遗传学实验整理讲解

1、实验02、有丝分裂染色体制片及观察原理2步骤1注意1二、实验原理2有丝分裂是一个连续过程，可分为分裂间期和分裂期，分裂期又分为前期、中期、后期、末期。植物细胞有丝分裂主要在根尖、茎间、芽的生长点、幼叶叶缘及茎间形成层等分生组织，将生长 旺盛的植物分生组织经过取材、固定、解离、染色、压片等处理，就可以观察到植物细胞的有丝分裂 现象。由于植物根尖容易取材、操作方便，经常被用来进行植物细胞有丝分裂过程的观察： 根尖取材容易，操作和鉴定也比其它器官与组织方便； 实验室内采用种子萌发后所长出的新鲜幼嫩根尖，不受植物生长季节的影响和限制，并且可以 大量获得； 对于某些珍贵而又稀少的试验材料， 取用自然条件

2、下生长植株的根尖， 比取用茎尖、花器等对 材料的伤害要小得多； 采用实验室内种子发根，切取根尖后的种苗通常还可以进行正常种植，利于后续研究进行。 五、实验方法11发根：水培法砂培法取材：上午10:0011:00;下午4:005:002. 预处理：将剪下的根尖立即放入0.1%秋水仙碱水溶液中，以药液浸没根尖为度，处理34h。 抑制和破坏纺锤丝的形成，使根尖细胞延迟其染色体的分离，增加中期分裂相，并使染色体分散于细 胞中，以便观察计数。3. 固定材料经预处理后用流水冲洗，然后投入卡诺液 （3份甲醇:1份冰乙酸，现配现用）中固定2024h， 用95%的乙醇洗两次，转入70%乙醇中保存备用。固定的目的

3、是将材料迅速杀死，并使染色体形态、结构尽可能保持不变和便于染色。4. 解离常用酸解法：从70%乙醇中取出固定好的根尖一流水冲洗3mi n-吸水纸吸干一放入盛有适量1mol/L HCI，60 05C水浴保温的青霉素瓶中解离 10min。5. 染色与压片（改良石炭酸品红染色）：解离后材料水洗3min并吸干，取1/2个根尖的乳白色分生组织于载玻片上夹碎捣烂，滴加12滴染液，染色1015mi n,将滤纸放在盖玻片上，用拇指用力压盖玻片，再用手固定住盖玻片，同时 用铅笔的橡皮头在材料部位垂直轻敲几下，使材料分散均匀。6. 镜检通常染色清晰而又分散得很好的分裂相只是少数，因此压片后要认真仔细地进行镜检。先

4、在低倍 镜下寻找有分裂相的视野，再用高倍镜仔细观察、记数或拍照。调节可变光栏与反光镜，使光线明暗 合适，视场亮度适中。注意观察有丝分裂全过程的染色体形态变化，找出染色体分散好的中期细胞进行染色体计数，对好的分裂图像作上标记，以便再观察。七、注意事项11. 酒精和解离液都要清洗干净，并认真吸干，否则影响染色效果。2. 染色时间10分钟是个参考时间，应以实际染色效果判断，不太长也不能太短。3. 镊子敲打时，应用力均匀，开始不要太重，避免细胞挤压在一起。用力太轻不易使细胞处于同 一平面，故应适当控制敲打力度。实验03、减数分裂染色体制片及观察二、实验原理2减数分裂是发牛在配子形成过程中一种特殊形式的

5、有丝分裂,分裂过程中染色体结构呈周期性变化，并在特定时期呈现稳定的形态特征，是进行染色体形态、结构与数目鉴定的有利时期。减数分裂包含两次连续的有丝分裂一一第一次减数分裂（I）和第二次减数分裂（U）。每次分裂都可分为紧密衔接的前、中、后、末四个时期。前期I变化最为复杂，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细胞（或雌、雄配子）,其染色体数目只有体细胞的一半。减数分裂过程中染色体出现同源配对、非姊妹染色单体片段交换、同源染色体相互分离等一系列 独特行为，为远缘杂种的分析及三大遗传定律的论证等遗传研究提供了证据。减数分裂细胞染色体制片多以高等动、植物雄性个体为材料。在适当

