遗传学实验讲义(16年修改)汇总

遗传学实验讲义（16年修改）汇总实验一、果蝇的饲养与形态观察一、果蝇简介果蝇是在世界各地常见的昆虫，属于昆虫纲，双翅目，果蝇科，果蝇属。果蝇属有3000多种，我国已经发现800多种，遗传学研究中通常用的是黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster)。作为遗传学研究的材料，果蝇具有非常突出的优点，它形体小，生长迅速，繁殖率高，饲养方便，世代周期短，约12d就可繁殖一代，突变性状多，染色体数目少，基因组小，实验处理十分方便，容易重复实验，便于观察和分析。果蝇的遗传学研究广泛而深入，尤其在基因分离、连锁、互换等方面十分突出，为遗传学的发展作出了突出的贡献。目前果蝇仍然是遗传学、细胞生物学、分子生物学、发育生物学等研究中常用的模式动物。二、实验目的.掌握果蝇的基本特征及鉴别雌雄果蝇的方法，熟悉常见突变型。.了解果蝇生活周期特征及各阶段的形态变化。三、实验材料仪器设备：显微镜、指型管、毛笔。药品与试剂：乙醴、玉米粉、酵母粉、蔗糖、丙酸。四、实验内容和步骤.生活周期的观察果蝇的生活史：果蝇与家蝇是不同的种，是完全变态昆虫，其完整的生活周期可分为4个明显的时期，即卵、幼虫、蛹和成虫。用放大镜从培养瓶外即可观察到这四个时期，也可取出用立体解剖镜仔细观察。果蝇的生活周期长短与温度关系很密切，低温使生活周期延长，生活力减低，高于30c使果蝇不育甚至死亡。果蝇培养的最适温度为 20〜25C,25c培养条件下果蝇从受精卵到成虫约10d,其中卵和幼虫期5d,蛹4do成虫果蝇在25c条件下约成活15d。卵：受精卵白色，椭圆形，腹面稍扁平，长约0.5mm,在前端背面伸出一触丝，它能使卵附着在食物上。幼虫：受精卵经24h就可孵化成幼虫，幼虫经两次蜕皮到第三龄期体长可达4〜5mm肉眼4察可见幼虫一端稍尖为头部，上有一黑色的钩状口器。蛹：幼虫生活4d左右即开始化蛹。化蛹前三龄幼虫停止摄食，爬到相对干燥的表面，如培养瓶壁，渐次形成一个菱形的蛹，起初颜色淡黄、柔软，以后逐渐硬化变成深褐色，此时即将羽化。成虫：刚从蛹壳中羽化出来的果蝇，虫体较肥大，翅膀还未展开，体表也未完全几丁质化，所以呈半透明的乳白色。透过腹部体壁还可以观察到消化道和性腺。约1h后，蝇体即变为粗短椭圆形，双翅伸展，体色加深，如野生型果蝇初为浅灰，后变成灰褐色。成虫果蝇羽化后8h即可交配。雄果蝇的精子可贮存于雌果蝇的受精囊，以后逐渐释放到输卵管，雌蝇2d后即开始产卵，最初几天每天可产50〜70个，随后逐渐减少。.果蝇的形态特征和常见突变的类型果蝇的雌雄性别的鉴别果蝇有雌雄之分，幼虫时很难区别，但成虫区别很容易。雄性的腹部环纹5节，末端钝而圆，颜色深。第一对足的附节前端表面有黑色鬃毛流苏，称性梳；雌性腹部环文7节，末端尖，颜色浅，附节前端无黑色鬃毛性梳。雄性个体一般比雌性小。一些常见的突变性状果蝇的突变性状很多，已知的达几百种，并且随着研究的深入会发现或诱变产生更多的突变性状。果蝇的许多突变都是明显而且稳定的，大多是形态变异，容易观察。.果蝇的麻醉的方法对果蝇进行检查时，一般用乙醴进行麻醉，使其保持静止状态。由于果蝇对乙醴比较敏感，因此麻醉时应根据实验要求而定，作种蝇以轻度麻醉为宜，做观察时可深度麻醉，致死也可。麻醉程度是实验成功与否的关键步骤，麻醉不够，果蝇就会飞掉，麻醉过头又会杀死果蝇。果蝇翅膀外展45度角表示已经死亡。麻醉的操作步骤如下：1）轻摇或轻拍培养瓶使果蝇落到培养瓶底部。2）右手两指取下培养瓶塞，迅速将麻醉瓶口与培养瓶口对接严密。3）左手握紧两瓶接口处，倒转使培养瓶在上。4）紧握两瓶接口，使两瓶稍微倾斜，右手轻拍培养瓶将果蝇振落到麻醉瓶中。注意不要让培养瓶中的培养基掉入麻醉瓶中，如培养基已变得太稀而易脱落，可采用麻醉瓶在上，而用黑纸或双手遮住培养瓶，使果蝇趋光自动飞入麻醉瓶中。5）当果蝇进入麻醉瓶后，迅速分开，将两瓶各自盖好。然后再将麻醉瓶的果蝇拍到瓶底，迅速拔开塞子，在塞子上滴几滴乙醴，重新塞上麻醉瓶。6）观察麻醉瓶中的果蝇，约半分钟后果蝇便不再爬动，转动瓶子，果蝇在瓶壁上站不稳，麻醉就算成功了，即可倒在白瓷板上进行观察。7）果蝇麻醉状态通常可维持5〜10min,如果观察中苏醒过来，可进行补救麻醉，即用一平皿，内贴一带乙醴的滤纸条，罩住果蝇形成一临时麻醉小室。.果蝇培养将果蝇移入新培养瓶时，须将瓶横卧，并在培养基上薄博铺上一层玉米粉，然后接入5〜10对果蝇，待果蝇清醒后，再把培养瓶竖起，以防果蝇粘在培养基上。果蝇培养基

