遗传学实验1
《遗传学实验》课件
基因敲除与敲入技术概述
基因敲除与敲入技术是一种通过特定手段将目的基因从细 胞或个体中剔除或插入特定位置的技术。
基因敲除与敲入的方法
基因敲除的方法包括同源重组法和CRISPR-Cas9技术等， 而基因敲入则通常采用逆转录病毒载体和锌指核酸酶等技 术。
基因敲除与敲入技术的应用
基因敲除与敲入技术在疾病模型建立、药物筛选、基因治 疗等领域有着广泛的应用。
基因编辑技术
基因编辑技术概述
基因编辑技术是一种能够对生物体基因组进行精确修改和调控的技 术。
基因编辑的方法
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统，它能够通过引导 RNA精确地定位到目标基因并对其进行切割和修复。
基因编辑技术的应用
基因编辑技术在遗传病治疗、农作物改良、动物模型建立等领域有着 广泛的应用前景，为人类带来了革命性的突破。
遗传学实验的历史与发展
历史
遗传学实验的历史可以追溯到19世纪中叶，随着孟德尔遗传定律的发现，遗传 学实验逐渐发展起来。随着科技的进步，遗传学实验的方法和技术不断更新和 完善。
发展
现代遗传学实验更加注重分子遗传学和基因组学的研究，利用基因编辑、基因 合成等技术手段，深入探究基因与表型之间的关系，为人类认识生命本质和解 决实际问题提供了有力支持。
果蝇遗传实验
果蝇遗传实验简介
果蝇是遗传学研究的常用材料， 其染色体数目少，繁殖快，易于
观察。
实验过程
通过果蝇的杂交实验，研究者可以 观察到明显的遗传现象，例如伴性 遗传、突变等。
实验结果
果蝇遗传实验为现代遗传学的发展 提供了重要的实验证据，帮助科学 家更好地理解基因与表型之间的关 系。
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现代遗传学实验
遗传学实验
遗传学实验
遗传学实验是指为了研究和探索遗传现象，使用科学方法进行的一
系列实验。
以下是一些常见的遗传学实验：
1.豌豆杂交实验：这是著名遗传学家孟德尔进行的实验，通过对豌
豆进行不同特征的杂交，观察后代的表现，推断出了遗传规律。
2.果蝇实验：果蝇是遗传学研究中常用的模式生物，通过对果蝇进
行突变体的观察和杂交实验，可以研究不同基因对个体表现的影响。
3.细菌转化实验：将外源DNA导入细菌细胞，观察其是否被细菌细胞接受和表达。
这个实验可以用于研究基因的功能和调控。
4.人类基因组研究：通过对人类基因组的测序和比较分析，可以发
现与人类疾病相关的基因变异，揭示人类遗传学的规律。
5.CRISPR/Cas9基因编辑技术：这是一种新兴的遗传学实验技术，通过对基因组进行精确编辑，可以研究基因的功能和疾病相关的基
因变异。
这些实验可以帮助科学家深入了解遗传现象，揭示基因的功能和调控机制，对疾病的研究和治疗也具有重要意义。
遗传学实验教学大纲
遗传学实验教学大纲一、实验目的本实验旨在通过实际操作，让学生掌握遗传学基本实验技能，深入了解遗传学的基本原理和方法，并培养学生的观察力、分析能力和解决问题的能力。
二、实验内容及步骤1. 实验前准备：- 确定实验室所需材料和设备，并检查其完好度。
- 将实验材料分类整理，确保有序，方便学生使用。
- 确定实验操作规范和安全注意事项，向学生作出详细讲解。
2. 实验一：显微镜观察染色体- 学生按照实验指导书的步骤，取得待观察的样本。
- 学生准备好显微镜和玻璃载玻片，将样本制作成干片，并放置于显微镜下观察。
- 学生观察各种细胞类型的染色体形态和数量，并记录相关数据。
3. 实验二：交配试验- 学生按照实验指导书的步骤，选择不同性状的实验材料，进行交配实验。
- 学生观察和记录各代子代的表型，并根据观察结果进行分析和推理。
4. 实验三：基因型检测- 学生准备好实验所需的基因型检测试剂和仪器。
- 学生将待测标本提取DNA，并根据实验步骤进行基因型检测。
- 学生记录检测结果，并进行数据分析和统计。
5. 实验四：变异诱发- 学生按照实验指导书的步骤，选择适当的变异诱发方法。
- 学生诱发变异，并观察和记录变异结果和表型。
- 学生根据观察结果进行数据分析和推理，探讨变异的原因和机制。
6. 实验后总结：- 学生针对每个实验进行总结和思考，分析实验结果和现象的原因，并与相关理论知识相对照。
- 学生撰写实验报告，包括实验目的、实验方法、实验结果和分析等内容。
三、实验要求1. 学生要严格遵守实验室规则和安全操作规范，确保实验过程安全。
2. 学生要准备充足，并提前预习实验内容，了解实验原理和相关背景知识。
3. 学生要认真观察实验现象，并及时记录相关数据和结果，保持实验结果的准确性。
4. 学生要积极参与实验讨论，与同学合作完成实验和分析，共同探讨问题和解决方案。
四、实验评估1. 实验报告：学生根据实验内容和观察结果撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果及讨论等，并逻辑清晰、表达准确。
遗传学实验20种技术
一、DNA提取1、实验原理通常采用机械研磨的方法破碎植物的组织和细胞，由于植物细胞匀浆含有多种酶类(尤其是氧化酶类)对DNA的抽提产生不利的影响，在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂(如巯基乙醇)以降低这些酶类的活性。
在液氮中研磨，材料易于破碎，并减少研磨过程中各种酶类的作用。
