遗传学试验
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遗传学实验
Genetic Experiments
序
言
遗传实验的历史
Mendel
Watson-Crick
Darwin Morgan
孟德尔前：作物栽培、动物选育 1865，孟德尔：豌豆杂交试验，两大定律 1900, 德弗里斯(荷), 柯灵斯(德), 丘尔马克(奥) 重新发现孟德尔定律
1926，摩尔根：果蝇实验，基因学说
A+G=T+C法则。
· Pauling:蛋白质alpha结构 · 富兰克林： DNA的 X射线衍射照片。 · 威尔金斯未经她同意将照片给沃森、克里克看。 · 沃森、克里克顿悟：双螺旋模型
稀缺的想像力,胜于艰苦的实验
被遗忘的英格 兰玫瑰
感悟：
沃森、克里克“巧用”科学成果 威尔金斯有争议的诺贝尔奖分享资格 富兰克林：出师未捷，被埋没的“玫瑰”
※基本操作+先进技术/仪器——前沿的进发
教学安排与考核要求
分几个系列：
基础实验 9个
（一）基本遗传规律实验
系列杂交实验
2个
（二）染色体遗传实验
实验设计及小报告 1次
观看录像 1次
（三）分子遗传实验
（四）数量与群体遗传实验
教材与参考书
教材： 李雅轩-赵昕主编，胡英考-梁前 进副主编《遗传学综合实验》科学出 版社2006。
实验九 染色体核型分析 果蝇系列实验（七）
果蝇系列实验（八） 第九周 10.30-11.3
果蝇系列实验（九）
果蝇亲子代间及不同种 表现型间的遗传标记分 析：RAPD分析
实验十 大肠杆菌梯度转移基 因定位（非中断杂交） 第十周 | 第十三周 遗传实验技能小报告
培 养基 培制 、器 具干 热 、 湿热灭菌； 菌种活化、接种、扩菌 、杂交、涂平板、培养 、点种； 实验结果观察统计分析 、基因位点距离计算
· 因为是女性而不被准许在高级休息室里 用餐 ； · 排除在科学家联系网络之外无法获重要 信息； · 不怨恨，反而发文章证明沃森-克里克模 型； · 1962年沃森,克里克和威尔金斯获得诺贝 罗莎琳德· 富兰克林 尔奖时，她已在4年前因卵巢癌去 世（仅37岁）
1973，美国实现DNA体外重组，人为改造生物（遗传物质） 1977，Sanger(F)-Maxam(G)，酶法-化学降解法，DNA序列测定 1978，基因工程技术，第一株转基因植物；
摩尔根
实验室被戏称“蝇室” 1910年，惊奇地发现一个白眼雄果蝇 （突变） ↓ 伴性遗传，连锁，遗传第三定律，基因论，诺贝尔奖
科学史上最著名的昆虫！
Watson(JD)-Crick(F) · 米歇尔发现核素；认为不重要而转向其他工作。 · 列文发现核酸化学组成，提出“四核苷酸说”（死胡同）。 · 孚尔根(R.Feulgen)，DNA染色，初步证明DNA在核中。 · 查伽夫(E. Chargalf)怀疑“四核苷酸说”，发现A=T、G=C，
核苷酸替换实验，定点诱变技术创立
1983，McClintock(B)，玉米胚乳色斑研究，跳跃基因的发现 1985，DNA复制体外试验，PCR的发明
Barbara McClintock
Identified unusual areas she called ring chromosomes. Found the structure telomere. Described “the breakage-fusion-bridge cycle”. Found moveable genes (‘jumping genes’). Won the Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1983. Died in 1992 (90 yrs old).
