遺傳學(xué)實驗教案

1、遺 傳 學(xué) 實 驗 教 案任 課 教 師（一）：李 紹 波任 課 教 師（二）：官 杰2008年2月7月實驗進(jìn)程安排： 試驗安排周 次時 間實 驗 名 稱班 級任 課 教 師實驗一42008上人體X-小體的觀察06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗二52008上人的染色體組型分析06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗三62008上黃膳紅細(xì)胞微核觀察06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗四72008上果蠅唾腺染色體觀察06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗五82008上果蠅的形態(tài)與生活史06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗六92008上植物減數(shù)分裂的觀察06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗七102008上根尖細(xì)胞有絲分裂觀察06級各專業(yè)李紹波、官杰實

2、驗八112008上黃鱔腎細(xì)胞染色體觀察06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗九122008上植物多倍體的誘導(dǎo)觀察06級各專業(yè)李紹波、官杰實驗一：人體X-小體的觀察一、 實驗原理：人類或其他哺乳動物胚胎發(fā)育早期，雌性體細(xì)胞中2條x染色體中的任意1條異染色質(zhì)化，即x染色體失活，失活的x染色體稱為巴氏小體。二、 實驗?zāi)康模?、 對劑量補(bǔ)償現(xiàn)象的進(jìn)一步理解。2、 掌握制片與顯微技術(shù)。3、 把觀察到的好圖像畫下來。三、 實驗材料：女性口腔兩側(cè)細(xì)胞四、 實驗主要器具、藥品：玻片，吸水紙，壓片板，油鏡瓶，擦鏡紙，醋酸乳酸地衣紅，生理鹽水五、 實驗操作1、 在載玻片上滴一小滴生理鹽水，用清潔牙簽從女性口腔兩側(cè)粘膜部刮2

3、-3次，在生理鹽水中涂布，待干后，滴加1-2滴醋酸乳酸地 紅，室溫下染色10-15min，勿使干燥，然后加蓋片復(fù)以吸水紙，用手指輕壓后鏡檢。2、 在低位鏡下，選取核膜完整，染色適度的細(xì)胞以軸鏡觀察。3、 X小體多位于核膜邊緣或靠近內(nèi)側(cè)，形狀有微凸形三角形卵形、短棒形及雙球形等。六、 作業(yè)：畫出你所看到的具X小體的細(xì)胞。實驗二：人的染色體組型分析一、 實驗?zāi)康模毫私馊祟惾旧w形態(tài)大小和分類，掌握染色體組型分析的基本方法二、 實驗原理：1、 染色體的形態(tài)：長臂，短臂，著絲粒，次級縊痕，隨體（SRT）2、 染色體的組型：是指染色體組在有絲分裂中期的表型，包括這一組染色體的數(shù)目（即基數(shù)），大小、形態(tài)、

4、著絲點的位置以及副縊痕，隨體的有無等。染色體組型分析就是對染色體組中的染色體作上述各種形態(tài)特征的描述。3、 國際上通常用的染色體3個參數(shù)(測量指標(biāo))：臂率=長臂（q） 著絲粒指數(shù)=短 臂 *100%短臂（p） 該染色體長度相對長度：某條染色體長度占一套單倍體染色體長度總和的百分比4、 根據(jù)臂率對染色體分類：正中部著絲點染色體（M） 臂率（長/短） 1.0 中部著絲點染色體（m） 臂率 1.0-1.7近中部著絲點染色體 (sm) 臂率 1.7-3.0近端著絲點染色體 (s t ) 臂率 3.0-7.0端部著絲點染色體 （t） 臂率 7.0以上5、 人類染色體的分組：A組（1-3號） 1號：最大的

