植物显微技术大总结绝版

一、名词解释1、 染色体核型：指细胞染色体在光学显微镜下所有可测定的表型特征的总称。2、 染色体带型：借助细胞学的特殊处理程序，使染色体显现出深浅不同的染色带。染色体的数目、部位、宽窄和着色深浅均有相对稳定性，所以每一条染色体都有固定的分带模式，即染色体带型。3、 核仁形成区（NOR）:即核仁组成区或核仁组织者，是细胞中某一对或几对染色体上负责组织核仁的区域，含有指导rRNA合成的基因。4、 染色体基数：在系统发育范畴内，在整倍多倍体系列的属中，包含染色体数目最少的种的配子体染色体数目为该属的染色体基数。5、 细胞周期：增殖细胞的细胞周期是处于母细胞分裂后形成的细胞到下一次再分裂形成两个子细胞之间的时期。包含G1期，S期，G2期，M期四个阶段。6、 随体（SAT）：指在染色体的一端由微细的纤维结构连接起来的球形或椭圆形的染色颗粒7、 B染色体：B染色体又称副染色体、超数染色体或额外染色体。在一组基本染色体外，所含的多余染色体或染色体断片称为B染色体，它们的数目和大小变化很多。8、 A染色体：指真核细胞染色体组的任何正常染色体，包括常染色体和性染色体，它是相对于额外染色体一B染色体而言的。A染色体在遗传上是重要的，对个体的正常生活和繁殖是必需的。其数目的增减和结构的变化对机体会造成严重的后果。9、 端粒：是线状染色体末端的DNA重复序列，是真核染色体两臂末端由特定的DNA重复序列构成的结构，使正常染色体端部间不发生融合，保证每条染色体的完整性。10、 Ag-NOR技术:银染法。原理是由于转录的rDNA部分有丰富的酸性蛋白，它们具有S-H键和S-S键，容易将Ag+还原为Ag的颗粒，从而在活性的核仁形成区镀上银，呈现为黑色的区域。分带技术：可以显示染色体内部结构分化的技术。核型：体细胞染色体在光学显微镜下所有可测定的表型特征的总称。混倍体：不同个体和不同细胞的染色体数目变异幅度较大，出现整倍和非整倍细胞的一系列变异，此为混倍体。联会复合体（synaptonemalcomplex,SC）是减数分裂偶线期两条同源染色体之间形成的一种结构，主要由侧生组分、中间区和连接侧生组分与中间区的SC纤维组成，它与染色体的配对，交换和分离密切相关。植物染色体分带类型：吉姆萨Giemsa带（分为C、N、G带）和荧光分带（分为Q、H、D、R、AO带）基数（x）及倍性（n）：x表示个体发育，n表示配子体世代核型表述：核型图、模式图、核型公式如：芍药2n=2x=10=6m+2sm+2st(SAT)多倍体:个体恒定的均含有多倍体细胞时，称为多倍体。单倍体：体细胞染色体数等于本物种配子染色体数的个体。单价体:减数分裂时因没有同源染色体而不能联会的单条染色体。二价体：在减数分裂中联会结果是没对同源染色体形成一个二价体小染色体:是指其长度约在2微米以下而又不易分辨着丝点的染色体。早期认为，染色体经碱(NaOH,Ba(OH)2)或酸HCL处理，可以使DNA分子的双拆开，叫做“变性〃。以后在SSC盐溶液中温育，使单链的DNA分子又重新形成H键，恢复原来的双键结构，叫做“复性〃。染色体常规压片：是指显示染色体的一般形态和结构的技术。解离酶:是一个应用较广泛的方法，是去壁低渗法制片的主要方法也可以用于压片法。一般用两种酶:一种是果胶酶，分解细胞之间的中层，使组织中的细胞分离；一种是纤维素酶，分解细胞壁，便于染色体自由散开。植物染色体的实际长度(绝对长度)指经低温或药物处理后的分裂中期染色体变异于1~30um.模式核型：从多数细胞分析所得的平均核型，它具有代表一个物种或一个品种或一个居群的植物的核型。球2n=20二、目前国内外常用的植物染色体技术可分为哪两种？他们的优缺点?异同？目前国内外常用的制片技术可分为两种，即压片法和去壁低渗法。优缺点比较：压片法和趋避低渗法各有优缺点，前者操作快速简便，节省材料，后者操作稍繁且需酶制剂，但染色体易于展开而不易于导致染色体变形，尤其对一些含有较多成熟细胞的组织，如芽、愈伤组织等，其制片效果明显优于压片法。压片法的流程：取材根尖、茎尖、幼叶及愈伤组织等。