试验二大葱花粉母细胞涂片及观察
大葱雄性不育系及保持系花药和花粉发育的细胞学比较研究
大葱雄性不育系及保持系花药和花粉发育的细胞学比较研究大葱(Allium fistulosum L.) 是我国栽培的重要葱蒜类蔬菜之一。
目前, 利用雄性不育系是生产大葱杂交种的唯一途径。
20 世纪70 年代张启沛等在大葱自然群体中发现了雄性不育株, 并认为在我国大葱地方品种中雄性不育广泛存在。
山东农业大学和山东省章丘市农业局以章丘大葱中发现的雄性不育株为不育源, 育成雄性不育系, 不育株率在95% 以上, 并利用雄性不育系配制了一些杂交组合。
有关细胞质雄性不育的细胞学机理研究在拟南芥、大豆、水稻、油菜等作物上已有报道[3- 6], 但国内外对大葱雄性不育研究较少, 对其不育机理尚不十分清楚, 本试验以1 份大葱雄性不育系及其保持系为试材, 采用石蜡切片技术, 观察雄性不育系和相应可育保持系小孢子的发育过程, 探索大葱雄性不育系花粉败育的时期和方式, 以了解大葱的雄性不育细胞学特征及雄性不育机理, 为大葱雄性不育系的研究和应用提供一定的理论依据。
1 材料与方法本试验以1 份大葱雄性不育系及其相应保持系( 从章丘大1/ 8葱中选育而成) 花蕾作为研究材料, 于2005 年7 月24 日取不同生长发育期的花蕾按大小分级后迅速用50% 的FAA 固定液固定24 h, 逐级酒精脱水, 石蜡包埋, 采用常规石蜡切片法制片, 切片厚度10 !m, 番红固绿染色法染色, 用加拿大树胶封片。
最后用Olympus BH- 2 型摄像生物显微镜和全色胶卷照相。
2 结果与分析2.1 大葱可育系花药和小孢子发育过程的细胞学观察正常可育大葱的花药有4 个花粉囊, 呈蝶形, 花蕾横切面呈三角形, 每一花蕾含有6 个花药, 每一花药4 室。
一般将花药发育过程分为造孢细胞期、小孢子母细胞期、四分体期、单核小孢子期、花粉粒成熟期。
观察表明, 大葱同一花内的不同花药或同一花药的不同药室, 小孢子母细胞减数分裂多不同步,可分别处于减数分裂各期或四分体期。
实验二.植物花蕾减数分裂制片及观察
实验材料
大葱花序 2n=16
实验方法
1、取材：采集刚现蕾的花序置于固定液内固定24 小时后。分别放入95%、80%的酒精中依次脱水， 于70%的酒精中保存。 2、水洗花药：分别取大葱花序的上、中、下三朵 小花，放在培养皿中水洗。
3、取花药：取出花药放在载玻片上，用滤纸吸取多 余水分，用镊子和解剖针取出花药，每朵小花中有6 个花药，弃去其余部分。每一部位小花分别制片一张。
4、染色：在花药上滴加一滴改良苯酚品红染液，边 用镊子夹碎边染色10分钟，弃去其余残渣，盖上盖 玻片（防止气泡产生） 5、压片：用滤纸包住盖玻片和载玻片，大拇指压片 或用镊子轻匀敲片； 6、镜检：先在低倍镜找到有分裂相的细胞，再用 高倍镜仔细观察染色体的形态特征
实验作业及思考题
1、制作大葱花序减数分裂玻片（上、中、下三个 部位）。 2、画出减数分裂中期Ⅰ、后期Ⅰ 、末期Ⅰ 、中期 Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ六个时期染色体形态图。 思考题：减数分裂过程中染色体的动态变化与遗 传 学三大规律之间的联系。
实验二 植物花蕾减数分裂制片及观察Fra bibliotek实验目的
1 学习和掌握减数分裂玻片的制备方法和 技术； 2 观察高等植物花粉形成过程中减数分裂各 个时期的特征以及染色体的动态变化。
实验原理
减数分离是生物体在性母细胞成熟时， 配子形成过程中发生的一种特殊的细胞分 裂。 染色体复制一次，细胞连续分裂两次， 子细胞染色体数目是母细胞染色体数目的 一半。 偶线期：联会 粗线期：交换 双线期：交叉
花粉母细胞
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减数分裂的第一次分裂减数分裂的第一次分裂可分为四个时期：前期经历时间很长，染色体变化复杂。前期 1又可进一步分为6个时期：