5、中央著絲粒染色體，長臂靠近著絲粒外有次縊痕。 2號：最大的亞中著絲粒染色體。 3號：中央著絲粒染色體，比1號小三分之一。 B組（4-5號）：為較大的亞中央著絲粒染色體，二者不易區(qū)分。 C組（6-12號，X）：中等近中央著絲粒染色體，彼此難區(qū)分。 6、7、9、11號：著絲粒略近中央。 8、10、12號：偏離中央。 9號：q有次縊痕。 X：位于6、7之間。 D組（13-15號）：中等近端著絲點染色體，p常有隨體。 E組（16-18號）： 16號：中等中央著絲粒染色體，q上有次縊痕。 17號：較小，近中央著絲粒染色體。 18號：較小，近中央著絲粒染色體，p比17號更短。 F組（19-20號）：小的中

6、央著絲粒染色體，彼此不易區(qū)分。 G組（21-22號，Y）：小的近端著絲粒染色體。 21、22號：p常有隨體，q常呈分枝狀彼此不易區(qū)分。 Y：p無隨體，q通常平行靠近。三、 實驗材料：人類處于有絲分裂中期的染色體圖四、 器具：剪刀、尺子五、 實驗步驟： 對每條染色體編號，測量每條染色體的長臂(q)和短臂(p)長度，算出臂率； 按照臂率進(jìn)行染色體配對； 剪下染色體，按照臂率由小到大的順序、分成七組、排成四行、成對地粘貼在實驗報告紙上，要求同一行的著絲粒要貼在一條直線上。 在每對染色體下標(biāo)注臂率及根據(jù)臂率確定的染色體類型。六、作業(yè)：制作人類（雄性）染色體核型圖，并將小圖片附著于染色體核型圖上方。（注

7、：將小圖剪下貼在實驗報告紙的前部。）實驗三：黃鱔紅細(xì)胞微核觀察一、 實驗原理：重金屬離子等環(huán)境因子與帶負(fù)電的核酸結(jié)合，引起核酸裂解，使正在進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞染色體被阻斷而產(chǎn)生微核，屬于細(xì)胞水平上的染色體畸變現(xiàn)象。二、 實驗?zāi)康模?、 加深理解環(huán)境因子引起的染色體畸變現(xiàn)象。2、 掌握制片方法和顯微鏡操作。3、 把觀察到的好圖像畫下來。三、 實驗材料：黃鱔的新鮮血。四、 實驗主要器材、溶液：剪刀、載玻片、甲醇、Giemsa染液、磷酸緩沖液、顯微鏡。五、 實驗步驟：1、 以剪刀剪去黃鱔尾巴，滴一小滴血于載玻片一端，以另一塊載玻片推片制成血涂片，自然晾干。2、 晾干后的血涂片在甲醇中固定5-10min

8、，轉(zhuǎn)入Giemsa染液中染色5-10min后取出，以PH7.4磷酸緩沖液沖洗。3、 以濾紙擦干染片上水分，鏡檢。4、 微核的鑒定標(biāo)準(zhǔn)為：位于細(xì)胞質(zhì)中，與主核完全分開，多為圓形或橢圓形，染色與主核一致，大小為主核三分之一以下。六、 作業(yè)：畫出所看到的微核。實驗四：唾腺染色體一、 實驗?zāi)康模?、 練習(xí)果蠅幼蟲唾腺剖離技術(shù)和制作唾腺染色體壓片的方法。2、 觀察多線染色體的特征：如巨大性、橫紋等。二、 實驗原理：搖蚊（Chironomns）和果蠅（Drosophila）等雙翅目昆蟲幼蟲的唾腺細(xì)胞都很大，某染色體稱唾腺染色體（Sa rary Chronosome）為普通染色體的100-150倍又稱巨染色

