河南科技学院：《园艺植物遗传学》课程实验指导（适用专业：园艺）.pdf_大学文库

实验一植物细胞有丝分裂的观察一、实验目的通过对植物细胞有丝分裂制片的观察，熟悉有丝分裂的全过程，以及各个分裂时期染色体的形态特征。二、实验材料蚕豆(Vicia faba)、玉米(Zea mas、大麦(Hordeum sativum)、豌豆(Pisumsativum)等作物的细胞有丝分裂永久制片。三、实验用具普通生物显微镜、计数器、实验报告纸、铅笔、橡皮等。四、实验说明细胞有丝分裂是生物细胞最主要最普通和最基本的一种分裂方式，也是生物体增殖的重要方式。它包括细胞核分裂和细胞质分裂。有丝分裂是一个连续的过程，为研究方便起见，人们依据不同时期细胞核及其内部染色体的变化特征，划分为前期(prophase)、中期(metaphase))、后期(anaphase,)、末期(telophase)。在细胞两次分裂之前还有一个间期((interphase)。详见教材。现简要说明镜检下各个时期细胞核及染色体的变化特征。 1.间期：为两次分裂之间的时期，这个时期的主要特征是细胞质均匀一致，细胞核在染料的作用下核质呈均匀致密状态，有明显的核仁，染色体细长呈丝状散布于核内，一般制片在低倍镜下不可见，良好制片在高倍油镜下可以观察到一些染色较深的细小颗粒。一般认为是染色线上染色质螺旋卷曲而成的染色粒。核与质之间有核膜分开。但核膜和核质在普通生物显微镜下不能明显区分。 2.前期这个时期又可分为三个时间： ()早前期染色质开始螺旋卷曲形成细丝状，分布于核内，核仁清楚。 (2)中前期染色体继续收缩，由于染色体周围基质不断增加，染色加深加粗，染色体呈连续的线状。此时染色体仍扭曲很长，并互相缠绕，故整个核内的染色体犹似一团搅乱的粗麻线，这时尚有核膜核仁，但在普通生物显微镜下核膜一般不易见到，核仁隐约可见。 (3)晚前期染色体进一步螺旋变粗变短，呈明显的双股性，即两条染色单体由一个着丝粒相连，可见端点，染色体渐趋中央赤道面处集结，但彼此仍然缠绕，核膜、核仁逐渐消失。 3.中期染色体着丝粒均处于赤道面上，染色体的两臂自由伸展在细胞质内，纺锤丝与着丝粒相连形成纺锤体，着丝粒未分裂，纺锤丝在一般制片中看不到，良好的制片根据细胞质着色

实验一植物细胞有丝分裂的观察一、实验目的通过对植物细胞有丝分裂制片的观察，熟悉有丝分裂的全过程，以及各个分裂时期染色体的形态特征。二、实验材料蚕豆(Vicia faba)、玉米(Zea mays)、大麦(Hordeum sativum)、豌豆(Pisumsativum)等作物的细胞有丝分裂永久制片。三、实验用具普通生物显微镜、计数器、实验报告纸、铅笔、橡皮等。四、实验说明细胞有丝分裂是生物细胞最主要最普通和最基本的一种分裂方式，也是生物体增殖的重要方式。它包括细胞核分裂和细胞质分裂。有丝分裂是一个连续的过程，为研究方便起见，人们依据不同时期细胞核及其内部染色体的变化特征，划分为前期((prophase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)、末期(telophase)。在细胞两次分裂之前还有一个间期(interphase)。详见教材。现简要说明镜检下各个时期细胞核及染色体的变化特征。 1.