林木遺傳育種學(xué)實驗

1、林木遺傳育種學(xué)實驗林木遺傳育種學(xué)實驗學(xué)時：學(xué)時：2424教師：辛培堯教師：辛培堯果蠅形態(tài)與生活史觀察果蠅形態(tài)與生活史觀察(可選實驗可選實驗)一、實驗原理一、實驗原理果蠅是遺傳學(xué)實驗和研究的好材料，用果蠅作果蠅是遺傳學(xué)實驗和研究的好材料，用果蠅作實驗材料可以驗證遺傳學(xué)三大定律，伴性遺傳等，實驗材料可以驗證遺傳學(xué)三大定律，伴性遺傳等，果蠅的唾腺染色體用于染色體畸變的研究。用果蠅果蠅的唾腺染色體用于染色體畸變的研究。用果蠅作實驗材料的優(yōu)點：生長迅速，繁殖力強(qiáng)，易飼養(yǎng)，作實驗材料的優(yōu)點：生長迅速，繁殖力強(qiáng)，易飼養(yǎng)，突變體多。突變體多。二、實驗?zāi)康亩?、實驗?zāi)康?、了解果蠅生活史中各個階段的形態(tài)特征。、了

2、解果蠅生活史中各個階段的形態(tài)特征。2、區(qū)別雌、雄果蠅和幾種常用突變型的主要、區(qū)別雌、雄果蠅和幾種常用突變型的主要性狀。性狀。、掌握果蠅的飼養(yǎng)管理，以及實驗的處理方、掌握果蠅的飼養(yǎng)管理，以及實驗的處理方法和技術(shù)。法和技術(shù)。三、實驗材料三、實驗材料果蠅。果蠅。四、實驗器具和藥品四、實驗器具和藥品1、器具：放大鏡、載片、鑷子、培養(yǎng)瓶、麻、器具：放大鏡、載片、鑷子、培養(yǎng)瓶、麻醉瓶醉瓶2、藥品：乙醚、藥品：乙醚五、實驗步驟五、實驗步驟1、果蠅生活史觀察、果蠅生活史觀察用放大鏡或肉眼觀察果蠅生活史中各個階段用放大鏡或肉眼觀察果蠅生活史中各個階段（卵（卵幼蟲幼蟲蛹蛹成蟲）的形態(tài)特征。成蟲）的形態(tài)特征。2、果

3、蠅和幾種常用突變型的主要性狀觀察、果蠅和幾種常用突變型的主要性狀觀察野生型野生型 灰身、長翅、紅眼灰身、長翅、紅眼突變型突變型 白眼突變型白眼突變型 殘翅突變型殘翅突變型、區(qū)別雌、雄果蠅、區(qū)別雌、雄果蠅雌果蠅雌果蠅 體型較大；腹部橢圓，末端稍尖；腹體型較大；腹部橢圓，末端稍尖；腹背面條黑色條紋；無性梳。背面條黑色條紋；無性梳。雄果蠅雄果蠅 體型較??；腹部鈍圓；腹背面條黑體型較?。桓共库g圓；腹背面條黑色條紋；有性梳。色條紋；有性梳。六、實驗報告六、實驗報告繪成蟲果蠅外觀圖（注明類型、性別）。繪成蟲果蠅外觀圖（注明類型、性別）。植物細(xì)胞有絲分裂植物細(xì)胞有絲分裂一、實驗原理一、實驗原理植物根尖的分生

4、細(xì)胞的有絲分裂，每天都有植物根尖的分生細(xì)胞的有絲分裂，每天都有高峰期，此時把根尖固定，經(jīng)過染色和壓片，鏡高峰期，此時把根尖固定，經(jīng)過染色和壓片，鏡檢，可以看到大量處于有絲分裂各時期的細(xì)胞和檢，可以看到大量處于有絲分裂各時期的細(xì)胞和染色體。染色體。二、實驗?zāi)康亩?、實驗?zāi)康? 1、從遺傳學(xué)方面觀察有絲分裂，識別各時期。、從遺傳學(xué)方面觀察有絲分裂，識別各時期。2 2、掌握壓片方法。、掌握壓片方法。三、實驗材料三、實驗材料蠶豆側(cè)根。蠶豆側(cè)根。四、實驗器具和藥品四、實驗器具和藥品1 1、器具：顯微鏡、載片、蓋片、刀片、鑷子、器具：顯微鏡、載片、蓋片、刀片、鑷子、吸水紙吸水紙2 2、藥品：酒精、冰醋酸、鹽