十二烷基肌酸钠、十六烷基三甲基溴化铵(简称为CTAB)、十二烷基硫酸钠(简称SDS)等离子型表面活性剂，能溶解细胞膜和核膜蛋白，使核蛋白解聚，从而使DNA得以游离出来。
再加入苯酚和氯仿等有机溶剂，能使蛋白质变性，并使抽提液分相，因核酸(DNA、RNA)水溶性很强，经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质。
上清液中加入无水乙醇使DNA沉淀，沉淀DNA溶于TE溶液中，即得植物总DNA溶液。
二、RNA提取1、实验原理Trizol试剂是由苯酚和硫氰酸胍配制而成的单相的快速抽提总RNA的试剂,在匀浆和裂解过程中,能在破碎细胞、降解蛋白质和其它成分,使蛋白质与核酸分离,失活RNA酶,同时能保持RNA的完整性。
在氯仿抽提、离心分离后,RNA处于水相中,将水相转管后用异丙醇沉淀RNA2、操作步骤1、取植物嫩叶,液氮研磨,每1.5ml tube分装0.1克样品;2.每管加入0.5ml Trizol液,迅速混匀,注意样品总体积不能超过所用Trizol体积的10%。
3、室温下静置5~10分钟以利于核酸蛋白质复合体的解离4、加入O.5mI的氯仿,盖紧离心管,用手剧烈摇荡离心管15秒,室温静置5分钟5、10000r/min离心10分钟6、取上清液(水相)转入一新的离心管,加入等体积异丙醇,室温放置10分钟,10000r/min离心10分钟。
7、弃去上清液,加入至少1ml的70乙醇,涡旋混匀,4℃下7500r/min离心5分钟。
8、小心弃去上清液,然后室温或真空干燥5—10分钟,注意不要干燥过分,否则会降低RNA的溶解度。
然后将RNA溶于TE或DEPC处理过的水中,必要时可55℃—60℃水溶10分钟。
人类遗传学的经典实验设计和案例分析
人类遗传学的经典实验设计和案例分析近年来，人类基因组的解析已经越来越成为了科技行业的热门话题。
与此同时，人类遗传学也逐渐成为了一门引人入胜的科学。
人类遗传学旨在研究遗传基因、基因突变、基因组和表现型之间的关系。
在这篇文章中，我将介绍一些关于人类遗传学的经典实验设计和案例分析。
第一个经典实验设计是孟德尔的豌豆实验。
这个实验设计是在19世纪末期提出的，他的目的是研究遗传因素是如何传递给后代的。
孟德尔在他的实验中选择了豌豆来进行繁殖实验。
他从两个纯合子的豌豆植株中获得了不同的性状，例如花色、花形和种子形状。
然后将它们交叉，研究他们的第一代杂种的性状。
孟德尔的研究表明，遗传物质的不同方式是由遗传因子在每个后代中的不同分配决定的，而且这些遗传因子以稳定的遗传比率进行遗传。
接下来，我们看一下第二个经典实验设计——克雷布斯实验。
这个实验是在20世纪初期提出的，它旨在研究自然选择如何塑造生物的适应性特征。
克雷布斯选择了20只老鼠，将它们放在一个没有外界光线的箱子里。
然后，他安置了一只水瓶，并在水瓶边上安置了一个按钮，这个按钮需要老鼠按下，才能给它们提供水。
在整个实验期间，克雷布斯不会给老鼠提供食物，他旨在研究老鼠如何适应没有食物的条件下生活。
随着时间的推移，一些老鼠学会了按下按钮，并能获取水。
但是，一些老鼠并没有学会如何获取水，它们最终死亡。
这个实验向我们展示了适应性特征是如何形成和演变的。
在遗传领域中，德瓦克实验也是非常经典的研究案例。
德瓦克实验旨在研究基因突变如何影响生物体的特征。
德瓦克使用肺癌细胞来开展这个实验。
他使细胞分裂并将其分为两半，以研究突变后在细胞遗传物质中出现的特定特征。
他最终成功地发现了多个关键的基因突变并证实了基因突变在生物体遗传中起重要作用的假说。
在人类遗传学领域中，托马斯·亨特·摩根（Thomas Hunt Morgan）是一位备受尊敬的遗传学家。
他的研究发现了苍蝇的染色体和遗传组成，这些研究结果不仅揭示了苍蝇序列的细节，也揭示了基因在生物体中起多大的作用。
遗传学实验实验一 动植物减数分裂过程中染色体行为的观察
用洁净的刀片或镊子压在花药上向一端轻轻抹 去，将花粉母细胞压挤出来，或者用大头针钝端直 接捣碎花药，把花粉母细胞(呈半透明胶状)在小范 围内涂成薄层。
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4．染色 在涂好的载玻片上滴加一滴或半滴染液
(视滴管大小而定，由于花粉母细胞在压片过 程中特别容易随染液溢出，所以滴加染液宜 少不宜多)，静置染色8-10分钟，染色结束剔 除花药残体。
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减数分裂的遗传学意义：保证了有性生殖生物个 体世代之间染色体数目的稳定性；为有性生殖过程中 创造变异提供了遗传的物质基础。
减数分裂细胞染色体制片取材以高等动、植物雄性 生殖分裂较为方便。在适当的时机采集动物精巢或植 物花蕾(花序)，经适当技术处理，压片就可在显微镜 下观察到细胞的减数分裂过程。
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和方法。 2．通过观察进一步熟悉减数分裂的全过程及各个时 期染色体的动态变化和形态特征。
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二 实验原理 减数分裂是进行有性繁殖的动植物性母细胞成
熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。 减数分裂过程中染色体复制一次，进行两次连续的 有丝分裂——减数第一次分裂（减数Ⅰ）和减数第 二次分裂（减数Ⅱ）；每次分裂都可分为紧密衔接 的前、中、后、末四个时期，以前期Ⅰ变化最为复 杂，又可分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和 终变期。通过减数分裂所形成的四分体细胞（或雌、 雄配子），其染色体数目只有体细胞的一半。
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取材时间主要看植物生长发育的最适温度 而定。气温过低会影响减数分裂的正常进行， 这时取材细胞常常处于前期、末期等时期，而 终变期、后期、中期图像少；温度过高(30℃ 以上)时植株新陈代谢旺盛，减数分裂周期缩短， 核质粘连严重，也不易获得理想的制片和观察 效果。为了获得理想的减数分裂图像，取材时 间一般是上午8:00～10:00。
遗传学实验
洋葱、大蒜的鳞茎，玉米、蚕豆的种子等。本 实验1 植物细胞有丝分裂及染色体行为的观察
实验1 植物细胞有丝分裂及染色体行为的观察
实验选用大蒜。 实验3 染色体组型分析
压片时应注意的问题有哪些？
实验4 果蝇唾腺染色体的观察
实验用品： 实验5 果蝇的形态观察
☺ 果蝇的自由组合杂交试验 2 画出在显微镜下看到的有丝分裂各时期的图像；
遗传学实验
☺ 植物染色体制片及有丝分裂观察 ☺ 大葱小孢子母细胞的减数分裂观察 ☺ 果蝇的形态观察及杂交试验 ☺ 果蝇的单因子杂交试验 ☺ 果蝇的自由组合杂交试验 ☺ 果蝇的伴性遗传杂交试验 ☺ 果蝇的三点测交试验 ☺ 两对非等位基因的相互作用研究 ☺ 染色体组型分析 ☺ 果蝇的唾腺染色体制片及观察 ☺ 植物原生质体的分离 ☺ 植物多倍体的诱发及鉴定
丝分裂及染色体行为的观察 ☺ 植物原生质体的分离
第三部分 研究性实验
7 压片：盖上盖玻片，在酒精灯上烤片。 ☺ 植物原生质体的分离 2 预处理：将剪取的新鲜材料于0. 实验4 果蝇唾腺染色体的观察 ☺ 植物原生质体的分离 3 固定：将经过预处理和未经预处理的材料冲洗后转移至卡诺氏固定液中，室温下处理3~24小时。 药品：蒸馏水、卡诺氏固定液、45%醋酸、秋水仙素、改良苯酚品红染液等。 实验3 染色体组型分析 第三部分 研究性实验
2 预处理：将剪取的新鲜材料于0.1%秋水仙素 溶液中室温下处理3~4小时。
3 固定：将经过预处理和未经预处理的材料冲 洗后转移至卡诺氏固定液中，室温下处理3~24小时。
4 解离：将冲洗后的根尖放入1mol/L的盐酸中， 室温下处理10~15min。
5 软化：将解离好的根尖冲洗后，放入45%醋 酸中软化10min左右。
请注意比较经过预处理和未经预处理的材料有何不同？
遗传学实验
实验一细胞减数分裂观察实验原理减数分裂是有性繁殖生物形成配子时的一种特殊的细胞分裂方式，减数分裂和受精作用成为多细胞生物世代间传递的中间环节，这种分裂方式保证了生物在世代传递过程中体细胞染色体数目的恒定不变，即都含有两个基本染色体组（二倍体生物），又可以实现物种内个体间遗传上的多样性。
减数分裂包括两次细胞分裂阶段，第一次是细胞染色体数目减半的分裂，第二次分裂是细胞染色体数目等数的分裂。
３．试剂：卡诺氏固定液（乙醇: 冰乙酸= 3 : 1）；醋酸洋红染色液（45%乙酸100mL+洋红1g 加热煮沸不超过30秒，冷却，加一枚生锈的铁钉，静置片刻过滤）。
1. 玉米花药压片（2n = 20）⑴取材：玉米抽穗前的大喇叭口期，取出花序分枝备用；⑵固定：雄花序在卡诺氏固定液中固定12～24小时后，可用于制片。
⑶染色和压片；取一枚花蕾，去除颖片，取出花药，置于干净的载玻片上，吸去多余的固定液，滴加一滴醋酸洋红染色液，用解剖针将花药切断成碎段并压出花粉母细胞。
静置15～20分钟。
加盖玻片，再在上面覆盖吸水纸，用大拇指压片（切勿使盖玻片滑动），也可以用解剖针柄轻敲盖玻片以使细胞和染色体分开。
⑷镜检：低倍镜下寻找花粉母细胞，再用高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的形态和运动特征。
蝗虫精巢压片（2n = 24）⑴取材并固定：从野外捕获的雄性蝗虫经卡诺氏固定液固定，即可用于制作减数分裂标本片。
⑵剖解精巢：实验前将蝗虫置于培养皿中，剖取蝗虫的精巢。
剔除精巢周围的其他组织后，就可以进行染色处理。
⑶染色和压片；挑取一小段精巢置于干净的载玻片上，滴加一滴醋酸洋红染色液，用解剖针反复将精巢切断成碎段（尽可能碎），挑出肉眼可见的组织碎块，静置15～20分钟。
再加盖玻片并在上面覆盖吸水纸，用大拇指压片（切勿使盖玻片滑动），也可以用铅笔头等轻敲盖玻片以使细胞和染色体分开。
⑷镜检：低倍镜下寻找具有清晰分裂相的细胞，再用高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的形态和运动特征。
遗传学实验
实验一果蝇遗传性状的观察背景知识果蝇是在世界各地常见的昆虫,属于昆虫纲,双翅目,果蝇科,果蝇属（Drosophila）。
果蝇属有3000多种，我国发现800多种，遗传学研究中通常用的是黑腹果蝇(D.melanogaster)。
作为遗传学研究的材料，果蝇具有非常突出的优点。
它形体小，生长迅速，繁殖率高，饲养方便；世代周期短（约12天即可繁殖一带）；突变性状多；染色体数目少，基因组小；实验处理十分方便，容易重复实验，便于观察和分析。
果蝇的遗传学研究广泛而深入，尤其在基因分离、连锁、互换等方面十分突出，为遗传学的发展做出了突出的贡献。