（1）前细线期核中染色体极细，在光学显微镜下，一般难以分辨，但染色体已开始凝缩，出现螺旋丝。（2） 细线期染色体螺旋卷曲，开始逐渐变成细丝，上面分布着许多大小不同的球状染色粒。
（3）偶线期细胞内的二同源染色体（即来自父本和母本的相似染色体）两两成对靠拢，这一现象称为二价 体，也称联会。如果原来细胞里有20个分散的染色体，这时候配成10对。
分裂过程
分裂过程
减数分裂也有间期，称为减数分裂前间期。高等植物减数分裂前间期所持续的时间比有丝分裂的要长得多， 绝大多数的DNA在此期中合成，还有少数的DNA( 0.4-1℅)在减数分裂中的偶线期和粗线期合成。细胞进入减数分 裂绪状态后，即开始减数分裂。减数分裂包括两次连续的分裂，现分述如下：
减数分裂的第一次分裂
其他信息
其他信息
有些植物二种类型都有。如芋各种植物花粉母细胞减数分裂的持续时间不同，如小麦约需24小时，洋葱约需 96小时。在此期间，植物对环境条件的变化非常敏感，若遇到干旱、低温、光照不足，或缺乏营养，或氮肥过多 等，都会影响花粉粒的正常形成，从而影响结实，降低产量。因此，在农业生产上十分重视植物减数分裂期间的 环境条件变化，从而采取相应的生产措施。
花ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ母细胞
生物用语
01 减数分裂
03 四分体
目录
02 分裂过程 04 其他信息
基本信息
指在种子植物的幼龄花药中分化，由造孢细胞有丝分裂或不分裂而形成的细胞。
减数分裂
减数分裂
第二个即为花粉母细胞在花粉囊壁发育的同时，花粉囊内的造孢细胞也进行分裂。大多数植物的初生造孢细 胞要进行几次分裂，然后形成花粉母细胞。如商陆（图商陆1）初期常为多边形，稍后渐近圆形，体积较大，细胞 核也较大，细胞质浓，没有明显液泡，与其四周的花药壁层细胞有明显的区别。极少数植物的造孢细胞可不再分 裂，直接发育为花粉母细胞，如小花山桃草。花粉母细胞不断积累营养物质，细胞内各种细胞器的量增多，RNA 和蛋白质也大量合成，随后进行减数分裂。减数分裂是植物生活周期中的一个重要阶段，它与被子植物的有性生 殖有密切的关系。它发生在被子植物花粉母细胞开始形成花粉粒和胚囊母细胞开始形成胚囊的时候。
实验二 植物减数分裂过程中染色体行为的观察
三、材料
大葱葱花（2n=16）：花外膜没打开，成黄绿色，处于减 数分裂阶段。
四、方法步骤
取花药于载玻片上； 用解剖针把花药剥开，将其中的花粉母细胞挤出； 挤出花粉母细胞后，再滴卡宝品红染色5－10min； 加上盖玻片，再放上滤纸，用拇指适当加压，并把周围 染液吸干； 显微镜下观察。
五、结果观察
绘制减数分裂前Ⅰ、中Ⅰ、中Ⅱ、后Ⅱ、末Ⅱ图任意两幅 图。
五、观察结果——大葱减数分裂
五、观察果——大葱减数分裂
五、观察结果——大葱减数分裂
实验二 植物减数分裂过程中染色体行为的观察
一、实验目的
掌握减数分裂的全过程，观察染色体形态特征，掌握花粉 减数分裂制片技术。
二、原理
减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂，仅在配子形成过程中发生。 特点一：连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，结果形成4个 核，每个核只含有单倍数的染色体，即染色体数减少一半，所以称作 减数分裂。 特点二：前期特别长，而且变化复杂，包括同源染色体的配对、交换 与分离。 细线期: 染色质浓缩为几条细而长的细线; 偶线期: 同源染色体开始配对; 粗线期: 染色体继续缩短变粗,双价体形成; 双线期: 非姐妹染色单体开始分开; 浓缩期: 双价体开始向赤道面移动,纺锤体开始形成。
花粉的形态观察及生活力测定.