5、酸、染色液、藥品：酒精、冰醋酸、鹽酸、染色液五、實驗步驟1 1、取材。、取材。2 2、用秋水仙素預(yù)處理、用秋水仙素預(yù)處理4 4小時。小時。3 3、固定、固定2424小時。小時。4 4、1N1N鹽酸鹽酸6060解離解離8 8分鐘。分鐘。5 5、染色壓片。、染色壓片。6 6、觀察。、觀察。六、實驗報告六、實驗報告繪各時期圖象。繪各時期圖象。 隨隨 體體次縊痕次縊痕著絲粒著絲粒 一級結(jié)構(gòu)：核小體一級結(jié)構(gòu)：核小體 二級結(jié)構(gòu)：螺線管二級結(jié)構(gòu)：螺線管(solenoid)(solenoid) 三級結(jié)構(gòu)：超螺線管三級結(jié)構(gòu)：超螺線管(supersolenoid) (supersolenoid) 四級結(jié)構(gòu)：染色單

6、體（四級結(jié)構(gòu)：染色單體（chromatidchromatid） 壓縮壓縮7 7倍倍 壓縮壓縮6 6倍倍 壓縮壓縮4040倍倍 壓縮壓縮5 5倍倍 DNADNA核小體核小體螺線管螺線管超螺線管超螺線管染色單染色單體體 植物染色體組型分析植物染色體組型分析一、實驗原理一、實驗原理各種生物的染色體數(shù)目是恒定的，大多數(shù)高等動、植物是二倍體，每一個體細(xì)胞含有兩組同樣的染色體，用2n表示。每一個配子帶有一組染色體，叫單倍體，用n表示。兩性配子結(jié)合后，具有兩組染色體，成為二倍體生物。染色體復(fù)制后，縱向并列的兩個染色單體通過著絲粒聯(lián)在一起，由于著絲粒在染色體上位置的不同，可以把染色體分成相等 或不等 的兩個臂

7、，造成中著絲粒染色體，近中著絲粒染色體，近端部著絲粒染色體，端部著絲粒染色體等形態(tài)的染色體。有的染色還含有隨體或次縊痕。所有這些染色的特異結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個物種染色體組型。染色體組型分析是細(xì)胞遺傳學(xué)、現(xiàn)代分類學(xué)、進(jìn)化理論的重要研究手段。二、實驗?zāi)康亩?、實驗?zāi)康?、分析染色體組型計算有關(guān)數(shù)據(jù)。三、實驗材料三、實驗材料蠶豆染色體照片。四、實驗器具和藥品四、實驗器具和藥品1、器具：毫米尺、剪刀、鑷子五、實驗步驟五、實驗步驟1、編號，測量染色體長臂長，短臂長，總長。2、計算臂比，相對長度。3、根據(jù)測量、計算結(jié)果將染色體配對、排列。配對原則：臂比，相對長度接近的兩條染色體配為一對。排列：根據(jù)染色體相對長度，從

8、長到短依次編號排列，短臂向上，長臂向下。六、實驗報告遺傳力的估算遺傳力的估算一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康耐ㄟ^一些實例的估算，掌握遺傳力的估算方法。通過一些實例的估算，掌握遺傳力的估算方法。二、實驗步驟二、實驗步驟 用無性系估算廣義遺傳力用無性系估算廣義遺傳力有有8 8個（個（n n）松樹無性系，每個無性系含）松樹無性系，每個無性系含5 5株（株（k k），對），對1616年生樹高測定如下：年生樹高測定如下：表一表一表一X 無性系重復(fù)系數(shù)無性系Xi13.13.04.05.03.93.822.93.23.53.43.03.232.82.93.63.22.53.042.62.83.23.22.72.95