目前果蝇仍然是遗传学、细胞生物学、分子生物学、发育生物学等研究中常用的模式生物。
一、实验目的1.掌握果蝇的基本特征及鉴别雌、雄果蝇的方法,熟悉常见突变型。
2.了解果蝇生活周期特征及各阶段的形态变化。
二、实验材料野生型和几种常见的突变型黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）。
三、仪器设备双筒立体解剖镜，培养瓶（粗平底试管或牛奶瓶）及麻醉瓶（与培养瓶一致的空瓶），白瓷板，毛笔。
四、药品试剂乙醚，玉米粉，酵母粉，蔗糖，丙酸。
五、实验内容和步骤（一）生活周期的观察果蝇是完全变态昆虫，其完整的生活周期可分为4个明显的时期，即卵、幼虫、蛹和成虫（图1-1）用放大镜从培养瓶外即可观察到这4个时期，也可取出用立体解剖镜仔细观察。
果蝇的生活周期长短与温度关系很密切，低温使生活周期延长，生活力减低，高于30℃使果蝇不育甚至死亡。
果蝇培养的最适温度为20~25℃，25℃培养条件下果蝇从受精卵到成虫约10天，其中卵和幼虫期5天，蛹4天。
成虫果蝇在25℃时约成活15天。
卵：受精卵白色，椭圆型，腹面稍扁平，长约0.5mm，在前端背面伸出一触丝，他能使卵附着在事物上。
幼虫：受精卵经24h就可孵化成幼虫，幼虫经2次蜕皮到第3龄期体长可达4~5mm。
肉眼观察可见幼虫一端稍尖为头部，上有一黑色沟状口器。
遗传学实验
遗传学实验引言遗传学是研究遗传原理和规律的科学，通过实验可以帮助我们更好地理解和应用遗传学的知识。
本文将介绍几个常见的遗传学实验，并详细讨论实验的步骤和结果。
实验一：显性遗传实验实验目的通过观察后代表现形状确定亲代基因表达方式。
实验步骤1.选取一对昆虫作为实验对象，确保它们具有不同的表现形状。
例如，可以选择黑色翅膀的昆虫A和白色翅膀的昆虫B。
2.让昆虫A和昆虫B进行交配。
3.观察并记录交配后代的表现形状。
实验结果根据观察结果，如果后代中出现了黑色翅膀的昆虫，说明黑色翅膀是昆虫A的显性基因；如果后代全是白色翅膀的昆虫，说明黑色翅膀是昆虫B的隐性基因。
实验二：基因突变实验实验目的检测和观察基因突变对个体表现的影响。
实验步骤1.选择一种含有某个基因的生物作为实验对象。
2.通过诱变剂处理生物体，诱发基因突变。
3.观察和记录突变个体与正常个体的差异。
实验结果根据观察结果，突变个体与正常个体在某些性状上会有明显的差异。
这些差异可以帮助我们了解基因的功能和作用。
实验三：基因型分析实验实验目的通过遗传标记和DNA分析来判断个体的基因型。
实验步骤1.提取个体的DNA样本。
2.选择适当的遗传标记进行PCR扩增。
3.将扩增产物进行电泳分析，观察带型。
4.与已知基因型的样本进行比对，判断个体的基因型。
实验结果通过电泳分析，我们可以得到个体的基因型。
这对于遗传研究和疾病诊断非常重要。
实验四：基因转导实验实验目的通过将外源基因导入细胞中，研究基因的功能和调控机制。
实验步骤1.选择目标细胞，如细菌或植物细胞。
2.构建外源基因的载体。
3.将载体导入目标细胞。
4.观察和记录导入细胞中外源基因的表达情况。
实验结果通过观察外源基因在目标细胞中的表达情况，我们可以了解基因的调控机制，并进一步应用于基因工程和农业生产。
结论遗传学实验是研究遗传学的重要手段，通过实验可以帮助我们更好地理解遗传原理和基因的功能。
本文介绍了显性遗传实验、基因突变实验、基因型分析实验和基因转导实验的步骤和结果。
遗传学实验
遗传学实验的基本原理与方法
遗传学实验的基本方法
• 遗传学实验方法主要包括生物学实验方法、生物化学实验方法和分子生物学实验方法
• 生物学实验方法主要用于观察生物体的形态、生理和生化特征
• 生物化学实验方法主要用于研究生物分子的结构和功能
• 分子生物学实验方法主要用于研究基因和染色体的分子遗传学机制
• 通过染色和显微技术，提高细胞结构的可见性和清晰度
• 通过染色和显微技术，揭示遗传物质的分布和结构特征
基因型与表现型的分析与鉴定
基因型的分析
表现型的鉴定
• 利用分子生物学技术，如PCR、限制性内切酶分析和
• 观察生物个体的形态、生理和生化特征，鉴定表现型
DNA测序等，分析基因型
• 通过表现型鉴定，了解基因在生物个体中的表型和功能
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遗传学实验中的数据处理
与分析
遗传学实验数据的收集与整理
数据收集
数据整理
• 在遗传学实验过程中，需要记录实验参数和实验结果
• 对实验数据进行分类、整理和汇总，便于后续分析
• 使用数据记录表和实验日志，整理实验数据
• 使用数据管理软件，如Excel和SPSS等，进行数据整理和
分析
遗传学实验数据的统计分析方法
• 实验过程中，需要佩戴实验服、手套和护目镜等防护用品，避免实验伤害
• 实验结束后，需要及时清理实验废弃物，确保实验室环境的安全
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遗传学实验的基本操作技
术
显微镜下的细胞结构与遗传物质的观察
细胞结构的观察
遗传物质的观察
• 使用显微镜观察细胞形态、细胞器和细胞核等结构
• 使用显微镜观察染色体和DNA纤维等遗传物质
遗传学实验
作业 1、雌雄果蝇区别归纳 2、培养基配制过程及果蝇培养中的注意事项
果蝇幼虫唾腺染色体的观察
实验目的 • 1.练习取出果蝇等幼虫唾腺的技术和制作唾 腺染色体标本的方法。 • 2.观察多线染色体的特征：a.巨大；b.体细 胞配对，所以染色体只有半数（n）；c.各 染色体的异染色质多的着丝粒部分互相靠 拢形成染色中心；d.横纹有深浅、疏密的不 同。
