粉育性降低、开花和结实期延迟等。因此，除准确地进行花粉母细胞或 根尖分生组织细胞的染色体计数外，也可根据形态特征和生长特性对多倍体进行 间接的鉴定
三、实验材料、器材和试剂1、材料：玉米、大豆、洋葱鳞茎、大蒜、杨树枝条、植物组织培养材料等2、器材：显微镜、电子天平、镜台测微尺、目镜测微尺、目镜测微网、镊子、刀片、游标卡尺、载玻片、盖玻片、培养皿、量筒、烧杯、容量瓶、滴管等3、试剂：秋水仙素、酒精、蒸馏水、卡诺固定液、卡宝品红染液等四、实验方法和步骤1、多倍体的诱导秋水仙素处理方法有：浸渍法、滴液法、涂抹法、离体法等。可根据处理的组织器官采用其中的一种。（1）浸渍法：可浸渍幼苗、新梢、腋芽、插条、接穗、种子等。对种子进行处理时，先用清水浸种，使种子处于萌动状态。然后用0.1%~0.5%的秋水仙素溶液浸泡种子，一般处理24h左右，浸泡后用清水洗净，略阴干后播种，为了促进生根，可在处理液中加入适量的生长素。(2）滴液法：对幼苗进行处理，待子叶展开时，将0.1%~0.5%的秋水仙素溶液滴在生长点上，每天早中晚各滴一次，连续处理2~3d。为使药液不会很快蒸发，提高处理效果，可在幼苗生长点处放一脱脂棉球，将秋水仙素溶液滴在棉球上。如天气干燥、蒸发快，中途可滴加蒸馏水保持药液浓度。处理结束后，用清水冲洗数次，将植株上残存药液充分洗净。（3）涂抹法：用羊毛脂、琼脂或甘油将秋水仙素按一定浓度配成乳剂，涂抹在幼苗或枝条的顶端，处理时间24~48h。处理部位要适当遮盖，以减少蒸发和避免雨水淋洗。（4）离体法：在组织培养过程中，将适量的秋水仙素加入培养基，经短期培养后，再转入无秋水仙素的培养基中继续培养，便可获得多倍体。此法诱变率高易得到同质纯合的多倍体。2、多倍体的鉴定（1）间接鉴定法：常采用的鉴定方法有3种。①外部形态鉴定：观察四倍体与二倍体幼苗，从叶片厚度、颜色深浅、植13
13 三、实验材料、器材和试剂 1、材料：玉米、大豆、洋葱鳞茎、大蒜、杨树枝条、植物组织培养材料等 2、器材：显微镜、电子天平、镜台测微尺、目镜测微尺、目镜测微网、镊子、 刀片、游标卡尺、载玻片、盖玻片、培养皿、量筒、烧杯、容量瓶、滴管等 3、试剂：秋水仙素、酒精、蒸馏水、卡诺固定液、卡宝品红染液等 四、实验方法和步骤 1、多倍体的诱导 秋水仙素处理方法有：浸渍法、滴液法、涂抹法、离体法等。可根据处理的 组织器官采用其中的一种。 (1) 浸渍法：可浸渍幼苗、新梢、腋芽、插条、接穗、种子等。对种子进行 处理时，先用清水浸种，使种子处于萌动状态。然后用 0.1%~0.5%的秋水仙素溶 液浸泡种子，一般处理 24h 左右，浸泡后用清水洗净，略阴干后播种，为了促 进生根，可在处理液中加入适量的生长素。 (2) 滴液法：对幼苗进行处理，待子叶展开时，将 0.1%~0.5%的秋水仙素溶 液滴在生长点上，每天早中晚各滴一次，连续处理 2~3d。为使药液不会很快蒸 发，提高处理效果，可在幼苗生长点处放一脱脂棉球，将秋水仙素溶液滴在棉球 上。如天气干燥、蒸发快，中途可滴加蒸馏水保持药液浓度。处理结束后，用清 水冲洗数次，将植株上残存药液充分洗净。 (3) 涂抹法：用羊毛脂、琼脂或甘油将秋水仙素按一定浓度配成乳剂，涂抹 在幼苗或枝条的顶端，处理时间 24~48h。处理部位要适当遮盖，以减少蒸发和 避免雨水淋洗。 (4) 离体法：在组织培养过程中，将适量的秋水仙素加入培养基，经短期培 养后，再转入无秋水仙素的培养基中继续培养，便可获得多倍体。此法诱变率高， 易得到同质纯合的多倍体。 2、多倍体的鉴定 (1) 间接鉴定法：常采用的鉴定方法有 3 种。 ① 外部形态鉴定：观察四倍体与二倍体幼苗，从叶片厚度、颜色深浅、植