9、3.02.62.44.54.53.462.82.93.63.22.53.072.82.02.63.02.12.583.02.62.44.54.53.4=3.15計算步驟：1、矯正系數(shù)：2、總變異平方和：3、無性系間平方和：4、無性系內(nèi)平方和：5、方差分析表NXC/)(2CXSijijT2CXkSiA2ATeSSS表二變異來源自由度平方和均方方差方差組成無性系間n-1Vb無性系內(nèi)n(k-1)Vw總計nk-122Gek2e廣義遺傳力廣義遺傳力2222eGGH 由親子關(guān)系估算狹義遺傳力由親子關(guān)系估算狹義遺傳力在油松人工林中選擇在油松人工林中選擇1010株優(yōu)樹，分別采種，按家系育苗造林。株優(yōu)樹，分別采

10、種，按家系育苗造林。優(yōu)樹優(yōu)樹1010年生樹高與其子代年生樹高與其子代1010年生樹高平均值見下表：年生樹高平均值見下表：表三母樹號母樹(x)子代(y)12.02.422.52.233.02.542.12.352.42.162.32.872.21.982.82.592.62.4102.73.0總和24.624.11、母樹平方和=NXx22)(2、親子協(xié)方和=Nyxxy/ )(3、親子回歸系數(shù)NxxNyxxyb22)(/ )(4、狹義遺傳力bh22 多點半同胞遺傳力估算設(shè)有松樹種子園自由授粉半同胞家系(F)29個，在3個地點(S)栽培，每個地點重復(fù)6次(B)，每試驗小區(qū)10株(N)，其方差分析資料

11、列入表中，試作遺傳力估算。家系遺傳力：FFSFFFSFVVVNBSVNBSVVH/ )(2單株遺傳力：eFBFSFFSFVNBSVBSVSVVVh) 1() 1() 1()(42家系遺傳力： 表四變異來源自由度平方和方差方差組成場地間S-1=2SSS824.05區(qū)組間S(B-1)=15SSB3.782家系間F-1=28SSF63.807VF家系內(nèi)場地間(F-1)(S-1)=56SSFS6.745VFS家系場地內(nèi)區(qū)組間S(F-1)(B-1)=420 SSFB1.445VFB小區(qū)內(nèi)個體間FSB(N-1)=4698SSe0.884Ve總的FSBN-1=5219SST減數(shù)分裂減數(shù)分裂一、實驗原理一、實

12、驗原理減數(shù)分裂是一種特殊方式的細(xì)胞分裂，僅在配減數(shù)分裂是一種特殊方式的細(xì)胞分裂，僅在配子形成過程中發(fā)生。這一過程的特點的是：連續(xù)進(jìn)子形成過程中發(fā)生。這一過程的特點的是：連續(xù)進(jìn)行兩次核分裂，而染色體只復(fù)制一次，結(jié)果形成四行兩次核分裂，而染色體只復(fù)制一次，結(jié)果形成四個核，每個核染色體減半，所以稱減數(shù)分裂。另一個核，每個核染色體減半，所以稱減數(shù)分裂。另一特點是前期特別長，而且變化復(fù)雜，包括同源染色特點是前期特別長，而且變化復(fù)雜，包括同源染色體的配對、交換與分離。體的配對、交換與分離。二、實驗?zāi)康亩?、實驗?zāi)康?、熟練掌握并識別減數(shù)分裂各個時期的特點。、熟練掌握并識別減數(shù)分裂各個時期的特點。三、實驗材料

13、三、實驗材料蠶豆花蕾、玉米雄花序、洋蔥花序蠶豆花蕾、玉米雄花序、洋蔥花序四、實驗器具和藥品四、實驗器具和藥品1、器具：顯微鏡、載片、蓋片、解剖針、鑷、器具：顯微鏡、載片、蓋片、解剖針、鑷子、吸水紙子、吸水紙2、藥品：酒精、冰醋酸、染色液、藥品：酒精、冰醋酸、染色液五、實驗步驟五、實驗步驟1、取材：取蕾期花序。、取材：取蕾期花序。2、固定：用固定液固定、固定：用固定液固定24小時。小時。3、染色壓片。、染色壓片。4、觀察，特別注意觀察前期、觀察，特別注意觀察前期各個時期特點。各個時期特點。六、實驗報告六、實驗報告繪各時期圖象。繪各時期圖象。人工誘發(fā)多倍體植物人工誘發(fā)多倍體植物一、實驗原理一、實驗

