成都农业科技职业学院遗传育种实验指导书(作物生产技术专业适用)成都农业科技职业学院农艺系2005年8月实验一分离现象的观察和分离规律验证学时安排：2学时一、目的要求通过玉米籽粒性状和花粉特性分离的观察，验证分离规律;观察花粉直感现象和玉米籽粒构造及其在遗传上的差异，从而加深对分离规律的理解。
二、材料及仪器1、仪器：供实验用的玉米籽粒和果穗;固定好的玉米雄穗;显微镜、载玻片、解剖针、镊子。
2、药品：碘一碘化钾溶液等。
本实验用于观察配子分离所用的碘一碘化钾溶液配制方法是;先将3克碘化钾溶液溶在5毫升热蒸馏水中，然后将碘溶于碘化钾溶液里，加蒸馏水至300毫升，装入茶色细口瓶里，置于暗处备用。
三、实验内容与方法步骤（一）实验内容1、玉米籽粒构造及花粉直感玉米籽粒包括胚、胚乳和果皮三部分。
其中胚和胚乳是双受精的直接产物，所以一些胚和胚乳的性状，如胚乳的颜色、性质等在杂交当代的母本果穗籽粒上就能发育出父本性状来。
例如，以白色胚乳玉米作母本与黄胚乳的父本杂交，在当代母株果穗上就能发育出黄色籽粒(已是F1的种胚)，这种现象叫花粉直感。
2、玉米籽粒几种相对性状及其遗传差异（1）果皮及种皮是由子房壁及珠被发育而成，属母体组织，它的性状由母体的基因型决定，不表现花粉直感。
果皮颜色有红色、棕色与无色等差异。
当用红皮玉米与白皮莱米杂交后，同株高、叶色等植株性一样，在F，表现株间分离。
（2）胚乳是一个精子与二个极核结合发育而成，表现花粉直感。
杂合体在同一果穗的籽粒间发生分离。
遗传学上常用下列性状进行遗传实验:实验1-1玉米籽粒构造示意图1．淀粉层(3n) 2.糊粉层(3n) 3.果皮(2n) 4.胚（2n）说明：(1)胚乳的淀粉性质、胚乳颜色和形态有淀粉糯性(wx)与非糯性（Wx）、黄色(Y)与白色(y)、甜(su)与非甜(Su)、凹陷(sh)与饱满(Sh)等性状，表现花粉直感，杂种后代在籽粒间发生分离。
(2)糊粉层颜色糊粉层又叫蛋白质层，是胚乳最外一层细胞，其颜色有多种变异。
这一性状由7对基因控制，并表现互作。
当选用一对基因差异的个体杂交时，其杂合体的籽粒间表现3:1的分离。
(3)胚是精卵结合发育而成。
胚尖的颜色有紫色(Pu)与无色(Pu)两种，表现花粉直感。
3、花粉的分离讲课中已谈到，杂合体子代之所以发生分离，是由于杂合体产生了基因型不同的配子，从糯玉米与非糯玉米的杂种(Wxwx)植株所产生的花粉发生了1:l的分离得到证明。
由于纯糯玉米(wxwx)植株的种子和花粉所含的淀粉全部是枝链淀粉，与碘作用呈棕红色反映;而纯非糯玉米(WxWx)的种子和花粉内所含的花粉含有直链淀粉，与碘作用呈蓝黑色;而杂合玉米(WxWx)由于Wx与wx基因的分离，产生两种数目相等的花粉粒，用碘染色半数花粉呈蓝黑色;半数花粉呈棕红色。
（二）方法步骤1、观察玉米籽粒的各种性状，然后用刀片逐层剥开下列不同类的籽粒(经过浸泡):(1)白粒玉米，(2)黄粒玉米; (3)红(或紫)糊粉层的玉米粒;(4)红果皮玉米;"(5)红果皮，即红糊粉层的玉米粒。
并观察它们的颜色与籽粒构造有何联系。
2、取纯糯玉米与纯非糯玉米的花药备一个放在载玻片上，加一滴碘液，用弯买针将花药从中间切断，轻轻挤出花粉粒，置于低倍镜下，稍待片刻观察其颜色有何区别?再取杂糯(Wxwx)的花药作同样的观察，计数1-2个视野中的不同花粉数，两种花粉粒是否为1:1?3、观察红果皮与白果皮杂交所得到的F1，是否在籽粒上分离?为什么?四、实验内容与方法步骤从称量瓶中用差减法准确称取纯净硼砂三份，每份重约0.3~0.4g(称至小数点后四位），置于锥形瓶中，加20ml蒸馏水使之溶解（可稍加热以加快溶解，但溶解后需冷却至室温），滴入甲基红指示剂2~3滴，用0.1mol/L HCl溶液滴定至溶液由黄色恰变为橙色为止。