A:糖6.2g,加琼脂0.62g,再加水38ml。煮沸溶解。B:玉米粉8.25g,加水38ml,加热搅拌均匀。A、B混和加热后成糊状后，加0.5ml丙酸，充分混匀后，再加0.7g酵母粉，搅拌均匀后，趁热分装至指型管中，每管约2cm厚。注意事项分装时不要把培养基倒在瓶壁上。刚配制完的培养基放凉后在瓶壁上会有许多水滴， 这时如果将果蝇放进去，水滴可能将果蝇的翅膀粘住。为避免发生此事，可将配好的果蝇培养基放置温箱内2〜3d,待水分蒸发后再使用，或用酒精棉球将瓶壁上的水分擦掉。.实验交配果蝇雌体生殖器官有受精囊，可保留交配所得的大量精子，能使大量的卵受精，因此在做品系间杂交时，雌体必须选用处女蝇。雌果蝇一般孵出 8h后才会交配，所以把老果蝇除去后，8h内所收集到的雌蝇必定为处女蝇。由于雌蝇两天内不产卵，所以雄果蝇可以直接放到处女蝇培养瓶中。

实验二、果蝇唾腺染色体观察形成时，染色体着丝粒和近着丝粒的异染色质区聚于一起形成一个染色体中心，所以在光学显微镜下可见染色中心伸出6条配对的染色体臂，其中5条为长臂，1条为紧靠染色体中心的很短的臂。一、实验原理唾腺染色体是一类存在于双翅目昆虫，如果蝇、摇蚊幼虫唾液腺中的巨大染色体，双翅目昆虫的消化道细胞发育到一定阶段之后就不再进行有丝分裂，而永久停留在分裂间期。但随着幼虫的生长，唾液腺染色体仍不断地进行自我复制而且不分开，经过多次的复制形成约1000〜4000拷贝的染色体丝，合起来直径达5一、实验原理唾腺染色体是一类存在于双翅目昆虫，如果蝇、摇蚊幼虫唾液腺中的巨大染色体，双翅目昆虫的消化道细胞发育到一定阶段之后就不再进行有丝分裂，而永久停留在分裂间期。但随着幼虫的生长，唾液腺染色体仍不断地进行自我复制而且不分开，经过多次的复制形成约1000〜4000拷贝的染色体丝，合起来直径达5（im,长度达400叩，比普通细胞中期染色体大约100〜150倍，所以称为多线染色体或者巨大染色体。唾腺染色体的另外一个特点是体细胞中同源染色体处于紧密配对状态，这种状态称为体细胞联会”。在以后不断的复制中仍不分开，由此成千上万核蛋白纤维丝结合在一起，紧密盘图果蝇有丝分裂中2n=8,其中第II、第III染色绕。所以细胞中染色体只呈单倍数。黑腹果蝇的染色体数目体为中部着丝粒染色体，第IV和第I（X染色体）染色体为端着丝粒染色体。唾腺染色体唾腺染色体经染色后，呈现颜色深浅不同、疏密各异的横纹。这些横纹的数目、位置、宽窄及排列顺序都具有物种的特异性。研究认为这些横纹与染色体的基因是有一定关系的。从其横纹分布特征可对物种的进化特征进行比较，而一旦染色体上发生了缺失、重复、倒位、易位等结构变化，也可较容易地在唾腺染色体上观察识别出来。二、实验目的.学习取出果蝇等幼虫唾腺的技术和制作唾腺染色体标本的方法。.了解果蝇唾腺染色体的形态学及遗传学特征。三、实验材料黑腹果蝇的三龄幼虫。这种材料既易饲养，又易取得唾腺，但为了得到更好的染色体标本，需要在20〜25c和营养良好的条件下饲养幼虫。选择行动迟缓、肥大，爬上管壁的三龄幼虫（就要化蛹了）做标本最佳。四、实验器具和药品用具：双筒解剖镜，显微镜，银子，解剖针，载玻片，盖玻片，滤纸，绘图纸。药品：果蝇培养基，苯酚品红，果蝇用生理盐水（NaCl7.5g、KCl0.35g、CaCl20.21g,顺次溶解于1000ml蒸储水中）。配方I:石碳酸品红（carbolfuchsin）母液A:3g碱性品红，溶解于100ml的70%酒精中（此液可长期保存）。母液B:取母液A10ml,加入90ml的5%石碳酸水溶液（两周内使用）。石碳酸品红染色液：取母液B45ml,加入6ml冰醋酸和6ml37%甲醛。配方H:改良石碳酸品红取石碳酸品红染色液2〜10ml,加入90〜98ml45%的醋酸和1.8g山梨醇。五、实验步骤取一条三龄幼虫（往往已爬上培养瓶壁），置于载玻片上，并加一滴生理盐水，置双筒解剖镜下观察。首先熟悉幼虫具一钝尾和一带黑色口器的尖头端。 在解剖镜下用解剖针压住头部，压点尽可能靠头图唾液腺部口器处。幼虫头部固定之后，再用另一针压住尾部（或用尖头银子夹住），平稳快速一拉,使口器部分断开，体内各器官也从切口挤出，一对唾液腺也随之而出。唾液腺是对透明的香蕉状腺体，仔细观察可发现由一个个较大的唾液腺细胞组成。分离的腺体可能伴有消化道和脂肪体。在载玻片上再加一滴生理盐水，用刀片或解剖针仔细剔除这些杂物，仅让腺体留下。用滤纸将多余生理盐水吸去，注意不要碰着腺体，以防吸走。然后滴上石碳酸品红，染色10min左右。染色后，盖上盖玻片，用滤纸轻轻吸去多余染料，然后平放在实验桌上，用大拇指压下盖片，用力适当即可获得染色体分散良好的制片，显微镜下观察。