9、體，經(jīng)多次復(fù)制而不分開，所以它實際上是具有100-4000條染色絲的復(fù)制品。故又稱多線染色體，經(jīng)染色后可見深淺，疏密有致的橫紋，橫紋（或稱帶）的數(shù)目與位置恒定，具有種的特征，染色體的畸變中的缺失、倒位、重復(fù)、易位等都可在唾腺染色上識別出來。因此，是研究染色體畸變的好材料。多線染色體具有以下幾個特征：1、 唾腺染色體巨大，超過一般染色體。2、 唾腺細(xì)胞始終處于分裂前期狀態(tài)，染色配對如粗線期，故染色體為n。3、 在各染色體上，具異染色質(zhì)的著絲粒部分，相互靠攏，形成染色體中心。4、 有橫紋處，DNA雙鏈螺旋化程度稍高或稍低，故疏密有致，深淺有別，對應(yīng)排列，這意味著基因的排列。三、 實驗準(zhǔn)備1、 材料

10、：黑腹果蠅的三齡幼蟲2、 用具，實體顯微鏡，鑷子，解剖針，載玻片，蓋玻片3、 藥品：1NHCL ，0.7%NaCL，蒸餾水，醋酸，洋紅。四、 實驗步驟1、 幼蟲的培養(yǎng)：在果蠅的培養(yǎng)瓶中，經(jīng)常將羽化的新果蠅除去避免產(chǎn)卵過多，培養(yǎng)瓶中幼蟲過多。這樣，幼蟲就有較好的培養(yǎng)條件。培養(yǎng)溫度宜在較低溫度下進(jìn)行，約在19左右，在這樣條件下培養(yǎng)的三齡幼蟲，色白、肥大、行動遲緩。三齡幼蟲即將蛹化，常離開飼料爬到培養(yǎng)瓶壁上，容易用解剖針挑出。不要選擇雖然肥大，但不行動，顔色轉(zhuǎn)黃的正在化蛹的幼蟲做實驗材料。2、 唾腺剖取：A、 辨認(rèn)頭部：將幼蟲放在載玻片上滴加一小滴0.7%Nacl如滴加太多，則影響解剖；如滴加太少，

11、則容易使標(biāo)本干燥，然后將此載玻片置于實體鏡下，因幼蟲為乳白色半透明狀，故應(yīng)取載物臺板黑色的一面，便于觀察。辨認(rèn)頭部的方法有三：有黑點（口器）者是頭部幼蟲蠕動方向一端是頭部與有二黃色突起相對的一端為頭部。只有正確地辨認(rèn)頭部，才能順利拉出唾腺。B、拉出腺體：雙手各持一解剖針，解剖針宜尖銳，可事先用砂紙打磨。用左手將所持的解剖針按在蟲體頭部稍前（約在蟲體前三分之一處），用右手將所持的解剖針按在頭部口器（黑色）稍后處，輕輕向前撥動，將頭部與蟲體扯開，腺體隨即拉出，漂在生理食鹽水中，若頭部扯開后，未找見唾腺，可針解剖針在蟲體前三分之一處輕輕向前擠壓，唾體也可漂出。C、辨認(rèn)腺體：果蠅唾腺成球棍狀，由單層細(xì)

12、胞構(gòu)成，在實體鏡下邊緣常附有一小泡沫狀脂肪，腺體經(jīng)確認(rèn)后，應(yīng)盡量將脂肪剔去。3、 染色壓片：腺體剖取后，將腺體留在載玻片上，然后將蟲體及0.7%的生理鹽水用吸紙拭去。有腺體上加一滴1nNHcl，2-3分鐘后，吸去，再加蒸餾水，吸去（注意：不要將腺體隨Hcl或蒸餾水一同吸去），再加醋酸洋紅一滴，染色10分之后可在酒精燈上稍微加熱（注意：不能將醋酸洋紅烘干），然后加蓋玻片并以吸水紙蓋住，用解剖針木柄垂直輕敲數(shù)下后，再用拇指用力撳壓，以唾腺細(xì)胞核已壓破，染色體已伸展開來，但又不支離破碎為度，因此用力應(yīng)適度，用力過小，則唾腺細(xì)胞核未壓破，染色體未伸展；用力過大，則染色體支離破碎，可反復(fù)多壓幾片，用力大

