遗传学实验指导1

1、遗传学实验指导实验一：人类性状的遗传分析实验二：人类染色体的组型分析实验三：人类皮肤纹理分析实验四：果蝇形态及生活史观察实验五：果蝇的雌雄鉴别实验六：植物多倍体的诱发实验及鉴定（1）实验七：植物多倍体的诱发实验及鉴定（2）实验八：植物染色体压片实验一 人类性状的遗传分析一、实验目的 (1)了解和掌握遗传学研究中基本的统计方法和数据处理；(2)对人类中的一些遗传性状进行调查和分析；(3)学会遗传性状的系谱分析。二、实验条件 对自己选定的人类遗传性状通过问卷调查、走访收集数据。三、实验要求 (1)可选择的人类遗传性状如卷舌、发涡旋转方向、达尔文耳点、寡妇尖、反叠舌、拇指端关节外展等遗传性状，或其它

2、遗传病进行调查分析；(2)实验前查阅相关资料，学会各种所选人类遗传性状的识别，写出实验设计方案，由指导老师做可行性分析，确定可行后方可进行实验；(3)对遗传病的调查分析，要进行系谱分析，确定该病的遗传方式；对上述提到的常见人类遗传性状，选一个性状进行家系调查，作系谱分析；(4)通过调查，收集数据并分析，得出各种遗传性状的遗传方式；(5)遗传性状识别准确，调查数据准确；(6)根据实验结果写出实验报告，并分析、讨论，得出结论。四、实验说明（1）本实验需要综合运用遗传学、生物统计学知识；（2）人类遗传性状的识别请查阅人类遗传学相关书籍或在网络上查找图片。五、附：人类单人体单基因性状1,眼的遗传（1）

3、眼色单基因遗传有黑色,褐色,黄色,蓝色,灰色，原因：虹膜折光率不同所致,因民族,人种,个体不同而不同；黑色,褐色为显性黑色基因B蓝色,灰色为隐性蓝色基因b黑色：BB；黑色Bb。蓝色：bb；蓝色bb双眼睑D（2）眼睑单基因遗传单眼睑指上眼睑不能正常抬起双眼睑Dd单眼睑dd（3）视力近视:指远处来的平行光线在视网膜前成像,视远物不清,近处的光线可在视网膜上成像,视近物清楚。高度近视常染色体隐性遗传一般近视多基因遗传受环境影响正常M高度近视mmmMm；Mmmmmm（4）全色盲常染色体隐性遗传不能辨别三原色(红,黄,蓝),故不能辨别其他颜色,整个世界是灰色的,视力低于0.1正常S 全色盲sSsSs；S

4、sssSsSs；Ssss；SS；SsSs（5）散光角膜曲度不均多基因遗传（6）眼睛大小单基因遗传大显性；小隐性（7）眼睛睫毛单基因遗传长显性；短隐性2 耳的遗传耳垂单基因遗传有耳垂E ；无耳垂e3 鼻的遗传（1）鼻的形状单基因遗传弓形鼻显性；直鼻隐性（2）鼻孔的形状单基因遗传宽鼻孔显性；窄鼻孔隐性（3）鼻头的形状单基因遗传钩鼻头显性；直鼻头隐性4 舌的遗传（1）舌的形态单基因遗传"U"形显性；非"U"形隐性（2）卷舌性状单基因遗传能卷舌显性不能卷舌隐性5 毛发的遗传（1）头发的颜色单基因遗传黑发显性；非黑发(红发,灰发)隐性（2）人的发式单基因遗传卷发显

5、性；直发隐性（3）发际"V"字形"一"字形6 手的遗传以下前为（性状显性性）/后（状隐性性状）手的惯用右手左手大拇指弯曲能不能指毛有无大拇指末节外翻不能、能食指与中指长度中指长食指长食指与无名指长度食指长食指短小指末节弯曲末节向无名指弯曲无弯曲手指嵌合左手指在上右手指在上实验二：人类染色体的组型分析一、 实验原理：各种生物染色体的形态，结构和数目都是相对稳定的。每一生物细胞内特定的染色体组成叫染色体组型。染色体组型分析也称核型分析。从染色体玻片标本和染色体照片的对比分析，进行染色体分组，并对组内各染色体的长度，着丝点位置，臂比和随体有无等形态特征进行观测

