遗传学试验指导Word文档格式.docx

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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。

3．压片吸水纸包住盖玻片和载玻片，镊柄敲片，敲至材料呈云雾状即可。

4．镜检先用低倍镜寻找有分裂相的细胞，再用高倍镜仔细观察各个时期染色体动态变化特征。

六、实验作业及思考题

1．制片并观察二倍体洋葱根尖（2n=2x=16）有丝分裂前期、中期、后期和末期图象，同时写出各个时期染色体动态变化特征。

2．制片并比较二倍体洋葱根尖（2n=2x=16）和四倍体洋葱根尖（2n=4x=32）中期和后期图象有何不同，为什么？

七、补充资料

1．有丝分裂过程简介

有丝分裂周期分为间期和分裂期。

间期是指连续两次细胞分裂之间的时期，可分为：

G1期：

DNA合成前期，染色体从上一次分裂末期进一步舒展，为DNA合成作准备。

S期：

DNA合成期，半保留复制。

G2期：

DNA合成后期，每条染色体由两条姊妹染色单体组成。

分裂期可分为：

前期：

染色质浓缩卷曲成染色体状态，核仁、核膜消失。

中期：

着丝粒排列在赤道面上，染色体排列在赤道板上，呈分散状态，便于计数和形态观察。

后期：

着丝粒一分为二，姊妹染色单体分离，分别向两极移动。

末期：

染色体解螺旋变为染色质状态，核仁、核膜重现，胞质分裂，形成两个子细胞。

2．供试材料洋葱根尖（2n=2x=16）的准备及处理方法

（1）水浸发根将洋葱的鳞茎盘置于盛水的小烧杯上，放在25℃温箱中，待其长根。

（2）预处理待根长到2cm左右时，在上午10：

45—11：

30之间剪取根尖，放入0.02—0.05%的秋水仙素溶液中，浸泡2—4小时。

预处理的目的主要是用理化因素抑制或破坏纺锤丝形成，可以获得较多中期分裂相；

同时可使染色体缩短、分散，便于压片观察。

（3）低渗：

洗净根尖，0.075MKCl低渗0.5h。

低渗的目的是为使细胞外液浓度低于内液，细胞膜吸水胀破，染色体易释放分散。

（4）固定水洗前处理后的根尖，再放入卡诺氏固定液中固定2—24小时。

固定后可以先放入95%、80%酒精依次脱水，最后换70%酒精放在4℃冰箱长期保存。

固定的目的是迅速杀死细胞，尽可能保持细胞结构在生活时的完整性和真实状态，便于染色观察。

3．秋水仙碱简介

秋水仙碱是从秋水仙鳞茎和种子中提炼出来的一种生物碱，淡黄粉末、针状晶体，分子式C22H25NO6+1.5H2O。

易溶于凉水，但不易溶于热水，配制时需用无水乙醇助溶。

有剧毒，能使中枢神经麻醉，造成呼吸困难；

如有不慎微量入眼，会引起暂时失明。

所以使用时要注意操作安全。

4．供试材料洋葱根尖（2n=4x=32）处理方法

（2）加倍处理待根长到0.5cm左右时，将洋葱的幼根置于盛有0.1—0.2%的秋水仙素溶液中，放在25℃温箱中24—48小时，待其长根。

在上午10：

00—11：

00之间剪取并洗净根尖，用0.075MKCl低渗处理0.5小时。

再放入95%、80%酒精依次脱水，最后换70%酒精放在4℃冰箱长期保存。

5．药品的配制方法

（1）改良苯酚品红染色液的配制：

A液：

称3克碱性品红，溶于100ml70%酒精中。

（此液可长期保存）

B液：

量10mlA液，加入90ml5%苯酚水溶液中。

（此液限2周内使用）

C液：

量45mlB液，加入6ml冰醋酸和6ml37%福尔马林。

制成苯酚品红染色液。

D液：

量10ml石炭酸品红染色液，加入90ml45%冰醋酸和1克山梨醇，制成改良苯酚品红染色液。

（山梨醇稍多，会出现结晶，影响制片效果）

（2）酒精配制：

用95%酒精作母液（切勿用无水酒精作母液）稀释成所需浓度。

例：

配70%酒精，用95%酒精70ml，加蒸馏水定容至95ml。

（3）1N盐酸：

将浓盐酸（P=1.19）82.5ml倒入装有917.5ml蒸馏水的大烧杯中，并用玻璃棒搅拌。

（4）0.05%秋水仙碱：

先配1%秋水仙碱母液（1克秋水仙碱，先用少量95%乙醇助溶，再用蒸馏水稀释至100ml），再取5ml母液用蒸馏水稀释至100ml。

（5）卡诺氏固定液：

植物3份无水酒精：

1份冰醋酸

动物6份无水酒精：

1份冰醋酸：

3氯仿

6．实验关键

（1）实验材料的预处理时间；

（2）染色及压片技术。

实验二植物花蕾减数分裂制片及观察

1．学习和掌握减数分裂玻片标本的制备方法和技术；

2．观察高等植物花粉形成过程中减数分裂各个时期的特征以及染色体的动态变化。

减数分裂是生物体在性母细胞成熟时，配子形成过程中发生的一种特殊的细胞分裂。

其特点是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目是母细胞染色体数目的一半。

