林木遗传育种学实验

1、林木遗传育种学实验林木遗传育种学实验学时：学时：2424教师：辛培尧教师：辛培尧果蝇形态与生活史观察果蝇形态与生活史观察(可选实验可选实验)一、实验原理一、实验原理果蝇是遗传学实验和研究的好材料，用果蝇作果蝇是遗传学实验和研究的好材料，用果蝇作实验材料可以验证遗传学三大定律，伴性遗传等，实验材料可以验证遗传学三大定律，伴性遗传等，果蝇的唾腺染色体用于染色体畸变的研究。用果蝇果蝇的唾腺染色体用于染色体畸变的研究。用果蝇作实验材料的优点：生长迅速，繁殖力强，易饲养，作实验材料的优点：生长迅速，繁殖力强，易饲养，突变体多。突变体多。二、实验目的二、实验目的1、了解果蝇生活史中各个阶段的形态特征。、了

2、解果蝇生活史中各个阶段的形态特征。2、区别雌、雄果蝇和几种常用突变型的主要、区别雌、雄果蝇和几种常用突变型的主要性状。性状。、掌握果蝇的饲养管理，以及实验的处理方、掌握果蝇的饲养管理，以及实验的处理方法和技术。法和技术。三、实验材料三、实验材料果蝇。果蝇。四、实验器具和药品四、实验器具和药品1、器具：放大镜、载片、镊子、培养瓶、麻、器具：放大镜、载片、镊子、培养瓶、麻醉瓶醉瓶2、药品：乙醚、药品：乙醚五、实验步骤五、实验步骤1、果蝇生活史观察、果蝇生活史观察用放大镜或肉眼观察果蝇生活史中各个阶段用放大镜或肉眼观察果蝇生活史中各个阶段（卵（卵幼虫幼虫蛹蛹成虫）的形态特征。成虫）的形态特征。2、果

3、蝇和几种常用突变型的主要性状观察、果蝇和几种常用突变型的主要性状观察野生型野生型 灰身、长翅、红眼灰身、长翅、红眼突变型突变型 白眼突变型白眼突变型 残翅突变型残翅突变型、区别雌、雄果蝇、区别雌、雄果蝇雌果蝇雌果蝇 体型较大；腹部椭圆，末端稍尖；腹体型较大；腹部椭圆，末端稍尖；腹背面条黑色条纹；无性梳。背面条黑色条纹；无性梳。雄果蝇雄果蝇 体型较小；腹部钝圆；腹背面条黑体型较小；腹部钝圆；腹背面条黑色条纹；有性梳。色条纹；有性梳。六、实验报告六、实验报告绘成虫果蝇外观图（注明类型、性别）。绘成虫果蝇外观图（注明类型、性别）。植物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂一、实验原理一、实验原理植物根尖的分生

4、细胞的有丝分裂，每天都有植物根尖的分生细胞的有丝分裂，每天都有高峰期，此时把根尖固定，经过染色和压片，镜高峰期，此时把根尖固定，经过染色和压片，镜检，可以看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和检，可以看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。染色体。二、实验目的二、实验目的1 1、从遗传学方面观察有丝分裂，识别各时期。、从遗传学方面观察有丝分裂，识别各时期。2 2、掌握压片方法。、掌握压片方法。三、实验材料三、实验材料蚕豆侧根。蚕豆侧根。四、实验器具和药品四、实验器具和药品1 1、器具：显微镜、载片、盖片、刀片、镊子、器具：显微镜、载片、盖片、刀片、镊子、吸水纸吸水纸2 2、药品：酒精、冰醋酸、盐