损坏、遗失东西
本次实验内容：
各小组整理柜子内各 种器皿，配齐并清洗 干净
每小组柜子内所配物品清单
铝皮大试管架 铝皮小试管架 小试管(15*100) 中试管(15*150) 1个 1个 10支 40支
500ml搪瓷缸 1000ml搪瓷缸
1个 1个
60mm小培养皿
90mm培养皿
1套
30套
大试管(20*200)
免疫小试管 胶头滴管 100ml小锥型瓶 250ml中锥型瓶 100ml小烧杯 200or250中烧杯 50ml小锥形瓶
8支
20支 4支 8个 5个 1个 2个 3个
小漏斗
50或100ml量筒 玻璃球珠
1个
1个 5个
载玻片
玻璃棒
10片
2支
毛笔
塑料垫板 250ml具塞广口瓶 记号笔
3支
2块 1个 1支
敢发“怪论”--McClintock 矢志不渝-- Wilmut “仿生”设计—PCR, 克隆
人为我用—Watson-Crick
遗传实验实际应用
遗传实验的研究进展
遗传实验的研究进展
☆遗传三定律——“永恒”的规律 ★分子标记/定点诱变——当代遗传研究的主旋律 ○体细胞遗传——基因定位的新时代 ●基因组测序——全面撒网，再各个击破 ◆功能-基因-染色体——遗传学的特色
学期中将有一次“献血”活动，预计停课一周，实 验安排顺延。
考核成绩包括：
闭卷考试
平时成绩
54分
60分
设计报告 平时实验操作 实验报告
实验习惯成绩: 10分
按学院”关于实验习惯记分若干规定”
实验课日常要求
按学院”关于实验习惯记分若干规定”
北京师范大学生命科学学院
关于实验习惯记分若干规定
2006.试行 总10分,扣满10分者, 实验课成绩不及格
启示：不妨试试提出个怪想法！
1997，Wilmut(I)：核质重组试验，克隆羊的诞生
2000，基因组测序，第一份人类基因组草图绘毕
2003，基因组测序，第一份人类基因组完成图绘毕
对遗传实验成功因素的感悟
巧妙选材---孟德尔
避重就轻--孟德尔 删繁就简--孟德尔，Avery
“四维”分析--- Beadle（时序 性）
1928-44，Griffith(F)到Avery(O)：细菌转化实验，遗传物质 基础发现 1941，Beadle(G)：脉胞霉实验，一基因一酶学说 1953，Watson(JD)-Crick(F)：综合逻辑分析，DNA双螺旋结 构模型
孟德尔
对“种瓜得瓜，种豆得豆”感到好奇 栽培花木，挑选22种（品系）豌豆 杂交，再杂交…… 仔细记录后代特点 经过7年,总结出遗传两规律
蒋鹏
穿插进行
申恩志 蒋鹏 赵瑾
果蝇系列实验（十）
果蝇杂交结果分析，酶 谱及 RAPD 分析（穿插进 行） 1 、 Hardy-weiberg 遗 传 平衡定律数据统计与分 析； 2、人类指纹统计分析
樊金玲 郑莹
第十四周
实验十一 学实验
群体及数量遗传
赵瑾
第十五周
考试、看录象
全体
实验设计：
同学们利用课余时间查阅资料，进行设计，安排在 10~13周左右进行汇报。
樊金玲
实验七 制备
人类性染色体标本
X小体； Y染色质 物理诱变； 化学诱变； 孚尔根核染色技术 接上一个实验，对自己 做的核型进行分析比较 结果观察分析；收集、 冻存F2 果蝇亲子代间及不同种 表现型间的遗传标记分 析： 同功酶分析； 郑莹 樊金玲 申恩志
第八周 10.23-10.27
实验八 植物染色体畸变
实验一 第三周 9.18-9.22
樊金玲
果蝇系列实验（二）
实验二 察
分离规律的直接观
果蝇系列实验（三）
亲本杂交
樊金玲
第五周 （十一放假）
果蝇系列实验（四） 实验四 减数分裂过程中染色 体特征和行为的观察
移出亲本，冻存 永久制片的观察； 植物材料制片； 动物材料制片 F1代观察、互交； 挑取20对F1冻存 对两种不同染色体数目 的果蝇： 唾腺剥取、标 本制备；带型、疏松区 特征观察与画图；
参考书： 北京师范大学《遗传学实验》 （自编2005）
具体实验内容及安排
时间 第二周 9.11-9.15 实验题目 实验简介，清点、清洗实验 器皿 果蝇的观察与培养： 生活史、突变型、雌雄 果蝇系列实验（一） 性别辨认； 果蝇培养基配制 杂交实验原理； 实验设计； 挑处女雌 玉米花粉粒制片及观察 张博 第四周 9.25-9.29 实验三 粗糙脉孢霉的分离 和交换（一） 培养基的配置，杂交接 种 具体内容 助教
应避免：
