遗传学实验报告.docx

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遗传学实验报告

专题一：

植物专题

实验一植物细胞有丝分裂的制片与观察

摘要：

本实验选取大蒜作为实验材料，通过对大蒜根尖的培养取得生长旺盛的植物分生组织，然后对根尖细胞进行前处理、固定、解离、染色、压片来观察细胞有丝分裂的全过程。

关键词：

有丝分裂间期前期中期后期末期

abstract:

inthisexperiment,wechosealliumsativumasthematerial.wegotalotofactivityfloristiccellsthroughcultivatingtherootsofalliumsativum.thenwedisposedthecellsinordertoobservethewholeprocessesofthemitosis.

keywords:

mitosisinterphaseprophasemetaphaseanaphasetelopha

实验原理

有丝分裂是植物体细胞进行的一种主要分裂方式。

有丝分裂的目的是增加细胞的数量而使植物有机体不断生长。

在有丝分裂过程中，细胞核内的物质能准确的进行复制，然后有规律的均匀分配到两个子细胞中去。

植物有丝分裂主要在根尖、节间、茎的生长点、芽及其他分生组织里进行。

将生长旺盛的植物分生组织经取材，固定、解离、染色、压片，可以观察到细胞有丝分裂的全过程。

实验用品

大蒜（alliumsativum2n=16），carnoy固定液（由95%的乙醇和冰乙酸以3：

1的比例配置），1mol/l的hcl，石炭酸品红，水浴锅，显微镜，剪刀，矿泉水瓶，蒸馏水

实验步骤

1生根、取材与固定

采用水培法于暗处使大蒜生根，每天换水两次。

4天后，根长至2.0cm左右。

上午10：

00用剪刀将根尖剪下，并直接放入固定液中固定，以保持细胞真实的生活状态,避免操作过程中对细胞生活状态的破坏。

本次实验固定时间为14h。

2解离与水洗

本次实验采用了酸解法使细胞散开。

将1mol/l的hcl放入60℃的恒温水浴锅中,将固定好的根尖放入.解离4min。

用清水冲洗解离后的材料5次，洗去表面的hcl，并引起后低渗，利于压片。

3染色、压片与镜检、拍照

截取根尖上分生组织1/3左右于载玻片上，用镊子将分生组织碾碎；滴上石炭酸品红染色5min。

染完后，盖上盖玻片，用解剖针轻敲盖玻片几次，以增强细胞扩散程度。

实验结果

通过上述实验方法获得了一系列分裂的照片，如图ⅰ-1所示。

从这一系列图片我们可以看到有丝分裂是一个连续的过程，各期的特征如下所述：

间期（interphase）：

图ⅰ-1（a）所示，有丝分裂间期染色体以染色质形式存在，染色质缠绕成丝状的无规线团。

前期（prophase）：

图ⅰ-1（b）所示，染色体螺旋化，由无规线团逐渐变成比较清晰的染色体，核膜核仁消失。

中期（metaphase）：

图ⅰ-1（c）所示，染色体在分裂中期有序地排列在赤道板上，数目清晰，是染色体形态观察的最佳时期。

后期（anaphase）：

图ⅰ-1（d）所示，姐妹染色单体开始分离并在纺锤丝的牵引下移向两极。

末期（telophase）：

图ⅰ-1（e）所示，染色体继续走向两极，同时染色体也开始解螺旋，由染色体状态逐渐变为无序线团，核膜核仁复现。

讨论1、大蒜根尖的固定时间在上午9：

00－11：

00和下午15：

00－17：

00为最佳。

因为此时是大蒜分裂的高峰期。

2、解离的时间要适当，大约4min，因为解离时间的长短与实验结果的好坏有非常直接的影响，时间过长，则不仅破坏分生组织之间的果胶与纤维素等物质，也使分生组织与伸长区脱离，染色效果将会降低，而过短，则又达不到分离细胞的结果。

3、在切取根尖时大约切从根尖开始算往上1.5mm左右，若切得太短，则只会看到成熟的根冠细胞，在视野中看不到分裂期细胞；若切得太长，则会看到有很多伸长区的成熟细胞，从而影响实验结果。

4、染色时间不宜过长或过短，染色过深或过浅都会影响最终的实验结果。

5、压片时用拇指从上往下垂直用力且要避免载玻片与盖玻片之间的滑动，否则会使细胞之间重叠，影响观察。

6、观察时先用低倍镜找到分裂相的位置，再换高倍镜观察

实验二植物细胞减数分裂的制片与观察

摘要：

本实验选取玉米雄花作为实验材料，首先将已固定好雄花的花药剥离出来，然后通过对花粉母细胞进行解离、染色、压片来观察细胞减数分裂的全过程。

关键词：

减数分裂细线期偶线期粗线期双线期终变期

abstract:

inthisexperiment,wechosezeamaysasthematerial.wegotalotofcellsinmeiosis.thenwedisposedthecellsinordertoobservethewholeprocessesofthemeiosis.