间期：为两次分裂之间的时期，这个时期的主要特征是细胞质均匀一致，细胞核在染料的作用下核质呈均匀致密状态，有明显的核仁，染色体细长呈丝状散布于核内，一般制片在低倍镜下不可见，良好制片在高倍油镜下可以观察到一些染色较深的细小颗粒。一般认为是染色线上染色质螺旋卷曲而成的染色粒。核与质之间有核膜分开。但核膜和核质在普通生物显微镜下不能明显区分。 2.前期这个时期又可分为三个时间：（1）早前期染色质开始螺旋卷曲形成细丝状，分布于核内，核仁清楚。（2）中前期染色体继续收缩，由于染色体周围基质不断增加，染色加深加粗，染色体呈连续的线状。此时染色体仍扭曲很长，并互相缠绕，故整个核内的染色体犹似一团搅乱的粗麻线，这时尚有核膜核仁，但在普通生物显微镜下核膜一般不易见到，核仁隐约可见。（3）晚前期染色体进一步螺旋变粗变短，呈明显的双股性，即两条染色单体由一个着丝粒相连，可见端点，染色体渐趋中央赤道面处集结，但彼此仍然缠绕，核膜、核仁逐渐消失。 3.中期染色体着丝粒均处于赤道面上，染色体的两臂自由伸展在细胞质内，纺缍丝与着丝粒相连形成纺锤体，着丝粒未分裂，纺锤丝在一般制片中看不到，良好的制片根据细胞质着色

实验二植物细胞减数分裂的观察一、实验目的通过对植物花粉母细胞减数分裂制片的观察、熟悉细胞减数分裂的全过程以及各个分裂时期染色体的特征，掌握减效分裂的遗传学意义。二、实验材料蚕豆(Vicia faba)、以玉米(Zen mays)、大麦(Hordeum sativum)、豌豆(Pisumsativum)等花粉母细胞减数分裂永久制片。三、实验用具普通生物显微镜、实验报告纸、铅笔、橡皮等。四、实验说明高等生物的繁殖及遗传信息上下代之间的传递则通过减数分裂和受精过程得以实现。减数分裂（又称成熟分裂）是一种特殊的有丝分裂。它包括两次细胞分裂，在第一次分裂中，复制的姊妹染色单体并不分离，而同源染色体之间则分离，随机进入不同的细胞，形成二分体。因此染色体数目由2变成。第二次分裂时，单倍的二分体细胞再进行一次分裂，姊妹染色单体彼此分离分别进入不同的子细胞，结果形成四个单倍体()的子细胞，即四分体。而成熟的雌雄配子结合，使后代的染色体数目恢复到2，从而保证上下代之间染色体数目的恒定及遗传物质的相对稳定。减数第一次分裂前期，同源染色体非姊妹染色单体的交换和后期1非同源染色体随机组合进入二分体子细胞中，这对生物的多样性具有重要意义。减数分裂的过程被人为地划分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。对于大多数植物，在两次分裂之间存在一个短暂的中间期。每一次分裂又可分为前、中、后、末若干时期。详见教材，现简要介绍镜检时各个时期的主要特征。减数分裂1 前期I这个时期经历最长，变化也较复杂，故根据染色体的变化又细分为五个时期。细线期leptoene,染色体在核中以细长的丝状出现，彼此互相缠绕盘旋，紧靠核仁一侧，细线上出现着色较深大小不等的染色粒，明显可见圆形的核仁，此时有核膜，染色体已复制为两，但这两点在一般光学显微镜下均难看到。偶线期(2 ygotene,与细线期相比这时染色体要粗些，染色也深些，这时来自父母双方的各同源染色体均两两配对(pairing)或称联会((synapsis)。染色体配对后，形成二价联会复合体，看上去是一个整体。染色体仍互相缠绕在一起