迟到 缺席 不着实验装 不写报告或复制老师教案
不写实验记录
不清洗干净仪器用品 废物堵塞下水道 违章损坏仪器 烧损、腐蚀实验台或仪器
乱操东西影响他人
应避免：
不参加实验室保洁、整理 不参加值日 接打手机。手机铃声响 不参加实验中心活动
违反实验室规定 Biblioteka Baidu他不良习惯
樊金玲 赵瑾
第六周 10.9-10.13
果蝇系列实验（五）
樊金玲
实验五 果蝇唾腺染色体标本 制备和染色体特征观察与区 辩
张博 第七周 10.16-10.20 实验六 果蝇唾腺染色体疏 松区DNA、RNA差别染色 DNA、RNA差别染色
实验三 粗糙脉孢霉的分离 和交换（二）
观察结果
果蝇系列实验（六）
F1代放飞
Genetic Experiments
序
言
遗传实验的历史
Mendel
Watson-Crick
Darwin Morgan
孟德尔前：作物栽培、动物选育 1865，孟德尔：豌豆杂交试验，两大定律 1900, 德弗里斯(荷), 柯灵斯(德), 丘尔马克(奥) 重新发现孟德尔定律
1926，摩尔根：果蝇实验，基因学说
A+G=T+C法则。
· Pauling:蛋白质alpha结构 · 富兰克林： DNA的 X射线衍射照片。 · 威尔金斯未经她同意将照片给沃森、克里克看。 · 沃森、克里克顿悟：双螺旋模型
稀缺的想像力,胜于艰苦的实验
被遗忘的英格 兰玫瑰
感悟：
沃森、克里克“巧用”科学成果 威尔金斯有争议的诺贝尔奖分享资格 富兰克林：出师未捷，被埋没的“玫瑰”
※基本操作+先进技术/仪器——前沿的进发
教学安排与考核要求
分几个系列：
基础实验 9个
（一）基本遗传规律实验
系列杂交实验
2个
（二）染色体遗传实验
实验设计及小报告 1次
观看录像 1次
（三）分子遗传实验
（四）数量与群体遗传实验
教材与参考书
教材： 李雅轩-赵昕主编，胡英考-梁前 进副主编《遗传学综合实验》科学出 版社2006。
实验九 染色体核型分析 果蝇系列实验（七）
果蝇系列实验（八） 第九周 10.30-11.3
果蝇系列实验（九）
果蝇亲子代间及不同种 表现型间的遗传标记分 析：RAPD分析
实验十 大肠杆菌梯度转移基 因定位（非中断杂交） 第十周 | 第十三周 遗传实验技能小报告
培 养基 培制 、器 具干 热 、 湿热灭菌； 菌种活化、接种、扩菌 、杂交、涂平板、培养 、点种； 实验结果观察统计分析 、基因位点距离计算
· 因为是女性而不被准许在高级休息室里 用餐 ； · 排除在科学家联系网络之外无法获重要 信息； · 不怨恨，反而发文章证明沃森-克里克模 型； · 1962年沃森,克里克和威尔金斯获得诺贝 罗莎琳德· 富兰克林 尔奖时，她已在4年前因卵巢癌去 世（仅37岁）
1973，美国实现DNA体外重组，人为改造生物（遗传物质） 1977，Sanger(F)-Maxam(G)，酶法-化学降解法，DNA序列测定 1978，基因工程技术，第一株转基因植物；
摩尔根
实验室被戏称“蝇室” 1910年，惊奇地发现一个白眼雄果蝇 （突变） ↓ 伴性遗传，连锁，遗传第三定律，基因论，诺贝尔奖
科学史上最著名的昆虫！
Watson(JD)-Crick(F) · 米歇尔发现核素；认为不重要而转向其他工作。 · 列文发现核酸化学组成，提出“四核苷酸说”（死胡同）。 · 孚尔根(R.Feulgen)，DNA染色，初步证明DNA在核中。 · 查伽夫(E. Chargalf)怀疑“四核苷酸说”，发现A=T、G=C，
核苷酸替换实验，定点诱变技术创立
1983，McClintock(B)，玉米胚乳色斑研究，跳跃基因的发现 1985，DNA复制体外试验，PCR的发明
Barbara McClintock
Identified unusual areas she called ring chromosomes. Found the structure telomere. Described “the breakage-fusion-bridge cycle”. Found moveable genes (‘jumping genes’). Won the Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1983. Died in 1992 (90 yrs old).
