实验一玉米花粉母细胞涂抹制片
《遗传学》教学大纲
《遗传学》教学大纲一、教学目的目前生命科学发展迅猛，遗传学逐步从个体向细胞、细胞核、染色体和基因层次发展，而且已向生物学各个分支学科渗透，形成了许多分支学科和交叉学科。
国际上将在生物信息学、功能基因组和功能蛋白质组等研究领域继续展开激烈竞争，培养具有遗传学基本知识和创新能力的研究人才已迫在眉睫。
《遗传学》课程的主要目的是通过本课程的教学，使学生了解生物遗传和变异的规律及其物质基础，掌握遗传学的基本理论、基本知识和基本技能，提高创新意识和分析、解决遗传学问题的能力，为学习后续课程以及今后从事科研、教学和生产工作建立比较牢固的遗传学基础。
二、教学要求遗传学是研究生物遗传和变异的科学。
它是生物科学中一门重要的基础理论科学，也是高等院校农学类专业教学计划中的一门专业基础课程。
其主要任务是为学生学习作物育种学和有关课程以及今后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的遗传学基础。
通过本课程的学习，学生可以掌握有关遗传学的基本理论、基本知识和基本技能以及相关的实验技术，初步具备分析和解决有关遗传学问题的能力。
在本课程讲授过程中，首先需要说明学习遗传学的目的和任务，使学生明确遗传学课程的重要性和学习的必要性。
其次，需要注意保持遗传学学科的系统性，有分析地讲述生物遗传和变异的规律及其物质基础，力求反映近代遗传学的发展，使学生认识到遗传理论在促进生物科学发展中的普遍意义。
第三，需要注意联系生产实际，着重指出遗传理论应用于育种工作的成就和途径，以及应用于医学和人民保健方面的进展。
第四，需要加强实验课和习题课，使学生进一步加深理解和巩固课堂教学内容，掌握从事遗传研究的基本方法和操作技术以及提高分析遗传学问题的能力。
三、课程主要内容、学时分配和要求：（一）课程体系结构：根据学校教学计划，上课时间安排为48学时、实验时间为32学时，一般在第五学期完成。
第一部分（14学时）：包括第一至第四章，是遗传学的基础内容，并与高中生物课知识相连接。
减数分裂原理与技术
1.5 实验报告
（1）每人做一张具有典型细胞分裂相的 永久制片，交给老师检查打分。 （2）请画2张你所观察到的不同减数分裂 时期的细胞图，并简要说明染色体特征。
减数分裂的具体过程如下：
联会
减数分裂模式图
偶线期
早粗线期
粗线期
双线期
终变期
前中期
黑圆角蝉的精子发生
前减数分裂期
相当于减数分裂前的间期，也可分为G1，S和G2期。 不同的是S期特别长，如蝾螈的S期由有丝分裂的12 小时增长到10天。另一特点是减数分裂前S期只合 成全部染色体DNA的99.7％，其余的0.3％在偶线期 合成。G2期是细胞由有丝分裂向减数分裂发展的转 变时期。
粗线期
两条同源染色体的联会完成，细胞就进入粗线 期，粗线期要维持几天。在这时期可发生同源染色 体间的互换。
玉米减数分裂粗线期
双线期
联会消失开始于双 线期，此期联会复合体 解体，二价体的两条同 源染色体彼此拉开，此 时可见到同源染色体间 的一个或多个交叉点， 这些交叉点标志着交换 的发生部位，因此一般 认为交叉是交换的结果。
减数分裂是一种特殊形式的有丝分裂，这种特殊性 主要表现在两个方面：一是细胞中的同源染色体要发 生配对；二是细胞要连续分裂两次。这样经过两次分 裂，分别将同源染色体与姐妹染色体平均地分配给子 细胞，最终形成的配子中染色体数仅为性母细胞的一 半但却具有全套的染色体组。这种染色体数目减半的 配子的意义在于：受精时雌雄配子结合，恢复亲代染 色体数和染色体组，从而保持物种染色体数和染色体 组的恒定。