在植物染色体的研究中，根尖分生组织为最主要的材料。预处理用化学的或物理的方法对材料进行预先处理，阻止或破坏纺锤体形成，另一个作用是导致染色体高度浓缩，利于分散。固定用卡诺氏固定液固定2到24小时。解离将固定后的材料置于在预热60摄氏度的1N盐酸中。染色染色剂有洋红，卡宝品红等。压片去壁低渗火焰干燥技术，分两种方法。悬液法：取材一一预处理一一前低渗一一酶解离一一后低渗一一制细胞悬液一一固定、滴片一一火焰干燥一一Giemsa染色一一镜检；涂片法：取材一一预处理一一前低渗——酶解离——后低渗 固定、涂片火焰干燥Giemsa染色——镜检。异同相同点：材料的基础条件是相同的不同点：使染色体分散所采用的方法不同，压片法是以人工外加机械压力而使染色体分散；去壁低渗火焰干燥法是以酶解细胞壁，以低渗液使细胞膜吸胀和火焰干燥及水表面张力而使染色体自行展开。三、 植物染色体核型分析的意义，染色体核型分析的表述格式。意义：（1）是植物分类的依据，根据染色体的数目和形态学证据的引入，大大促进了系统与植物学研究的深入和发展，尤其在科以下等级的分类中发挥了重要作用；（2）探讨物种的起源。利用一些表型性状来表示。因此所得结果往往不一定能反应遗传上的差异，有效解释自然群体的遗传变异大小、种间关系系统发育等众多问题。（3）了解植物遗传和形态变异。染色体不仅是基因的载体，而且是直接参与进化的有效的组织集团，进化能够对核型的单位染色体进行选择。因此物种分化和进化研究的出发点就是种群间和种群内个体可遗传的变异。表述格式：（1）染色体编号。利用染色体的数目，规则是按染色体相对长度，由长至短序列排列，如相等，则按断臂长度排列，长者在前，短者在后。（2）参数表：①染色体序号②染色体长度③臂比值④染色体类型或着丝点位置。（3）模式照片。（4）核型公式。（5）核型模式图。（6）核型公式如芍药为2n=2x=10=6m+2sm+2st（SAT）。（7）核型分析比较：①染色体数目②随体数目③相对长度④最长与最短染色体长度。（8）带型：Giemsa带（C带，G带，N带）和荧光分带（Q带、H带、AO带）。四、 Ag-NOR技术在细胞遗传学研究中的应用染色体端部NOR：真核生物中至少有一对染色体具有NOR，Ag-NOR染色法可作为NOR定性和定位的优良方法。李懋学等提出将小形而多呈圆球状的随体改称为端部NOR，对于正确理解NOR数目、形态和行为具有重要生物学意义。NOR的数目、位置和变异：NOR的数目与位置具有种的特异性。Ag-NOR染色技术定位、定性准确，特异性和重现性优于其他染色方法。NOR在种间杂种中的竞争：NOR的数目多少与植物种间的倍性高低没有相关性。在种内，同源多倍化后，NOR的数目也加倍，呈正相关。但在种间杂种或异源多倍体中，则会出现两种情况：一种是杂种的NOR数目等于两个亲本NOR数目之和；更多情况则与两个亲本NOR数目不相符。核仁周期的研究：研究表明，核仁物质在分裂前期解体后，分布或包埋在染色体中，而不是分散在细胞质中，至末期开始在染色体上出现核仁体并由NOR组成新的核仁。联会复合体（SC）的研究：在银染、核型分析、SC结构变异、联会的启动方式以及联会异常等方面有重要研究意义。染色体轴心的研究：“轴心模型”认为染色体内存在一中心轴，其成分可能是蛋白质。核基质网络结构：植物细胞核与动物细胞核一样，存在一种纤维状的非染色质的网络结构，其主要成分是蛋白质。Ag-NOR快速染色法：1.低渗制片法：50%硝酸银溶液、1滴明胶（克粉状明胶溶于100毫升无离子水中，再加1毫升甲酸）一40—45摄氏度温育6-8分钟一水洗一加5%硫代硫酸钠常规片冰冻一用刀片去除原玻片一50%硝酸银溶液、1滴明胶一盖新盖片一温育.结果染色体呈黄色，NOR呈褐色。五、简答植物组织器官中主要制片方法有哪些？石蜡切片在植物学的研究中主要有哪些应用？方法：1、根尖切片：A取材和固定B脱水、透明和包埋C切片D贴片E染色和封片2、 茎的切片：A取材和固定B脱水、透明和浸蜡C切片D贴片及干燥E染色3、 子房横切片：A取材和固定B染色C脱水、透明和包埋D切片E贴片F衬染4、 种子切片：A取材与固定B脱水包埋C切片D贴片E干燥F染色应用：1、在教学科研中的应用。