记录数据，计算盐酸溶液的准确浓度。
五、实验报告及要求1、实验报告必须包括以下内容：实验目的实验原理（简写）实验仪器和药品（可简写）实验步骤（简述）实验数据记录（见下表）误差分析及思考（完成下面的思考题）2、本实验的思考题：（1）以组为单位列表统计各种籽粒的分离结果。
（2）以组为单位统计杂糯(Wxwx)花粉粒分离的结果。
六、成绩考核根据实验操作表现和实验报告质量综合评定实验成绩，按百分制计算或按“优（A+）、良（A）、中（B）、及格（C）、不及格（D）”打出等级。
实验二独立分配规律的验证学时安排：2学时一、目的要求通过两对相对性状的杂种后代的观测和分析，验证独立分配规律，以加深对独立分配规律实质的理解二、材料及仪器两对独立遗传性状的玉米果穗若千个三、实验内容与方法步骤（一）实验内容1、当不同对的基因位于非同源染色体上再形成配子时，各对基因是独立分配的，所以两对基因杂种(AaBb)应产生四种数量相同的配子，自交后代可产生四种表现型个体，比例是9:3:3:1，测交子代则产生1:1:1:1的四种表现型个体。
2、本实验以玉米胚乳颜色和胚乳性质两对性状的遗丫实验为例，来验证独立分配规律。
（二）方法步骤（1）观察“白色、糯性(yywxwx)X黄色、非糯(YYWxWx)”的F1种胚(在母本所结的果穗上)表现什么性状？为什么表现一致?（2）观察计数F1自交所结的果穗上的籽粒(F2)出现了哪四种类型?各是多少？是否接近9:3:3:1的比例?再分别统计黄粒与白粒，非糯与糯粒是否都接近3:1，这说明什么问题?（3）观察计数F1测交果穗上四种类型的数量比例是否接近1:1:1:1的比例?这一结果说明什么问题?四、实验报告及要求1、实验报告必须包括以下内容：实验目的实验原理（简述）实验仪器和药品（可简写）实验步骤（简述）实验数据记录（见下表）误差分析及思考（完成下面的思考题）2、本实验的思考题：以组为单位，将上述各项观察结果列表统计并回答所提出的问题。
五、成绩考核根据实验操作表现和实验报告质量综合评定实验成绩，按百分制计算或按“优（A+）、良（A）、中（B）、及格（C）、不及格（D）”打出等级。
实验三 广义遗传力的估算学时安排：4学时一、目的要求练习数量性状遗传资料的统计分析，掌握广义遗传力的计算方法。
二、材料及仪器棉花杂交组合的亲本P 1、P 2和F 1、F 2的试验资料。
三、实验内容与方法步骤 （一）实验内容数量性状的表现型决定于亲本的基因型和环境的影响两个方面。
三者的关系是:V P =V G 十V E 。
遗传方差占表现型方差的百分率为广义的遗传力。
它通过测算杂交双亲P 1、P 2和F 1、F 2的方差而估算。
即:100)(21100%）(h 22122⨯+-=⨯=F P P F F G V V V V V V 广义遗传力 或100)(31%）(h 212122⨯++-=F F P P F V V V V V 广义遗传力 上式中，V P1、V P2、V F1和V F2分别表示杂交双亲和F 1、F 2的表现型方差（二）方法步骤根据附表1中棉花"黑山棉X 笛字棉16号"组合的P 1、P 2和F 1、F 2各世代出苗至开花天数的测定资料(已整理成次数分布表)，分别计算平均数、标准差、方差，填入次数分布表的有关空栏内，进一步计算环境方差，估算广义遗传力。