keywords:

meiosisleptonemazygonemapachynemadiplonemadiakineses

实验原理

减数分裂是生物在形成配子时的一种特殊的分裂方式，是在性母细胞中进行的。

减数分裂产生的每个子细胞染色体数目减少一半。

并且第一次分裂前期特别长，其变化特别复杂，包括同源染色体配对、交换与分离等。

实验用品

玉米雄花（zeamays2n=20），carnoy固定液（由95%的乙醇和冰乙酸以3：

1的比例配置），铁矾，苏木精，恒温箱，冰乙酸，酒精灯，显微镜

实验方法

1、取材与固定（指导老师完成）

采集处于减数分裂时期的玉米雄花，采集时间为上午8：

30－10：

30和下午2：

00－4：

00。

采集的雄花直接放入新配制的carnoy固定液中固定一周（中间换固定液两次）。

2、花药剥离

减数分裂是同步分裂，由于每朵小花中的所有花药都处于同一时期，因此剥离的量要充足,以便在实验中能进行选择。

3、媒染、复染花药

在不伤害花药的前提下，使用镊子与解剖针玻璃花药并放入4%硫酸高铁铵（铁矾）水溶液中进行媒染，时间为4－24h。

媒染后，彻底水洗除净花药表面的铁离子。

之后放入0.5%的苏木精中染4－24h。

在25℃温箱中进行。

染完后再次彻底水洗。

除去表面染料。

4、制片、镜检与拍照

取一枚花药于载玻片上，滴上一滴45%冰乙酸，并在酒精灯上加热5秒钟。

材料加热之后，盖上盖玻片，用滤纸折叠成两层盖在盖片上，进行压片。

实验结果

通过上述实验方法得到以下图ⅰ-2：

讨论

1、在花药剥离时要注意将颖片剥离干净，使用的镊子和解剖针不可伤害花药，否则花粉母细胞会从伤口处外流，影响实验效果

2、在挑选花粉粒的时候，应挑选粒大且饱满的，粒小而瘪的花粉往往发育不良。

3、媒染时间不宜过长或过短，染色过深或过浅都会影响最终的实验结果。

4、压片时用拇指从上往下垂直用力且要避免载玻片与盖玻片之间的滑动，否则会使细胞之间重叠，影响观察。

5、观察时先用低倍镜找到分裂相的位置，再换高倍镜观察

6、减数分裂过程是一个连续的过程，各时期之间没有明显的界限，只要符合这个时期的特征便可作为此时期的分裂相。

实验三植物细胞多倍体诱导的制片与观察

摘要：

本实验选取大蒜作为实验材料，通过在培养液中施加秋水仙素的方法培养大蒜根尖细胞从而对其进行多倍体诱导，然后对根尖细胞进行固定、解离、染色、压片来观察细胞染色体加倍后的分裂相。

关键词：

多倍体秋水仙素

abstract:

inthisexperiment,wechosealliumsativumasthematerial.wegotalotofactivityfloristiccellsthroughcultivatingtherootsofalliumsativum.thenweputcolchicineintothewater.afterabout36hours,wedisposedthepolyploidcellsinordertoobservethemselves.keywords:

polyploidycolchicine

实验原理

多倍体是指细胞核内具有两个以上染色体组，它的产生出了自然发生外还可人工诱导。

诱导多倍体的方法有多种，本实验采用秋水仙素诱导。

它主要作用于细胞分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体不能分向两极而被阻截在中期，经过间期染色体复制，使染色体数目加倍。