6、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减数分裂过程。五、实验方法1蝗虫精巢减数分裂装片（1） 取材：剪去翅膀，在翅基部后方的背端，仔细剪开体壁，可见上方两侧（第47背板之间）各 有一团黄色团状块（精巢）。（2） 固定：卡诺氏固定液固定 24小时，经95%酒精洗23次后，转入70%酒精保存。（3） 染色：夹取一小枚管状精巢，放置于载玻片上，滴加适量醋酸洋红（或改良品红液）染色10 20min。（4） 压片：用解剖针挑取少量材料（一条精小管）到一张新载片上，加1滴新鲜染料或45%醋酸， 拔碎，加盖玻片，复吸水纸压片。（5）镜检。减数分裂染色体装片的注意事项

7、2六、注意事项；】取材时间的早晚是实验成功与否的关键步骤之一，必须适时取材；2-注意区分性母细胞及小抱子形成过程中各时期细胞的特点，并与花药塵细胞进行区分:花药壁细胞进行减数分裂的各时期细胞细胞形态方形圆形（减数分裂中一个性母细腕分裂形成的子细胞保持在 -起）细胞大小差异较小较大（差异十分显著）染色程度较探较栈实验04、人工诱发多倍体植物的鉴定二、基本原理1秋水仙素是诱导多倍体形成最为有效和常用的药品之一。在适宜浓度的秋水仙素的作用下,它既可以有效地阻止纺锤体的形成，又不至于对细胞发生较大的毒害。因此，当细胞继续分裂后，可以使 细胞的染色体数加倍。如果用秋水仙素处理植物的根尖，则在根尖分生区内

8、可检测到大量染色体加倍 的细胞；若处理植物幼苗的芽，则可以得到染色体加倍的植株。四、操作步骤1生根：将搪瓷盘的盘口用线绳编织成许多网格，在盘内注人清水。把洋葱的鳞茎洗干净，用刀 片将鳞茎上的老根削除，再把其放在搪瓷盘的网格上，使其生根部位恰好接触到水面，在25 C下培养几日至根尖长1.5-2cm。2. 秋水仙素处理：将搪瓷盘内的清水换成0.1%的秋水仙素水溶液，培养36-48小时，当根尖明显 膨大时，将根尖取下，长度大约在 1.5cm左右，放入固定液中固定24h。于70%乙醇中保存。3. 酸解：从70%乙醇中取出固定好的根尖流水冲洗3 min吸水纸吸干放入盛有适量1mol/L HCI，60C水

9、浴保温的青霉素瓶中解离 10min。4 .染色：解离后材料水洗3min并吸干，挑取1/2个根尖的乳白色分牛纟组织于载玻片上夹碎捣烂, 滴加12滴染液，染色1015min,压片。5. 压片：在经染色的材料上加一滴染液，盖上盖玻片，覆一层吸水纸，用带橡皮头的铅笔垂直 敲打，或以拇指垂直紧压盖片（注意勿使盖片搓动），使材料分散压平，便于观察。6. 镜检：经显微镜观察，找到染色体分散良好，染色体形态清楚的4n=32的细胞。实验05、果蝇的形态观察及其饲养三、实验步骤1 果蝇的饲养1) 培养基 的配制果蝇以酵母菌为食，常采用发酵的培养基繁殖酵母菌来饲养果蝇。培养基常用玉米粉、米粉或香 蕉配制，本实验采用

10、玉米培养基。配制时先将水分成两份：一份用于溶解琼脂和糖，另一份煮玉米粉，待两份分别溶解煮好后再合到一起煮沸，关掉火后再加入丙酸，这时的培养基很粘稠，要充分 搅拌后再分装培养瓶。待培养基冷却后，在培养基的表面洒上一层酵母粉，插上一块经灭菌后的滤纸片做为幼虫化蛹的 干燥场所。2) 果蝇继代培养将果蝇转移到新配制的培养基中繁殖。转移时要注意转移的手法，不要使果蝇从两个瓶口的接缝 处飞出。一般用黑纸包住带有亲本果蝇的培养瓶，使其飞入带有新培养基的培养瓶。果蝇的优点：a生活史短，20-25E条件下完成一个世代需12-15天。b、繁殖率高，一对果蝇可产卵 400-500只。 c、饲养方便。d、突变率高。e