实验三、果蝇的伴性遗传一、实验原理位于性染色体上的基因，其传递方式与位于常染色体上的基因不同，它的传递方式与雌雄性别有关，因此称为伴性遗传。果蝇的性染色体有X和Y两种，雌蝇为XX,是同配性别；雄蝇为XY,是异配性别。二、实验目的.记录交配结果和掌握统计处理方法。.正确认识伴性遗传的正交、反交的差别。三、实验材料黑腹果蝇品系：野生型果蝇：红眼三隐性果蝇：白眼，此基因在X染色体上四、实验用具和药品.用具：毛笔，培养瓶，麻醉瓶，解剖镜.药品：乙醴.果蝇培养基：A:糖6.2g,加琼脂0.62g,再加水38ml,煮沸溶解。B:玉米粉8.25g,加水38ml,加热搅拌均匀。将A和B混合继续加热成糊状，加入0.5ml丙酸和0.7g酵母粉，混匀后分装到培养瓶中，约2cm厚。

五、实验步骤.果蝇的饲养与观察；.收集处女蝇；.杂交；按正、反交组合，把已经麻醉的红眼?、白眼含和红眼含、白眼?分别放入不同瓶内进行杂交，贴上标签。标签形式如下：A组合++XA组合++XwY日期姓名wwX+Y日期姓名6〜7d后，见到有Fi幼虫出现，即除去亲本果蝇，注意：一定要清除干净！.再过3〜4d后，观察F1成蝇的性状，正、反交有何不同，颜色和性别的关系如何？.所出现的Fi?、含果蝇麻醉后，挑3〜5对果蝇换入新的培养基继续饲养，此处不需处女蝇。两组合后代不能混合，应分别培养。.培养6〜7d后去掉Fi代亲本果蝇。.再过3〜4d后，F2代成蝇出现，麻醉后倒在白瓷板上观察颜色和性别，进行统计.每隔1〜2d统计一次，累积6〜7d的数据。一般要求不少于250只。六、实验报告FiA组合：正交?六、实验报告FiA组合：正交?++XwY含察结果一.统计日期各类果蝇的数目红眼台(+)白眼?(w)B组合：反交?wwX+Y8察各类果虫惠的数目 1白眼?(w)红眼台(+)统日期F2A组合：正交?++XwY8观各类果I姆数U一口/红眼小/■\r口眼红眼C/■\白眼统计日期8(+)0(w)?(+)?(w)台力13#)-LjB组合：反交?wwX+Y8\ 观各类果!、年红眼个/.X白眼红眼白眼筑计已期'S(+)3(w)?(+)?(w)Axt百分上4/-JX2测定:根据X2测定，查X2表，若P>5%,说明观察值与理论值之间的偏差是没有意义的，也就是说，可以认为观察值是符合假设的。即所得到的实验结果应该符合伴性遗传的假设， 表明眼色的这对性状是由于位于X性染色体上的一对等位基因控制的。实验四、人类染色体G带显示法一、实验目的掌握制备G带染色体方法，了解G带染色体在细胞遗传学分析中的重要意义。二、实验原理G带是把制备的染色体在染色前用各种不同的方法进行预处理，使染色体在 Giemsa染色后可显示出不同明暗相间的带纹。G带可使人们能够准确的识别每一个染色体和它们所发生的畸变，这就为染色体遗传疾病的诊断、 杂种细胞检定，特殊细胞株的标记、染色体的识别等开创了一种新的方法，有助于染色体研究的发展。关于G带形成的机理，到目前为止还没有完全定论，但有人提出了以蛋白质构象改变为基础的显带机理。此机理认为，带纹所反映的是蛋白质结构的差异，这种差异与DNA的功能活动相适应。G带的形成与Giemsa染料的组成及染色特性分不开。Giemsa染料是由亚甲蓝（美蓝）、天蓝和曙红组成的复合染料，除曙红外，均为曝嗪类染料，它只与DNA中的PO43-基结合而不与蛋白质结合，所以染色体着色首先是两个嚷嗪分子与DNA的结合，在此基础上结合一个曙红分子；形成2:1曝嗪-曙红沉淀物。其次要有一个有助于染料沉淀物积累的疏水环境。染色体上含有高浓度疏水性蛋白的区域有利于嚷嗪 -曙红沉淀物的形成，这些区域相当于含高比例二硫键的氧化态蛋白质区域， 经一系列处理后显示暗带，而另一些区域（明带区）则为含琉基的还原态蛋白质，为亲水性蛋白质，对染料亲合力低，所以不显色。这表明，在G带形成的过程中，蛋白质状态是一个主要因素。这与染色体的功能有关。如果染色体上某一区域的DNA为重复序列，转录活性低，相应地包装它们的蛋白质也较稳定,可能通过较强的二硫键形成很稳定的疏水的e螺旋结构，成为染料沉淀物积累的环境，从而显示出阳带（暗带）。反之，如果染色体上某一区域的DNA富含具转录活性的结构基因，