作业 统计全班的atd角及总嵴纹数数据，求出平均 值。也可对不同性别的数据分别求平均值。 再分析性别之间有无差异。
人的染色体核型分析
• 实验目的 • 了解人类染色体的形态大小和分类，学习 染色体组型的分析方法。
• 实验原理 • 一个物种染色体的形态大小和数目反映了 种属的特异性。一般根据染色体大小、形 态、着丝点位置（中间或亚中着丝粒、近 端或端部着丝粒）、两臂的相对长度、次 缢痕、随体的有无、性染色体等特性进行 核型分析。 • 人有46条染色体。找出同源染色体进行配 对。
3.将双手洗净，然后将一只手涂上适量的印 油，五指分开，将左手手纹按在白报纸的 左侧中上方，印出全手的皮纹。 4.在左手全手手纹下，印制单个手指的指纹， 顺序与全手纹中各手指的顺序相同 。
5.依同样的方式在白纸的右侧印制右手的全 手手纹。 6.在每一指纹旁，标注指纹类型，在有三叉 点的指纹图中，画出从指纹中心点至三叉 点的联接直线，数出直线所经过的嵴纹数 目，再计算出总嵴纹数。 7.找出掌纹上的a、d、t三个三叉点，作at、 dt两条直线，用量角器测出atd角，注在掌 纹图旁。
遗传学实验
生物与食品工程学院
实验目录
实验一 有丝分裂 实验二 减数分裂 实验三 植物多倍体的诱发及鉴定 实验四果蝇的性状观察与饲养 实验五 果蝇唾腺染色体的观察 实验六 单因子杂交实验
遗传学试验指导
遗传学实验指导张霞黄先忠李桂芳张婷婷二0一零年三月实验一植物有丝分裂制片及多倍体诱发和鉴定一、实验目的1. 学习植物根尖有丝分裂制片技术；2．辨别有丝分裂各时期的染色体变化和特征；3．掌握染色体的观察和计数方法；4．初步掌握秋水仙素诱发多倍体的方法；5．学习植物多倍体的细胞学鉴定。
二、实验原理有丝分裂是生物体细胞增殖的主要方式。
在有丝分裂过程中，细胞核内染色体准确复制、均等分裂，使母、子细胞在遗传物质组成上达到等质同量。
既维持个体正常生长发育，又保证物种的连续性和稳定性。
高等植物的有丝分裂主要发生在根尖、茎尖及幼叶等部位的分生组织，将这些分生组织固定、水解、染色和压片，再置于显微镜下即可观察到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。
用秋水仙碱浸渍、涂抹或点滴植物的分生组织，能抑制细胞分裂时纺锤丝的形成，使染色体不走向两极而被阻止在分裂中期，这样细胞不能继续分裂，从而产生染色体数目加倍的核。
若染色体加倍的细胞继续分裂，就形成多倍性的组织和器官。
从多倍体组织分化产生的性母细胞，经减数分裂产生的雌雄配子受精后仍形成多倍体植株。
植物多倍体在探讨物种的演化，克服远缘杂交不育和育成作物新类型方面具有重要意义。
三、实验材料二倍体洋葱根尖（2n=2x=16）四倍体洋葱根尖（2n=4x=32）四、仪器、药品、用具显微镜、目镜测微尺、镜台测微尺、冰箱、恒温箱或水浴锅、天平、量筒、培养皿、青霉素小瓶、盖玻片、载玻片、镊子、刀片、吸管、洗瓶、吸水纸等改良苯酚品红染色液、1N盐酸、秋水仙碱、8-OH喹啉、无水酒精、冰醋酸、KCl等五、实验内容和方法1．解离取出供试材料二倍体洋葱根尖（2n=2x=16）和四倍体洋葱根尖（2n=4x=32）,分别放入不同的青霉素小瓶中水洗3遍，弃去水。
再加入1N盐酸，放入60℃恒温箱解离4—10min后，弃去盐酸，水洗根尖3遍。
2．染色取一根尖于载玻片上，仅切取生长点部位，弃去其余部分。
加一滴改良苯酚品红染液，边用镊子夹碎边染色5min，或整染30min，再加上盖玻片。
遗传学实验人类染色体的识别及核型分析.ppt
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遗传学实验 2008-3
二、实验原理——人类染色体
2．人类的单倍体染色体组〔n=23〕上约有3000040000个结构基因。平均每条染色体上有上千个基因。 各染色体上的基因都有严格的排列顺序，各基因间的
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遗传学实验 2008-3
表1 人类染色体的主要特征
组别 染色体序号 形态大小 着丝粒位置
次缢痕
随体
A
1-3
B
4-5
最大 次大
M(1、3） SM（2）
SM
I号染色体常见
C 6-12,X（介于7-8 中等 SM 之间）
D
13-15
中等 ST
9号染色体常见 有
E
16-18
F
19-20
小 次小
M（16） SM
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遗传学实验 2008-3
3、关于剪贴、原那么排列
排列——原那么： 从大到小； 短臂向上； 着丝粒在一条线上； 性染色体单排。
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遗传学实验 2008-3
五、实验要求
1、对给出的图象进行测量、配对填表2。 2、按照Denver体制规定，分组贴图。
表2 人类染色体分析数据
编号
绝对 长度
相对 长度
G带是目前被广泛应用的一种带型。因为它主要是 被Giemsa染料染色后而显带，故称之为G显带技术 ，其所显示的带纹分布在整个染色体上。
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遗传学实验 2008-3