14、原理多倍體普遍存在于植物界。除了自然界存在的多倍體物多倍體普遍存在于植物界。除了自然界存在的多倍體物種外，可采用高溫、低溫多倍體、射線照射、嫁接、切斷種外，可采用高溫、低溫多倍體、射線照射、嫁接、切斷等物理方法誘發(fā)多倍體植物。在誘發(fā)多倍體方法中，以應(yīng)用等物理方法誘發(fā)多倍體植物。在誘發(fā)多倍體方法中，以應(yīng)用化學(xué)藥劑更為有效，其中以秋水仙素效果最好，使用最廣。化學(xué)藥劑更為有效，其中以秋水仙素效果最好，使用最廣。秋水仙素的主要作用是抑制細(xì)胞分裂時紡錘體的形成，使染秋水仙素的主要作用是抑制細(xì)胞分裂時紡錘體的形成，使染色體不走向兩極而被阻止在中期，這樣細(xì)胞不能繼續(xù)分裂，色體不走向兩極而被阻止在中期，這樣細(xì)

15、胞不能繼續(xù)分裂，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的核。若染色體加倍的秋水仙素細(xì)從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的核。若染色體加倍的秋水仙素細(xì)胞繼續(xù)分裂，就形成多倍性組織。多倍體已成功應(yīng)用于植物胞繼續(xù)分裂，就形成多倍性組織。多倍體已成功應(yīng)用于植物育種，用人工誘發(fā)得到的多倍體，可以得到一般二倍體所沒育種，用人工誘發(fā)得到的多倍體，可以得到一般二倍體所沒有的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性狀，如粒大、穗長、抗病性強(qiáng)等。有的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性狀，如粒大、穗長、抗病性強(qiáng)等。二、實驗?zāi)康亩?、實驗?zāi)康?、了解人工誘發(fā)多倍體的原理、方法及其在、了解人工誘發(fā)多倍體的原理、方法及其在植物育種上的意義。植物育種上的意義。2、觀察多倍體植物，鑒別多倍體植物染色體、觀察

16、多倍體植物，鑒別多倍體植物染色體數(shù)目的變化，即引起的植物器官的變異。數(shù)目的變化，即引起的植物器官的變異。三、實驗材料三、實驗材料玉米種子玉米種子四、實驗器具和藥品四、實驗器具和藥品1、器具：顯微鏡、載片、蓋片、刀片、鑷子、器具：顯微鏡、載片、蓋片、刀片、鑷子、吸水紙、培養(yǎng)皿吸水紙、培養(yǎng)皿2、藥品：秋水仙素、酒精、冰醋酸、鹽酸、藥品：秋水仙素、酒精、冰醋酸、鹽酸、染色液染色液五、實驗步驟五、實驗步驟1、用、用0.025%秋水仙素處理萌發(fā)種子。秋水仙素處理萌發(fā)種子。2、培養(yǎng)幼苗。、培養(yǎng)幼苗。3、將幼苗移栽至大田或盆缽，同期播種未經(jīng)、將幼苗移栽至大田或盆缽，同期播種未經(jīng)處理的種子作對照，田間給以良好

17、管理。處理的種子作對照，田間給以良好管理。4、鑒定多倍體植物、鑒定多倍體植物制作多倍體、二倍體根尖細(xì)胞壓片，檢查染色制作多倍體、二倍體根尖細(xì)胞壓片，檢查染色體數(shù)目。體數(shù)目。觀察多倍體、二倍體表皮細(xì)胞氣孔大小。觀察多倍體、二倍體表皮細(xì)胞氣孔大小。六、實驗報告六、實驗報告繪多倍體中期染色體圖像。繪多倍體中期染色體圖像。多倍體、二倍體表皮細(xì)胞氣孔大小。多倍體、二倍體表皮細(xì)胞氣孔大小?；ǚ凵Φ臏y定花粉生命力的測定一、實驗原理一、實驗原理、染色法：活的花粉有過氧化氫酶存在，它可以促進(jìn)、染色法：活的花粉有過氧化氫酶存在，它可以促進(jìn)過氧化物（如過氧化氫）放氧分解。這些剛被放出的活性氧，過氧化物（如過氧化