5、酸、染色液、药品：酒精、冰醋酸、盐酸、染色液五、实验步骤1 1、取材。、取材。2 2、用秋水仙素预处理、用秋水仙素预处理4 4小时。小时。3 3、固定、固定2424小时。小时。4 4、1N1N盐酸盐酸6060解离解离8 8分钟。分钟。5 5、染色压片。、染色压片。6 6、观察。、观察。六、实验报告六、实验报告绘各时期图象。绘各时期图象。 随随 体体次缢痕次缢痕着丝粒着丝粒 一级结构：核小体一级结构：核小体 二级结构：螺线管二级结构：螺线管(solenoid)(solenoid) 三级结构：超螺线管三级结构：超螺线管(supersolenoid) (supersolenoid) 四级结构：染色单

6、体（四级结构：染色单体（chromatidchromatid） 压缩压缩7 7倍倍 压缩压缩6 6倍倍 压缩压缩4040倍倍 压缩压缩5 5倍倍 DNADNA核小体核小体螺线管螺线管超螺线管超螺线管染色单染色单体体 植物染色体组型分析植物染色体组型分析一、实验原理一、实验原理各种生物的染色体数目是恒定的，大多数高等动、植物是二倍体，每一个体细胞含有两组同样的染色体，用2n表示。每一个配子带有一组染色体，叫单倍体，用n表示。两性配子结合后，具有两组染色体，成为二倍体生物。染色体复制后，纵向并列的两个染色单体通过着丝粒联在一起，由于着丝粒在染色体上位置的不同，可以把染色体分成相等 或不等 的两个臂

7、，造成中着丝粒染色体，近中着丝粒染色体，近端部着丝粒染色体，端部着丝粒染色体等形态的染色体。有的染色还含有随体或次缢痕。所有这些染色的特异结构构成一个物种染色体组型。染色体组型分析是细胞遗传学、现代分类学、进化理论的重要研究手段。二、实验目的二、实验目的1、分析染色体组型计算有关数据。三、实验材料三、实验材料蚕豆染色体照片。四、实验器具和药品四、实验器具和药品1、器具：毫米尺、剪刀、镊子五、实验步骤五、实验步骤1、编号，测量染色体长臂长，短臂长，总长。2、计算臂比，相对长度。3、根据测量、计算结果将染色体配对、排列。配对原则：臂比，相对长度接近的两条染色体配为一对。排列：根据染色体相对长度，从

8、长到短依次编号排列，短臂向上，长臂向下。六、实验报告遗传力的估算遗传力的估算一、实验目的一、实验目的通过一些实例的估算，掌握遗传力的估算方法。通过一些实例的估算，掌握遗传力的估算方法。二、实验步骤二、实验步骤 用无性系估算广义遗传力用无性系估算广义遗传力有有8 8个（个（n n）松树无性系，每个无性系含）松树无性系，每个无性系含5 5株（株（k k），对），对1616年生树高测定如下：年生树高测定如下：表一表一表一X 无性系重复系数无性系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计算步骤：1、矫正系数：2、总变异平方和：3、无性系间平方和：4、无性系内平方和：5、方差分析表NXC/)(2CXSijijT2CXkSiA2ATeSSS表二变异来源自由度平方和均方方差方差组成无性系间n-1Vb无性系内n(k-1)Vw总计nk-122Gek2e广义遗传力广义遗传力2222eGGH 由亲子关系估算狭义遗传力由亲子关系估算狭义遗传力在油松人工林中选择在油松人工林中选择1010株优树，分别采种，按家系育苗造林。株优树，分别采

10、种，按家系育苗造林。优树优树1010年生树高与其子代年生树高与其子代1010年生树高平均值见下表：年生树高平均值见下表：表三母树号母树(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总和24.624.11、母树平方和=NXx22)(2、亲子协方和=Nyxxy/ )(3、亲子回归系数NxxNyxxyb22)(/ )(4、狭义遗传力bh22 多点半同胞遗传力估算设有松树种子园自由授粉半同胞家系(F)29个，在3个地点(S)栽培，每个地点重复6次(B)，每试验小区10株(N)，其方差分析资料