则功能上相对活跃，包装它们的蛋白质也较疏松，构象上类似 ,折叠结构，经处理后二硫键断裂，还原为筑基，成为亲水性蛋白，不利于染料沉淀物的积累，所以着色浅，显示阴带（明带）。关于G带形成的机理还有待进一步探讨。G带有许多优点：染色是永久性的，以较长时间保存；带纹分析通常较好；用普通光学显微镜可观察等。二、实验用品材料：人染色体（或其它动物染色体标本）器材：温箱（37±0.5）C、水浴锅（30±0.5）C、显微镜、离心机、量筒、烧杯、玻璃棒、立式染缸（2个）、天秤、试剂瓶、染片架等。试齐I」：00ml00.2g、GKN液：葡萄糖1g、KCl0.4g、NaCl8g>NaHCO300ml00.2g、Versene液:EDTA2Na(乙二胺四乙酸二钠)0.2g、NaCl8g、KH2PO40.2g、KClNa2HPO4-2H2O1.55g(或Na2HPO4-12H2O3.1g),加蒸储水稀释至1000ml。HCO3,胰蛋白酶液：25mg胰蛋白酶（trysin），先用50mlGKN液溶解，并加0.2gNa待完全溶解后再加50mlVersene液，混匀。HCO3,Giemsa染液：Giemsa原液和磷酸盐缓冲液（1:10）,pH6.8。Giemsa原液：Giemsa粉齐0.5g,甘油（AR）33ml,无水甲醇（AR）33ml。将Giemsa粉末先溶于少量甘油中，在研钵内研磨（30min以上）至看不见颗粒为止将剩余甘油倒入，于56c温箱内保温2h,然后加入甲醇，搅匀后装入棕色瓶中低温保存。四、实验方法.空气干燥的染色体制片，在37c温箱内预处理2〜3h.染色体标本在0.025%胰蛋白酶液内处理40〜80s.在GKN液内漂洗30s.用Giemsa磷酸盐缓冲液染色8〜10min.镜检。五、实验结果每条染色体均显示出各种不同的明暗相间的带纹，同源染色体之间带纹相似，可配对实验五、人类体细胞染色体组型分析核型是将一个细胞内的染色体按照一定的顺序排列起来所构成的图像。 通常是用显微摄

影得到的染色体照片剪贴而成。正常细胞的核型能代表个体的核型。组型是以模式图的方式表示，它是通过对许多细胞染色体的测量取其平均值绘制而成的， 代表了一物种染色体组型的特征。由于染色体是遗传物质单位基因的载体，核型代表了种属的特征。所以组型分析对于探讨人类遗传病的机制和动植物起源，物种间亲缘关系，鉴定远缘杂种等方面都具有重要的意义。、苦验目的了解和掌握人类体细胞染色体分析方法、实验原理人类细胞有丝分裂中期染色体形态典型，便于分析，一般都分析中期分裂相。中期染色体已经纵裂为二个染色单体，但是着丝粒还未分离，所以两条染色单体相连于一着丝粒，着丝粒在标本上为一淡染区。从着丝粒向两端就是染色体的“两臂” ，凡着丝粒不在中央者，必然将染色体分隔成短臂和长臂。根据着丝粒的不同，可将染色体分为中部着丝粒染色体，亚中部着丝粒染色体，亚端部着丝粒染色体，端部着丝粒染色体。在一些亚端部着丝粒染色体中，除去着丝粒以外，有时还能看到一段稍窄的淡染区，叫次缢痕。对任何一个染色体的基本形态学特征来说，很重要的参数有4个。.相对长度，指单个染色体长度与包括X染色体(或Y染色体)在内的单倍染色体总长之比，以百分率(或千分率)表示。100%相对长声 每条染色体长度100%单倍常染色体X或Y的总总长.臂指数：指长臂同短臂的比率，即臂率长臂长度

短臂长度臂率长臂长度

短臂长度按Levan(1964)的标准划分：臂指数在1.0〜1.7之间为中部着丝粒染色体；其臂指数在1.7〜3.0之间这亚中部着丝粒染色体；臂指数在3.0〜7.0之间为亚端部着丝粒染色体；臂指数大于7.0者为端部着丝粒染色体。.着丝粒指数，指短臂占整条染色体长度的比率，它决定着丝粒的相对位置着丝粒指数短臂长度该条染色体长度着丝粒指数短臂长度该条染色体长度100%按Levan(1964)的划分标准，着丝粒指数在50.0〜37.5之间为中部着丝粒染色体，指数在37.5〜25.0之间为亚中部着丝粒染色体，指数在25.0〜12.5之间为亚端部着丝粒染色体,指数在12.5〜0.0之间为端部着丝粒染色体。.染色体臂数，是根据着丝粒的位置来确定，着丝粒位于染色体端部，为端部着丝粒染色体，其臂数可作为一个。当着丝粒位于染色体的中部或亚中部，染色体臂数可计为二个。人类体细胞的正常核型是含有46条染色体，相互构成23对。其中22对是男女所共有,

叫常染色体，有一对为男女所不同的叫性染色体，女性有两条 X染色体，男性有一条X染色体和一条Y染色体，染色体数目为46的细胞叫做二倍体。成熟的生殖细胞，染色体数目由于减数分裂而减少了一半，只有23条染色体，叫做单倍体。A群：包括第粒略偏离中央。B群：包括第C群：包括第根据丹佛（I960）A群：包括第粒略偏离中央。B群：包括第C群：包括第2对的着丝1、2.、3号染色体，易于区别，体积大，有中央着丝粒，第4、52对的着丝6〜12号染色体和X染色体，中等大小，为亚中部着丝粒染色体，彼此间难以区分。第6对的着丝粒染色体靠近中央，X染色体大小介于第6对与第7对之I9对染色体长臂上有一次缢痕，第11对染色体的短臂较长，第12对染色体的短臂较短，这些特点对于鉴别有帮助。