实验用品

大蒜（alliumsativum2n=16），carnoy固定液（由95%的乙醇和冰乙酸以3：

1的比例配置，秋水仙素，1mol/l的hcl，石炭酸品红，水浴锅，显微镜，剪刀，矿泉水瓶，蒸馏水实验方法

1、生根与秋水仙素处理

采用水培法培养大蒜，直至根长约2.0cm。

向培养液中加入浓度为0.1％的秋水仙素，培养36～48h。

待根尖膨大时可取材固定。

2、固定、解离（同有丝分裂过程）

3、制片

取根尖分生组织一部分放在一洁净的载片上，先用解剖针把材料碾碎并铺展开，然后滴上一滴石炭酸品红染色5min，盖上盖片，进行压片。

实验结果

通过以上实验方法，制取了图ⅰ-3。

（a）（b）

图ⅰ-3大蒜的染色体图（白点示着丝点）图（a）：

2n=16，是未加倍的大蒜细胞中的染色体。

图（b）：

4n=32，是经秋水仙素加倍后的大蒜细胞染色体。

讨论

1、染色体加倍的倍数多少与秋水仙素作用的时间有关。

若让染色体数目加倍，秋水仙素处理的时间应大于等于细胞的一个分裂周期。

如果浸泡的时间大于细胞周期的二倍，则会出现八倍体。

若感兴趣，可适当延长处理时间，观察实验结果。

2、不应该观察到32条染色体就认定此细胞为四倍体，因为染色体为2n细胞的分裂后期染色体数也为32条，此时的染色体不含姐妹染色单体。

而染色体为4n的细胞中期，含有32对姐妹染色单体。

3、若大蒜根尖细胞被加倍，其尖端部膨大，是认定细胞加倍的理由之一。

4、大蒜根尖的固定时间在上午9：

00－11：

00和下午15：

00－17：

00为最佳。

因为此时是大蒜分裂的高峰期。

5、解离的时间要适当，大约4min，因为解离时间的长短与实验结果的好坏有非常直接的影响，时间过长，则不仅破坏分生组织之间的果胶与纤维素等物质，也使分生组织与伸长区脱离，染色效果将会降低，而过短，则又达不到分离细胞的结果。

6、在切取根尖时大约切从根尖开始算往上1.5mm左右，若切得太短，则只会看到成熟的根冠细胞，在视野中看不到分裂期细胞；若切得太长，则会看到有很多伸长区的成熟细胞，从而影响实验结果。

7、染色时间不宜过长或过短，染色过深或过浅都会影响最终的实验结果。

8、压片时用拇指从上往下垂直用力且要避免载玻片与盖玻片之间的滑动，否则会使细胞之间重叠，影响观察。

9、观察时先用低倍镜找到分裂相的位置，再换高倍镜观察

专题二：

果蝇专题

实验一果蝇唾腺染色体的观察

摘要：

果蝇（drosophilamelanogaster）是研究遗传学的经典材料，它的染色体数目是2n=8，易于观察，尤其是果蝇三龄幼虫阶段的唾腺染色体，其唾腺染色体巨大，又称巨染色体。

本实验通过对果蝇唾腺染色体进行处理和观察来探求染色体的结构。

关键词：

果蝇唾腺染色体

abstract:

drosophilamelanogasterisaclassicmaterialofstudyinggenetics.asweallknow,drosophilamelanogasterhasa2nnumberof8,whichmeanswecouldeasytoobserveit.especiallyforitslarvalsalivarychromosome,itisveryhugeandclear.soitiscalledhugechromosome.inthisexperimentthroughtheobservationofthesalivarychromosometoexplorethestructureofchromosome.

keywords:

drosophilamelanogastersalivarychromosome

实验原理

果蝇三龄幼虫阶段的唾腺染色体处于体细胞同源染色体的配对状态，多次复制而不分开，因而形成比一般体细胞根染色体长100-200倍的不螺旋的巨大染色质,又称为多线染色体，此外上面还常能看到带纹。