在减数分裂过程中，同源染色体之间发生联会、交换和分离，非同源染色体之间进行自由组合。

大葱花序（2n=16）

显微镜、冰箱、天平、量筒、培养皿、载玻片、盖玻片、探针、镊子、洗瓶、吸水纸等。

改良苯酚品红染色液、无水酒精、95%乙醇、70%乙醇、冰醋酸、1NHCL等。

1．取材采集刚现蕾的花序置于固定液内固定3—24小时后，放入95%、80%酒精依次脱水，换入70%的乙醇中。

若需保存较久，可放在70%乙醇一份、甘油一份的溶液中。

2．水洗从供试材料大葱花序的上、中、下三个部位，各取3朵小花，放在培养皿中水洗，每一部位制片1张。

3．取花药取3朵小花于载玻片上，每朵小花有6个花药，剥出花药，弃去其余部分。

4．染色在花药上加一滴改良苯酚品红染液，边用镊子夹碎边染色5min后，弃去可见的药壁残渣，再盖上盖玻片（勿产生气泡）。

5．压片用吸水纸包住盖玻片和载玻片，拇指压片，注意勿使盖玻片和载玻片相对移动。

6．镜检先用低倍镜寻找有分裂相的细胞，再用高倍镜仔细观察各个时期染色体动态变化特征。

1．制片并观察大葱花序减数分裂前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ、前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ图象，写出各个时期染色体动态变化特征。

2．制片并比较大葱花序上、中、下三部位图象有何不同，为什么？

1．在植物花粉形成过程中，花药内的一些细胞分化成小孢子母细胞（2n），每个小孢子母细胞进行二次连续的细胞分裂（第一次减数分裂和第二次减数分裂）。

每一小孢子母细胞产生四个子细胞，每个子细胞就是一个小孢子。

小孢子内的染色体数目是体细胞的一半。

2．在适当的时机采集植物的花蕾，经固定、染色、压片后，就可以在显微镜下观察到细胞的减数分裂。

整个过程可分为下列各个时期：

（1）间期：

DNA复制。

（2）第一次减数分裂（RDⅠ）

前期Ⅰ细线期：

第一次分裂开始，染色质浓缩为几条细而长的细线。

每一染色体已复制为二个单体，但在显微镜下看不出染色体的双重性。

偶线期：

同源染色体开始配对。

粗线期：

同源染色体配对完毕，这种配对的染色体叫双价体，每个双价体含有四个染色单体，非姊妹染色单体的同源区段发生交换。

双线期：

同源染色体有交叉现象，染色体螺旋化程度加深。

浓缩期：

又叫终变期，交叉向染色体端部移动，染色体变得更短粗。

核膜消失。

中期Ⅰ：

同源染色体的着丝粒排列在赤道板两侧。

后期Ⅰ：

同源染色体随机分离，分向两极。

末期Ⅰ：

染色体解旋成丝状，核膜形成，胞质分裂，成为二个子细胞。

（3）中间期：

短暂的停顿期，时间短，DNA不复制，很多生物中没有。

（4）第二次减数分裂（RDⅡ）：

前期Ⅱ：

中期Ⅱ：

染色体排列在赤道板上，每个染色体含有一个着丝粒、两条染色单体。

两条染色单体开始分离。

此时细胞的染色体数为n，每个染色体有两条染色单体。

后期Ⅱ：

着丝粒一分为二，姊妹染色单体分离，向两极移动。

末期Ⅱ：

染色体解螺旋变为染色质状态，核仁、核膜重现，胞质分裂，各形成两个子细胞。

3．实验关键：

供试材料大葱花序的准备及处理方法

待早春3-4月大葱花序长到颜色呈绿色时，直接采摘花序后放在卡诺液中固定24小时，再放入95%、80%酒精依次脱水，最后换70%酒精放在冰箱4℃长期保存。

取材时期是影响整个实验成败的关键。

实验三果蝇形态特征、生活史观察及雌雄果蝇的鉴别

1．了解果蝇对于遗传实验的意义；

2．了解果蝇生活史各个阶段的形态特征；

3．区分雌雄果蝇，并区分几种常见的突变性状；

4．掌握果蝇的饲养、管理方法。

普通果蝇属于双翅目昆虫，具有生活史短、繁殖率高、染色体数目少、饲养简便等特点，是研究遗传学的好材料，尤其在基因分离、连锁、交换等方面，对果蝇的研究更是广泛而充分。

果蝇具有完全变态，生活史包括卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段；

生长迅速，在25℃时10—12天即可完成一个世代；

繁殖力强，每只受精的雌蝇约可产卵400—500个；

染色体数目少（2n=8）有利于遗传学研究分析；

容易饲养；

常见的形态性状突变个体类型多。

纯系的野生型、不同的突变型果蝇：

黑身，黑檀体，黄身，红眼，白眼，残翅等。

培养箱，麻醉瓶，放大镜，解剖针，镊子，毛笔，滤纸，白瓷板，乙醚及饲养果蝇的饲料等。

五、实验内容及方法

1．果蝇的饲养

（1）果蝇的几种常用培养基配方，见表1

表1果蝇的几种培养基配方单位：

克毫升

水

琼脂

蔗糖

玉米粉

米糠

麸皮

香蕉浆

酵母粉

丙酸

玉米饲料

100

1-1.5

10

15-17

-

1.5

1

米糠饲料