D群：包括第13、14、15三对染色体，中等大小，有近端着丝粒，有随体。彼此之不易区分。次缢E群：包括16、17、18三对染色体。中等大小，第16对有中央着丝粒，长臂上有痕，易于区别，第17和18对有亚中部着丝粒彼此不易区分，后者的短臂较短。次缢F群：包括第19、20两对染色体，体积小，有中部着丝粒，彼此不易区分。G群：包括第21、22两对染色体和Y染色体。第21和22对体积小，有近端澡着线粒,有随体，长臂常呈分叉状，彼此不易区分，Y染色体较前两对略大，也有近端部着丝粒,随体，长臂常常彼此平行，根据上述特征可以加以识别。三、实验用品材料：染色体显微照片器材：硬纸板（或其它可贴染色体的纸）、剪刀、银子、胶水、直尺等四、心验方法.将显微镜摄影后放大照片上的一个细胞的全部染色体，分别一条一条剪下。.按上述分类标准排列。.用胶水贴上，测量10个细胞的染色体即可。五、实验结果.根据排列的人类核型鉴别是男性或女性.运用测量的数据，计算出相对长度、臂指数（或着丝粒指数）、染色体臂数。经统计学处理算出标准差（S、D）,或标准误（S、E）。.给出一个典型的染色体的模式图实验六、蚕豆根尖微核检测技术（开放性实验）一、实验目的.了解微核测试原理和毒理遗传学意义。.学习蚕豆根尖的微核测试技术。二、实验原理微核（micronucleus,MCN）是真核生物细胞经各种理化因子作用后引起染色体畸变，在间期细胞中的一种表现形式。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1/3〜1/10之间，染色与主核一样或稍浅。一般认为微核是由无着丝粒的染色体断片或落后染色体，在分裂末期不能进入主核，便形成了主核之外的核块。当子细胞进入下一次分裂间期时，它们便浓缩成主核之外的小核，即微核。用微核试验来评价药物、放射线、有毒物质等对人体细胞或体外培养细胞遗传学损伤仍是一个直观有效可行的方法，在遗传毒理、医学、食品、药物、环境等诸多方面得到了广泛的应用。利用蚕豆根尖作为实验材料进行危害测试，可准确地显示各种处理诱发畸变的效果，并可用于污染程度的监测。三、实验器材和药品青皮蚕豆、显微镜、银子、载玻片、盖玻片、烧杯、Carnoys固定液、盐酸酒精解离液、改良苯酚品红染液。四、实验步骤.浸种催芽：择饱满、均匀的种子，洗净后用蒸储水常规浸种 24〜30h,此期至少换水2次；待种子充分吸胀后，移入铺有干净、双层湿纱布的托盘内催芽，待大部分初生根长至1〜2cm时，按照自行设计的实验方案进行染毒处理。.用被检测液处理根尖：选初生根生长良好的蚕豆6〜8粒，分别放入自行设计的染毒液中进行染毒处理。.根尖细胞恢复培养：处理后的种子用蒸储水（自来水）浸洗3次，每次2〜3min;将处理液洗净后，置于湿纱布上恢复培养 22〜24h;同时均设蒸储水处理为空白对照组。以上温度均为25Co.根尖细胞固定：将恢复后的种子，从根尖顶端切下1〜1.5cm长的幼根，用Carnoys固定液固定20〜24h0固定后的根如不及时制片，可换入70%的酒精溶液中置4c冰箱中保存备用。.酸解：用蒸储水浸洗固定好的幼根3次，每次5min,吸净蒸储水，加入1mol盐酸解离液室温下酸解10〜12min,幼根软化即可。.染色：吸去盐酸，用蒸储水浸没幼根3次，每次1〜2min。最后浸于水中。制片前取出置载玻片上，截下1〜2mm左右长的根尖，滴1〜2滴改良苯酚品红染液染色5〜8min后，加上盖玻片，覆以吸水纸常规压片。五、实验结果在显微镜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。每一处理观察3个根尖，每个根尖数1000个细胞，统计其中含微核的细胞数，然后平均，即为该处理的MCN%,即微核千分率，以此可作一个检测指标。根据你的实验安排列表填出你的实验结果。污染指数（PI）=样品实测MCN%平均值/对照组MCN%平均值污染指数在0〜1.5区间基本没有污染；1.5〜2区间为轻度污染；2〜3.5区间为中度污染；3.5以上为重度污染。六、作业.在蚕豆根尖细胞的微核测试中，为什么要进行恢复培养？.产生微核的根尖细胞在产生前的分裂中期可能出现什么样的中期分裂图象？实验观察中请同时仔细观察每个分裂相细胞。实验七、人体皮纹的遗传分析一、实验原理人体的皮肤由表皮和真皮组成。真皮乳头向表皮突起，构成许多整齐的乳头线称为崎线（ridge）。崎线之间凹陷部分称为沟（furrow）。皮肤表层因皮崎和皮沟走向不同而形成各种图形，称为皮肤纹理（dermatoglyphy）,简称皮纹。皮纹在胚胎发育的第 12〜13周开始，第19周左右形成，其形态终身不变，主要分布于手掌、手指、脚掌、脚趾等部位。