G显带
中国科学技术大学-遗传学实验
.....…………………………….遗传学实验张文锐黄丽华高永翔中国科学技术大学生命科学学院实验教学中心目录实验一有丝分裂（Feulgen染色）制片技术 3实验二减数分裂制片技术 7附：临时制片与永久制片技术实验三果蝇的形态、生活周期及饲养 11实验四果蝇的伴性遗传 16实验五果蝇的唾腺染色体制片技术 20实验一有丝分裂（Feulgen染色）制片技术一、实验目的1、通过本实验的学习，初步掌握植物染色体制片，奠定细胞遗传学研究的基本技术；2、通过对植物根尖细胞的观察，掌握有丝分裂过程中染色体的形态特征和动态变化；3、掌握Feulgen染色方法。
二、基本原理有丝分裂（mitosis）是植物细胞分裂的主要方式，细胞分裂过程中，核内染色体准确地复制，并有规律地、均匀地分配到两个子细胞中去，保证了植物细胞的遗传性状的一致。
各种生长旺盛的植物组织中，如根尖组织、茎尖组织、居间分生组织、愈伤组织等，每天都有分裂高锋时间，此时经预处理，固定、解离、染色和涂抹压片等方法，在显微镜下可以观察到处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。
Feulgen染色法是鉴别细胞中DNA反应的组织化学方法。
细胞内的DNA(通常位于核及染色体上)在1N HCl 60℃水解时部分地破坏了脱氧核糖与嘌呤碱之间的糖苷键而使嘌呤碱脱掉，从而使脱氧核糖的第一个碳原子上潜在的醛基获得了自由状态。
而无色的亚硫酸品红是由偏重亚硫酸钠、盐酸和碱性品红配制成的。
偏重亚硫酸钠与盐酸能产生亚硫酸根，当具有醌式结构的碱性品红分子与亚硫酸根结合后，醌式结构的共轭双键被打开，碱性品红变为无色。
当用这种无色的亚硫酸品红去染经酸解的细胞时，就会与染色体DNA上游离的醛基结合，又出现了呈现红色的醌式结构，从而使DNA分子着色。
这一反应是1924年由Feulgen 和Rossonbek 所发现和确定的，已广泛用作鉴别DNA的一种特异性检查方法。
三、材料和器材1、实验材料：蚕豆（Vicia faba,2n=12）（或其它植物）干种子；洋葱（Allium cepa,2n=16）根尖。
遗传学实验
• 实验报告：
绘制所观察到的分散较好的唾液腺染色 体图像。
实验四：核型分析
• 实验目的：
掌握骨髓细胞染色体标本的制备技术； 了解和掌握染色体核型分析的方法。
• 实பைடு நூலகம்原理：
秋水仙素是一种生物碱，它能抑制细胞分裂时 纺锤体的形成，使染色体不走向两极而被阻止在分 裂中期，这样细胞就不能继续分裂，从而产生染色 体数目加倍的核。若染色体加倍的细胞继续分裂， 就能形成多倍性的组织。通过一定的方法，将染色 体制成片子，就能在显微镜下观察和鉴定染色体的 数目。
后期II： 着丝粒纵裂，姐妹染色单体分开。
末期：染色体解旋，核膜重建等。
实验报告
• 根据你所观察的结果绘制蝗虫精巢减数分
裂过程中的染色体图像
实验二：果蝇杂交实验
1、果蝇培养及主要性状观察
一、遗传学实验常用的五个果蝇品系：
• 品系
• • • • •
体色 翅形
眼色
刚毛
野生型： 灰身、长翅（翅过体）、 红眼、 直刚毛
1．非显带染色体的识别 1968年以前，不通过带纹，而从染色体整体分析。 1960年，丹佛会议上，提出了人类有丝分裂染色 体命名标准体制草案，为以后的所有命名报告奠定了 基础。 1963年，伦敦会议上，正式批准Patan 提出的A、 B、C、D、E、F、G七个字母表示七组染色体的分类 法。 1966年，芝加哥会议上，提出人类染色体组和畸变速 记符号的标准命名体制。
煮沸后加约1毫升丙酸（抑菌），待稍冷却后 再加入C，搅拌均匀后分装。
三、果蝇培养基的配制
（三）注意事项：
• 配制培养基前先要对指管及棉塞进行消毒处理，
121℃ 25分钟；
• 分装时培养基不要碰到管壁； • 酵母粉可以等到玉米粉煮沸后再加，这样可以避免
(整理)遗传学实验
实验一果蝇遗传性状的观察背景知识果蝇是在世界各地常见的昆虫,属于昆虫纲,双翅目,果蝇科,果蝇属（Drosophila）。
果蝇属有3000多种，我国发现800多种，遗传学研究中通常用的是黑腹果蝇(D.melanogaster)。
作为遗传学研究的材料，果蝇具有非常突出的优点。
它形体小，生长迅速，繁殖率高，饲养方便；世代周期短（约12天即可繁殖一带）；突变性状多；染色体数目少，基因组小；实验处理十分方便，容易重复实验，便于观察和分析。
果蝇的遗传学研究广泛而深入，尤其在基因分离、连锁、互换等方面十分突出，为遗传学的发展做出了突出的贡献。
目前果蝇仍然是遗传学、细胞生物学、分子生物学、发育生物学等研究中常用的模式生物。
一、实验目的1.掌握果蝇的基本特征及鉴别雌、雄果蝇的方法,熟悉常见突变型。
2.了解果蝇生活周期特征及各阶段的形态变化。
二、实验材料野生型和几种常见的突变型黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）。
三、仪器设备双筒立体解剖镜，培养瓶（粗平底试管或牛奶瓶）及麻醉瓶（与培养瓶一致的空瓶），白瓷板，毛笔。
四、药品试剂乙醚，玉米粉，酵母粉，蔗糖，丙酸。
五、实验内容和步骤（一）生活周期的观察果蝇是完全变态昆虫，其完整的生活周期可分为4个明显的时期，即卵、幼虫、蛹和成虫（图1-1）用放大镜从培养瓶外即可观察到这4个时期，也可取出用立体解剖镜仔细观察。
果蝇的生活周期长短与温度关系很密切，低温使生活周期延长，生活力减低，高于30℃使果蝇不育甚至死亡。