实验一花粉贮藏及花粉生活力的测定花期不遇给杂交工作造成困难，有的园林植物可通过调整花期来解决，有的则不得不进行花粉贮藏，或者从外地寄运花粉。
为了避免杂交工作失误，在使用外地寄来的花粉或经过一段时间贮藏的花粉之前，必须对花粉的生活力进行检测，以便对杂交结果进行分析与研究。
因此我们必须掌握花粉贮藏及花粉生活力测定的原理和技术一、实验目的掌握花粉贮藏及花粉生命力鉴定的方法和原理。
二、实验材料百合、金鱼草、菊花等花粉。
三、仪器及药品显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、吸水纸、TTC（2.3.5—氯化三苯基四唑）、KI-I2、蓝墨水。
四、实验原理花粉在低温（ 0 ～ 2 ℃）、干燥、黑暗等条件下代谢强度降低，花粉贮藏的原理就是要创造这样低代谢的环境条件，从而延长花粉的寿命。
花粉的形态、花粉中酶的活性以及积累淀粉的多少（淀粉质花粉）通常与其生活力密切相关，因此可以利用花粉的形态观察、过氧化物酶、脱氢酶的活性高低、淀粉的含量以及在人工培养基上花粉管萌发的情况作为鉴定花粉生活力高低的标准。
鉴定花粉生活力的方法很多，概括起来主要有如下几种：1 ．直接测定法将待测花粉直接授粉，然后统计结实情况。
此法最准确，但需时较长，且实验结果易受气候条件的影响。
也可在授粉后隔一定时间切下柱头，在显微镜下压片检查花粉的萌发情况，根据萌发率的高低来鉴定花粉的生活力。
2 ．形态观察法直接在显微镜下观察花粉的形态，根据品种花粉的典型性（如具有正常的大小、形状、色泽等）判断花粉的生活力，即形态正常的花粉有生活力，而一些小的、皱缩的、畸形的花粉不具有生活力。
此法简便易行但准确性差，一般只用于测定新鲜花粉的生活力。
3 ．染色观察法1 ）碘－碘化钾染色法：以碘－碘化钾溶液（ 0.3g 碘＋ 1.3g 碘化钾溶于 100ml 蒸馏水）染色后于显微镜下观察，花粉被染成蓝色者表示具有生活力，花粉呈黄褐色者不具有生活力。
2 ） TTC 染色法：使用TTC测定花粉生命力的原理，主要是无色药液进入花粉遇到活组织里的脱氢酶，接受氢离子，还原成红色三苯基甲腊TTF，还原结果使有生命力的花粉染上红色，死花粉不着色；花粉生活力强弱有异，染色深浅也有不同。
葱小孢子母细胞减数分裂观察
减数分裂和染色体行为观察是高中遗传学内容的 重点和难点,减数分裂不仅是高等动植物有性生殖方 式，还是遗传学三大规律及生物进化的细胞学基础 % 减数分裂实验在实际操作中，往往存在取材困难、染色 效果不佳、分辨率较低等问题％本文以常见的植 察方法，提高实验效率和保障教学效果％ 1材料和取材
采摘后的花序用卡诺固定液（3份酒精：1份冰醋 酸）固定。取花序浸入卡诺固定液中，固定18〜24 h 后，转入无水乙醇浸泡18〜24 h,转入70%乙醇保存备 用％固定的目的是迅速杀死活细胞,使染色体蛋白质 变性，保持其固有形状，并且经过固定处理的材料更易 于染色、分色和保存% 3制片与观察 3.1涂片挑取一个花蕾放到培养皿中，用蒸馏水浸 泡1 min后，用刀片切开花蕾，选取小花放在载玻片上% 用吸水纸吸去多余的保存液,用大头针在小花中挑取 花药，清除其他残余物。用大头针钝端捣碎花药,将挤 出花粉母细胞（呈半透明胶状）小范围内涂成薄层％ 3.2染色在涂好的载玻片上立即滴加一滴或半滴 改良苯酚品红染液（视滴管大小而定,由于花粉母细胞 在压片过程中特别容易随染液溢出,所以滴加染液宜 少不宜多），静置染色10〜15 min % 3. 3压片 覆盖盖玻片后,在盖玻片上加3-4层吸 水纸包覆,用拇指与食指紧压盖玻片的对角处,再用铅 笔的橡皮头垂直敲打，使细胞平整、染色体散开分布于 同一平面，便于观察和记数;同时吸水纸可吸去盖玻片 周围多余的染液％应注意勿使盖玻片发生搓动,以免