11、、形态容易辨认。2) 果蝇的麻醉处理在果蝇的性状观察、性别鉴定以及杂交亲本接种等操作中， 应先将果蝇麻醉，使其保持安静状态。 麻醉方法如下：(1) 准备一只与培养瓶口径相同的空瓶作为麻醉瓶，并配以脱脂棉塞。(2) 去掉培养瓶棉塞，立即与麻醉瓶口相对，培养瓶在上，一手稳住两瓶，另一手轻轻震拍培养瓶， 使果蝇落入麻醉瓶中。(3) 滴数滴乙醚于麻醉瓶棉塞内，迅速将两瓶塞住，约30s,麻醉瓶内的果蝇即处于麻醉状态。 注意不能麻醉过度。若蝇翅与蝇体呈 45o角翘起，表明麻醉过度，不能复苏而死亡。(4) 将麻醉后的果蝇放在白瓷板或白纸板上，用毛笔刷移动检查，根据需要用肉眼、放大镜或解剖 镜观察。不再用的果

12、蝇务必倒入死蝇盛留器中及时处死，防止品系间混杂。3) 果蝇的形态构造头部：有一对复眼和一对触角。 胸部：有三对足，一对翅和一对平衡棒。腹部：背面有黑色环纹，腹面有腹片，外生殖器在腹部末端，全身有许多体毛和刚毛。4) 成虫雌雄的鉴别1it果蜒体形较大较小稍尖腹部背面条纹為、后一条宽且征牍至腹百片召个性梳前腿时节上具性梳外生殖器简单宾杂注意事项1、配制培养基时要将玉米粉及琼脂和绵白糖要分开煮。2、转移果蝇时要防止果蝇飞走。3、麻醉果蝇时要掌握麻醉尺度，需要用活体时，不可以麻醉过度使果蝇致死。实验后不用的果蝇要 及时处死，不可放飞。实验06、07、08:果蝇的单双因子杂交、伴性遗传二、实验原理：分离

13、定律：同源染色体上的等位基因分离自由组合定律：非同源染色体上非等位基因的自由组合。伴性遗传：性染色体的基因遗传行为与性别有关。1五、实验步骤：21、 选择处女蝇：放出并杀死培养瓶中的全部成蝇，然后羽化后未超过8小时的雌蝇即为处女蝇。2、 杂交：野生型和突变体果蝇杂交，正反交各做一瓶。23 C恒温培养。雌蝇2-3只，雄蝇5-7只。3、移走亲本：待F1幼虫出现即可放掉亲本。4、观察F1:观察F1的形态。5、F1互交：在新培养瓶内，放入 3-5对F1果蝇，培养。6移去F1:待F2幼虫出现即可放掉并处死 F1果蝇。7、观察F2:观察F2的形态后处死，连续观察统计数据。8、数据处理及统计分析：分析实验结

14、果与预期理论的符合程度。果蝇杂交实验中，亲本果蝇的雌性必须是处女蝇，为什么？2F1代自交时雌性果蝇可以不是处女蝇，为什么？如何操作可得到处女蝇？答：亲本果蝇的雌性必须是处女蝇，因为雌果蝇生殖器官有受精囊，可保存交配所得的大量的 精子，能使大量的卵细胞受精。因此，在做果蝇杂交实验的时候，雌果蝇必须是处女蝇，保证实验结 果的可靠性。 F1代果蝇为亲本果蝇同一批次产出，理论上 F1代的雌蝇都是处女蝇。 雌果蝇自羽化开始10小时之内尚未成熟而无交配能力。选择处女蝇时，先把培养瓶中的老果 蝇全部除去，收集10小时之内羽化出来的新果蝇，麻醉后用放大镜在百瓷板上将果蝇雌雄分开，这 时得到的雌果蝇应该全部都是