6、和描述，从而阐明生物的染色体组成，确定其染色体组型，这种过程称为染色体组型分析。染色体组型分析有助于探明染色体组的演化和生物种属间的亲缘关系，对于遗传研究与人类染色体疾病的临床诊断也非常重要。二、 实验内容：取人类的体细胞有丝分裂中期的染色体显微照片，分析其核型。（1）染色体数目：2n46；（2）染色体形态：观察染色体的长度、着丝粒及次缢痕的位置、随体的形态等。长度测定：指在显微镜下用测微尺直接测量到的从染色体一端到另一端的线性长度，通常以微米表示。染色体的绝对长度常因分裂期的差异、前处理方法的不同而有所变化，因此绝对长度的数据也只有相对意义。  相对长度：是每条染色体的绝对长度与正

7、常细胞全部染色体总长度的比值，通常用百分比表示。相对长度不会因分裂期和前处理方法的不同而产生差异，因此是可靠的。所以，染色体长度通常以相对长度表示。着丝粒的位置：一般来说，每条染色体着丝粒的位置是恒定的，染色体的两臂常在着丝粒处呈不同程度的弯曲。着丝粒位置的测定常用Evans提出的方法，即以染色体的长臂（L）和短臂（S）的比值来表示。 臂比（长臂 / 短臂）表示符号正中着丝粒中部着丝粒近中着丝粒近端着丝粒端部着丝粒111.71.73.03.07.07.0以上Mmsmstt （3）核型表示法：染色体长度可分为长（L）、中（M）和短（S）三类。若不能明显分为三类，可以按长短顺序

8、依次排列为A、B、C、D、E来表示。着丝点（kinetochore）的位置以M、m、sm、st、t来表示。随体（satellite）以Sat表示。异染色质（heterochromatin）以H表示。次缢痕（secondary constriction）以Sc表示。 三、 实验材料用具 人类体细胞有丝分裂中期染色体放大图片、剪刀、镊子和胶水四、 方法步骤 1、剪取染色体照片：从大到小依次剪取，每个染色体周围留出一圈白边，便于粘贴。 2、配对、分组：按染色体大小、相对长度、臂比和形态特征及着丝粒位置，将所有染色体配对并分为7组，46条染色体组成23对同源染色体。3、调整编号 对排列顺序不

9、当的及时调整，并将性染色体单列在一旁，然后由大到小编号，依次排列起来，着丝粒排列在同一直线上，短臂在上、长臂在下，按染色体的编号，等长的染色体，把短臂较长的染色体排在前面，随体染色体排在最后，性染色体和额外染色体单独排列。 4、粘贴与分析 粘贴时，同一对染色体应靠拢，相邻两对染色体间应留出一定距离，而各组染色体间应留出较大距离。将七组染色体分成四列。五、 作业：1、完成染色体组型分析表类别染色体编号染色体长度着丝粒位置随体有无2、完成染色体组型图理论补充：1、染色体在复制以后，含有纵向并列的两个染色单体，只有在着丝粒位置仍联在一起。着丝粒在染色体上的位置是固定的。由于着丝粒位置的不同，把染色体

10、分成大致相等或长短不等的两臂。着丝粒所在的地方往往表现为一个缢痕，所以着丝粒又称初级缢痕。有些染色体上除了初级缢痕外，还有一个次级缢痕，连上一个叫做随体的远端染色体小段。次级缢痕的位置也是固定的，在细胞分裂将结束的时候，核内出现一个到几个核仁，核仁总出现在次级缢痕的地方，所以次级缢痕也叫核仁形成区。2、染色体组型分析一般有四种方法。（1）常规的形态分析。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）带型分析。显带技术是通过特殊的染色方法使染色体的不同区域着色

