《遗传学实验》
序号 实验项目名称 学时实验 分配 类型 3 3 3 6 3 3 6 3 3 3 验证 验证 验证 综合 验证 验证 验证 验证 验证 验证 1 植物细胞的有丝分裂 2 减数分裂 3 普通果蝇的生活史及形态特征观察 4 果蝇杂交 5 果蝇唾腺染色体的制备与观察 6 染色体组型分析 7 粗糙链孢霉的杂交 8 植物多倍体的诱发及鉴定 9 植物基因组DNA提取-CTAB法 10 DNA的孚尔根反应
实验一 植物细胞的有丝分裂
一. 实验目的：
1. 学习并掌握植物染色体制片方法；
2. 观察植物细胞有丝分裂过程及各时期染色体的特征。 二. 实验原理：
植物体生长旺盛的分生组织，如根尖、茎尖、幼叶等，都在进行着有丝分裂。经过取材、固定、解离、染色和压片等处理过程，将细胞分散在装片中，在显微镜下就可看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。
同时，通过处理可使染色体缩短变粗，易于分散，便于进行观察研究。另外，通过对组织细胞进行酸性水解或酶处理，可以分解细胞之间的果胶层，并使细胞壁软化。这样，细胞容易彼此散开，有利于染色和压片。
三. 实验材料： 洋葱2n=16
四. 实验步骤：（六大步骤） 1. 取材：
洋葱刮去老根，放在小烧杯上，加水至刚与根部接触为止，室内培养生根。
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待长至1-2cm左右时，将其幼嫩的根剪下，长度约1cm。
取材的时间最好在洋葱根尖分裂最旺盛的时期，一般在上午8：00—10：00前后。
2. 固定：
将剪下的根尖放入卡诺固定液（酒精：冰醋酸 = 3:1）中固定3—24小时。然后放入95%乙醇中处理0.5小时 ，最后放入70%乙醇中置冰箱中保存。保存1-2年都没问题。
固定的目的：迅速杀死细胞；使细胞结构能保持活体状态；便于染色。 3. 解离：
60℃下，用1M HCL处理根尖6-8分钟，解离完后要用清水漂洗3遍。 解离目的：（1）HCL可以细胞壁中及胞间的蛋白质变性，使细胞壁解体，进而使细胞软化、便于细胞分散开来。（2）用盐酸除去未被固定的蛋白质。
解离是根尖染色体制片的关键步骤。解离时间与温度、材料有关，温度越高，需要解离的时间就越短，如洋葱在20℃下解离时需要20分钟，在60℃下需要6-8分钟。解离时间不宜过长或过短，过短则达不到完全解离的目的，将来细胞就不能很好地分散，过长则会破坏细胞结构与染色体。
解离完后用清水漂洗主要是为了清洗掉HCL，以免其影响后面的染色，因染色液是碱性的。
4. 染色：
将根尖最前端的分生区剪下，约2mm左右，放到干净的载玻片上，滴1-2滴改良苯酚染液，染色8-10分钟。
注意：染色时间过短，染色体颜色太浅；过长，则背景颜色深。 5. 压片：
盖片——烤片——敲片——压片
烤片是为了使染色体更舒展，使多余的染液蒸发。敲片是为了使细胞散开。 注意：（1）不要有气泡；（2）不要把盖玻片敲碎。（3）要用劲压片，尽量使其处于同一平面，不要有层叠感。
6. 镜检：在显微镜下观察，找出处于分裂相的细胞，并绘出细胞染色体图，指明具体的分裂时期。
【注意】 需要大家熟悉各个分裂时期的染色体特点（参考《遗传学》课本）。
实验二 减数分裂
一. 实验目的：
1. 学习植物减数分裂染色体制片技术；
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2. 观察植物减数分裂过程中各个时期的染色体动态变化。 二. 实验原理：
