基因分离定律的验证

实验概要

通过一对相对性状杂交实验，验证基因分离原则。

实验原理

植物在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因随着所在染色体的分离，形成带有不同基因的孢子，进而产生不的配子。因此，将一对相对性状的亲本杂交，如果这一对相对性状受一对基因控制，且存在于同源染色体上，具有显隐性关系，那么F1产生的雌雄配子，各有两种。理论上数量相等，各种雌雄配子的结合机会是均等的，因此F2中有三种基因型，按表现型归纳为两种，比例是3：1。按F1与隐性材料测交，后代分离比例为1：1。按F1形成配子时基因的分离，是难以观察的，而F1产生的花粉粒的某些性状是可以观察的。通过花粉粒即配子性状的分离，提供了在形成配子的过程中，等位基因发生分离的证据。
  由于淀粉存在于植物体的许多细胞中，花粉粒中也有淀粉粒。如果把非糯与糯性的玉米自交系杂交，F1是非糯的杂合体，Wxwx，形成配子时，花粉母细胞进行减数分裂时，等位基因发生分离，结果形成两种不同的孢子，发育成不同的花粉粒。一部分是带非糯基因（Wx）产生直链淀粉，遇碘液呈蓝色，一部分带糯性基因（wx）产生支链淀粉，遇碘液呈棕色（或黄色）。这两种花粉粒理论上数量相等，其比例为1：1。  

主要试剂

药品配制：1%I-KI（碘-碘化钾溶液）：取2克碘化钾溶于5ml蒸馏水中，加入1克金属碘，待其溶解后再加入295ml蒸馏水，保存于棕色瓶中。

主要设备

    显微镜、计算器、载玻片、盖玻片、烧杯、培养皿、皮头玻棒（或带橡皮头铅笔）、金属碘、碘化钾、镊子、解剖针、吸水纸等

实验材料

以腊质（非糯）与粉质（糯性）玉米或水稻杂交种子F1的花粉为材料。 第一年将腊质（非糯）与粉质（糯性）玉米或水稻杂交，次年种植F1及两亲本。穗时，于前一天将雄花套袋，次日上午9—11时在开花最盛时抖落其花粉，分藏于冷凉干燥处备用，或于头一天取将要开花而未开花散粉的雄花序，放入固定液中保存备用。     

实验步骤

1、镜检 先镜检亲本，再镜检杂种的花粉粒，方法如下：
  挑出少量的花粉于载玻片上，或取一个花药置载玻片上用镊子夹破花药壁，让花粉粒充分释放出来，置低倍镜下观察（注意调节显微镜的光线，可稍为暗一点），花粉呈现亮晶乳白色光泽。滴一小滴I-KI溶液，盖上盖玻片，静观花粉粒颜色变化。可见有的花粉粒染成蓝天色，是非糯花粉粒，有的花粉粒染成棕色（或黄色），是糯性花粉粒。对杂种材料每张玻片按5点取样，即取5个视野进行观察，记录各种颜色的花粉粒数量。检查的花粉总数要在5000个以上，才能进行适合性测验。
  镜检时应注意：1、解剖用具如：解剖针、镊子等每次用后随时洗去粘附的花粉，以免混杂，干扰检查结果；2、调节照明，不要用强光以及直射光，调节光栅，直至两种花粉粒的颜色能明显地区别开，先在100倍下观察，再在200倍下计数；3、必须仔细鉴别花粉粒的颜色，准确地归纳，凡畸形瘪皱，特小，发育不良的花粉粒，不能作为鉴别糯与非糯的依据，不能计数。
  2、适合性测验 用卡平方法（X2-test）测验实际分离比例是否与理论预期相符，将各观察数据填入下表：  
玉米糯与非糯F1花粉粒分离的卡平方测验

 X2 = ∑[D2/C]     自由度  n = 2-1  查 X2表可知：n=1时，P0.05=3.841，即：如所得的X2＜P0.05，则表示符合，即实际所得的结果符合1:1比例；如果得的X2＞P 0.05，则表示不符合，即实际所得的结果不符合1：1比例。