11、，使染色体在光镜下呈现出明暗相间的带纹。每个染色体都有特定的带纹，甚至每个染色体的长臂和短臂都有特异性。根据染色体的不同带型，可以更细致而可靠地识别染色体的个性。（3）着色区段分析。染色体经低温、KCl和酶解，HCl或HCl与醋酸混合液体等处理后制片，能使染色体出现异固缩反应，使异染色质区段着色可见。在同源染色体之间着色区段基本相同，而在非同源染色体之间则有差别。因此用着色区段可以帮助识别染色体，作为分析染色体组型的一种方法。（4）定量细胞化学方法。即根据细胞核、染色体组或每一个染色体的DNA含量以及其他化学特性去鉴别染色体。如DNA含量的差别，一般能反映染色体大小的差异，因此可作为组型分析的

12、内容。实验三 人类皮肤纹理分析一、实验目的1、 掌握皮纹分析的基本知识和方法。2 、了解皮纹分析在遗传学中的应用。二、实验原理人体的手、脚字面具有特定的纹理表现，简称皮纹。人类的皮肤出表皮和真皮构成。真皮乳头向表皮突起，形成许多排列整齐、平行的乳头线，此线又称嵴纹。嵴纹上有许多汗腺的开口。突起的嵴纹相互又形成凹陷的沟。这些凹凸的纹理就构成了人体的指 ( 趾 ) 纹和掌纹。目前，皮纹学的知识和技术广泛应用于人类学、遗传学、法医学以及作为临床某些疾病的辅助诊断。人体的皮纹既有个体的待异性，又有高度的稳定性。皮纹在胚胎发育第 13 周开始出现，第 19 周左右形成，出生后终生不变。三、实验用品和材料

13、放大镜、印台、印油、白纸、直尺、铅笔、量用器四、实验方法和步骡将双手洗净、擦干，把全手掌在印台上均匀地涂抹上印油，五指分开按在白纸上。注意用力不宜过猛过重不能移动手掌或白纸，以免所印皮纹重叠而模糊不清。1、 指纹观察 手指末端腹面的皮纹称为指纹。根据纹理的走向扣三叉点的数日可将指纹分为三种类型：弓形纹、箕形纹、斗形纹 (1) 弓形纹 (arch, A) ：特点是峭线内一侧至另一侧，呈弓形，无中心点和三叉点。根据弓形的弯度分为简单弓形纹和篷帐式弓形纹。( 2) 箕形纹 (Loop，L) ：箕形纹俗称簸箕。在箕头的下方，纹线从一侧起始斜向上弯曲，再回转到起始侧，形状似簸箕。此处有一呈三方

14、向走行的纹线，该中心点称三叉点。根据箕口朝向的方位不同，可分为两种：箕口朝向手的尺侧者 ( 朗向小指 ) 称正箕或尺箕；箕口朝向手的桡侧者 ( 朝向拇指 ) ，称反箕或桡箕。(2) 斗形纹 (whorl ， w) ：是一种复杂、多形态的指纹。待点是具有两个或两个以上的三叉点。斗形纹可分绞形纹 ( 双箕斗 ) 、环形纹、螺形纹和囊形纹等。根据统计，指纹的分布频率因人种而异，存在种族、性别的差异。东方人尺箕和斗形纹出现频率高，而弓形纹和桡箕较少；女性弓形纹多于男性，而斗形纹较男性略少。2 、嵴纹计数弓形纹：由于没有三叉点，计数为零。箕形纹：从中心到三叉点中心绘一直线，计算直线通过的嵴纹数。斗形纹：