15、处女蝇。如果要验证选取的处女蝇是否准确，先不要放入雄蝇，3天后看雌蝇是否产卵，如果产卵就不是处女蝇了。当证明确实是处女蝇的情况下再放入雄蝇，进行遗传杂交实验。果蝇杂交试验正反交的区别（从 F1 F2来答1）:亦称互交，指在某一杂交之后，把先前用作母本的作 为父本，先前用作父本的作为母本来进行的杂交这二组杂交所产生的杂种之间一般并无不同，但在伴性遗传的性状则不是。白眼果蝇和野生型果蝇的杂交，如以白眼果蝇为母体，野生型果蝇为父本，在F1中雌性野生型和雄性白眼果蝇的出现比例为 1 ： 1,可是在以野生型果蝇为母本，白眼果蝇为父本进行反交时，而F1则全都是野生型。、果蝇单因子杂交重要步骤:1选择亲本处

16、女蝇2亲本交配完F1幼虫出现时放掉所有亲本|实验09、果蝇唾腺染色体的制备和观察 二、实验原理1果蝇是双翅目昆虫，幼虫期具有很大的唾腺细胞，其中的染色体是巨大的唾液腺染色体。 唾 液腺染色体不断地进行自我复制而不分开，经过许多次的复制形成约10004000拷贝的染色体丝，合起来达5mm宽，400mm长，比普通中期相染色体大得多（约 100150倍），所以又称为多线染 色体或巨大染色体。这种染色体不同部位螺旋化程度不同， 经染色后，呈现深浅不同，疏密各异的横纹。横纹的数目、 位置、宽窄及排列顺序都具有种的特异性，根据染色体各条臂带纹特征和各条臂端部带纹的特征能准 确识别各条染色体。一旦染色体上发

17、生了缺少、重复、倒位、异位等，可较容易地在唾腺染色体上观 察出来。五、实验步骤：1三龄幼虫-解剖-解离（1M HCl） 2-3min-水洗3-4次-染色-压片观察照相1 培养果蝇三龄幼虫将果蝇放在营养丰富的培养基中，15C18C下饲养，幼虫要生长肥大，才能获得较大的唾腺。 【培养要求： 饲料松软，含水量较高，营养丰富，发酵良好（建议配方：玉米粉 10g,红糖13g，琼脂1g，酵母 粉2g，丙酸34滴，加蒸馏水100120ml）。 追加酵母液。在一龄幼虫出现后，将成虫移入另一培养瓶中，在饲料表面滴加低浓度的酵母液（2% 4.5%），每天滴加12滴；2龄3龄幼虫时期适当增加酵母液的浓度（约 10%

18、左右）；滴加的量 以覆盖在饲料表面薄薄的一层为宜。 控制幼虫的密度。一般情况下，半磅牛奶瓶中10对成虫交配后在12h左右必须将成虫转移，一般要求每cm2培养基表面2040只幼虫左右。 低温培养：稍低的温度有利于幼虫的充分生长发育，一般15C18C较为合适。】2. 取唾腺挑选生长肥大的三龄幼虫放入表面皿中，用0.7%的生理盐水尽量洗去幼虫体表所沾附的培养基， 然后将幼虫置载玻片上，滴1-2滴0.7%生理盐水，找到具有口器的头部（有一小黑点）,用一手解剖针 刺入（或压住）头部，将虫固定，另一手用摄子夹紧幼虫下半部 （尾端1/3处），轻轻向两端拉开，唾腺 随头部拉出。唾腺是一对透明的棒状腺体，外有白

