輻射對植物染色體的誘變作用實驗

實驗方法原理 物理射 線的電離輻射，具有非常短的波長以及相應的較大頻率，其穿透力很大，在空氣中γ-射線，射程可達幾百米，速度為30萬公里/秒。因此，對植物給予一定劑量的照射，很容易引起基因突變和染色體畸變，常見的有染色體粘著，著絲點區域斷裂，破壞紡錘絲形成，染色體或染色單體的斷裂等細胞學現象。可通過細胞分裂觀察到這種現象。

在實際工作中，選擇合適的劑量是很重要的。一般要求盡量減少對植物的生理損傷，提高遺傳方面的效應，以有效地選擇優良的變異類型和個體。

實驗材料 圓蔥大蒜

試劑、試劑盒 無水乙醇95%乙醇冰醋酸蒸餾水堿性品紅蘇木精秋水仙素飽和對二氯苯溶液 8－羥基喹啉鹽酸鐵礬水溶液醋酸洋紅染色液纖維素酶果膠酶混合液

儀器、耗材 顯微鏡恒溫箱冰箱水浴鍋分析天平剪子鑷子刀片載玻片蓋玻片濾紙量筒培養皿燒杯滴瓶酒精燈切片盒標簽多媒體系統

實驗步驟

一、實驗材料和實驗用品

1．材料：圓蔥、大蒜、。

用品：顯微鏡、恒溫箱、冰箱、水浴鍋、分析天平、剪子、鑷子、刀片、載玻片、蓋玻片、濾紙、量筒、培養皿、燒杯、滴瓶、酒精燈、切片盒、標簽等。多媒體系統（附顯微演示）。

2．藥品：無水乙醇、95%乙醇、冰醋酸、蒸餾水、堿性品紅、蘇木精、秋水仙素、飽和對二氯苯溶液、0.002mol/L 8－羥基喹啉、1mol/L鹽酸、4%鐵礬水溶液、2%醋酸洋紅染色液、2.5%纖維素酶和2.5%果膠酶混合液。

二、實驗內容和實驗步驟

1．處理和發根：將園蔥、大蒜鱗莖分別用1000倫琴、2000倫琴、3000倫琴處理。

處理后的園蔥置于盛清水的小燒杯口上，使根莖部與水接觸,或將圓蔥半埋于濕沙內。在20～25℃光照條件下培養2～3天，待根長1～2cm時，選健壯根自尖端約1cm處剪下備預處理用。處理后的大蒜瓣去皮，用細鐵絲串起放在盛水的培養皿內培養，其它要求同上。剪取根尖的時間以上午10時左右為好。

2．預處理：為了阻止紡錘體的活動，獲得更多的中期分裂相，使染色體縮短，便于染色體分散和計數，對根尖需進行預處理。如果只是為了觀察有絲分裂各期染色體動態，可以不進行預處理。預處理的方法有冰凍法和藥物法兩種。

（1）冰凍預處理：將根尖浸泡在蒸餾水中，置于1～4℃冰箱內或盛有冰塊的保溫瓶中冰凍24小時。這種方法對染色體無破壞作用，染色體縮短均勻，效果良好，簡便易行，各種作物都適用。

（2）藥物預處理：常用的藥物有0.05～0.2%秋水仙素溶液、飽和對二氯苯溶液、0.002mol/L 8－羥基喹啉等。預處理時，將根尖直接浸泡在藥液中，在適宜的溫度下處理一定的時間（實驗3）。這些藥物的作用能使染色體縮短變粗，便于對染色體的觀察。

3．固定或前低滲：為保持染色體的固有形態和結構，預處理后的根尖用蒸餾水沖洗兩次（約5分鐘）后要進行及時固定。固定液采用卡諾氏固定液，用無水酒精：冰醋酸＝3：1，或用95％ 乙醇代替無水乙醇。固定液要現配現用。固定20～24小時后即可進行觀察。如果需要長期保存，可先用70%酒精沖洗2次然后轉入70%酒精中保存。

4．解離：解離的方法有：

（1）將根尖用蒸餾水沖洗2次，然后放入已經在60℃水浴鍋中預熱的1mol/L鹽酸中。在60℃恒溫條件下處理10～15分鐘，當根尖透明呈米黃色時取出。

（2）將根尖置于95%酒精和濃鹽酸的等量混合液中處理2～10分鐘。或將根尖放在5ol/L鹽酸內處理5～10分鐘。

5．后低滲：將解離后的根尖放在蒸餾水中沖洗2～3次（約10分鐘），放入70%酒精中備用。

6．染色與壓片：染色與壓片的方法有以下幾種：

（1）醋酸洋紅染色法：取一根尖放在吸水紙上吸去多余的保存液，然后放在一張干凈的載玻片中央。用刀片將根尖分生組織切下，將其切成薄片（越薄越好），滴1滴2% 醋酸洋紅染色液，蓋上蓋玻片，進行壓片。壓片時用一手固定蓋玻片，另一手用鑷尖或解剖針柄輕敲蓋玻片，使材料潰散。用火輕烤載玻片背面，然后繼續輕敲，待材料呈云霧狀即可鏡檢。加熱的目的是使染色體充分染色和軟化，以及破壞細胞質的染色。如發現有較理想的分裂相，可再輕烤一下片子，然后在蓋玻片上蓋一張吸水紙，用大拇指用力壓片（不可使蓋玻片移動），然后鏡檢。

也可以采用十字交叉壓片法。即：取根尖放在吸水紙上吸去多余的保存液，然后放在干凈的載玻片中央。用刀片將分生組織切下，將其切成薄片。取另一張干凈的載玻片，呈十字形交叉蓋在放有材料的載玻片上。在載玻片上蓋一張吸水紙，并用大拇指壓片，使材料壓成一薄層。然后將兩載玻片分開，各滴加1滴染色液進行染色。稍停片刻后加上蓋玻片，在酒精燈上輕烤一下片子，一手固定蓋玻片，另一手用鉛筆橡皮頭對準材料輕輕敲打，使根尖細胞分散均勻。

（2）改良卡寶品紅染色壓片法：將根尖置于干凈的載玻片中央，切下根尖分生組織，將其切成薄片，滴一滴改良卡寶品紅染色液，蓋上蓋玻片壓片。。

（3）鐵礬蘇木精染色壓片法：先將根尖放入4%鐵礬水溶液中媒染2～4小時。然后流水沖洗20分鐘，再將根尖放入0.5%蘇木精染液中避光染色40～120分鐘，取出后放入蒸餾水中備用。其制片方法，取一染色后的根尖放在干凈載玻片的中央。用刀片將根尖分生組織切下，將其切成薄片（越薄越好），滴1滴45%冰醋酸，加蓋玻片，具體壓片方法同上。

7．鏡檢：壓好的片子先在低倍鏡下鏡檢，找到分裂細胞后轉換高倍鏡觀察。如果染色體分散較好，圖象清晰，繪出鏡下畸變染色體的染色體類型并計數。