11、列入表中，试作遗传力估算。家系遗传力：FFSFFFSFVVVNBSVNBSVVH/ )(2单株遗传力：eFBFSFFSFVNBSVBSVSVVVh) 1() 1() 1()(42家系遗传力： 表四变异来源自由度平方和方差方差组成场地间S-1=2SSS824.05区组间S(B-1)=15SSB3.782家系间F-1=28SSF63.807VF家系内场地间(F-1)(S-1)=56SSFS6.745VFS家系场地内区组间S(F-1)(B-1)=420 SSFB1.445VFB小区内个体间FSB(N-1)=4698SSe0.884Ve总的FSBN-1=5219SST减数分裂减数分裂一、实验原理一、实

12、验原理减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂，仅在配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。这一过程的特点的是：连续进子形成过程中发生。这一过程的特点的是：连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，结果形成四行两次核分裂，而染色体只复制一次，结果形成四个核，每个核染色体减半，所以称减数分裂。另一个核，每个核染色体减半，所以称减数分裂。另一特点是前期特别长，而且变化复杂，包括同源染色特点是前期特别长，而且变化复杂，包括同源染色体的配对、交换与分离。体的配对、交换与分离。二、实验目的二、实验目的1、熟练掌握并识别减数分裂各个时期的特点。、熟练掌握并识别减数分裂各个时期的特点。三、实验材料

13、三、实验材料蚕豆花蕾、玉米雄花序、洋葱花序蚕豆花蕾、玉米雄花序、洋葱花序四、实验器具和药品四、实验器具和药品1、器具：显微镜、载片、盖片、解剖针、镊、器具：显微镜、载片、盖片、解剖针、镊子、吸水纸子、吸水纸2、药品：酒精、冰醋酸、染色液、药品：酒精、冰醋酸、染色液五、实验步骤五、实验步骤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小时。小时。3、染色压片。、染色压片。4、观察，特别注意观察前期、观察，特别注意观察前期各个时期特点。各个时期特点。六、实验报告六、实验报告绘各时期图象。绘各时期图象。人工诱发多倍体植物人工诱发多倍体植物一、实验原理一、实验

14、原理多倍体普遍存在于植物界。除了自然界存在的多倍体物多倍体普遍存在于植物界。除了自然界存在的多倍体物种外，可采用高温、低温多倍体、射线照射、嫁接、切断种外，可采用高温、低温多倍体、射线照射、嫁接、切断等物理方法诱发多倍体植物。在诱发多倍体方法中，以应用等物理方法诱发多倍体植物。在诱发多倍体方法中，以应用化学药剂更为有效，其中以秋水仙素效果最好，使用最广。化学药剂更为有效，其中以秋水仙素效果最好，使用最广。秋水仙素的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染秋水仙素的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不走向两极而被阻止在中期，这样细胞不能继续分裂，色体不走向两极而被阻止在中期，这样细

15、胞不能继续分裂，从而产生染色体数目加倍的核。若染色体加倍的秋水仙素细从而产生染色体数目加倍的核。若染色体加倍的秋水仙素细胞继续分裂，就形成多倍性组织。多倍体已成功应用于植物胞继续分裂，就形成多倍性组织。多倍体已成功应用于植物育种，用人工诱发得到的多倍体，可以得到一般二倍体所没育种，用人工诱发得到的多倍体，可以得到一般二倍体所没有的优良经济性状，如粒大、穗长、抗病性强等。有的优良经济性状，如粒大、穗长、抗病性强等。二、实验目的二、实验目的1、了解人工诱发多倍体的原理、方法及其在、了解人工诱发多倍体的原理、方法及其在植物育种上的意义。植物育种上的意义。2、观察多倍体植物，鉴别多倍体植物染色体、观察