四、实验报告及要求1、实验报告必须包括以下内容： 实验目的实验原理（简述）实验仪器和药品（可简写） 实验步骤（简述）实验数据记录（见下表）误差分析及思考（完成下面的思考题） 2、本实验的思考题：将计算步骤和结果整理成实验报告。
并据此资料说明棉花花期遗传力的强弱。
五、成绩考核根据实验操作表现和实验报告质量综合评定实验成绩，按百分制计算或按“优（A+）、良（A ）、中（B ）、及格（C ）、不及格（D ）”打出等级。
附表1 黑山棉X 笛字棉16号的亲本及F 1、F 2花期次数数表实验四 杂种优势的观察测定(在实验室看电镜)学时安排：4学时一、目的要求通过观测，进一步认识杂种优势的遗传表现及其在生产上的意义。
二、材料及仪器田间种植玉米杂交种双亲及F 1、F 2 (或用水 稻等作物)，并以当地推广品种作对照;也可用玉米果穗在室内观察比较，但必须要双亲和F1、F2相配套。
三、实验内容与方法步骤1、以小组为单位观察比较杂交亲本与F1在性状上有什么不同。
2、选用株高、茎粗、穗长等性状，分别对F1，父母本及对照种进行调查，每一性状要取20个数据，再求其平均数。
3、根据调查结果，按下述公式分别计算杂种优势程度。
(1)平均优势 杂种一代(F1)同双亲的平均值作比较，用 百分数表示：100%1⨯-=双亲平均值双亲平均值平均优势F ）（(2)超亲优势 1F 同双亲中的一个较好亲本比较，用百分数表示。
100%1⨯-=较好亲本较好亲本超亲优势F ）（(3)对照优势 1F 同对照品种作比较，用百分数表示。
100%1⨯-=对照品种对照品种超亲优势F ）（四、实验报告及要求1、实验报告必须包括以下内容： 实验目的实验原理（简述）实验仪器和药品（可简写） 实验步骤（简述）实验数据记录（见下表）误差分析及思考（完成下面的思考题） 2、本实验的思考题：根据调查结果，说明1F 和它的双亲在表现型上有何不同?主要在哪些方面表现了优势?1F 与对照种相比，在哪些方面有优势? 2F 又怎样?另将调查计算结果列表表示。
五、成绩考核根据实验操作表现和实验报告质量综合评定实验成绩，按百分制计算或按“优（A+）、良（A ）、中（B ）、及格（C ）、不及格（D ）”打出等级。
实验五 三系配套观察学时安排：2学时一、目的要求使学生掌握鉴别水稻三系的方法，提高识别三系的能力。
二、材料及仪器1、材料：水稻雄性不育系及保持系、恢复系植株的花穗。
2、仪器与用具：显微镜、镊子、碘-碘化钾溶液、盖玻片、载玻片和铅笔。
三、实验内容与方法步骤1、田间鉴定 在水稻三系的抽穗开花期，根据水稻雄性不育系和保持系在分蘖力、抽穗时间、抽穗是否正常和开花习性、花约形状等外部性状:在田间比较鉴别不育系与保持系、恢复系。
并选取穗顶少数颖花已开放过的三系穗子若干，分别挂牌标记，以备室内镜检。
2、室内镜检 在三系的稻穗上各选取1-2个发育良好、尚未开花的颖花，分别用镊子把花药取出，置于不同的载玻片上，压碎夹破，把花药里的花粉挤出，滴上一滴碘-碘化钾溶液，盖上盖玻片，置于显微镜下观察其花粉粒。
四、实验报告及要求1、实验报告必须包括以下内容： 实验目的实验原理（简述）实验仪器和药品（可简写）实验步骤（简述）实验数据记录（见下表）误差分析及思考（完成下面的思考题）2、本实验的思考题：1、写出你所观察的水稻三系的名称及其外部特征。
2、绘制显微镜下三系花粉粒的形态图，并表示其着色情况。
五、成绩考核根据实验操作表现和实验报告质量综合评定实验成绩，按百分制计算或按“优（A+）、良（A）、中（B）、及格（C）、不及格（D）”打出等级。