国际上公认Galton是现代皮纹学的创始人，他（1892）所撰写的《指纹》一书，具体地提出了弓、箕、斗的指纹构型分类，与目前的分类法十分相似，并提出了指纹的可遗传性。Elderdon(1920)发表《指纹的遗传》，为最早论述指纹遗传的论文。Bonnevie(1924)提出皮纹属于多基因遗传的假说，用指纹的形态指数(formindex)方法研究指纹的亲子关系。皮纹学(dermatoglyphics)一词，是Cummins和Midlo于1926年首先提出的，并最早报道了先天愚型(Down氏综合征)患者的特异性皮纹特征，为皮纹学应用于临床诊断和疾病研究开辟了新途径。皮纹学是研究皮纹的形态特征、发生、遗传变异规律及其应用的学科。目前广泛应用于人类学、遗传学、法医学及临床诊断等领域，我国是世界上公认的指纹术的发源地，是最早应用指纹、掌纹的国家。人体的皮肤纹理属多基因遗传，具有高度的个体特异性。其遗传方式有显性、隐性、中间性、不完全显性、不完全外显率及不同表现度等多种形式。二、实验材料本校各院系学生或某一区域人群。三、实验仪器与试剂.仪器放大镜，量角器，直尺，铅笔，印油(或黑色油墨)，海绵垫，白纸，印图纸，搪瓷盘，镶子等。.试剂亚铁氧化钾，三氯化铁，苗三酮，氨基酸（组氨酸、谷氨酸或精氨酸等均可）等。四、操作程序.皮纹采样方法通常采用直接观察法、油墨法、苗三酮-氨基酸颜色反应法、普鲁士蓝颜色反应法、掌纹捺印盒等，具体操作见附录。苗三酮-氨基酸颜色反应法和普鲁士蓝颜色反应法，操作简便，显色清晰，不易褪色，便于长期保存。且无异味，不污手足，易于受检者接受。.指纹分析对手指端的纹理进行观察，辨别弓形纹、箕形纹、斗形纹3种类型，其各自形态特征见附录图2。.崎纹计数（ridgecount）从箕形纹或斗形纹的中心点到三叉点的中心画一直线，再计算直线经过的崎纹数。因弓形纹没有三叉点，所以计数为0;箕形纹按上述方法计数（附录，图4）;斗形纹因有2个交叉点，需经2次计数，并按较大的数计(附录，图5);双箕斗形纹有2个三叉点和2个中心，崎纹计数时，先将2个三叉点与距它们较近的中心以及2中心点间用直线连接起来，分别记录3条直线上通过的崎纹数目，最后将3个数字相加，得到的数除以2,所得数值就是双箕斗形纹崎纹数目(附录，图5d)。.总指崎数(totalfingerridgecount,TFRC)将左右手10个手指末端靖纹数相加的总和，是表示指端各种纹形比例和大小的指标。总指崎数的绝对增多或减少可为异常，若十指均为弓形纹，其崎纹数为0,则总指靖数也为0。.掌纹分析掌纹皮纹崎线构成多种花纹，其中弓形纹称为非真实花纹，斗形纹和箕形纹称为真实花纹。具体掌纹分析见附录。.a-b崎线数(a-bridgecount,a-bRC)在三叉点a和b之间作一直线，除去起止点计算所经过的崎线数，即得a-bRC值，该值可作单手或双手计算。中国人a-bRC正常值为：男性左手37.4±4.84,右手37.2土5.03;女性左手37.2±5.54,右手37.2±5.63。两手之和明显低于欧美人种。.atd角和t距比测量在手掌近腕处大小鱼际交界的位置存在一个三叉点称为轴三叉或轴三角，常用t表不■（图1a）。t距是t三叉点距远侧腕关节褶线的距离，正常成年人的t距为0.5〜3cm,一般认为中国汉族成人的t距小于2cm。若该三叉点向掌心方向移位，称为t'三叉；若移位到掌心附近，则称为t"三叉。t'和t"常见于三体综合征患者。轴三叉的位置可用atd角表示。atd角指三叉点a和三叉点d分别引一直线连接轴三叉t所形成的夹角。中国正常人群的atd角小于45°,平均41°,用t表示；若atd角在45°~56°之间，用t'表示；若atd角大于56°,则用t"表示。轴三叉位置的另一测量指标为 t距比（percentdistanceofaxialtriradius,tPD）,指t距与手掌长（中指基部的指掌褶线距远侧腕关节褶线的距离 ）的比值，用％表示（图1b）。正常比值t为0〜14%,t'为15%~39%,t"为大于40%o