15、因有两个三叉点，可得到两个数值，只计多的一侧数值。双箕斗：分别先计算两中心点与各自三叉点连线所通过的嵴纹数，再计算两中心点连线所通过的嵴纹数，然后将三个数相加起来的总数除以2，即为该指纹的嵴纹数。指嵴纹总数（TFRC）：为10个手指嵴纹计数的总和。我国男性平均值为148条，女性为138条。3. 掌纹观察 大鱼际区：位于拇指下方。 小鱼际区：位于小指下方。 指间区：从拇指到小指的指根部间区域（I1I4） 。 指三叉及四条主线：在2、3、4、5指基部各有一个三叉点为指三叉，用a、b、c、d表示。 由a、b、c、d各引出一条主线： A线：a小鱼际区 B线：bI4或小指下方 C线：cI4或小指下方 D

16、线：dI2 轴三叉和atd角轴三叉：正常人手掌基部的大、小鱼际之间，具有一个三叉点，称轴三叉，用t表示.atd角：从指基部三叉点a和d分别画直线与t相连，即构成atd角。 我国正常人atd角的平均值为41°。 atd角在45°以下称轴三叉t 低位； atd角在45° 56°称t 中位，用t表示； atd角在45°以上称t 高位，用t表示。4. 指褶纹和掌褶纹 指手掌和手指屈面各关节弯曲活动处所显示的褶纹。 指褶纹：正常人除拇指只有一条指褶纹外，其余四指都有2条指褶纹与各指关节相对应。 掌褶纹：正常人手掌褶纹主要有三条，分别是： 远侧横褶纹 近侧

17、横褶纹 大鱼际褶纹实验要求：1观察自己指纹、掌纹、指褶纹和掌褶纹的类型。 2计数指嵴纹总数（TFRC）。3测量双手的atd角。实验四 果蝇形态及生活史观察一、实验原理果蝇（fruit fly）是双翅目（Diptera）昆虫，属果蝇属（genus Drosophila），约有2500个种。通常用作遗传学实验材料的是黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）。果蝇中有许多突变类型，据不完全统计突变性状有四百多种，这些突变型大多属于形态突变，如白眼、残翅、黄体等，因此很容易进行观察。用果蝇作为实验材料有许多优点：1. 饲养容易。在常温下，以玉米粉等作饲料就可以生长，繁殖。2. 生长迅

18、速。十二天左右就可完成一个世代，每个受精的雌蝇可产卵400500个，因此在短时间内就可获得大量的子代，便于遗传学分析。3. 染色体数少。只有4对。4. 唾腺染色体制作容易。横纹清晰，是细胞学观察的好材料。5. 突变性状多，而且多数是形态突变，便于观察。果蝇的生活史：果蝇的生活周期长短与温度有密切关系。一般来说，30以上温度能使果蝇不育或死亡，低温能使生活周期延长，生活力下降，饲养果蝇的最适温度为2025。生活周期长短与饲养温度的关系10152025卵幼虫幼虫成虫57天18天8天6天5天4天果蝇在25时，从卵到成蝇需10天左右，成虫可活2633天。果蝇的生活史如下：雌蝇 减数分裂 卵受精雄蝇 减

19、数分裂 精子 第一批成虫羽化（第八天）（可活2633天） 产第一批卵蛹（第四天）第二次蜕皮 第一批卵孵化（第二天） （第零天）第一次蜕皮 幼虫（第一天）果蝇的生活周期和各发育阶段的经过时间2. 实验用具及材料双筒解剖镜、麻醉瓶、毛笔、白瓷板、普通果蝇野生型及不同突变型果蝇、乙醚等。3. 实验方法及步骤麻醉 对果蝇实施麻醉是为了便于性状观察和转移果蝇，因此麻醉时一定要根据实验目的的而确定麻醉的深度。如果只是进行观察，可以将果蝇麻醉至死。死亡时表现为翅膀与身体呈45度角。但如果是麻醉鉴别后再进行转移培养，就应避免麻醉至死。麻醉时，在麻醉瓶的瓶盖内塞入沾有乙醚的棉花，待乙醚气体在瓶内充满后将果蝇培养