本实验即观察唾腺染色体的特征。

实验用品

黑腹果蝇（drosophilamelanogaster），培养基，生理盐水，解剖针，蒸馏水，石炭酸品红，载玻片，hcl溶液（1mol/l），显微镜

实验方法

1、三龄幼虫的培养实验前将果蝇放入新培养基培养，23℃－25℃,十天左右。

2、解剖幼虫

把载玻片置于双筒镜下。

载玻片上滴加生理盐水一滴，取三龄幼虫放在其中，操作者两手各握一枚解剖针，左手解剖针压住幼虫后端1/3处，固定幼虫。

右手的解剖针按住幼虫头部，用力向右拉，把头部从身体拉开，唾腺随之而出，唾腺是一对透明的棒状腺体。

3、解离

在载玻片上除去幼虫其他组织部分，还要把唾腺周围的白色脂肪剥离干净，再把唾腺移到干净的、预先准备的滴有1mol/lhcl的载玻片上，解离2－3分钟。

4、水洗

蒸馏水洗涤3－4次。

5、染色压片

石炭酸品红染色5分后盖上盖玻片，压片，吸去多余染液。

6、显微镜观察

先于低倍镜下观察，寻找细胞，再于高倍镜下观察染色体形态特点。

唾液腺染色体约5条长臂，点状染色体附着在染色中心附近，很难看到。

在染色体臂上有深浅不一、宽窄不同、粗细不同的带纹。

1实验结果

通过上述实验方法获得了图ⅱ-1。

讨论

1、在挑选幼虫时，要挑选个体相对较大，活动能力相对较强的个体。

2、在解剖时，头部解剖针的位置大约在果蝇的眼睛处，后端部解剖针的位置为果蝇身体的1/3处。

在拉伸果蝇的时候力度要适当，肠管、神经管等全部戳断从而影响视线。

3、果蝇的一对唾腺染色体为白色透明状，是其区分与其他部位的一个明显特征。

4、在压片的时候应垂直按压，且不要使载玻片与盖玻片之间发生滑动。

在压片的时侯力度要适当，防止将其唾腺染色体压断。

实验二果蝇的三点测交实验

摘要：

果蝇（drosophilamelanogaster）是研究遗传学的经典材料，因为它容易采集、培养；它繁殖率高，生活周期短，一般10－14天能繁殖一代；它的染色体数目是2n=8。

本实验选取果蝇为实验材料了解其饲养条件，性状识别，观察完成三点测交的研究。

关键词：

果蝇三点测交

abstract:

drosophilamelanogasterisaclassicmaterialofstudyinggenetics.firstly,itiseasyforustocollectandtofeed.secondly,asweallknow,drosophilamelanogasterhasa2nnumberof8,whichmeanswecouldeasytoobserveit,furthermore,italsohasnumerousofgenemutations.finally,itsbiocycleisveryshort，thereforeitcangenerateagenerationinonly10-14days.inthisexperimentweperformedthethree-pointmappingindrosophilamelanogaster.

keywords:

drosophilamelanogasterthree-pointmapping

实验原理

两个基因在同一条染色体上呈链锁状态时基因间经常发生互换，交换之可作为两基因间的距离。

三个基因在一条染色体上时，通过三点测交可确定三个基因在染色体上的位置顺序和基因间的相对距离。

实验用品

黑腹果蝇（drosophilamelanogaster），野生型形状为红眼（+）、长翅（+）、直刚毛（+）；三隐性突变型为白眼（w）、短翅（m）、卷刚毛（sn）。

恒温箱，培养瓶，显微镜，乙醚

实验方法

1、实验果蝇的培养（指导老师完成）

分别培养两种果蝇，7－8天后，出现幼虫，去亲本。

2、选择亲本

特征雄蝇雌蝇

个体小大

腹部条纹35

腹部末端圆尖

性梳有无

性状选择红眼、长翅、直刚毛白眼、短翅、卷刚毛

（一定要为处女蝇）

3、亲本杂交

把挑选的雌雄果蝇分别放入同培养瓶内进行杂交，每瓶3－5对。

培养瓶放入25℃恒温箱培养。

4、去除亲本

果蝇杂交7－8天后，见到f1幼虫和蛹出现，去除亲本。

5、观察f1代果蝇性状

再过4－5天，检查f1代成蝇性状。

理论上雌蝇全部是红眼，长翅，直刚毛，基因型为杂合的；雄蝇全部是白眼、短翅、卷刚毛。

6、测交

从f1中选出3～5对果蝇放入同培养瓶内进行杂交，培养瓶放入25℃恒温箱培养7～8天，见到有蛹出现时去亲本。

7、f2代果蝇的观察与统计

待蛹羽化成成虫时，通过观察其刚毛形态，眼睛颜色，翅膀大小来确定f2代的表型。

实验结果

1、f2代果蝇的统计与分析

用于测交的雌果蝇是三个基因的杂合体，减数分裂形成配子时，同源染色体之间又发生交换的可能，任何两个基因之间都有可能发生交换；雄性果蝇只产生两种配子，这两种配子只对f2代的果蝇有性别影响，没有性状上的影响，所以代的表型有8种，其中6种是重组合，2种是亲组合。

测交后代表型观察数重组发生在

m-snsn-wm-w

+++102000

++sn1010100

+m+2929029

+msn2202222

wmsn42000

w++4204242

w+sn2727027wm+1919190

总计

85

93

120293

2、三点测交图距

讨论

1、在观察f1代果蝇的性状时，若观察结果与理论相符，即雌蝇全部是红眼，长翅，直刚毛且雄蝇全部是白眼、短翅、卷刚毛，实验可继续进行。

假如不是预期结果，实验不能盲目往下进行。

2、观察要勤，要及时去除亲本，防止子代和亲代杂交，影响实验结果。

3、在开始挑选亲本时，乙醚的量要适当，防止因剂量过大造成亲本死亡。

判断果蝇是否死亡主要看其翅膀是否向上翘起，若向上翘起则表明果蝇已经死亡。

4、在转换培养基的过程中，若果蝇不幸飞出则要立即处死，绝不能手软，防止造成实验室其它果蝇的污染。

专题三：

动物专题

实验一小鼠骨髓细胞染色体的制片与观察

摘要：

小鼠（musmusculus2n=40）繁殖周期短，繁殖能力强，是研究分子以及遗传学的经典实验材料。

本实验采用小鼠骨髓细胞作为实验材料，因具有旺盛的分裂能力，通过对其进行离心、低渗、固定、滴片、染色来观察其染色体的形态结构。

关键词：

骨髓细胞染色体

abstract:

musmusculus,whosecellsinbonemarrowhaveapowerfulenergyindivision,isaclassicmaterialinlearninggenetics.inthisexperiment,wechosethebone-marrow-cellasthematerial.wegotalotofactivitycellsfromitsbonemarrow.thenwedisposedthehcellsinordertoobservethestructureofthechromosome.

keywords:

bonemarrowchromosome

实验原理

染色体是细胞分裂时期遗传物质存在的特定形式，是染色体紧密包装的结果。

此时染色体达到最大收缩，具有典型的形态。

小鼠骨髓细胞具有旺盛的分裂增殖能力，把秋水仙素注入小鼠体内，破坏细胞分裂过程中的纺锤体形成，把分裂固定在中期。

将小鼠解剖，取出骨髓细胞，经低渗、固定、滴片、染色等处理之后，可观察到小鼠的染色体。

实验用品

小鼠（musmusculus）、秋水仙素溶液、生理盐水、低渗溶液、giemsa磷酸缓冲液，离心机，解剖剪，烧杯，显微镜，甲醇－冰醋酸（1:

1）固定液

实验方法

1、药品的配制（由指导老师完成）

秋水仙素溶液：

称10mg的秋水仙素，用100ml生理盐水溶解

生理盐水：

8.5gnacl，溶解在1000ml蒸馏水中，浓度是0.85%

低渗溶液：

5.59gkcl，用1000ml蒸馏水溶解，浓度是0075%

2、秋水仙素的注射（由指导老师完成）

按每克体重约5μg的剂量，在处死小白鼠前2h经腹腔注射秋水仙素。

秋水仙素的作用是破坏细胞分裂中纺锤体的形成，积累细胞中期分裂相。

3、解剖小鼠

颈椎脱臼法处死小白鼠，（用手捏住小白鼠头的后部，并用力下压；另一手抓住鼠尾，用力向后上方拉，便可使小白鼠的颈椎脱臼，瞬时死亡）立即取下两后肢连同关节头的股骨和胫骨，剔净其上的肌肉。

收集骨髓细胞用2%柠檬酸钠溶液洗净股骨和胫骨，剪去关节头，暴露骨髓腔。

将吸有适量2%柠檬酸钠溶液的注射器的针头从股骨和胫骨的一端插入骨髓腔中，用2%柠檬酸钠溶液将骨髓吹洗入离心管中，反复冲洗至骨髓腔呈白色为止。

4、离心

离心管配平后，1000r/min离心10min，弃去上清液。

5、低渗处理

向细胞沉淀中加入5ml低渗液轻轻敲打离心管底部，使其充分接触，并在37℃水浴中低渗处理20min。

6、固定

低渗处理后，1000r/min离心10min，弃去上清液，沿管壁加固定液，立即将细胞团吹散打匀，静置15min,然后离心。

重复一次。

7、制细胞悬浮液

视离心管底细胞多少再加入甲醇－冰醋酸（1:

1）固定液2-3滴，吹打成悬液。

8、滴片

将载玻片在洁净冰水中预冷，取出后平放在桌面。

用吸管吸取2滴细胞悬液，从载玻片上方适当高度处滴到载玻片1/3和2/3处，并立即对载玻片上的细胞悬液吹气，将细胞悬液吹散吹匀，然后置空气中自然干燥。

9、染色

载玻片充分干燥后，平放，用新鲜配制的1:

10的giemsa磷酸缓冲液覆盖载玻片，染色10min，流水缓缓冲去多余染液，再用吸水纸吸干多余水分，晾干后即可镜检。

10、镜检

采用“弓”字形观察法，即保证不漏掉每一个细胞。

实验结果

根据上述实验方法，得到了图ⅲ-1，从图中可以清晰地看到小鼠的染色体数为2n=40，且全部为端着丝点。

讨论

1、在取骨髓细胞时，应将胫骨两端切掉，使之相通。

在用生理盐水冲洗时应从上往下冲，