16、多倍体植物，鉴别多倍体植物染色体数目的变化，即引起的植物器官的变异。数目的变化，即引起的植物器官的变异。三、实验材料三、实验材料玉米种子玉米种子四、实验器具和药品四、实验器具和药品1、器具：显微镜、载片、盖片、刀片、镊子、器具：显微镜、载片、盖片、刀片、镊子、吸水纸、培养皿吸水纸、培养皿2、药品：秋水仙素、酒精、冰醋酸、盐酸、药品：秋水仙素、酒精、冰醋酸、盐酸、染色液染色液五、实验步骤五、实验步骤1、用、用0.025%秋水仙素处理萌发种子。秋水仙素处理萌发种子。2、培养幼苗。、培养幼苗。3、将幼苗移栽至大田或盆钵，同期播种未经、将幼苗移栽至大田或盆钵，同期播种未经处理的种子作对照，田间给以良好

17、管理。处理的种子作对照，田间给以良好管理。4、鉴定多倍体植物、鉴定多倍体植物制作多倍体、二倍体根尖细胞压片，检查染色制作多倍体、二倍体根尖细胞压片，检查染色体数目。体数目。观察多倍体、二倍体表皮细胞气孔大小。观察多倍体、二倍体表皮细胞气孔大小。六、实验报告六、实验报告绘多倍体中期染色体图像。绘多倍体中期染色体图像。多倍体、二倍体表皮细胞气孔大小。多倍体、二倍体表皮细胞气孔大小。花粉生命力的测定花粉生命力的测定一、实验原理一、实验原理、染色法：活的花粉有过氧化氢酶存在，它可以促进、染色法：活的花粉有过氧化氢酶存在，它可以促进过氧化物（如过氧化氢）放氧分解。这些刚被放出的活性氧，过氧化物（如过氧化

18、氢）放氧分解。这些刚被放出的活性氧，很容易使还原剂氧化。很容易使还原剂氧化。-萘酚和联苯胺都是还原剂，它们被萘酚和联苯胺都是还原剂，它们被氧化后表现红色。如果花粉是活的，则花粉很快被染上红色氧化后表现红色。如果花粉是活的，则花粉很快被染上红色或玫瑰色；如果花粉是死的，则花粉保持原色。或玫瑰色；如果花粉是死的，则花粉保持原色。、培养基法：在培养基上进行花粉的人工萌发，检查、培养基法：在培养基上进行花粉的人工萌发，检查待测花粉萌发率的高低。待测花粉萌发率的高低。二、实验目的二、实验目的1、掌握花粉生命力测定的方法及原理。、掌握花粉生命力测定的方法及原理。三、实验材料三、实验材料云南松花粉。云南松花

19、粉。四、实验器具和药品四、实验器具和药品1、器具：显微镜、凹形滴片、解剖针、器具：显微镜、凹形滴片、解剖针2、药品：琼脂、蔗糖、酒精、药品：琼脂、蔗糖、酒精、-萘酚、联苯萘酚、联苯胺、碳酸钠、过氧化氢胺、碳酸钠、过氧化氢五、实验步骤五、实验步骤染色法染色法1、配制溶液、配制溶液取取0.克联苯胺溶于毫升克联苯胺溶于毫升%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.克碳酸钠溶于毫升蒸馏水中，盛克碳酸钠溶于毫升蒸馏水中，盛入白色瓶中入白色瓶中将以上三种溶液等量混合，制成将以上三种溶液等量混合，制成“甲液甲液”

20、，盛入，盛入白色瓶中白色瓶中配制配制0.%的过氧化氢溶液，制成的过氧化氢溶液，制成“乙液乙液”。2、制片：取少许花粉放到凹形滴片凹槽中，、制片：取少许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”，三分钟后观察。三分钟后观察。3、统计发芽率：在显微镜下观察，如果花粉、统计发芽率：在显微镜下观察，如果花粉很快被染上红色或玫瑰色，记为活的花粉；如果花很快被染上红色或玫瑰色，记为活的花粉；如果花粉保持原色，记为死的。粉保持原色，记为死的。培养基法培养基法配培养基：取克琼脂、克蔗糖、毫配培养基：取克琼脂、克蔗糖、毫升蒸馏水配成升蒸馏水配成%的培养基