［基金项目：2018广东省高等教育教学改革项目 “中学生物学名师与生物科学（师范）专业的有机衔 接”，No. 389 ；广东省韩山师范学院2018年度校级基础 教育研究项目“院校新联合背景下中学生物探究式教 学与课程资源开发研究” ,No. ZD201805 +
花序大小 （纵径：mm）
实验一-减数分裂
玉米大喇叭口期
玉米雄花序
玉米小穗
玉米的雄花序及花药
三、实验用品
1. 试剂：卡宝品红染色剂 2. 仪器及器具：显微镜、镊子、解剖针、载
玻片、盖玻片等
四、实验方法与步骤
1. 取幼小花蕾置载玻片上，用解剖针剥取长大约12mm的花药2-3枚。
2. 加1滴卡宝品红染色剂后，用镊子充分挤压花药， 使其内的花粉母细胞释放出来。
3. 将大片的残渣去掉后。 4. 染色约5-10分钟，加盖玻片。 5. 用吸水纸包住载玻片，用大拇指垂直向下压片。 6. 显微镜下观察，先在10×物镜下观察概况，找到
合适的目标后再换40×物镜观察并绘图。（注意区 分体细胞、花粉母细胞、幼小花粉粒及成熟花粉粒 个时期的细胞学特征。 实验报告要求绘（至少6个）不同减数分裂
普通遗传学实验一
玉米花粉母细胞减数分裂制片与观察
一、实验目的
1. 了解植物花粉母细胞减数分裂全过程及各个 时期染色体的行为变化特征。
2. 从遗传学角度，熟悉减数分裂各个时期的细 胞学特点，加深对减数分裂的认识。
3. 掌握植物花粉母细胞减数分裂的取材、固定 染色及制片方法
二、实验材料
1. 实验材料:玉米的雄花序（玉米2n=20）
的盖玻片丢弃。 使用过的纱布、滤纸、盖玻片放到废品杯或垃圾
桶，不得直接冲入水池。
值日生打扫卫生、检查仪器及门窗。
附：显微镜操作和使用
开关显微镜，移动显微镜。 调节目镜间距和目镜微调，使两个眼睛视野相同和
清晰，防止眼睛疲劳。 先低倍镜，后高倍镜观察，高倍镜下不准用粗调。 高倍镜下不得取放载玻片。 使用结束：电压或光亮度调至最小，关闭并拔下
电源，降低载物台，最低倍物镜或无目镜的镜筒居 中，防尘罩，填写使用记录，请老师验收方可离开。
遗传学（Ⅱ）实验部分
遗传学（Ⅱ）实验部分一、实验课的目的、意义通过遗传学实验课的多媒体教学片、示范标本片、照片和玉米果穗等材料材验证课堂讲授的遗传学规律和理论；通过实验课实际操作和观察，训练遗传学的实验技能，培养学生的动手能力。
二、实验课主要目标通过实验使学生学会生物显微镜的正确使用方法，掌握常用的植物染色体制片技术，能独立进行从取材、样本处理到制片和观察的全过程操作，对实验结果进行记录、统计、分析和归纳，写出完整的实验报告，为学习后续课程和以后从事本专业科研工作打下基础。
三、主要实验内容实验一 植物花粉母细胞减数分裂涂抹制片（2学时）通过用涂抹法制作黑麦花粉母细胞减数分裂临时片，并对其进行观察，学习花粉母细胞减数分裂涂抹制片技术，进一步了花粉母细胞减数分裂全过程及各个时期染色体的变化特征。
实验二 植物根尖有丝分裂压片法（2学时）通过学习根尖压片技术，进一步观察有丝分裂染色体的变化特征。
实验三 玉米籽粒性状基因间关系的分析（2学时）通过观察玉米的几种一对、二对独立性状杂交的F2果穗及连锁性状的测交及F2果穗的性状分离，进行数据统计，并作X2检验，验证独立分配规律和连锁规律，理解基因互作的表现特征和遗传性质。
实验四 染色体结构变异的观察与鉴定（2学时）通过制作玉米花粉母细胞减数分裂涂抹片，观察玉米易位杂合体减数分裂终变期分裂相及花粉半不育现象，观察玉米易位杂合体自交果穗结实情况，掌握染色体结构变异的细胞学特征和遗传效应，并进一步熟悉花粉母细胞涂片技术。