Experiment of Genetics
遗传学实验
Experiment of Genetics
实验一 植物减数分裂及永久片制作
经典遗传学实验(绝对经典)
四、作业和思考题
1．写出制片步骤流程图。 2．制作两张质量较好的临时片（有条件可制作永久片），并绘制减数分裂粗线期、终变期、 中 I、后 I、中 II、后 II 的图像。
二、实验材料和实验用品
1．实验材料 玉米雄花序 2．实用品 显微镜、解剖针、载玻片、盖玻片、镊子、培养皿、酒精灯、吸水纸、纱布、刀片、滤纸、 火柴、等。 3．实验药品 无水乙醇、95%乙醇、重铬酸钾、浓盐酸、浓硫酸、冰醋酸、二甲苯、加拿大树胶和洋红（或 苏木精）。
三、实验方法与步骤
1．取材：选取适当大小的花蕾，是观察花粉母细胞减数分裂的关键性步骤。不同植物取材时 期不同。
（3）封片：片子从最后一级培养皿内取出后稍凉，于载玻片上原来加盖玻片的位置中间滴一 滴完整的加拿大树胶，然后翻转盖玻片（使有材料的一面朝下），按原来的方向和位置轻轻盖在树 胶上。要使盖玻片随着胶的扩展自然下沉，不要施加压力或移动盖玻片。然后平放在阴凉处晾干 再镜检。对于镜检符合要求的片子，在载玻片右端贴上标签，注明标本名称，制片日期。
实验一 植物花粉母细胞减数分裂制片和染色体观察
一、实验原理
减数分裂是生物在性母细胞成熟形成配子过程中发生的一种特殊有丝分裂，它包括连续两次 的细胞分裂，第一次分裂是减数的，第二次是等数的。第一次分裂的前期较长，染色体变化较复 杂，可细分为 5 个时期，即细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。染色体在减数分裂的行 为对遗传物质的分配和重组产生重大影响。
实验一玉米花粉母细胞涂抹制片
材料合适后盖上盖玻片，使染液刚好布满 载玻片与盖玻片之间成一薄层 。
用滤纸吸去盖片周围染料，然后在酒精灯下 轻微加热，以利于进一步着色和染色体分散，在 盖玻片上覆以吸水纸用拇指适当加压。
玉米花粉母细胞染色体的减数分裂
• 减数分裂 前期Ⅱ和中期Ⅱ
花粉母细胞呈现二分体形式，不同之处为核内 染色体状态不一样，散乱/赤道板处整齐排列．
• 减数分裂 后期Ⅱ
分别在两个细胞内的着丝粒分裂，染色单体移向 两极．
• 减数分裂 末期Ⅱ
细胞呈现为四分体形式，又称为四分孢子，每一 个细胞进一步发育为成熟花粉粒．
实验安排
1、玉米花粉母细胞涂抹制片 2、根尖压片 3、大麦染色体的核型分析 4、植物DNA的提取 5 水稻胚的组织培养
玉米花粉母细胞 涂抹制片
2010.5.26
玉米花粉母细胞涂抹制片
• 实验目的
学习和熟悉植物花粉母细胞染色体制片 技术。 通过实验加深对植物的减数分裂和植物 雄配子体形成过程的认识。
若细胞质染色过深，可以在盖片一侧添加45 ％醋酸，另一侧用滤纸吸，减轻细胞质染色。
有两点需要注意： 1、盖上盖玻片后，不要再次移动盖玻片。 2、加热时要均匀受热，勿使染料沸腾。
4. 镜检
查花粉母细胞减数分裂各时期的分列相。
制片流程图
选取合适小花 取出花药，滴加染液，挤出花粉 压片后，酒精灯微微烘烤 显微镜下镜检
• 实验材料
玉米杂合易位株正在进行减数 分裂中的雄穗。
玉米花粉细胞减数分裂通常发生 在雄穗尖端露出前5-10天，但是 雄穗仍旧被叶鞘包卷，当包裹处 开始变得松软膨大时，花粉母细 胞开始减数分裂；除此之外还要 考虑雄穗的大小，小花长短和颜 色等因素。
实验植物细胞切片的制作
9）封片：将载玻片自二甲苯中取出，立 即滴一滴用二甲苯溶解的加拿大树胶于 材料之上，加盖盖玻片。置玻片标本于 烘箱中烘干即可。