13、小由自已體會掌握。五、 作業(yè)：1、 用顯微鏡觀察所制作的唾腺壓片。2、 繪制在顯微鏡所觀察到的唾腺染色體圖象。實驗五、果蠅的形態(tài)和生活史一、實驗?zāi)康模?、掌握果蠅生活史中各階段形態(tài)與特征 2、區(qū)別果蠅性別和幾種常見突變型的主要性狀 3、學(xué)習(xí)實驗中果蠅的培養(yǎng)和繁殖技術(shù)二、實驗原理和方法1、果蠅作為遺傳學(xué)實驗材料的優(yōu)點 ： 生活史短， 繁殖頻率高， 飼養(yǎng)方便。2、果蠅的生活史 溫度與生存周期：30以上，25，10 生活史各階段介結(jié)：卵幼蟲蛹成蟲 3、果蠅的飼養(yǎng) 飼料及培養(yǎng)基的配制 a. 飼料 b. 培養(yǎng)基 c. 瓶及蓋，紙滅菌 d.裝瓶及裝瓶的工作 果蠅的麻醉 a. 麻醉瓶的制作 b. 轉(zhuǎn)瓶方法

14、c. 麻醉度 果蠅的飼養(yǎng)a. 保種飼養(yǎng)：10-15，1-2周換培養(yǎng)基b. 雜交實驗：處女蠅的收集，7-8天去親代，20天安全期c. 培養(yǎng)基被污染的處理：三、主要材料：正常與突變的果蠅四、主要用具：果蠅裝片，實體鏡、乙醚，麻醉瓶， 筆，解剖針五、觀察內(nèi)容：1、 果蠅的性別鑒定（見表一）2、 果蠅突變性狀的觀察（見表二）六、作業(yè)：畫出你所看到的具兩個突變性狀的果蠅。表一 雌雄果蠅的形態(tài)區(qū)別雄性果蠅雌性果蠅腹片數(shù)目4片6片腹部條紋5條7條腹尖形狀腹尖飩圓腹尖稍大腹尖顔色顔色較深顔色較淺有無性梳第一對腳跗節(jié)前端有黑色鬃毛梳蘇無性梳二 果蠅的突變性狀突變名稱基因符號觀察部位性狀特征野生型眼，毛，翅長眼紅

15、色，毛正常，翅長超過體長1/3殘翅Vg翅長翅長僅為體長的1/2左右，不能飛行黑檀體e體色體色為黝黑如黑檀木棒眼B復(fù)眼形狀復(fù)眼如棒狀焦剛毛Sn剛毛剛毛稀疏而短，末端卷曲如燒焦?fàn)畎籽踂眼色眼為淡黃色小翅m翅長翅長與身體等長或稍長試驗六：植物減數(shù)分裂的觀察一、 實驗?zāi)康模毫私庵参锘ǚ坌纬芍械臏p數(shù)分裂過程，通過實踐掌 握壓片，染色體制片技術(shù)，增加對三個遺傳學(xué)基本規(guī)律的認(rèn)識。二、 實驗原理：1、 花粉形成過程：小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂四分體之后花粉 的形成2、 實驗材料的準(zhǔn)備：采取小花穗固定24h70%乙醇保存3、 減數(shù)分裂圖片的講解（結(jié)合遺傳學(xué)三大定律） 細(xì)線：可見染色體，一團(tuán)于核內(nèi) 偶線：開始配對，一團(tuán)

