實(shí)驗(yàn)植物染色體綜合分析第1頁(yè)/共17頁(yè)2023/3/31一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)并掌握根尖處理、染色、壓片及制片觀察的方法。2.觀察有絲分裂各時(shí)期染色體的形態(tài)變化，了解有絲分裂全過(guò)程。3.觀察分析植物細(xì)胞有絲分裂中期染色體的長(zhǎng)短、臂比和隨體等形態(tài)特征；學(xué)習(xí)染色體組型分析的方法。

實(shí)驗(yàn)二植物染色體組型分析第2頁(yè)/共17頁(yè)二、實(shí)驗(yàn)原理植物根尖有分裂高峰時(shí)間，把根尖固定，染色和壓片，再置放在顯微鏡下觀察，可以看到大量處于有絲分裂各時(shí)期的細(xì)胞和染色體。各種生物染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目都是相對(duì)穩(wěn)定的。每一細(xì)胞內(nèi)特定的染色體組成叫染色體組型。染色體組型分析就是研究一個(gè)物種細(xì)胞核內(nèi)染色體的數(shù)目及各種染色體的形態(tài)特征，如對(duì)染色體的長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、臂比、隨體有無(wú)等觀測(cè)，從而描述和闡明該生物的染色體組成，為細(xì)胞遺傳學(xué)、分類學(xué)和進(jìn)化遺傳學(xué)等研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。2023/3/31第3頁(yè)/共17頁(yè)三、實(shí)驗(yàn)材料和藥品1.材料：洋蔥（Aillumcepa）的鱗莖，黑麥（Secalecereale），蠶豆（Viciafaba）的種子，2.用具：載玻片，蓋玻片，50ml燒杯，溫度計(jì)，恒溫水浴鍋，試劑瓶，鑷子，解剖針，吸水紙，剪刀，繪圖紙，膠水等。3.藥品：Carnoy固定液，70％酒精，1mol/L鹽酸，0.002~0.004mol/L8-羥基喹啉，飽和對(duì)二氯苯水溶液，0.05-0.2%秋水仙素，石碳酸品紅染色液。第4頁(yè)/共17頁(yè)四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟（一）植物有絲分裂1、材料處理將黑麥或蠶豆種子用60℃的水浸泡12h后，換入20~30℃的水浸泡12h；置于23-25℃下發(fā)根（每日換水1次），待根長(zhǎng)到1.5-2.0cm左右時(shí)備用。將洋蔥鱗莖置于盛有清水的小燒杯口上發(fā)根，待根長(zhǎng)到1.5-2.0cm左右時(shí)備用在分裂高峰期前，剪下根尖，用0.004mol/L8-羥基喹啉，或?qū)Χ缺斤柡退芤?，?.02％秋水仙素溶液中，預(yù)處理3—4h；或放入冰箱(0—4℃)中預(yù)處理24h。第5頁(yè)/共17頁(yè)（一）植物有絲分裂2、材料固定經(jīng)過(guò)前處理的根尖，再放到Carnoy液中固定24h以內(nèi)。固定材料可以轉(zhuǎn)入70％酒精中，在4℃冰箱中保存，保存時(shí)間最好不超過(guò)2個(gè)月。3、材料解離方法：從固定液中取出根尖，用蒸餾水漂洗，再放到：①1mol/LHCl中，在60℃水浴中恒溫解離8—10min；②用95％的酒精∶濃鹽酸＝1∶1的溶液處理8—10min；倒去解離液，用蒸餾水沖洗2~3次，使材料呈白色微透明，再置于蒸餾水中5min。2023/3/31第6頁(yè)/共17頁(yè)（一）植物有絲分裂5.制壓切取根尖分生組織放在清潔的載玻片，剝?nèi)》稚M織，滴加1-2滴苯酚品紅染液，染色8～12min后加上蓋玻片，覆以吸水紙壓片，45%醋酸分色。6．鏡檢觀察在低倍鏡下尋找到處于減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞，轉(zhuǎn)換至高倍鏡下仔細(xì)觀察，鑒別各分裂時(shí)期，觀察減數(shù)分裂各時(shí)期細(xì)胞特征與染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、數(shù)目及行為變化。2023/3/31第7頁(yè)/共17頁(yè)（二）核型分析1、染色體數(shù)目統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)30個(gè)染色體分散良好的細(xì)胞，而且85%以上的細(xì)胞具有相同染色體數(shù)時(shí),確定該植物染色體數(shù)目。2、顯微照相選取5個(gè)分裂中期細(xì)胞進(jìn)行顯微照相。要求染色體分散良好，著色鮮明，形態(tài)清晰。符合要求的細(xì)胞在400×倍下進(jìn)行顯微照相，制成染色體照片。在顯微照相的同時(shí)，對(duì)鏡臺(tái)測(cè)微尺進(jìn)行同樣倍數(shù)拍攝，制成照片，然后根據(jù)照片上的實(shí)際長(zhǎng)度，計(jì)算放大倍數(shù)。