2024/11/26
1、显微镜、尖嘴镊子、刀片、载玻片 、盖玻片、吸水纸、解剖针、纱布、 碘液。
2、蚕豆（芹菜）茎和叶
3、洋葱或玉米根尖纵切永久制片
2024/11/26
三、内容与方法
（一）临时切片制作
１、徒手切片法（重点） ２、整体装片 适合于植物体形小而扁
平的材料。如菌丝、孢子束、藓类。
３、涂抹法 用于极小的植物体或组织。
选取待观察的植物材料，初步 切取大约3cm长的小块，再依切片 的具体要求，将组织块修整为 0.5cm的材料块。
2024/11/26
2、切片
1）以左手夹住材料，用右手平稳地握住刀 片。
2）使刀片与材料的断面保持平行，刀口自 左上方斜向右下方，动作要均匀有力。
3）材料与刀片须常以水湿润。 4）切下的薄片，立即用毛笔蘸水后粘取，
4）番红复染色：400 ml 1%番红酒精（水 液）再染色2h。回收染液， 并用自来水 洗去多余的染液。
5）继续脱水：用30%、50%和70%酒精 400 ml各处理30s～1 min，并回收各液 。
6）固绿复染：用0.1%固绿的95%酒精 24/11/26
7）再继续脱水：用95%酒精和两次纯酒 精彻底脱水，每次10 s～1 min，回收各 液。
2）切片：调整切片机的切片厚度为8～14 μm,
切取石蜡块薄片。 2024/11/26
4、粘贴展平
选取洁净的载玻片，于中央用火柴棒粘取明
实验一植物细胞减数分裂过程的观察
四、实验步骤
取材
固定
70%乙醇保存
镊子夹碎花药
加1滴染液
瓶中取花序， 夹取2色（5-10分钟） 盖片，压片
注意：冲洗载玻片时先将盖 玻片放到垃圾桶后再冲洗， 不得将盖片冲洗到水槽中。
镜检观察
图1 玉米花粉母细胞减数分裂过程 -1
后期Ⅰ
图1 玉米花粉母细胞减数分裂过程 -2
实验一 植物细胞的减数分裂过程的观察
一、实验目的
1. 学习掌握制备减数分裂玻片标本的方法和技术 2. 了解高等植物的花粉形成中的减数分裂过程，观
察其染色体的动态变化
二、实验原理
• 减数分裂:高等生物性母细胞在形成配子时发生连续 两次的核分裂，而染色体只复制一次，最终产生四 个小孢子或精细胞，或是分别产生一个大孢子或卵 细胞及三个退化的极体。两次分裂均包括前期、中 期、后期和末期。前期Ⅰ细分为细线期、偶线期、 粗线期、双线期和终变期等5个时期
作业
1. 绘制观察到的植物细胞减数分裂不同时期的典型 细胞（示染色体动态特征） 2. 简单描述各时期染色体的形态特征
• 在分裂过程中，可以辨认染色体形态和数量上的动 态变化，为遗传学的研究提供了直接和间接的的证 据
三、实验材料、器具及试剂
1. 材料：玉米（Zea mays，2n = 20）幼穗 2. 器具：显微镜、镊子、解剖针、载玻片、
盖玻片和吸水纸 3. 试剂：固定液（甲醇:冰乙酸 = 3:1）
无水乙醇、改良品红
育种技术实验
实验一花粉生命力测定目的在经过一段时间储藏的花粉或使用远地花粉时,则必须测定,便于杂交成果的分析与研究。
通过实验, 要求学生掌握花粉生命力测定的方法。
药品及用具测微尺、显微镜、毛笔、载玻片、盖玻片、恒温箱、玻璃铅笔、蔗糖、蒸馏水、硼酸液、联苯胺、苯酚、酒精、碳酸钠、过氧化氢、琼脂。
方法步骤1、方法可分三类: 间接法、直接法、染色法。
2、直接法（1）原理（2）将花粉直接在清洁的同种植物的柱头上, 并且作好隔离工作, 然后观察其雌花之发育, 如果胚珠能够正常发育成种子, 则说明花粉具有生命力,否则, 就没有生命力。
（3）步骤第一步: 将花粉直接授在清洁的同种另一植株花的柱头上, 并作好隔离。