18、氫）放氧分解。這些剛被放出的活性氧，很容易使還原劑氧化。很容易使還原劑氧化。-萘酚和聯(lián)苯胺都是還原劑，它們被萘酚和聯(lián)苯胺都是還原劑，它們被氧化后表現(xiàn)紅色。如果花粉是活的，則花粉很快被染上紅色氧化后表現(xiàn)紅色。如果花粉是活的，則花粉很快被染上紅色或玫瑰色；如果花粉是死的，則花粉保持原色。或玫瑰色；如果花粉是死的，則花粉保持原色。、培養(yǎng)基法：在培養(yǎng)基上進(jìn)行花粉的人工萌發(fā)，檢查、培養(yǎng)基法：在培養(yǎng)基上進(jìn)行花粉的人工萌發(fā)，檢查待測花粉萌發(fā)率的高低。待測花粉萌發(fā)率的高低。二、實驗?zāi)康亩嶒災(zāi)康?、掌握花粉生命力測定的方法及原理。、掌握花粉生命力測定的方法及原理。三、實驗材料三、實驗材料云南松花粉。云南松花

19、粉。四、實驗器具和藥品四、實驗器具和藥品1、器具：顯微鏡、凹形滴片、解剖針、器具：顯微鏡、凹形滴片、解剖針2、藥品：瓊脂、蔗糖、酒精、藥品：瓊脂、蔗糖、酒精、-萘酚、聯(lián)苯萘酚、聯(lián)苯胺、碳酸鈉、過氧化氫胺、碳酸鈉、過氧化氫五、實驗步驟五、實驗步驟染色法染色法1、配制溶液、配制溶液取取0.克聯(lián)苯胺溶于毫升克聯(lián)苯胺溶于毫升%的酒精中，的酒精中，盛入棕色瓶中盛入棕色瓶中取取0.克克-萘酚溶于毫升萘酚溶于毫升%的酒精的酒精中，盛入棕色瓶中中，盛入棕色瓶中取取0.克碳酸鈉溶于毫升蒸餾水中，盛克碳酸鈉溶于毫升蒸餾水中，盛入白色瓶中入白色瓶中將以上三種溶液等量混合，制成將以上三種溶液等量混合，制成“甲液甲液”

20、，盛入，盛入白色瓶中白色瓶中配制配制0.%的過氧化氫溶液，制成的過氧化氫溶液，制成“乙液乙液”。2、制片：取少許花粉放到凹形滴片凹槽中，、制片：取少許花粉放到凹形滴片凹槽中，滴一滴滴一滴“甲液甲液”，置片刻后，再滴一滴，置片刻后，再滴一滴“乙液乙液”，三分鐘后觀察。三分鐘后觀察。3、統(tǒng)計發(fā)芽率：在顯微鏡下觀察，如果花粉、統(tǒng)計發(fā)芽率：在顯微鏡下觀察，如果花粉很快被染上紅色或玫瑰色，記為活的花粉；如果花很快被染上紅色或玫瑰色，記為活的花粉；如果花粉保持原色，記為死的。粉保持原色，記為死的。培養(yǎng)基法培養(yǎng)基法配培養(yǎng)基：取克瓊脂、克蔗糖、毫配培養(yǎng)基：取克瓊脂、克蔗糖、毫升蒸餾水配成升蒸餾水配成%的培養(yǎng)基

21、。的培養(yǎng)基。2、制片：用玻璃棒蘸取少許培養(yǎng)基，趁熱滴、制片：用玻璃棒蘸取少許培養(yǎng)基，趁熱滴在凹形滴片凹槽中，放置至冷凝。在凹形滴片凹槽中，放置至冷凝。3、播種花粉：用解剖針取少許花粉，均勻播、播種花粉：用解剖針取少許花粉，均勻播撒在培養(yǎng)基上。撒在培養(yǎng)基上。4、培養(yǎng)觀察：將花粉放到培養(yǎng)箱培養(yǎng)，適時、培養(yǎng)觀察：將花粉放到培養(yǎng)箱培養(yǎng)，適時觀察花粉萌發(fā)情況。觀察花粉萌發(fā)情況。3、將幼苗移栽至大田或盆缽，同期播種未經(jīng)、將幼苗移栽至大田或盆缽，同期播種未經(jīng)處理的種子作對照，田間給以良好管理。處理的種子作對照，田間給以良好管理。4、鑒定多倍體植物、鑒定多倍體植物制作多倍體、二倍體根尖細(xì)胞壓片，檢查染色制作多