实验二植物细胞减数分裂的观察一、实验目的通过对植物花粉母细胞减数分裂制片的观察、熟悉细胞减数分裂的全过程以及各个分裂时期染色体的特征，掌握减效分裂的遗传学意义。二、实验材料蚕豆(Vicia faba)、玉米(Zen mays)、大麦(Hordeum sativum)、豌豆(Pisumsativum)等花粉母细胞减数分裂永久制片。三、实验用具普通生物显微镜、实验报告纸、铅笔、橡皮等。四、实验说明高等生物的繁殖及遗传信息上下代之间的传递则通过减数分裂和受精过程得以实现。减数分裂(又称成熟分裂)是一种特殊的有丝分裂。它包括两次细胞分裂，在第一次分裂中，复制的姊妹染色单体并不分离，而同源染色体之间则分离，随机进入不同的细胞，形成二分体。因此染色体数目由 2n 变成 n。第二次分裂时，单倍的二分体细胞再进行一次分裂，姊妹染色单体彼此分离分别进入不同的子细胞，结果形成四个单倍体(n)的子细胞，即四分体。而成熟的雌雄配子结合，使后代的染色体数目恢复到 2n，从而保证上下代之间染色体数目的恒定及遗传物质的相对稳定。减数第一次分裂前期，同源染色体非姊妹染色单体的交换和后期 I 非同源染色体随机组合进入二分体子细胞中，这对生物的多样性具有重要意义。减数分裂的过程被人为地划分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。对于大多数植物，在两次分裂之间存在一个短暂的中间期。每一次分裂又可分为前、中、后、末若干时期。详见教材，现简要介绍镜检时各个时期的主要特征。减数分裂Ⅰ 前期Ⅰ 这个时期经历最长，变化也较复杂，故根据染色体的变化又细分为五个时期。细线期(leptotene)，染色体在核中以细长的丝状出现，彼此互相缠绕盘旋，紧靠核仁一侧，细线上出现着色较深大小不等的染色粒，明显可见圆形的核仁，此时有核膜，染色体已复制为两，但这两点在一般光学显微镜下均难看到。偶线期(zygotene)，与细线期相比这时染色体要粗些，染色也深些，这时来自父母双方的各同源染色体均两两配对(pairing)或称联会(synapsis)。染色体配对后，形成二价联会复合体，看上去是一个整体。染色体仍互相缠绕在一起

粗线期(pachytene),染色体纵向继续收缩，横向加粗，与偶线期相比染色体要粗短得多，扭曲缠绕要放松些，但仍互相缠绕，故染色体此时计数较困难，此时每对同源染色体有四条染色单体，称为四合体(tetrad)。此时同源非姊妹染色单体间生发生交换，但交换的形态特征在一般光学显微镜下均难见到。双线期(diplotene)此时染色体进一步浓缩变短，非同源染色体彼此分开，并且扩散于细胞核中。两条同源染色体开始相互排斥。但是彼此交换的地方仍连在一起，形成明显的交叉结 (chiasmata))及交叉染色体图形，有的呈“8”字形，有的呈“X”形等。染色体清晰可见，可进行计数。终变期(diakinesis)染色体更加浓缩粗短，分布在细胞中，同时交叉点向染色体两端移动，即出现端化现象((terminalization)呈“0”，核仁、核膜逐渐消失，至中期完全消失，染色体向赤道面靠扰，这时染色体计数比双线期更方便。中期I染色体浓缩达到最大限度，成点状集结于中央赤道面处，两极纺锤丝出现，并与染色体着丝点相连形成纺锤体，良好制片可见细胞质中有似曳引状纺锤体，中期极面观进行染色体计数最理想。后期【同源染色体分离，分别向细胞两极移动，染色体减半就发生在此时，但每条染色体的两条染色单体仍连在一起。