图1atd角、t距比及其测量.掌褶纹和指褶纹在手掌和手指的屈面各关节弯曲活动的地方可见到明显的皮肤皱褶，称为掌褶纹(palmarflexioncrease)和指褶纹(digitalflexioncrease)。它们虽不属于皮肤纹理，但由于某些染色体病患者的掌褶纹和指褶纹常有特异性改变，故观察分析它们对某些遗传病的诊断有一定参考价值。正常人除拇指仅有1条指褶纹外，其余4指均有2条指褶纹，13三体、18三体、21三体综合征患者小指仅有1条指褶纹。正常人的掌褶纹有3条：远侧横褶纹、近侧横褶纹、大鱼际褶纹，这3条褶纹的分布可出现变异，常见有：通贯手、过渡I型、过渡口型、悉尼手。具体描述见附录。9,足掌纹足掌纹也称跖纹(solepattern),是脚掌面的皮纹，由于足掌面上有较多的三叉点，因而其花纹更为复杂。在人的脚趾、脚掌的皮肤纹理中，拇趾球部的皮纹(hallucalareapattern)研究较多且有使用价值。拇趾球部是人足第一跖骨与拇趾第一趾骨相关连处的膨大区域，此区出现的各种皮崎花纹也可分为弓、箕、斗等，一般按照拇趾球部弓、箕、斗等纹线在胫侧、腓侧以及远侧的走向分为7种类型：远侧箕形纹、胫侧箕形纹、腓侧箕形纹、胫侧弓形纹、腓侧弓形纹、近侧弓形纹、斗形纹。具体描述见附录。五、实验结果与分析.指纹分布的一般规律左右手指纹花样分布有明显不同，左手弓、正箕和反箕的出现率比右手高，斗的出现率则右手比左手高。大多数人群中，弓形纹出现率依次为食指、中指、拇指、小指、环指；正箕出现率依次为小指、中指、食指、拇指、环指；反箕出现率依次为食指、中指、拇指、环指、小指；斗的出现率依次为环指、拇指、食指、中指、小指。男女之间指纹花样出现率大多具有显著的差异，一般男性的斗纹和箕纹的出现率比女性高，而正箕和弓纹的出现率则女性高于男性。.崎纹计数与总指崎数绝大多数人群男性的平均总指崎数大于女性，多数人群右手的总指崎数比左手的多，但每一人群中男女之间和左右手之间平均总指崎数的差异大多不显著。不同手指上崎纹数的多少不同，中国人群中一般以拇指最多，依次为环指、中指、食指、小指，总指崎数在中国各人群中的变动范围为97.20〜171.25条。在世界范围内，波利尼西亚人、日本人、夏威夷人、菲律宾人等太平洋人群的总指崎数较多，而葡萄牙人、波多黎各人、高加索人等大西洋人群的总指崎数较少。.掌纹中各花纹的一般规律Th/I1区的真实花纹中以箕纹出现率最高，在有的人群中可达10%,其他真实花纹出现率一般不超过2.0%。在多数人群中男性的真实花纹出现率高于女性，但差异大多数不显著。而几乎所有人群左手的真实花纹出现率高于右手，并差异显著。小鱼际区的真实花纹出现率以反箕最高，多数人群中女性的真实花纹出现率比男性高，而两手相比，左手的真实花纹出现率比右手高。指间区12、13、I4中，以指间区I4的真实花纹出现率最高，其次是指间区I3,最低为指间区12。多数人群中指间区12、I3的真实花纹出现率男性超过女性，而指间区I4的出现率则女性超过男性。指间区I2、I3的真实花纹出现率右手高于左手，而指间区I4则相反，即左手高于右手。各指间区的真实花纹出现率在性别、 左右侧之间的差异在多数人群中均不显著。.a-b崎线数大多数人群中的平均a-b崎线数男性多于女性，左手的平均a-b崎线数比右手的多，但差异都不显著。.atd角与t距比在人的生长发育时期，atd角的大小随年龄增加而变小，因此对所调查人群的atd角数据分析时，要考虑到年龄因素的影响。绝大多数人群的女性atd角大于男性，且差异大多数具有显著性。左手的atd角一般比右手大，但差异大多不显著。t距比在我国少数民族中多在17.0%以上，变动范围从15.31%（宁夏回族卜20.99%（基诺族）。各种先天性大脑发育不全的遗传性疾病，如先天性愚型、13三体综合征，XO综合征等都有atd角明显增大，均值高达56°〜64°的显著特征。因此，atd角被认为在一定程度上有助于判断人的机敏程度。各项优秀运动员的均值，男子仅在 37°〜39°,女子在39°〜40。。一般对临场应变能力要求高的项目其运动员的atd角比以固定程式比赛项目的小；田径中技巧群（跳高、跳远、跨栏）比跑群和投掷群的atd角小；体操中参加全能项的运动员比仅参加单项运动员的 atd角小。6,掌褶纹在中国正常人群中，通贯手有3%~5%，过渡I型有10%~15%，过渡n型有3%~6%，悉尼手有2%~5%。13三体和18三体综合征患者双手为通贯手出现率比正常人高出10〜30倍。中国人的普通型中女性高于男性，而变异型的出现率男性超过女性。人群中普通型、悉尼手、过渡H型左手的出现率比右手高，通贯手和过渡 I型出现率则右手高于左手，但多数人群中不同性别之间和左右手之间的差异不显著。.拇趾球部的皮纹中国人群拇趾球部的皮纹中真实花纹出现率以远侧箕形纹最高，平均为60.95%;其次是简斗，平均出现率为20.77%;胫侧箕形纹与胫侧弓形纹，其平均出现率分别为7.54%与4.72%,而先天愚型患者胫侧弓形纹高达72%;腓侧箕形纹出现率平均为0.30%,而13三体综合征患者高达42%o.皮纹调查统计与比较