20、瓶的瓶口与麻醉瓶口对准，将果蝇转入麻醉瓶内，盖好瓶盖。观察果蝇的表现，若果蝇从瓶壁上纷纷落到瓶底，表示麻醉已生效。将麻醉后的果蝇放在解剖镜下仔细观察各种形态形状。突变型观察：将果蝇麻醉后，在解剖镜下仔细辨认各种突变类型。与野生型果蝇作对照，观察突变型果蝇的性状表现，如残翅、黑身、黄身、白眼等。经过一段时间的练习，可以直接区别各种不同性状。果蝇中的一些突变性状和控制该性状的基因如表4-2。表4-2 果蝇中的一些突变性状及控制流性状的基因突变型基因符号表现特征基因所在染色体白眼棒眼褐色眼猩红眼黑檀体黄体焦毛黑体匙形翅残翅翻翅短翅wBbwstcysnbnub2vgCym复眼白色复眼条形小眼数少复眼褐

21、色复眼猩红色身体乌木色身体浅橙黄色刚毛卷曲烧曲焦状颜色比黑檀体深翅小匙状翅退化，不能飞翅向上翻卷，纯合致死翅膀短小，不超过身体XXIIIIIIIIXXIIIIIIIIX实验五 果蝇的雌雄鉴别1. 实验目的能够通过性别特征区分雌雄性果蝇。2.实验用具及材料双筒解剖镜、麻醉瓶、毛笔、白瓷板、普通果蝇野生型及不同突变型果蝇、乙醚等。4. 实验方法及步骤雌雄鉴别：麻醉 对果蝇实施麻醉是为了便于性状观察和转移果蝇，因此麻醉时一定要根据实验目的的而确定麻醉的深度。如果只是进行观察，可以将果蝇麻醉至死。死亡时表现为翅膀与身体呈45度角。但如果是麻醉鉴别后再进行转移培养，就应避免麻醉至死。麻醉时，在麻醉瓶的瓶

22、盖内塞入沾有乙醚的棉花，待乙醚气体在瓶内充满后将果蝇培养瓶的瓶口与麻醉瓶口对准，将果蝇转入麻醉瓶内，盖好瓶盖。观察果蝇的表现，若果蝇从瓶壁上纷纷落到瓶底，表示麻醉已生效。转移麻醉后的果蝇。将麻醉后的果蝇放在解剖镜下仔细观察，区别雌雄的差异。可以着重从以下几方面观察雌雄果蝇主要差异，见表4-1。表4-1 雌雄果蝇主要差异比较雌蝇雄蝇体型较大腹部椭圆型末端稍尖腹部背面5条黑纹无性梳体型较小腹部末端钝圆腹部背面3条黑纹最后一条延伸至腹面成一黑斑第一对足第一跗节有性梳在雌雄差异中，以性梳的差异最为准确。如刚羽化出的果蝇（图4-3），身体都较和长，颜色很浅。但是，用性梳的有无就可以很快将雌雄分开，在熟练

23、操作几次后，就可以不必借助解剖镜也能很快区分雌雄。在观察性梳时可以用解剖镜观察，也可以用低倍的显微镜观察。实验六 植物多倍体的诱发实验及鉴定（1）1. 实验目的1了解人工诱发多倍体植物的原理。2掌握用秋水仙素诱发多倍体植物的方法。3练习鉴别植物多倍体的技术。2. 实验原理1多倍体植物的概念 多倍体植物，是指每个体细胞中的染色体数目，都具有三整套以上的植物。 一般把高等植物配子细胞的染色体数目用n表示。它只含有体细胞一半的染色体数目，又称半数单倍体(haploid)。高等植物的体细胞含有配子细胞两倍的染色体数目，用2n表示，称二倍体(diploid)。胚乳细胞含三倍于配子细胞的染色体用3n表示。

