遗传学实验指导

《遗传学实验》简介

课程名称：遗传学实验

课程性质：随课实验

课程属性：基础课

学时学分：学时16学分1

面向专业：

一、课程的任务和基本要求

遗传学实验是生物学所有专业的一门专业基础课程，是一门独立的实验课程，同时也是为了配合遗传学的教学而开设的一门实验课程,本课程由基础操作性、综合性和设计性等多层次实验内容构成，目的在于巩固和加深学生对遗传学知识的理解、验证遗传学理论、并初步掌握遗传学研究所必需的基本实验技术。在此基础上，进行一定比例的综合性、设计性实验，将实验理论和实验技能融为一体，从而培养学生的基本实验思想、实验方法、实验技能和综合应用能力。本课程的任务是从个体、细胞水平揭示遗传学的基本现象与规律，培养学生牢固掌握经典遗传学研究方法与技术，并初步掌握现代遗传学实验操作技能，熟悉遗传学分析方法，同时要求学生初步具备进行遗传学创新性研究的基本能力与素质。

二、实验项目

植物染色体核型分析

果蝇的培养及生活史和形态观察

小鼠骨髓染色体的制片及观察

人群中基因频率的调查

人类巴氏小体观察

三、有关说明

1、与其它课程和教学环节的联系

先修课程：动物学、植物学、生物化学、微生物学

后续课程：分子生物学、基因工程、人类遗传学

平行开设课程：细胞生物学

2、教材和主要参考书目

（1）教材：刘祖洞江绍慧遗传学实验高等教育出版社1987年第二版

（2）主要参考书目

①张文霞等编遗传学实验指导高等教育出版社2005 年版

②张贵友等编普通遗传学实验指导清华大学出版社2003 年

实验一1、洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察（３学时）

一、教学基本要求：

1. 掌握植物染色体压片法。

2. 掌握有丝分裂各时期的特征。

3. 掌握用秋水仙素诱发多倍体的一般方法

二、教学内容：

1、洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察

〖目的和要求〗

本次实验通过对植物根尖的制片和观察, 要求学生初步学会对植物组织、细胞的固定、离析和压片方法，了解有丝分裂的全过程及其染色体的动态变化情况,掌握有丝分裂各时期的特征。〖实验原理〗

有丝分裂是细胞均等增殖的过程, 是体细胞分裂的主要方式.在有丝分裂过程中.细胞内每条染色体都能复制一份, 然后分配到子细胞中,因此两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目,形态和性质上均是相同的，在各种生长旺盛的植物组织中均存在着有丝分裂。分生组织→固定→解离→染色→压片→观察（间期、早期、中期、后期、末期）

〖材料和方法〗

洋葱或大蒜或种子根尖

水浴锅、显微镜

卡诺氏固定液、石炭酸品红（或醋酸洋红）染色液，1N盐酸（或0.5%果胶酶+纤维素酶）,秋水仙素（0.1%）1、取材：大蒜、洋葱根尖，恒温箱

2、预处理：药物处理（秋水仙素）或冷冻处理（冰箱）

3、固定：卡诺氏固定液

4、解离：恒温水浴锅，1N盐酸或0?5％的果胶酶和纤维素酶

5、染色及压片：染色液（改良苯酚品红或醋酸洋红），载玻片、盖玻片

6、染色体观察：显微镜

7、永久封片（示范）：二甲苯、中性树胶

〖步骤〗

1、取材：培养→（预处理）→切取（在分裂高峰期）

2、固定：卡诺氏固定液12-24小时→70%的酒精中保存

3、解离：水洗→盐酸60℃ 8-10’解离→水洗

4、染色：切取分生区→吸水→染色液一滴，15分钟→分割

压片，镜检

〖作业〗

1、绘出所观察到的有丝分裂图象，并注明时期。

2、预处理与未预处理的分裂相有何不同为什么？

2、植物多倍体人工诱导

实验二果蝇的形态、生活周期及其饲养（３学时）

一、教学基本要求：

1、能够辨别果蝇雌雄性别及常见突变型。

2、掌握实验果蝇的饲养以及实验中的处理方法和技术。

二、教学内容：

〖目的和要求〗

果蝇具有生活史短、繁殖率高、饲养简便等特点, 是研究遗传学的好材料.通过这一实验 ,可以让学生了解果蝇生活史及各个阶段的形态特征,，雌雄性别特征，常见突变型的特征，掌握实验果蝇的饲养,以及实验的处理方法和技术,为果蝇的杂交实验做准备

〖实验原理〗

雄蝇体型较小,末端钝而圆.颜色深,腹背面有4个腹片,第一对足的跗节前端有性梳,而雌蝇体型较大,末端尖，颜色浅，腹背面的有５条黑色条纹。腹面有6个腹片，无性梳。

〖材料和方法〗

果蝇因饲养条件简单、发育时间短（25℃，10-12d）、染色体数目少（2n=4）、突变类型多、且多为形态突变、易观察等优点，常作为遗传学实验的首选材料。但在果蝇的培养和保种过程中，常会出现培养基长霉，且一旦培养基长霉后，果蝇身上沾满了霉菌孢子，若将此果蝇接种到新的培养基中，大约经过4-5d，培养基将会重新长出霉菌来。因此培养基长霉问题，对于培养和保种果蝇将是一件非常触手的事情。如何防止培养基长霉以及长霉后如何处理，本文将做一探讨。如何防止培养基长霉

当环境温度不适应果蝇生长时（温度低于18℃），培养基接种后的7d内，特别容易长霉。要避免长霉，应注意：⑴培养果蝇的器皿要严格消毒。培养瓶洗干净后，自然凉干，再与棉塞一道进行高温干燥灭菌（120℃，30min）。⑵培养基营养要全面。果蝇培养基的种类很多，本实验室用的是玉米培养基，配方及配料如下：水750ml煮开，加琼脂6.2g，待琼脂溶解后加白糖62.5g，搅拌溶解后加调成糊状的玉米糊（玉米82.5g，用冷水调成糊状，如直接加入开水中，易起团），煮开2-3min，加酵母粉7g，加热1-2min，搅拌均匀后，移去火源，加丙酸2ml（起杀菌防霉的作用）。培养基稍稍冷却后，倒入已灭菌的培养基瓶中，尽量不要让培养基粘在瓶壁上，塞好棉塞，放入仍有余热的干燥箱中将瓶壁上的水蒸干。⑶接种时消好毒。在无菌室内接种，如没有无菌室，在接种前用75％酒精棉球擦双手一遍。接种后，放入适宜果蝇生长温度的培养箱中培养果蝇（温度20-25℃），一旦下一代成蝇孵出来后，培养基就不易长霉。

长霉后的处理措施

若培养基长霉后，由于霉菌孢子漂浮于培养瓶的整个空间，包括果蝇身上，如将此果蝇接种到新的培养基中，大约经过4-5d，培养基将会重新长出霉菌来，遇到该问题，解决的方法只有两种：一是不要这种果蝇，重新从其他人中接种未长霉的果蝇；二是采取措施杀死果蝇身上的霉菌孢子。方法为：将带有霉菌孢子的成蝇倒入空培养瓶中，棉塞上倒适量的75％酒精，再将瓶口塞紧，利用酒精具有挥发性，挥发后的酒精充满整个瓶内，从而将果蝇身上的霉孢子杀死。在操作上应注意两点：一是倒在棉塞上的酒精量要合适，过多果蝇易醉昏，过少杀死不了霉菌孢子；二是果蝇呆在空瓶内的时间要恰当，以2d为好。