2、在农业实践中的应用。3、在生物研究制片方面的应用。4、在封存微小物体方面的应用。5、在生物制片方面的应用。植物染色体的分带方法分带的类型：1Giemsa带①c带，显示组成型异染色质，一般不改变其性质，通常存在于NOR、着丝粒、端粒等。②G带，反映的遗传信息比较多。2荧光分带， Q带、H带、D带、R带。显带机制：c带：①结构以染色质变性迟而复性快，早复性的异染色质便为Giemsa深染而显色。②与DNA的含量和浓缩程度有关。G带，染色体中具有染色粒结构，这种结构在G显带过程中引起异染色质的某种重排而被夸大，同时，可能是有某些非带区DNA被消化或提取，或者由变性的非组蛋白所覆盖，或两者同时存在，然后通过Giemsa染料在可作用的DNA侧面堆积，而显示带纹。植物染色体核型分析核型分析的四个不同层次内容：1染色体的数目，包括基数、多倍体、非多倍体、B—染色体和性染色体等。2染色体的形态，包括染色体的绝对大小和相对大小，着丝点和次缢痕以及随体的数目和位置等。3染色体的'解剖学'特征是指一般光学显微镜下可观察到的染色体内部结构特征，即主要指的是分带特征。4分子特征，DNA的数量和质量，质量指DNA中重复和非重复序列的比例。B一染色体的特点：1一般小于常染色体，大者约相当于染色体中最小成员的约一半大小，小者仅有一个小随体大小。2在同一个体中数目比较恒定，具中部和端部着丝粒，易于与染色体断裂所产生的各种片断相区别。380%出现在二倍体植物中。核型的表述格式：1核型分析参数表。染色体的序号统称用阿拉伯数字表示。染色体长度：绝对长度（um）和相对长度（%）2模式照片。每种材料附一张质量较高的分裂中期染色体的完整照片，并直接在照片上标出一个以微米为长度单位的标尺。3核型图。一般将与模式照片同一细胞的染色体逐个减下，参照染色体长度核臂比值，进行同源染色体“配对”，然后按表格中的染色体序号顺序排列于模式照片的下方或右方，并在每队染色体下方标上序号。4模式核型图。以上述核型分析表中所列各染色体的长度平均值绘制，二者应完全相符。5染色体编号核型公式，即核型分析结果，如芍药：2n=2x=10=6m+2sm+2st（SAT）植物组织器官制片的方法和原理方法：1选材。材料三性：代表性，典型性，特异性2杀死，固定和保存。杀死：指一种或多种化学药品很迅速的终结生物组织的生命而言。固定：在杀死的基础上，把组织或细胞按生活的状态固定下来，使在以后纸片的任何过程中不发生变化。保存：材料经杀死，固定处理后，需要把组织或细胞的结构在较长的时间内保存下来。3冲洗和脱水，酒精是最好的脱水剂。30%酒精一50%酒精一60%酒精一70%酒精一85%酒精一95%酒精一纯酒精一纯酒精，各级1h，纯酒精2h4透明，二甲苯是最好的透明剂。1/2纯酒精+1/2二甲苯一二甲苯―二甲苯，各级2h5浸透和包埋6切片7粘片8染色，番红和固绿对染。几种药剂配方IGiemsa商品：Giemsa干粉1g；甘油（分析纯）66ml；甲醇（分析纯）66ml2FAA（甲醛一醋酸一酒精）固定液：50%或70%酒精90ml；冰醋酸5ml；甲醛5ml3番红：用50%酒精溶解1%番红4固绿：0.5%的固绿溶于95%乙醇5Haupt（郝伯特）粘贴剂：明胶1g；蒸馏水100ml；甘油15ml；石炭酸（结晶）2g植物组织器官切片中主要包括那些方法？（1）徒手切片法。优点：能及时观察到生活组织的结构，制作商不需特殊设备且节省时间。缺点：对于微小、柔软、水分过多、肉质以及坚硬的材料等不易切取，业不能制成连续切片，此外也难于切成完整和厚薄一致的切片。（2）滑动切片法。优点：能使切片厚薄均匀，而且也能切取完整的切片。缺点：对于十分坚硬的材料如木材等有时不能成功（3）蒸汽切片法（4）冷冻切片法。优点：对于水分多且易收缩的材料很适合，还可以保存材料内的脂肪、橡胶等物质。（5）石蜡切片法染色剂及染色方法（1）铁-乙酸洋红（2）卡宝品红这是目前在国外应用最为广泛的一种优良的核和染色体的染色剂。它具有乙酸洋红的染色简便、快速的特点，又具有孚尔根反应的分色清晰的优点。