将所调查的人群皮肤纹理填写在表1中，统计分析并写出相关调研报告。表1皮纹调查统计表姓名才性别年龄民族日期编号项巨左右合计指（星止）拇指食指中指环指小指拇指食指中指环指小指皮纹类型崎纹计数总指崎数a-b崎线数atd角t屈4t距比掌褶纹普通通贯过渡过渡悉尼普通通贯过渡过渡悉尼

纹手I型II型手纹手I型II型手指间花纹Th/I1I2I3I4I5Th/I1I2I3I4I5小鱼际花纹小指褶线拇趾球部皮纹其他1_六、思考题.通过皮肤纹理的调查，对指纹、崎纹计数、总指崎数、a-b崎线数、atd角等项目的比较研究，你认为是否存在性别间和左右侧间的差异？.皮肤纹理分析有何遗传学意义？【实验建议】如同一省皮纹遗传分析实验最好能选择一些区域人群,市区县、同一民族等人群或双生如同一省子。有条件的情况下，也可以让学生对自己家庭或家谱中2~3代成员的指纹、掌纹进行比较，分析上下代之间、同胞之间、个体左右侧对称性等方面的皮纹相似性研究，撰写研究性实验报告或论文。附录・、皮纹采样方法.直接观察法直接用肉眼观察被检者的手、足部的皮纹，当场记录所调查的各项目。其优点是直接、快速，应用于群体调查和收集一般性疾病的皮纹资料，但缺点是无法留下标本，不易复查。.油墨法（掌纹捺印盒）这是应用最广泛的一种印纹方法。①印泥（或油墨）倒人盒内海绵垫上，涂抹均匀。②受检者将手（足）按在海绵垫上轻轻按压，使手（足）表面获得均匀的油印。切记不要来回涂抹，油量适中。③取掌纹印用按压法。令受检者把涂有油墨的手伸直展平，手腕稍上翘，使掌指保持自然状态（手指自然分开，不要用力张开），从掌腕褶线开始，先压在白纸上，再从后向前依掌、指顺序逐一放下，操作者从受检者的掌背部适当用力压，特别是腕部、掌心凹陷处和手指基部，然后将指头翘起，再是掌部，最后是掌腕面。切记不要加压过重，手掌与白纸间不能滑动，以免皮纹重叠或模糊不清。④取指纹印用滚动法。将手指由一侧向另一侧轻轻滚动1次，要印出手指两侧的皮纹，切记不要来回滚动，以免指纹重叠。一般在对应的掌纹下方，由左至右依次印取手指的指纹，并现场标注，以免混淆。.苗三酮一氨基酸颜色反应法①配1.5%苗三酮溶液，倒在搪瓷盘中，将印图纸（绘图纸）浸人盘内，立即用镣子取出。晾干备用。注意不能直接与手接触。②任选一种氨基酸（组氨酸、谷氨酸或精氨酸等均可）配成1.5%溶液，倒入盛有海绵块的搪瓷盘中作为印盒。使用时，受检者将手在浸有氨基酸溶液的海绵上轻轻按一下，使药液在手部均匀分布，待手部不湿不干时，捺在已晾干的苗三酮印图纸上。注意纸下应垫一平整且有弹性的物品，约30min即可显现出暗红色的皮纹图形。.普鲁士蓝颜色反应法①配2.5%亚铁氧化钾溶液，将印图纸浸湿，晾干各用。②配2%三氯化铁溶液，制成印盒。③印图方法同上，立刻便显现出蓝色的皮纹图形。二、指纹分析指纹为手指端的纹理，根据指端外侧三叉点（triradius）的有无及其数目，分为弓形纹、箕形纹、斗形纹3种类型（图2）。三叉点为肤纹中有3组不同走向的崎纹汇聚在一处呈Y或人字形者。图2指纹的3种基本类型(1)弓形纹(arch,A):由若干条弓形崎纹平行排列从一侧走向另一侧，途中崎线弓背向上弯曲，形如弓状而得名。其特点是没有构成三叉点，由于弓形崎线隆起程度不同，可将其分为简单弓形纹和帐幕弓形纹。①简单弓形纹(simplearch,As):也称简弓，其皮纹崎线弯曲较平缓，即中间膨隆程度小，呈圆弧状 (图3a)。②帐幕弓形纹(tentedarch,At)：其皮纹崎线中间弯曲较大，呈帐篷状(图3b),简称帐弓。a.简单弓形纹 b.帐幕弓形纹图3指端弓形纹(2)箕形纹(loop,L):俗称簸箕。崎纹从一侧发出后斜向上弯曲，再绕回止于同侧，形似簸箕状，箕头的侧下方有一个三叉点。①尺箕（ulner1oop,Lu）：箕口朝向手的尺侧 （本手小指侧），也称正箕。左手印出的指纹开口向着左方，右手印出的指纹开口向着右方（图4a）。②棱箕（radialloop,Lr）：箕口朝向手的梯侧（本手拇指侧），也称反箕。左手印出的指纹开口向着右方，右手印出的指纹开口向着左方（图4b）。林正箕（左手） h反箕（左4）图4指端箕形纹（3）斗形纹（whorl,W）:其最大特点是纹形两侧有2~3个三叉点，依崎纹走向可分为：①环形纹（circularwhorl,Wc）:崎纹从腹中心开始，大环套小环，层层互不相连，崎线呈同心圆状，其两侧各有一个三叉点（图5a）。②螺形纹（spiralwhorl,Ws）:崎纹从腹中心开始，呈螺旋状或旋涡状，向外旋转延长，在其两侧各有一个三叉点（图5b）。③囊形纹(pocketwhorl,Wp)：崎线呈囊袋状或椭圆形结构向外延伸，其两侧下方各有一个三叉点(图5c)。④双箕斗形纹(doubleloopwhorl,Wdl)：指两个箕形纹从不同方向交织而成的一种纹，包括：绞形斗纹和偏形斗纹。