隔1--3天采集已授过粉的柱头, 固定于开水或F.A.A液中。
第二步：染色剂的配置:配置1%苯胺兰溶液、配置0.5%苯胺兰乳酸酚。
A．染色镜检3、花柱固定在开水中, 并于水中煮烂, 而后放在1%苯胺兰水溶液或0.5%苯胺兰乳酚中染色24小时,把花柱撕开,盖上盖玻片,用大姆指轻压。
镜检,若花粉具有生命力,即可观察到花粉管伸入柱头组织,若花粉不具生命力,即无花粉管伸入柱头组织.4、间接法（1）原理（2）借人为创造的特定条件使花粉萌发, 鉴定花粉生命力。
（3）硼酸液培养法配置10、50PPM的硼酸溶液。
用毛笔取少量花粉播入已盛硼酸的清洁小瓶并加盖, 放入恒温箱内培养。
5、取出小瓶充分摇动均匀, 用吸管吸一滴于载玻片凹槽内, 迅速盖上盖玻片固定花粉粒, 然后至于显微镜下观察。
6、观察2-----4个载玻片, 每凹面随机观察5个视野计算发芽率。
7、染色法过氧化物酶测定法（1）原理（2）这是借助于测定花粉内过氧化氢酶活性强弱来确定花粉生命力的方法, 在活的花粉内过氧化氢酶存在, 它可以促进过氧化物放氧分解, 这些刚被放出来的活性氧容易使还原剂氧化, 在本实验中所用的无色的联苯胺和苯酚都是还原剂, 但它们被氧化后确表现红色或玫瑰红色, 如果花粉是活的, 那么这个反应很快, 则花粉都被染成红色或玫瑰红色, 如果花粉是死的, 则这一反应迟迟不能进行, 花粉也就保持原色。
001玉米花粉母细胞涂片
课前预习 课前按时到位 课间不得喧哗、吵闹，不随意离开座位 课后清洁卫生
分组轮流值日 桌面卫生
按时交实验报告
实验报告撰写的主要内容 实验目的 实验原理 实验材料 实验步骤 实验结果与分析 讨论
本学期实验 安排
玉米花粉母细胞压片及观察
实验目的
学习玉米花粉母细胞涂片技术 观察减数分裂各时期的细胞学特征， 加深对减数分裂的认识
中期II 中期II
后期II 后期II
末期II 末期II
实验材料: 玉米雄花序 (2nБайду номын сангаас20) 实验材料:
玉米花粉母细胞涂片技术要点 取适期 适期雄花序固定材料，挑出花药置于载玻片上） 适期 中期Ⅰ玉米小花长5mm、花药长2mm 加一小滴碱性品红染液，用镊子挤压出花粉母细胞 一小滴 将花药碎片清除干净 盖上盖玻片使细胞分散 显微镜观察：先低倍 先低倍（10倍）、后高倍（40倍） 先低倍
结果观察与实验报告 回答问题： 回答问题：减数分裂的生物 学意义 下周实验内容: 下周实验内容
果蝇形态及生活周期观察
实验原理
减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂，仅发生在 配子形成过程中 分裂前DNA、染色体仅复制一次，而连续进行两 次核分裂，结果形成的4个配子中染色体数目减少 一半 雌雄配子（n）结合形成合子（2n） 遗传的基础：基因分离、组合、交换均发生在减 数分裂过程中
减数分裂各个时期的主要特征 前期Ⅰ
细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期
课前预习课前按时到位课间不得喧哗吵闹不随意离开座位课后清洁卫生分组轮流值日桌面卫生按时交实验报告实验报告撰写的主要内容实验报告撰写的主要内容实验目的实验原理实验材料实验步骤实验结果与分析讨论本学期实验安排实验目的学习玉米花粉母细胞涂片技术观察减数分裂各时期的细胞学特征加深对减数分裂的认识实验原理实验原理减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂仅发生在配子形成过程中分裂前dna染色体仅复制一次而连续进行两次核分裂结果形成的4个配子中染色体数目减少一半遗传的基础