16、中飄出幾根，交換定律 粗線：可見著色粒 雙線：明顯辨出染色體，可看見同源染色體的交叉 終點：核膜開始消失，可見染色體交叉的端化 中期：排列整齊，兩個角度不同看到的景象 后期：分離規(guī)律與自由組合規(guī)律 末期： 第二次分裂：兩細(xì)胞同步三、 主要材料：植物的處于減數(shù)分裂的花四、 實驗器具與溶液：實體鏡，玻片，解剖針，吸水紙，壓片板，擦鏡紙，油鏡瓶，生理鹽水，改良苯酚品紅，固定液，90%、80%和70%的乙醇。五、 實驗步驟1、 取干凈載玻片，滴上一小滴生理鹽水，盡量挑取小花穗，在實體鏡下挑出花藥，在生理鹽水中以解剖針剝開后，擠壓幾次，讓分裂中的花粉母細(xì)胞飄進(jìn)生理鹽水，除去花藥。2、 待生理鹽水干后，滴

17、加1-2滴改良苯酚品紅染液，染色20-30min，勿使干燥。取蓋玻片覆以吸水紙壓片后鏡檢。六、 作業(yè)畫出你所看到的兩個處于不同分裂時期的小孢子母細(xì)胞實驗七 根尖細(xì)胞有絲分裂的觀察一、 實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗，學(xué)會以壓片法觀察植物染色體的操作，加深對細(xì)胞有絲分裂的理解。二、實驗原理1、 染色原理：蘇木精素在進(jìn)入了細(xì)胞內(nèi)部的鐵釩溶液的媒介作用下，通過蘇木精與鐵的結(jié)合，使其能進(jìn)入核內(nèi)對DNA進(jìn)行染色。2、 材料處理 減去主根：減去主根有利于側(cè)根的生長與分化，便于獲得大量材料 以低濃度秋水仙素預(yù)處理：使根細(xì)胞能正常分裂，使分裂受到一定抑制 控制溫度：溫度與分裂高峰出現(xiàn)的時間有關(guān)3、 預(yù)處理 秋水仙素：紡 絲

18、在細(xì)胞分裂的中期出現(xiàn)，秋水仙素可抑制紡 絲活動，打斷紡 絲，使細(xì)胞分裂停留于中期 8 羥基喹啉：能降低細(xì)胞質(zhì)的粘滯度，使染色體更易于在細(xì)胞質(zhì)中散開 秋水仙素的作用相對較平衡，而8 羥基喹啉對染色體有一定傷害作用，時間長了易造成染色體間交聯(lián)，優(yōu)點在于能較好的顯示縊痕與副縊痕 預(yù)處理以8 羥基喹啉（0.002m）以2h為宜，如學(xué)生 不需進(jìn)行核型分析則可處理2個半小時，時間太長則縮短過于嚴(yán)重 以低溫預(yù)處理可降低細(xì)胞質(zhì)粘度，有利于染色體散開4、 固定 時間：以12-24h為宜，小根，嫩根時間較短，太長了則易引起細(xì)胞變脆（冰乙酸） 如不長久保存材料，可將材料自固定液中一步浸入70%乙醇，但需洗得無冰乙醇

19、味，如需長久保存則自固定液中從90%-80%-70%乙醇中，并在保存瓶中加入2-3滴甘油冰箱保存5、 水解 用孚爾根法與改良苯酚品紅法 以1NHd 60下水解，時間以10-12min為宜，短則不易敲片（參見后）6、 分色 45%冰乙酸：脫去細(xì)胞質(zhì)內(nèi)染色，并將細(xì)胞核內(nèi)的染色變淡 烤片：以不燙手為宜，太熱則烤焦細(xì)胞烤片作用：a.使分色更為容易，b.通過加熱使細(xì)胞脹大，利于壓片時染色體更好的分散。三、實驗材料：植物根尖細(xì)胞四、實驗用具與溶液：顯微鏡，玻片，鑷子，青霉素瓶，長吸管，解剖針，刀片，水溶鍋，（酒清燈），吸水紙，壓片板，擦鏡紙，油鏡瓶、改良苯酚品紅，45%乙酸、固定液、90%，80%，70%