2023/3/31第8頁(yè)/共17頁(yè)（二）核型分析3、測(cè)量：依次測(cè)量放大照片各染色體長(zhǎng)臂和短臂的長(zhǎng)度（隨體是否計(jì)入臂長(zhǎng)須注明）。根據(jù)測(cè)量、記錄染色體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算：絕對(duì)長(zhǎng)度（μm）=放大的染色體長(zhǎng)度÷放大倍數(shù)染色體組總長(zhǎng)度=該細(xì)胞單倍體全部染色體長(zhǎng)度（包括性染色體）之和相對(duì)長(zhǎng)度（%）=每個(gè)染色體長(zhǎng)度÷染色體組總長(zhǎng)度×100臂比=長(zhǎng)臂長(zhǎng)度÷短臂長(zhǎng)度著絲粒指數(shù)（%）=短臂÷該染色體長(zhǎng)度×1002023/3/31第9頁(yè)/共17頁(yè)（二）核型分析4、配對(duì)：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，即染色體相對(duì)長(zhǎng)度、臂比率、著絲粒指數(shù)、次縊痕的有無(wú)及位置、隨體的形狀和大小等進(jìn)行同源染色體的剪貼配對(duì)。5、排列：⑴染色體對(duì)從大到小依次排列；等長(zhǎng)染色體對(duì)，短臂長(zhǎng)的在前；具隨體染色體、性染色體可單獨(dú)排在最后。⑵異源的染色體要分別排列（如小麥的A、B、D染色體組）2023/3/31第10頁(yè)/共17頁(yè)（二）核型分析6、剪貼：把上述已經(jīng)排列的同源染色體按先后順序粘貼在繪圖紙上。粘貼時(shí)，短臂向上、長(zhǎng)臂向下，各染色體的著絲粒排在一條直線上。所得組型圖。7、分類：臂比是反應(yīng)著絲點(diǎn)在染色體上的位置。根據(jù)此可確定染色體所屬的形態(tài)類型。染色體形態(tài)類型：臂比（長(zhǎng)臂/短臂）形態(tài)類型。1～1.7為中著絲粒染色體(M)；1.71～3.0為近中著絲粒染色體(SM)；3.01～7.0為近端著絲粒染色體(ST)；＞7.01為端著絲粒染色體；SAT隨體染色體(T)。2023/3/31第11頁(yè)/共17頁(yè)（二）核型分析8、填表：將上述結(jié)果整理成“染色體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)表”2023/3/31染色體序號(hào)絕對(duì)長(zhǎng)度（um）相對(duì)長(zhǎng)度%臂比（長(zhǎng)/短）染色體類型117.523.91.26M215.521.11.21M314.2418.91.59M(SAT)413.518.42.375SM513177.91.67M總長(zhǎng)度：73.75um(單倍的染色體實(shí)際總長(zhǎng))平均相對(duì)長(zhǎng)度：20第12頁(yè)/共17頁(yè)圖3蠶豆核型模式圖圖1蠶豆染色體照片（1000×）圖2蠶豆核型圖第13頁(yè)/共17頁(yè)9、綜合描述⑴計(jì)數(shù)體細(xì)胞染色體數(shù)目：統(tǒng)計(jì)細(xì)胞數(shù)≥30，85%具有恒定一致的數(shù)目；⑵以分裂中期、高質(zhì)量的體細(xì)胞染色體圖像作為形態(tài)描述，以5個(gè)以上的細(xì)胞染色體，測(cè)其平均值。⑶核不對(duì)稱系數(shù)(Ask)＝長(zhǎng)臂總長(zhǎng)÷全組染色體總長(zhǎng)×100%。⑷染色體的長(zhǎng)短：按Kuo等的方法，以染色體相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)（I.R.L）組成劃分染色體的長(zhǎng)短，即I.R.L≥1.26為長(zhǎng)染色體（L）；1.01≤I.R.L≤1.25為中長(zhǎng)染色體（M2）；0.76≤I.R.L≤1.00為中短染色體（M1）；I.R.L﹤0.76為短染色體（S）。2n=24=8L+2M2+10M1+4S。相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)（I.R.L）=每條染色體的相對(duì)長(zhǎng)度÷染色體的平均相對(duì)長(zhǎng)度。第14頁(yè)/共17頁(yè)⑹染色體組型的公式：芍藥2n=2x=10=8M(2Sat)+2SM=6M+2SAT+2SM⑺染色體組型模式圖：根據(jù)各染色體的相對(duì)長(zhǎng)度平均值繪制一坐標(biāo)圖。橫軸上標(biāo)明各染色體序號(hào)，每一染色體與其序號(hào)相對(duì)應(yīng)，縱軸表示相對(duì)長(zhǎng)度值(％)，零點(diǎn)繪在縱軸的中部，并與各染色體的著絲點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。此即為該細(xì)胞的染色體組型模式圖。第15頁(yè)/共17頁(yè)⑸染色體組型分類（Stebbins(1971)核型分類表）

染色體長(zhǎng)度比臂比值＞2的染色體的百分比0.000.01-0.500.51