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材料合适后盖上盖玻片，使染液刚好布满 载玻片与盖玻片之间成一薄层 。
用滤纸吸去盖片周围染料，然后在酒精灯下 轻微加热，以利于进一步着色和染色体分散，在 盖玻片上覆以吸水纸用拇指适当加压。
• 变异类型丰富染色体较大，且数目较少
（2n＝20），便于观察。
• 玉米易于种植管理，取材方便。
花粉发育过程
小孢子显微结构图
减数分裂示意图
• 实验药品与器具
药品：醋酸洋红， 45％醋酸， 卡诺固定液（95％乙醇冰醋酸=3:1）。
器具：显微镜，载玻片，盖玻片，酒精灯， 镊子，刀片等。
• 实验方法与步骤
玉米花粉母细胞染色体的减数分裂
• 减数分裂 前期Ⅱ和中期Ⅱ
花粉母细胞呈现二分体形式，不同之处为核内 染色体状态不一样，散乱/赤道板处整齐排列．
• 减数分裂 后期Ⅱ
分别在两个细胞内的着丝粒分裂，染色单体移向 两极．
• 减数分裂 末期Ⅱ
细胞呈现为四分体形式，又称为四分孢子，每一 个细胞进一步发育为成熟花粉粒．
实验安排
1、玉米花粉母细胞涂抹制片 2、根尖压片 3、大麦染色体的核型分析 4、植物DNA的提取 5 水稻胚的组织培养
玉米花粉母细胞 涂抹制片
2010.5.26
玉米花粉母细胞涂抹制片
• 实验目的
学习和熟悉植物花粉母细胞染色体制片 技术。 通过实验加深对植物的减数分裂和植物 雄配子体形成过程的认识。
若细胞质染色过深，可以在盖片一侧添加45 ％醋酸，另一侧用滤纸吸，减轻细胞质染色。
有两点需要注意： 1、盖上盖玻片后，不要再次移动盖玻片。 2、加热时要均匀受热，勿使染料沸腾。
4. 镜检
查找花粉母细胞减数分裂各时期的分列相。
制片流程图
选取合适小花 取出花药，滴加染液，挤出花粉 压片后，酒精灯微微烘烤 显微镜下镜检
减数分裂 前期Ⅰ
细
偶
ห้องสมุดไป่ตู้
线
线
期
期
粗
终
线
变
期
期
减减 数数 分分 裂裂 中后 期期 ⅠⅠ
减数分裂后期Ⅰ
实验报告
画出显微镜下观察到的染色体状 态，每人需画出两个不同时期花粉 母细胞的染色体。
思考题：简要说明减数分裂和有丝 分裂的区别和联系。
减数分裂 前期Ⅰ［细线期和终变期—较大的核仁存在］
减数分裂 前期Ⅱ 减数分裂 末期Ⅰ
• 实验材料
玉米杂合易位株正在进行减数 分裂中的雄穗。
玉米花粉细胞减数分裂通常发生 在雄穗尖端露出前5-10天，但是 雄穗仍旧被叶鞘包卷，当包裹处 开始变得松软膨大时，花粉母细 胞开始减数分裂；除此之外还要 考虑雄穗的大小，小花长短和颜 色等因素。
• 玉米是一年生的禾本科植物，雌雄花序同 株而异花，交配手续简便，一个果穗可产 生大量的种子后代。
1.取材
玉米的最后一片叶露出叶尖时， 形成大喇叭口的一周前，当喇 叭口下部开始出现松软膨大的 时候，用刀片破叶取出其中花 序检查，材料要求尚未变黄， 变黄则其中均为花粉粒，在小 而绿的花药中才有处于减数分 裂的细胞。
2. 固定
将收集材料去除太老和太嫩的小穗，置于卡 诺固定液中24小时保存，固定液的量不少于材 料体积的5倍。
如果需要长期保存，可以将材料保存至70 ％乙醇中存放在冰箱里。
固定作用：迅速杀死材料的活细胞，使染色体 核蛋白变形，以保持染色体固有的形态。
3. 制片
用镊子从固定瓶中取出1-2条雄穗分支，选 取合适部位的小花，夹出1-2个花药，置于载玻 片上，滴加少量醋酸洋红，截断花药，并反复 地轻轻挤压花药，使花粉母细胞溢出。