末期】两组染色体到达两极，又互相粘结，然后慢慢解螺旋化，核仁、核膜重新出现，在中央赤道面形成膜体，进而形成两个子细胞。中间期：此期持续时间非常短，DNA不复制，而且染色体不完全解螺旋化。减数分裂Ⅱ 前期Ⅱ染色体又逐渐分散缩短，而其两条姐妹染色单体彼此排斥，由一者丝粒相连清晰可见，核仁、核膜逐渐消失。中期Ⅱ每个染色体整齐排列于二分体的赤道面上。后期Ⅱ每个染色体的者丝粒纵裂，姊妹染色体分别移向细胞两极。末期Ⅱ染色体到达两极，聚集。然后解螺旋化，新的核仁、核膜出现，每个细胞的细胞质又一分为二，最终形成四个子细胞，即四分体。五、观察方法先将制片置低倍镜下，首先区别花粉母细胞、二分体、四分体、花粉粒、花粉囊残渣等。一般花粉母细胞为圆形或椭圆形（压片所致）的大型细胞、细胞质呈均匀致密状态，对醋酸洋红一类染剂稍为者色，其中有一个者色鲜红的圆形细胞核。至于其它细胞或残余物，除形状不同外，体积要明显小于花粉母细胞（相差约近十倍）。二分体细胞为肾形（或半圆形），大小约为花粉

粗线期(pachytene)，染色体纵向继续收缩，横向加粗，与偶线期相比染色体要粗短得多，扭曲缠绕要放松些，但仍互相缠绕，故染色体此时计数较困难，此时每对同源染色体有四条染色单体，称为四合体(tetrad)。此时同源非姊妹染色单体间生发生交换，但交换的形态特征在一般光学显微镜下均难见到。双线期(diplotene)此时染色体进一步浓缩变短，非同源染色体彼此分开，并且扩散于细胞核中。两条同源染色体开始相互排斥。但是彼此交换的地方仍连在一起，形成明显的交叉结 (chiasmata)及交叉染色体图形，有的呈“8”字形，有的呈“X”形等。染色体清晰可见，可进行计数。终变期(diakinesis)染色体更加浓缩粗短，分布在细胞中，同时交叉点向染色体两端移动，即出现端化现象(terminalization)呈“O”，核仁、核膜逐渐消失，至中期完全消失，染色体向赤道面靠扰，这时染色体计数比双线期更方便。中期Ⅰ 染色体浓缩达到最大限度，成点状集结于中央赤道面处，两极纺锤丝出现，并与染色体着丝点相连形成纺锤体，良好制片可见细胞质中有似曳引状纺锤体，中期极面观进行染色体计数最理想。后期Ⅰ 同源染色体分离，分别向细胞两极移动，染色体减半就发生在此时，但每条染色体的两条染色单体仍连在一起。末期Ⅰ 两组染色体到达两极，又互相粘结，然后慢慢解螺旋化，核仁、核膜重新出现，在中央赤道面形成膜体，进而形成两个子细胞。中间期：此期持续时间非常短，DNA 不复制，而且染色体不完全解螺旋化。减数分裂Ⅱ 前期Ⅱ 染色体又逐渐分散缩短，而其两条姐妹染色单体彼此排斥，由一着丝粒相连清晰可见，核仁、核膜逐渐消失。中期Ⅱ 每个染色体整齐排列于二分体的赤道面上。后期Ⅱ 每个染色体的着丝粒纵裂，姊妹染色体分别移向细胞两极。末期Ⅱ 染色体到达两极，聚集。然后解螺旋化，新的核仁、核膜出现，每个细胞的细胞质又一分为二，最终形成四个子细胞，即四分体。五、观察方法先将制片置低倍镜下，首先区别花粉母细胞、二分体、四分体、花粉粒、花粉囊残渣等。一般花粉母细胞为圆形或椭圆形(压片所致)的大型细胞、细胞质呈均匀致密状态，对醋酸洋红一类染剂稍为着色，其中有一个着色鲜红的圆形细胞核。至于其它细胞或残余物，除形状不同外，体积要明显小于花粉母细胞(相差约近十倍)。二分体细胞为肾形(或半圆形)，大小约为花粉