损坏、遗失东西
本次实验内容：
各小组整理柜子内各 种器皿，配齐并清洗 干净
每小组柜子内所配物品清单
铝皮大试管架 铝皮小试管架 小试管(15*100) 中试管(15*150) 1个 1个 10支 40支
500ml搪瓷缸 1000ml搪瓷缸
1个 1个
60mm小培养皿
90mm培养皿
1套
30套
大试管(20*200)
免疫小试管 胶头滴管 100ml小锥型瓶 250ml中锥型瓶 100ml小烧杯 200or250中烧杯 50ml小锥形瓶
8支
20支 4支 8个 5个 1个 2个 3个
小漏斗
50或100ml量筒 玻璃球珠
1个
1个 5个
载玻片
玻璃棒
10片
2支
毛笔
塑料垫板 250ml具塞广口瓶 记号笔
3支
2块 1个 1支
敢发“怪论”--McClintock 矢志不渝-- Wilmut “仿生”设计—PCR, 克隆
人为我用—Watson-Crick
遗传实验实际应用
遗传实验的研究进展
遗传实验的研究进展
☆遗传三定律——“永恒”的规律 ★分子标记/定点诱变——当代遗传研究的主旋律 ○体细胞遗传——基因定位的新时代 ●基因组测序——全面撒网，再各个击破 ◆功能-基因-染色体——遗传学的特色
学期中将有一次“献血”活动，预计停课一周，实 验安排顺延。
考核成绩包括：
闭卷考试
平时成绩
54分
60分
设计报告 平时实验操作 实验报告
实验习惯成绩: 10分
按学院”关于实验习惯记分若干规定”
实验课日常要求
按学院”关于实验习惯记分若干规定”
北京师范大学生命科学学院
关于实验习惯记分若干规定
2006.试行 总10分,扣满10分者, 实验课成绩不及格
启示：不妨试试提出个怪想法！
1997，Wilmut(I)：核质重组试验，克隆羊的诞生
2000，基因组测序，第一份人类基因组草图绘毕
2003，基因组测序，第一份人类基因组完成图绘毕
对遗传实验成功因素的感悟
巧妙选材---孟德尔
避重就轻--孟德尔 删繁就简--孟德尔，Avery
“四维”分析--- Beadle（时序 性）
1928-44，Griffith(F)到Avery(O)：细菌转化实验，遗传物质 基础发现 1941，Beadle(G)：脉胞霉实验，一基因一酶学说 1953，Watson(JD)-Crick(F)：综合逻辑分析，DNA双螺旋结 构模型
孟德尔
对“种瓜得瓜，种豆得豆”感到好奇 栽培花木，挑选22种（品系）豌豆 杂交，再杂交…… 仔细记录后代特点 经过7年,总结出遗传两规律
蒋鹏
穿插进行
申恩志 蒋鹏 赵瑾
果蝇系列实验（十）
果蝇杂交结果分析，酶 谱及 RAPD 分析（穿插进 行） 1 、 Hardy-weiberg 遗 传 平衡定律数据统计与分 析； 2、人类指纹统计分析
樊金玲 郑莹
第十四周
实验十一 学实验
群体及数量遗传
赵瑾
第十五周
考试、看录象
全体
实验设计：
同学们利用课余时间查阅资料，进行设计，安排在 10~13周左右进行汇报。
樊金玲
实验七 制备
人类性染色体标本
X小体； Y染色质 物理诱变； 化学诱变； 孚尔根核染色技术 接上一个实验，对自己 做的核型进行分析比较 结果观察分析；收集、 冻存F2 果蝇亲子代间及不同种 表现型间的遗传标记分 析： 同功酶分析； 郑莹 樊金玲 申恩志
第八周 10.23-10.27
实验八 植物染色体畸变
实验一 第三周 9.18-9.22
樊金玲
果蝇系列实验（二）
实验二 察
分离规律的直接观
果蝇系列实验（三）
亲本杂交
樊金玲
第五周 （十一放假）
果蝇系列实验（四） 实验四 减数分裂过程中染色 体特征和行为的观察
移出亲本，冻存 永久制片的观察； 植物材料制片； 动物材料制片 F1代观察、互交； 挑取20对F1冻存 对两种不同染色体数目 的果蝇： 唾腺剥取、标 本制备；带型、疏松区 特征观察与画图；
参考书： 北京师范大学《遗传学实验》 （自编2005）
具体实验内容及安排
时间 第二周 9.11-9.15 实验题目 实验简介，清点、清洗实验 器皿 果蝇的观察与培养： 生活史、突变型、雌雄 果蝇系列实验（一） 性别辨认； 果蝇培养基配制 杂交实验原理； 实验设计； 挑处女雌 玉米花粉粒制片及观察 张博 第四周 9.25-9.29 实验三 粗糙脉孢霉的分离 和交换（一） 培养基的配置，杂交接 种 具体内容 助教
应避免：
迟到 缺席 不着实验装 不写报告或复制老师教案
不写实验记录
不清洗干净仪器用品 废物堵塞下水道 违章损坏仪器 烧损、腐蚀实验台或仪器
乱操东西影响他人
应避免：
不参加实验室保洁、整理 不参加值日 接打手机。手机铃声响 不参加实验中心活动
违反实验室规定 Biblioteka Baidu他不良习惯
樊金玲 赵瑾
第六周 10.9-10.13
果蝇系列实验（五）
樊金玲
实验五 果蝇唾腺染色体标本 制备和染色体特征观察与区 辩
张博 第七周 10.16-10.20 实验六 果蝇唾腺染色体疏 松区DNA、RNA差别染色 DNA、RNA差别染色
实验三 粗糙脉孢霉的分离 和交换（二）
观察结果
果蝇系列实验（六）
F1代放飞