19、色的脂肪组织（不透明）。去除幼虫其它组织部分，并把唾腺周围的白色脂肪剥离干净。在低倍显微镜下，调节好光亮度观察，可见一对半透明、隐约可见细胞界限的囊状物一一唾腺。 移去虫体其余部份，用解剖针剔除附在唾腺一侧深色泡沫状的脂肪体。若载片上杂质较多，可用生理 盐水适当冲洗，用吸水纸吸去多余的生理盐水。注意：在整个剥离过程中，不能让载片上的生理盐水干涸，否则唾腺收缩而不易剥离；冲洗残渣 和吸去多余水液时，要避免唾腺被吸水纸吸走。3. 解离将剥好的唾腺移到载片中央，加一滴 1 mol/L HCI于腺体上，解离23 min使组织疏松，以便 压片时细胞分散，染色体展开。4. 染色用吸水纸吸去HCI，加1滴蒸

20、馏水轻轻冲洗后，小心吸干。加12滴改良苯酚品红或其它染液， 染色1015mi n。5. 压片染色完成后，盖上干净的盖片，并覆一层滤纸。将片子放在实验台上，用大拇指均匀用力压片。（注意不要使盖片移动。注意： 压片时适当多加些染液有禾I于染色体臂的伸展， 但要防止染液过多而造成材料随染液而溢 出。6. 镜检在低倍镜选择唾腺细胞多且染色体分散好的视野，换高倍镜仔细观察唾腺染色体的染色中心、 染色体臂和横纹以及可能有的疏松区、 裴氏环、或因易位而形成的十字形图象和因倒位而形成的倒位环 等各种结构。普通果蝇（2n=2x=8）唾腺染色体的特点表现在：各染色体着丝点附近异染色质区相互结合形成 染色很深的染色

21、中心，第对染色体呈V形（中着丝粒），各有两臂，X染色体呈棒状，第W对 染色体呈粒状，观察时可见五条臂由染色中心向外蜿蜒伸展。六、注意事项11. 一定加生理盐水，否则唾腺易干。2. 将脂肪组织清除干净。3. 水不可太多，否则幼虫会漂浮而且活跃。4. 染色时间不可过长，否则背景也着色。5. 压片时要揉，用力要均匀。6. 染色完以后，将旧的染色液吸去，加新的染色液，再压片。实验10、植物染色体组型分析二、实验原理1染色体在有丝分裂中期表现出典型形态，是识别染色体个体性和研究整个细胞染色体组型的适宜 时期。鉴别每条染色体是染色体组型分析的基础，它依靠如下4个形态学指标：主缢痕：着丝点区域，不染色。次缢

22、痕：在某些染色体的一个或两个臂上，常有缢缩部位、染色较淡。随体：某些染色体次缢痕末端所具有的圆形或略呈长形的突出体。通常在短臂一端。1. 染色体长度，是识别染色体的重要指标（1）绝对长度 仲位卩m）：短臂（S）、长臂（L）及全长（S+L）。X 100%总染芭休长度（2） 相对长度=二-2. 着丝点的位置，以臂比（L/S）确定3.次缢痕的有无和位置4. 随体的有无、形状和大小（随体用“ SAT”标明）五、实验方法核型分析的重要步骤11 .准备染色体标本的相片将制作的细胞轮廓清楚，染色体集中而不重叠，主、次缢痕和随体清晰，染色体长度适中而不弯 曲的染色体标本，通过显微摄影（或描绘）、冲洗、放大成染

23、色体相片。2. 染色体测量目测相片上每条染色体长度，按长短顺序初步编号，写在每条染色体相片背面，用钢尺逐个测量 每条染色体长度（总长、长臂长、短臂长），换算出各条染色体的相对长度、臂比及着丝粒位置。有_随体的染色体，其随体长度和次缢痕长度可计入全长，也可不计入，但必须加以说明。将测量和计算 的数据分别记录如表1-1。3. 配对：剪下每条染色体，根据组型分析的四个指标判断同源染色体。一般指标值明显相同或相近的先抽出来配对。4. 排列：按染色体短臂长度从长一短排列，重新编号。带有随体的染色体排在最后（大随体 在前，小随体在后）。25. 剪贴：将上述已经排列的同源染色体按先后顺序粘贴在实验报告纸上。