24、 真核生物中，某一生物的基本染色体组(genome)用X表示。这套染色体组就是基数染色体，即在多倍体系列中，染色体倍性最低物种的单倍体（monoploid)。 如小麦属的多倍体系列中：一粒小麦 染色体组 AA2n=14=2x n=7 x=7二粒小麦 染色体组 AABB2n=28=4x n=14 x=7普通小麦 染色体组 AABBDD2n=42=6x n=21 x=7二粒小麦和普通小麦所增加的染色体组来源于不同物种称异源多倍体。配制无籽西瓜所增加的染色体组来源于同一物种称同源多倍体。2.诱发多倍体植物意义 在某些农作物中，随着染色体组数的增加可使经济性状发生有利的变化。 例如：番茄2n=4x维生

25、素C含量比2n=2x的多一倍；2n=3x的西瓜，香蕉、菠萝无籽；2n=3x的杜鹃因不育而花期特长。现代月季中2n=2x花朵直径约5cm，2n=4x花朵直径约10cm，2n=6x花朵直径约15cm；2n=6x，2n=8x的小黑麦在高寒地区仍能获高产，并且蛋白质含量较高。 但是多倍性也有一定的负面效应，例如，结实率和分蘖率下降等。 相对于植物，动物的多倍体利用比较少，原因大概是倍性的变化影响着性决定。但是，2n=3x的银鲫,可由近缘物种的精子激活营孤雌生殖。异育方正银鲫就是2n=3x的孤雌生殖系。3诱发植物多倍体的方法及原理 物理方法：温度剧变（高温、低温），机械损伤（嫁接、反复的切断产生愈伤），

26、各种射线照射。 化学方法：秋水仙素、萘嵌戊烷、异生长素、富民农等，其中以秋水仙素效果最好。 秋水仙素是以百合科植物秋水仙(Colchicum autumnale)的种子及器官中提炼出来的生物碱。分子式为 (C22H25NO6+1/2H2O)，白色黄白色结晶，有剧毒，使用时应避免接触皮肤及溅射入口、眼。秋水仙素诱发多倍体的作用机制是抑制纺锤丝微管蛋白(microtube protein)的组装，导致不能形成纺锤体。每个染色体纵裂为2后不能向两极分开，同时细胞也不能分裂，因而每个细胞的染色体数目成倍增加，如果处理持续的时间长，可使细胞中染色体倍性变得更高。3.实验仪器、材料和试剂实验器具： 显微镜

27、、载玻片、盖玻片、小烧杯、镊子、 刀片、吸水纸、橡皮头铅笔、酒精灯实验药品： 0.05秋水仙素、1N盐酸、改良苯酚品红实验材料： 洋葱鳞茎4.方法与步骤 多倍体洋葱根尖材料制备：1.把洋葱鳞茎剥去外层干鳞片，整理干净根盘，泡入 水中3-4天。2.待不定根长出约2cm，转到0.05秋水仙素溶液中处 理约2天，可看到根尖膨大。3.在上午8:0010:00，将已膨大的根尖剪下，以卡 诺固定液(冰醋酸：乙醇=1:3)。4.固定4-6小时，再把根尖依次转到95、85、75 乙醇中， 5.密封在4保存。实验七 植物多倍体的诱发实验及鉴定（2）洋葱根尖细胞多倍体的制片及观察方法观察鉴定多倍体有多种方法，检测表皮气孔及保卫细胞的大小、检测花粉粒的大小、检测茎端生长点、幼叶分生细胞、根尖生长点细胞中染色体数目等。其中以检查细胞中染色体数目的方法最确切。 以下介绍观察洋葱根尖分生细胞染色体的方法。方法一：1.取已固定的洋葱根尖斜切成薄片，置载玻片上，加一滴 1N盐酸，用手拿着在酒精灯火焰上微烤至冒白色蒸气， 反复23次。2.用镊子把切片稍捣碎，加一滴改良苯酚品红染色58分钟。3.用镊子取盖玻片与染色液面呈450角徐徐放下，排净