果蝇培养的最适温度为20~25℃，25℃培养条件下果蝇从受精卵到成虫约10天，其中卵和幼虫期5天，蛹4天。
成虫果蝇在25℃时约成活15天。
卵：受精卵白色，椭圆型，腹面稍扁平，长约0.5mm，在前端背面伸出一触丝，他能使卵附着在事物上。
幼虫：受精卵经24h就可孵化成幼虫，幼虫经2次蜕皮到第3龄期体长可达4~5mm。
肉眼观察可见幼虫一端稍尖为头部，上有一黑色沟状口器。
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实验一性染色质：人体X染色质观察（2）实验目的：掌握鉴别X－染色质的简易方法，识别其形态特征及所在部位。
实验原理：1.概念：人们已知的基因确实有不可逆转的失活或丢失，受永久失活所调节的例子涉及到一个完整的染色体，即X－染色质，失活的染色质叫巴氏小体。
在雌性哺乳动物中，包括人类，女性口腔粘膜细胞中约30%-50%（男性0-2%）的细胞中，XX染色体其中一条就是失活的（但在性细胞中这个染色体则不失活，如果也是失活的，那大家可以想象会发生什么样严重后果）,表现为浓固缩状态。
2.发生的时期：这种现象发生在胚胎早期，染色体失活是随机的，某些细胞中是父性X－染色体失活，而有些细胞则是母性X－染色体失活，这些细胞能产生同期相同X－染色体失活的细胞，这样一个正常女性就是具有两种X－染色体组织类型的嵌合体。
巴氏小体在细胞周期中比有活性的X－染色体复制要晚。
3.形态表现：X－染色质的形态表现为，结构致密浓染小体，轮廓清楚，常附着于核膜边缘或靠近内侧，其形状有：微凸形、三角形、卵形、短棒形及双球形等。
4.发现：Mary F.Lyon第一个发现巴氏小体是失活的X－染色质，所以在雌性哺乳动物中，一个X－染色体随机失活的想法叫Lyon假说。
雌性哺乳动物的这种失活似乎是一种获得剂量补偿的方法，因为她们有两倍于雄性哺乳动物的X 连锁等位基因，但现在还不清楚X－染色质是怎样失活的。
在某些时期的嵌合体细胞中，失活X－染色质的数量始终比总的X－染色体数要少.如一个特纳氏（Turner XO）综合症的雌性人没有失活的X－染色体。
一个克兰费尔特氏（Klinefelter XXY）综合症的雄性人每个细胞有一个失活的X－染色体，而一个（XXX）的雌性人每个细胞中有两个失活的X－染色质。
因此用这一方法可检测出一些遗传疾病。
实验方法：1. 毛发根部细胞的观察：拔取一根带有毛根的毛发，自基部截取2cm左右置载玻片上，在毛根部加一滴50％醋酸（，低倍镜下观察，待毛根鞘软化后，拔去毛干，吸去醋酸。
2．加一滴染液，加盖片，在酒精灯上轻微加热后，静置5分钟，加吸水纸，用手指轻压后镜检。
X－染色质的辨认：低倍镜下检出典型的可数细胞，其标准是：⑴核质是网状或细颗粒状分布。
⑵核膜清晰，核无缺损。
⑶染色适度。
⑷周围无杂菌。
选定后的细胞，在高倍镜或油镜下进一步观察。
X－染色质的形态表现为一结构致密浓染小体，轮廓清楚，常附着于核膜边缘或靠近内侧。
实验二人类染色体组型分析（2）一、实验目的1. 观察人的染色体组型，理解染色体在遗传上的重要作用。
2. 掌握染色体组型分析方法和有关数据处理。
二、实验原理染色体的特征以有丝分裂中期最为显著，所以一般都分析中期染色体，此时期的染色体形成了纵向并列的两条染色单体，通过着丝粒联在一起。
染色体的特征包括染色体的数目、长度、着丝粒的位置、随体与副缢痕的数目、大小和位置。
所有这些染色体的特异性构成一个物种的染色体组型。
每条染色体长度单倍染色体总长度短臂长度染色体全长染色体的组型分析（karyotype analysis）又叫核型分析，是分析生物染色体数目和结构变异的基本手段之一，在杂种细胞的染色体和基因定位、单个染色体的识别中，核型分析也具有其独特的作用。
此外，核型的研究对人类医学遗传研究及临床应用都有重大意义。
如肿瘤细胞的染色体组型分析已被应用于肿瘤的临床诊断、预后及药物疗效的观察；通过培养后的淋巴细胞或皮肤纤维细胞的核型分析，可以对人的染色体病进行诊断，而对培养后的羊水中胎儿脱屑细胞或胎盘绒毛膜细胞的核型分析则可用于胎儿性别及是否患有染色体病的产前诊断。
三、实验材料人染色体有丝分裂中期制片四、实验说明1. 核型分析是对生物的体细胞的染色体按一定特征排列起来的图像（染色体组型）的分析，我们这个实验只进行常规的形态分析，即选用分裂旺盛细胞的有丝分裂中期的染色体制成染色体组型图，以测定各染色体的长度（微米）或相对长度（％），着丝粒位置及染色体两臂长的比例（臂比），鉴别随体及副缢痕的有无作为分析的依据。
2. 核型分析至少要具备两方面的信息：染色体数目和染色体形态。
各种生物的染色体数目是恒定的，而对于染色体的基本形态学特征，则可从下面一些指标来具体描述：①染色体长度染色体长度分为绝对长度（实际长度）和相对长度。
绝对长度值只在某些情况下有相对的比较价值，在许多情况下，它不是一个稳定的数值，即使同一物种，不同实验者所测得的绝对长度值也往往有明显差异。
然而相对长度则是稳定的可比较的数值。
在组型研究中往往只采用相对长度。
相对长度（relative length)均以百分比表示，即相对长度= —————————×100 （精确到0.01）在人和动物细胞中，由于性染色体的差异，单倍染色体总长一般包括X染色体的长，即单倍染色体总长=（单倍常染色体+ X染色体）的总长。
②染色体长度比指核型中最长染色体与最短染色体的比值，即染色体长度比= 最长染色体/最短染色体这可简写为Lt/St。