其配制方法如下：①原液A（此液可以无限期地保存）②原液B（此液不稳定，限2周内使用）③原液C④染色液（3）孚尔根染色法1石蜡制片的步骤（植物组织器官制片方法）：选材（材料三性一代表性，典型性，特异性），杀死，固定和保存（常用FAA（甲醛-醋酸-酒精）固定液），冲洗和脱水（脱水剂■不同浓度酒精30%开始至纯酒精（材料在70%的酒精可隔夜）），透明（透明剂-二甲苯（从纯酒精过度到二甲苯）），浸蜡和包埋，切片，粘片（粘片剂Haupt粘贴剂），染色，封固。2.染色体压片流程：取材，预处理，固定（卡诺固定液），解离（HCL），染色（卡宝），压片，封片23.基数（x）及倍性（n）：x代表个体发育的范畴，n表示配子体世代（代表系统发育的范畴）核型表述：核型图，模式图，核型公式如芍药2n=2x=10=6m+2sm+2st（SAT）核型分析参数表中的*表示包括随体长度。2固定剂的种类有：酒精，甲醛，冰醋酸，铭酸，苦味酸，娥酸，重铭酸钾，氧化汞，碘分带类型:荧光分带（包括Q带、H带、AO带等）和Giemsa分带（包括C带、N带、G带等）分带处理:能显示植物C-带的技术流程应用较多的是BSG流程,HSG流程,ASG流程和HCL-NaOH流程。Giemsa染色:①Giemsa粉剂的配法是Giemsa干粉1g甘油（分析纯）66ml甲醇（分析纯）66ml②其他用以稀释Giemsa的盐溶液诱导显带效果里的PH值:常用的PH值为6.8〜7.2。一般用BSG流程处理的制片用PH值6.8,用HSG流程的用PH值7.2，而用胰酶法的则用PH值7.0〜7.2。显示G带的流程:①胰酶-Giemsa显带流程②尿素-Giemsa显带流程③ADM-胰酶和ADM-高锰酸钾显带。显示C带的流程:BSHG显带流程荧光分带的染色方法:Q-带；H-带；D-带；R-带；ADM+DAPI分带；快速的Q-带染色技8.鉴别B-染色体的前提条件：80%出现在二倍体中9.取材时常用作观察染色体的适宜的材料：植物的顶端分生组织（跟尖和茎尖）、幼小的花、居间分生组织、愈伤组织，幼胚及胚乳、大小胞子母细胞的减数分裂时期以及小孢子发育成雄配子过程中的两次细胞分裂等。10取材的部位有：根尖，茎尖，幼叶，幼小子叶，居间分生组织，愈伤组织，茎的形成层，花蕾，花粉，生殖核在花粉中的分裂，胚乳。11.根尖材料的获得途径有：以种子萌发取根，鳞茎水培取根，扦插取根，从植株上直接取根。12..以种子萌发取根时的方法包括：滤纸培养法，纱布培养法，蛭石、锯末或砂土培养法，水培法，试管培养法预处理可用作染色体预处理的化学药品主要有：生物碱，甙类，酸类及其他物质。最常用且比较有效的药品有：秋水仙素，对二氯苯，8-羟基喹啉，a-漠萘，混合药物的处理，其他药物秋水仙素的有效浓度范围是（0.001%-1%）。对绝大多数植物材料而言，通常用0.05%-0.2%的浓度。秋水仙素一般配成0.2%的水溶液，装入棕色试剂瓶中，贮存于冰箱备用，使用时稀释至所需浓度。15.压片时用于染色体的固定液主要是卡诺氏，它有两用配方：①冰乙酸1份，无水乙醇3份②冰乙酸1份，氯仿3份，无水乙醇6份（该配方主要用于某些含油脂类物质或某些需要更加硬化的组织的固定）16压片法固定时间一般为2〜24小时。如需长时间保存，通常将固定材料保存在70%酒精中于冰箱中存放。在压片技术中，组织的解离主要用（盐酸）。目的：是使细胞壁之间中层的果胶组织以及部分细胞质分离，而使细胞易于分散，此外，也可以使细胞壁适度软化而易于压片。常用的解离方法是，固定后的材料经50%酒精放入蒸馏水中，然后在预热60%的1N盐酸中处理5-10min.17.花粉母细胞在花药的花室里，花粉母细胞是游离的单个的制片时除保持载片和盖片的洁净外，还可以在载片上涂一层粘贴剂，常用的是明矶-铭矶粘贴剂，配方如下:明矶0.5〜1.0g铭矶0.05g蒸馏水100ml。少数人用Haupt粘贴剂，配方如下:明胶1g蒸馏水100ml甘油15ml酚（结晶）2g制片的干燥法，一般是把制片贮存于切片盒中，盖严，于室温下贮存。较好的方法是把制片贮存于玻