实验五 多倍体的诱发与鉴定（2学时）通过制作黑麦加倍根尖材料的临时压片，掌握染色体加倍和鉴定方法，并进一步熟悉根尖压片技术。
四、实验成绩考核办法实验成绩占总成绩的10%。
考核办法：每个实验20分（其中实验操作10分，实验报告10分），5个实验总计100，再除以10。
五、实验教材、参考资料[1] 《普通遗传学实验指导》，（自编教材），侯秀英等，沈阳农业大学，2007[2] 《遗传学》（第三版）朱军主编， 中国农业出版社，2002六、实验项目汇总表序号 实验项目名称 学时 实验类别 实验要求 每组学生数1 植物花粉母细胞减数分裂涂抹制片2 验证性 必修 12 植物根尖有丝分裂压片法 2 验证性 必修 13 玉米籽粒性状基因间关系的分析2创新性 必修 114 染色体结构变异的观察与鉴定 2 综合性 必修 15 多倍体的诱发与鉴定 2 综合性 必修 1 合计 10要求学生在实验课前预习，实验中做好绘图或数值的原始记录。
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压片
三、实验 原理 细 胞 减 数 分 裂 模 式 图
四、实验仪器
本 实 验 所 用 仪 器
染 色 质 不 分 裂 时 的 形 状
间期
前期Ⅰ 细线期
染色质 浓缩为几 条细而长 的细线， 每一染色 体已复制 为两个单 体，但在 显微镜下 看不出染 色体的双 重性
染色体 形态与细线 期没有太大 的变化,同 源染色体开 始配对同源 染色体两两 靠拢，出现 联会现象， 但染色体松 散，增粗
末期Ⅰ
染色 体解旋, 又呈丝 状，核 膜形成， 胞质分 裂 ,成 为两个 子细胞
前期Ⅱ
染色体变 短变粗，开 始清晰起来。 每个染色体 含有一个着 丝粒和纵向 排列的两条 染色单体。 前期快结束 时染色体更 短粗，核膜 消失。
Hale Waihona Puke 后期Ⅱ两条 染色单 体分离 移向两 极，每 极含n 条染色 体
末期Ⅱ
前期Ⅰ 双线期
前期Ⅰ浓缩期
又叫终 变期，交 叉向染色 体端部移 动，交叉 数减少， 染色体变 得更粗。 浓缩期核 膜消失。
中期Ⅰ
各双价 体排列在 赤道板上， 纺锤体形 成,染色体 上着丝粒 开始逐渐 远离.双价 体开始分 离,染色体 数仍为2n, 但每一染 色体含有 两个染色 单体
后期Ⅰ
两条同 源染色体 分开，分 别移向两 极，每一 染色体有 一着丝粒 带着两个 染色单体， 每一极得 到n个染 色体，染 色体数减 半
染色 体逐渐 解旋， 呈丝状， 核膜重 建，核 仁重新 形成， 胞质分 裂,各成 为两个 子细胞
大葱花蕾
春季在 花序比较 饱满的时 候采集大 葱花蕾固 定后并保 存在70% 的酒精中， 放入冰箱 中冷藏供 实验用。
染色液
改 良 苯 酚 品 红 或 醋 酸 洋 红
用滤纸 条在盖玻 片处绕载 玻片紧紧 缠绕起来， 大拇指轻 按，再用 铅笔的橡 皮头适当 用力敲打 盖玻片， 使染色体 渐渐分散。
遗传学实验
实验二 大葱花粉母细胞涂片及观察 （３学时）
一、教学基本要求
1、 掌握植物染色体涂片法。 2、 掌握减数分裂过程中各时 期染色体的基本特征。
二、教学内容
〖目的和要求〗 本次实验通过对植物花粉母细胞的 制片，了解小孢子形成过程及减数 分裂中染色体的变化情况，并进一 步掌握植物细胞染色体的制片方法， 掌握减数分裂过程中各时期染色体 的基本特征。
前期Ⅰ 偶线期
前期Ⅰ 粗线期
同源染 色体配对 完毕，这 种配对的 染色体叫 做双价体， 每个双价 体含四个 染色单体， 但仅含两 个着丝粒 。 染色体继 续缩短。
染色体 进一步缩 短变粗， 同源染色 体开始分 离，因交 叉使单体 上的若干 点仍连在 一起，出 现X形，U 形，8形， 0形等形状。