24、粘贴时，应使着丝点处于同一水平线上，并一律短臂在上、长臂在下，构成核型图。6 .绘制核型模式图根据前面的计算结果和排列的核型图，自定比例（可用1000:1 ），用绘图纸和座标纸（座标纸放在绘图纸下面）绘制核型模式图，每对同源染色体只画一条，用小方柱表示，着丝点位于同一个水 平线上，短臂在上。横座标为染色体序号，纵座标为染色体（臂）的相对长度，“0”为长、短臂的分界线，长臂在下，短臂在上。按短臂长度从长到短排列，带有随体的染色体排在最后。7. 写出染色体核型公式：如 2n=2m（SAT）+10t.实验11、微核检测技术二、实验原理1微核简称（MCN），是真核生物细胞中的一种异常结构，是染色体畸变

25、在间期细胞中的一种表现形式。各种理化因子作用于分裂的真核细胞后， 引起染色体畸变。有丝分裂后期，丧失着丝粒的染色体 断片或整条染色体，在分裂过程中行动滞后，分裂末期不能进入主核。当子细胞进入下一次分裂间期 时，这些短片或染色体浓缩成主核之外的小核，即微核。在细胞间期微核呈圆形或椭圆形，游离于主核之外、大小应在主核1/3以下。微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样。已经证实微核率的大小是和用药的剂量或辐射累积效应呈正相关，这一点和染色体畸变的情况一样。所以可用简易的间期微核计数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。目前，微核测试已经广泛应用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、染色体遗传疾病

26、及癌症前期诊断等各方面。利用蚕豆根尖作为实验材料进行微核测试，可准确显示各种处理诱发畸变的效果， 并可用于污染程度的监测。五、实验方法21. 实验材料的培育蚕豆根尖细胞的染色体大， DNA含量高，因而对诱变因子反应敏感。种子成熟后，晒干贮藏于干燥 器内或4C冰箱内备用。2. 浸种催芽：将实验用蚕豆种子按需要量放入盛有蒸馏水的烧杯中，在 25C下浸泡24小时。种子吸胀后，用纱布松散 包裹置白磁盘中，保持湿度，在 25C恒温箱中催芽12-24小时，待初生根长出 2-3mm时，再取发芽良好的种 子，放入铺满滤纸的磁盘中，25C继续催芽，经约36-48小时，大部分初生根长至1-2cm左右，根毛发育良好

27、， 这时即可用来进行检测。3. 处理每一处理选取6-8粒初生根生长良好、根长一致的种子，放入盛有待测物溶液的培养皿中，浸没根尖。用自来水作对照处理，处理根尖 624h(处理时间可视实验需要和被测液浓度而定)4. 根尖细胞恢复培养将处理后的种子用蒸馏水浸洗三次，每次2-3min。将洗净的种子再放入铺好滤纸或脱脂棉的白磁盘内，25C温箱中恢复培养22-24小时。5. 固定根尖细胞及制片(参考根尖压片法)(1)将恢复培养后的种子，从根尖顶端，切下1cm长的幼根。用卡诺氏液固定 24h,固定后如果不及时制片，可换入70%的乙醇中，置4C冰箱内保存备用。6. 酸解：从70%乙醇中取出固定好的根尖流水冲洗

28、3min吸水纸吸干放入盛有适量 1 mol/L HCI , 60 05C水浴保温的瓶中f解离 10min。7. 染色：解离后材料水洗3min并吸干，挑取1个根尖的乳白色分生组织于载玻片上夹碎捣烂，滴加12滴染液，染色1015min，压片。8. 压片在经染色的材料上加一滴染液，盖上盖玻片，覆一层吸水纸，用带橡皮头的铅笔垂直敲打，或以拇指垂 直紧压盖片(注意勿使盖片搓动)，使材料分散压平，便于观察。9. 镜检及微核识别标准首先在低倍镜下找到分生组织区细胞分散均匀，分裂相较多的部位，再转高倍镜观察。微核识别标准：(1) 在主核大小的1/3以下，并与主核分离的小核。(2) 小核着色与主核相当或稍浅。(3) 小核形态为圆形、椭圆形或不规则型。六、注意事项：1. 各种诱发微核的处理试剂具有一