实验三临时涂抹压碎制片法一、实验目的学习植物细胞减数分裂制片方法。二、实验材料大麦(Hordeum sativum)幼穗、玉米(Zea mays)幼嫩雄花序和蚕豆(Vicia faba)花蕾等。三、实验用具、药品普通生物显微镜、载玻片、盖玻片、解剖针、镊子、小酒杯、醋酸洋红、石碳酸品红、卡尔诺氏固定液、45%醋酸、酒精灯、石蜡等。四、实验说明临时涂抹压碎制片法是观察植物细胞减数分裂最简单最有效的方法。是细胞学和细胞遗传学研究最基本技能之一。也是有种实践中鉴定染色体的基本方法。它不仅以经济简便而优于其他方法，并且由于他能在显微镜视野内完整无遗的展现细胞的全部染色体，而胜于其他方法。减数分裂都发生在性细胞形成过程中。观察减数分裂无论植物或者动物均以雄性为方便。植物是取正在成熟过程中的幼嫩雄蕊的花药。其内部的花粉母细胞应处于减数分裂过程中。玉米选择正在孕穗的植株，手摸植株中上稍微膨大部分有柔软之感，即表示内部正在孕穗。小麦、水稻、大麦、元麦可取剑叶环与下一叶叶环相平或为负值时的幼穗。各种作物的具体外部形态指标，因每年的气温、水肥等条件而变化，需要先加以观察才能得出具体指标。固定材料取样的时间一般可在上午9-11时，夏熟作物可略为推迟1-2小时。临时涂抹压制切片法是观察植物细胞减数分裂最简单、最有效的方法。五、实验步骤 1.固定根据有关作物的取样标准和时间剥取或采取幼嫩之花序或花蕾投入卡尔诺氏固定液中，固定液用量约为固定材料的10倍左右，一般固定2-24小时即可取出用95%酒精、85%酒精、 70%酒精依次洗涤，最后置70%酒精中保存备用，如置冰箱内冷藏可供数年应用不坏，材料亦可不经固定，直接制片。 2.制片根据染色方法不同在具体操作上可有两种方法

实验三临时涂抹压碎制片法一、实验目的学习植物细胞减数分裂制片方法。二、实验材料大麦(Hordeum sativum)幼穗、玉米(Zea mays)幼嫩雄花序和蚕豆(Vicia faba)花蕾等。三、实验用具、药品普通生物显微镜、载玻片、盖玻片、解剖针、镊子、小酒杯、醋酸洋红、石碳酸品红、卡尔诺氏固定液、45％醋酸、酒精灯、石蜡等。四、实验说明临时涂抹压碎制片法是观察植物细胞减数分裂最简单最有效的方法。是细胞学和细胞遗传学研究最基本技能之一。也是育种实践中鉴定染色体的基本方法。它不仅以经济简便而优于其他方法，并且由于他能在显微镜视野内完整无遗的展现细胞的全部染色体，而胜于其他方法。减数分裂都发生在性细胞形成过程中。观察减数分裂无论植物或者动物均以雄性为方便。植物是取正在成熟过程中的幼嫩雄蕊的花药。其内部的花粉母细胞应处于减数分裂过程中。玉米选择正在孕穗的植株，手摸植株中上稍微膨大部分有柔软之感，即表示内部正在孕穗。小麦、水稻、大麦、元麦可取剑叶环与下一叶叶环相平或为负值时的幼穗。各种作物的具体外部形态指标，因每年的气温、水肥等条件而变化，需要先加以观察才能得出具体指标。固定材料取样的时间一般可在上午 9-11 时，夏熟作物可略为推迟 1-2 小时。临时涂抹压制切片法是观察植物细胞减数分裂最简单、最有效的方法。五、实验步骤 1. 固定根据有关作物的取样标准和时间剥取或采取幼嫩之花序或花蕾投入卡尔诺氏固定液中，固定液用量约为固定材料的 10 倍左右，一般固定 2-24 小时即可取出用 95％酒精、85％酒精、 70％酒精依次洗涤，最后置 70％酒精中保存备用，如置冰箱内冷藏可供数年应用不坏，材料亦可不经固定，直接制片。 2. 制片根据染色方法不同在具体操作上可有两种方法