21、。的培养基。2、制片：用玻璃棒蘸取少许培养基，趁热滴、制片：用玻璃棒蘸取少许培养基，趁热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、播种花粉：用解剖针取少许花粉，均匀播、播种花粉：用解剖针取少许花粉，均匀播撒在培养基上。撒在培养基上。4、培养观察：将花粉放到培养箱培养，适时、培养观察：将花粉放到培养箱培养，适时观察花粉萌发情况。观察花粉萌发情况。3、将幼苗移栽至大田或盆钵，同期播种未经、将幼苗移栽至大田或盆钵，同期播种未经处理的种子作对照，田间给以良好管理。处理的种子作对照，田间给以良好管理。4、鉴定多倍体植物、鉴定多倍体植物制作多倍体、二倍体根尖细胞压片，检查染色制作多

22、倍体、二倍体根尖细胞压片，检查染色体数目。体数目。观察多倍体、二倍体表皮细胞气孔大小。观察多倍体、二倍体表皮细胞气孔大小。六、实验报告六、实验报告绘花粉发芽形态图。绘花粉发芽形态图。 树木有性杂交技术树木有性杂交技术一、实验目的一、实验目的 树木杂交是应用遗传性不同的树种，或树木杂交是应用遗传性不同的树种，或同一树种的不同类型，在开花的时候进行人同一树种的不同类型，在开花的时候进行人工控制授粉，以获得杂种的手段。有性杂交，工控制授粉，以获得杂种的手段。有性杂交，由于基因的重新组合，杂种一代往往出现杂由于基因的重新组合，杂种一代往往出现杂种优势。种优势。 人工杂交目的在于取得和利用杂交优势，人工

23、杂交目的在于取得和利用杂交优势，通过实验初步掌握树木有性杂交基本方法，通过实验初步掌握树木有性杂交基本方法，为开展杂交育种打下操作基础。为开展杂交育种打下操作基础。 二、实验材料与用具二、实验材料与用具已达到开花年龄的秋树、杨树、柳已达到开花年龄的秋树、杨树、柳树。树。修枝剪、硫酸纸袋、纱布、细绳、修枝剪、硫酸纸袋、纱布、细绳、棉花、标签、回形别针、毛笔、授粉器、棉花、标签、回形别针、毛笔、授粉器、记载薄、梯子、铅笔等。记载薄、梯子、铅笔等。三、实验步骤三、实验步骤(一一)切枝杂交技术切枝杂交技术(又称室内杂交又称室内杂交)1枝条的采取与修剪枝条的采取与修剪2水培及管理水培及管理3调节花期调节

24、花期4隔离隔离5去雄授粉去雄授粉6管理观察与记载管理观察与记载7收获种子收获种子 8播种播种(1)准备播种盆准备播种盆 (2)播种播种(3)管理管理9幼苗移栽：幼苗移栽： (二二)树上杂交：树上杂交：(1)去雄与隔离：杂交之前需要将选作母本的花去雄，去雄与隔离：杂交之前需要将选作母本的花去雄，方法同室内杂交。去雄后要即时套袋隔离，为使雌花有良方法同室内杂交。去雄后要即时套袋隔离，为使雌花有良好的发育条件。隔离袋应选用薄而透明，坚韧的材料，一好的发育条件。隔离袋应选用薄而透明，坚韧的材料，一般风媒花常采用半透明的玻璃纸，同时在南方地区为防止般风媒花常采用半透明的玻璃纸，同时在南方地区为防止雨水浸湿破坏，必须使用，根粉糊粘贴，并涂上桐油，虫雨水浸湿破坏，必须使用，根粉糊粘贴，并涂上桐油，虫媒花树木都采用细纱布或细麻布制成隔离袋。套袋时袋口媒花树木都采用细纱布或细麻布制成隔离袋