20、乙醇五、實驗步驟1、 取1-2條根，加入少量經(jīng)預(yù)熱的1NHd，于60下水溶水解 min（準(zhǔn)確），小心吸出Hd，以蒸餾水小心洗三洗，加入少量改良苯酚品紅染液，染色20-30min，小心吸出染液，加入蒸餾水小心洗3次。2、 取出根，在載玻片上小心切取根尖處0.1cm，以吸水紙吸去水份，加入1滴染液，加上蓋玻片，覆以吸水紙壓片后，以解剖針柄輕輕敲打，將細(xì)胞打散后鏡檢。六、作業(yè) 畫出你所看到的兩個處于不同分裂時期的細(xì)胞。實驗八 黃鱔腎細(xì)胞染色體觀察一、 實驗?zāi)康暮驮恚罕緦嶒災(zāi)康氖峭ㄟ^黃鱔腎細(xì)胞染色體標(biāo)本的制作過程，初步掌握動物染色體制片技術(shù)。由于氣候轉(zhuǎn)冷，黃鱔的活動能力低，新陳代謝不夠旺盛，黃鱔腎細(xì)

21、胞中處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目減少，不利于觀察染色體，給黃鱔注射適量鯉魚腦垂體數(shù)素，增強(qiáng)其新陳代謝，使更多的細(xì)胞進(jìn)行分裂期，因PHA是人和其他動物有絲分裂刺激素，在只有一定數(shù)目的分裂細(xì)胞的情況下，注射適量的秋水仙素，破壞有絲分裂紡錘體的活動，可使較多的細(xì)胞停留在中期分裂相,經(jīng)制片可觀察計數(shù)染色體。二、 材料：黃鱔三、 實驗準(zhǔn)備：1、 器材：注射器，大小剪刀各一把，鑷子二把，培養(yǎng)皿，篩絹，有刻度離心管，離心機(jī)，吸管，恒溫水浴鍋，燒杯，小玻棒，顯微鏡，天平2、 藥品 鯉魚腦垂體注射液：用鯉魚0.7%NaCL配制 0.5%的PHA注射液 0.5%秋水仙素注射液：0.85%NaCL配制 0.85%的NaCL

22、溶液 0.075MKCL低溶液 固定液：甲醇3份，冰醋酸1份（需用時臨時配制） Giemsa原液 磷酸緩沖液 加拿大樹膠 二甲苯四、 實驗步驟1、 于研缽中加少許0.7%NaCL將鯉魚腦垂體磨成漿狀，注射適量于所選的黃鱔腹腔內(nèi)（一粒鯉魚腦垂體大約能處理20條左右黃鱔）2、 24小時按體重每100克注射0.2ml 0.5%PHA，作肌肉的注射3、 三天后用0.1%秋水仙素（用0.85%的NaCL配制），按體重每100克注射0.2ml作肌肉注射。4、 4-5小時后剪斷黃鱔的頸動脈放血，用小鑷子取腎組織，放入盛有0.85NaCL的培養(yǎng)皿中，洗凈血污及附著的其他組織，將條形腎臟剪成若干段，放掉血細(xì)胞。5、 將洗凈腎組織轉(zhuǎn)入5ml小燒杯中，用小剪刀將其盡量剪碎，通過篩絹過濾于另一5ml小燒杯中，濾液倒放有刻度離心管。6、 將離心管兩端均衡后離心6分鐘（800轉(zhuǎn)/分）7、 去上清液，沿離心管滴加35預(yù)熱的0.095MKCL心溶液理理，從滴加低溶液始計算時間，低滲40分鐘。8、 于低滲后的細(xì)胞懸液中加入等體積的固定液，加固定液時注意用吸管沿壁加入，然后用吸管溫和吹打，將低溶液造成的細(xì)胞團(tuán)塊吹散開，靜置15分鐘。9、 同610、 去上清液，沿壁加入1mS固定液，用吸管溫和吹打后靜置固定20分鐘。11、 同612、