这一数值在核型分析中是衡量核型不对称程度的主要指标之一。
③着丝粒指数（centromede index）指短臂占整个染色体长度的比率，它决定着着丝粒的相对位置。
着丝粒指数= ———————×100 （精确到0.01）按照Lenan（1964）的标准划分：着丝粒指数在50.0～37.5简称中部着丝粒染色体（m）；指数在37.5～25.0之间简称亚中部着丝粒染色体(sm)；指数在25.0～12.5之间称为亚端部着丝粒染色体(st)；指数在2.5～0.0之间的称为端部着丝粒染色体(t)。
④臂比值（臂率）指长臂同短臂的长度比率。
即臂比值= 长臂/短臂（精确到0.01）⑤着丝粒位置按Levan的划分标准，根据臂比值可将染色体分成以下几种类型（表1），这一分类已为全世界广为采用：表1 臂比值与着丝粒位置的关系臂比值着丝粒指数简写1.00 正中部着丝粒(median point) M1.01～1.70中部着丝粒区(median region) m1.71～3.00近中部着丝粒区(submedian region) sm3.01～7.00近端部着丝粒区(subterminal region) st7.00以上端部着丝粒区(terminal region) t∞端部着丝粒(terminal point) T⑥副缢痕及随体副缢痕的有无和位置，随体的有无、形状和大小，都是重要的形态指标。
带随体的染色体用SAT或星号“*”标记。
计算染色体长度时，可以包括随体也可以不包括，但均要注明。
人类体细胞染色体组型：人类细胞的正常核型含有46条染体体，相互构成23对，其中22对是男女所共有的常染色体，一对为男XY，女XX 的性染色体。
根据丹佛（1960）、伦敦（1963）和芝加哥（1966）会议提出的标准，即按照染色体的长度依次减小和着丝粒位置以及其它特征，把人类体细胞染色体分为七个组群，各自特征简括于表2。
表2 人类染色体核型分组特点群组号染色体号形态大小着丝粒位置随体次缢痕特征说明鉴别程度A 1～3最大m 无常见1 3号比1号略小可鉴定B 4～5次大sm 无本组短臂都较短不易C 6～12中等sm 无偶见9 6、7、8、11号短臂较长，9号、10号、12号短臂较短难鉴定D 13～15中等st 有SAT 偶见13 各号之间难以区分难鉴定E 16～18小sm 无18号较17号短臂更短些可鉴定F 19～20次小m 无各号之间难以区分不易G 21～22最小st 有SAT 21、22号的长臂的两条染色单体常呈分叉。
难鉴定性染色体XY中等最小smst无X染色体属于C组，大小介于6号与7号之间。
Y染色体属于G组，两条染色体单体的长臂常并拢。
可鉴定五、实验步骤1.将显微摄影图片上的一个细胞的全部染色体，沿染色体边缘分别一条一条小心剪下。
2.首先对全部剪下的染色体进行初步目标，根据长短和形态特征，进行同源染色体配对。
3.按一定顺序将染色体进行排列，编号（排列方式见表2）。
4.对初步排列的染色体进行测量，分别为精密毫米尺量取每条染色体短臂和长臂长度（毫米数，小数点后估量一位数字）。
计算出各条染色体的相对长度，着丝粒指数，臂比数（臂率），并记录原始数据。
5.根据测量数据较正目测配对排列的结果，进行调整排列。
将数据按表1所示分类类型结果整理后填入表3中（实验结果）。
6.将剪下的染色体按一定顺序排列，一对一对地短臂向上，长臂向下，各染色体的着丝粒在一条直线上，贴成一完整的染色体组型图。
七、实验结果将你所进行的人染色体组型分析结果整理记录于表3，对照表2的各项特征，顺序剪贴出完整的人类染色体核型图。
性染色体贴在最后。
表3 组型分析数据表染色体编号相对长度% 臂比着丝粒指数类型长臂短臂全长12…23XY实验三植物根尖的有丝分裂（2）一、实验目的1. 掌握植物染色体压片法。
2. 掌握有丝分裂各时期的特征。
二、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、前期、中期、后期、末期）三、实验材料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）四、实验方法1、取材：大蒜、洋葱根尖，恒温箱培养→（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’恒温水浴锅，1N盐酸解离→水洗4、染色：切取分生区→吸水→染色液一滴（改良苯酚品红或醋酸洋红），染色15分钟→分割5、压片，镜检实验四果蝇的麻醉、主要性状观察和雌雄的辨别（4）实验目的：1、掌握果蝇的麻醉方法2、果蝇的雌雄辨别，从而为以后进行果蝇为材料的遗传试验做好准备。
二、实验材料：果蝇1.果蝇的生活史：昆虫纲双翅目昆虫，生活史经过：卵－幼虫－蛹－成虫，是完全变态的昆虫。
2.果蝇的生活周期和温度的关系：20－25 C是果蝇的最适生长温度，生活周期为10天。
3.果蝇的培养基：果蝇的食物主要是酵母，凡是能使酵母发酵的基质都能做培养基，最常用、效果最好的是玉米粉培养基。
果蝇培养基的配制：水琼脂蔗糖玉米粉乙酸酵母750ml 10g80g 100g5ml数粒1、配制时先将琼脂放入烧杯中。
2、用水将玉米粉调成糊状，加入烧杯中煮沸，最后加糖煮沸数分钟即可，滴入乙酸即可。
3、待培养基稍凉，每个广口瓶倒入10-30mL的培养基，冷却后加入少量酵母粉。
雌雄果蝇的鉴别：雄果蝇前第5节附节上有10根象梳子的棕毛果蝇雌雄外形辨别雌果蝇体型大于雄果蝇雌果蝇有6节体节，腹部底部为产卵管，呈現圆锥狀凸出。