22、倍體、二倍體根尖細(xì)胞壓片，檢查染色體數(shù)目。體數(shù)目。觀察多倍體、二倍體表皮細(xì)胞氣孔大小。觀察多倍體、二倍體表皮細(xì)胞氣孔大小。六、實驗報告六、實驗報告繪花粉發(fā)芽形態(tài)圖。繪花粉發(fā)芽形態(tài)圖。 樹木有性雜交技術(shù)樹木有性雜交技術(shù)一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?樹木雜交是應(yīng)用遺傳性不同的樹種，或樹木雜交是應(yīng)用遺傳性不同的樹種，或同一樹種的不同類型，在開花的時候進(jìn)行人同一樹種的不同類型，在開花的時候進(jìn)行人工控制授粉，以獲得雜種的手段。有性雜交，工控制授粉，以獲得雜種的手段。有性雜交，由于基因的重新組合，雜種一代往往出現(xiàn)雜由于基因的重新組合，雜種一代往往出現(xiàn)雜種優(yōu)勢。種優(yōu)勢。 人工雜交目的在于取得和利用雜交優(yōu)勢，人工

23、雜交目的在于取得和利用雜交優(yōu)勢，通過實驗初步掌握樹木有性雜交基本方法，通過實驗初步掌握樹木有性雜交基本方法，為開展雜交育種打下操作基礎(chǔ)。為開展雜交育種打下操作基礎(chǔ)。 二、實驗材料與用具二、實驗材料與用具已達(dá)到開花年齡的秋樹、楊樹、柳已達(dá)到開花年齡的秋樹、楊樹、柳樹。樹。修枝剪、硫酸紙袋、紗布、細(xì)繩、修枝剪、硫酸紙袋、紗布、細(xì)繩、棉花、標(biāo)簽、回形別針、毛筆、授粉器、棉花、標(biāo)簽、回形別針、毛筆、授粉器、記載薄、梯子、鉛筆等。記載薄、梯子、鉛筆等。三、實驗步驟三、實驗步驟(一一)切枝雜交技術(shù)切枝雜交技術(shù)(又稱室內(nèi)雜交又稱室內(nèi)雜交)1枝條的采取與修剪枝條的采取與修剪2水培及管理水培及管理3調(diào)節(jié)花期調(diào)節(jié)

24、花期4隔離隔離5去雄授粉去雄授粉6管理觀察與記載管理觀察與記載7收獲種子收獲種子 8播種播種(1)準(zhǔn)備播種盆準(zhǔn)備播種盆 (2)播種播種(3)管理管理9幼苗移栽：幼苗移栽： (二二)樹上雜交：樹上雜交：(1)去雄與隔離：雜交之前需要將選作母本的花去雄，去雄與隔離：雜交之前需要將選作母本的花去雄，方法同室內(nèi)雜交。去雄后要即時套袋隔離，為使雌花有良方法同室內(nèi)雜交。去雄后要即時套袋隔離，為使雌花有良好的發(fā)育條件。隔離袋應(yīng)選用薄而透明，堅韌的材料，一好的發(fā)育條件。隔離袋應(yīng)選用薄而透明，堅韌的材料，一般風(fēng)媒花常采用半透明的玻璃紙，同時在南方地區(qū)為防止般風(fēng)媒花常采用半透明的玻璃紙，同時在南方地區(qū)為防止雨水浸濕破壞，必須使用，根粉糊粘貼，并涂上桐油，蟲雨水浸濕破壞，必須使用，根粉糊粘貼，并涂上桐油，蟲媒花樹木都采用細(xì)紗布或細(xì)麻布制成隔離袋。套袋時袋口媒花樹木都采用細(xì)紗布或細(xì)麻布制成隔離袋