减数分裂（meiosis）是在配子形成过程中发生的一种特殊的细胞分裂形式。其特点是：细胞连续进行两次分裂，而染色体只在减数分裂第一次分裂前复制一次，形成的性细胞只含有体细胞染色体数的一半。
减数分裂包括两次分裂，包括如下几个时期：前间期、前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ、中间期、前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ。
三. 实验材料： 大葱2n=16 大蒜2n=16 四. 实验步骤： 1. 取材：
取处于减数分裂时期的大葱花，当大葱花比较饱满的时，摘取大葱花，把总包膜撕开，待固定。
2. 固定：
卡诺固定液固定3-24小时——95%乙醇30分钟——70%乙醇长期保存 3. 染色：
取一花序——清洗——取3-5个花蕾——剥出花药——用刀切开——加1-2滴染液——用镊子反复挤压花药——取残渣——染色5分钟
注意：
取合适的花蕾是本实验的一个关键步骤。取得花序过大，往往减数分裂已经完成，已经形成了成熟的花粉，观察不到分裂相；取得花序过小，往往减数分裂尚未开始，细胞大多处于间期。因此要取大小合适的花序。
在同一个花序上，相同部位的花蕾的减数分裂往往具有同步性，处于同一时期。为了在同一张片子上能看到多个分裂相，应取不同部位的花蕾。
一般花序上部的花蕾发育的早，下部的花蕾发育的相对较晚。
取花蕾的原则：（1）选择合适大小的花序；（2）尽量在花序上取不同部位的花蕾；（3）尽量在不同的花序上取花蕾。
4. 压片：
盖片——烤片——（敲片）——压片
5. 镜检：在显微镜下观察，找出处于分裂相的细胞，并绘出细胞染色体图，指明具体的分裂时期。
【重点与难点】
（1）取花蕾既是重点又是难点。
（2）辨别细胞处于减数分裂的哪个时期也是一个难点与重点。一定要好好
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熟悉《遗传学》教材上有关减数分裂各个时期上的特点。并将其一一写出来。
实验三 普通果蝇的生活史及形态特征观察
一. 实验目的：
1. 了解果蝇，认识果蝇，了解果蝇在遗传学研究中的作用； 2. 了解果蝇的生活史与形态特征。 3. 掌握果蝇的雌雄鉴别方法。 4. 掌握果蝇的饲养及相关实验方法。 二. 实验原理：
1. 果蝇的分类地位：果蝇属于昆虫纲，双翅目，果蝇属 2. 果蝇自以为遗传实验材料的优点：
（1）饲养方便；（2）繁殖快，后代多；（3）突变类型多；（4）染色体条数少；（5）果蝇唾腺染色体大，属于巨大染色体。
三. 实验材料： 果蝇
四. 实验内容和方法步骤： 1. 生活史观察：
果蝇生活史包括卵、幼虫、蛹、成虫四个发育阶段。果蝇以酵母为食。 果蝇生活周期的长短与培养温度直接相关，30℃以上引起果蝇不育和死亡，低温则使其生活周期延长，如10℃左右时，生活周期长达约57天。果蝇生长的最适温度为20～25℃。20℃左右时，整个生活周期约需15天，各发育阶段所需时间如下：
卵 ——幼虫—— 蛹——成虫
（1）卵：很小，大约0.5mm左右，一般卵产到了培养基上，小白点，很难看清楚。
（2）幼虫：幼虫要经历三个阶段：一龄幼虫、二龄幼虫、三龄幼虫。刚刚从卵中孵化出来的是一龄幼虫，经过两次蜕皮后从一龄幼虫逐渐发育到三龄幼虫。三龄幼虫为最大的幼虫，爬到了瓶壁上，不再进食，即将转化为蛹。
（3）蛹：果蝇三龄幼虫变态为蛹。
（4）成虫：从蛹中可以羽化出成虫。成虫果蝇有翅膀，可以交配产卵。但刚刚羽化出来的雌果蝇在12h之内不能交配，不能产卵。
2. 果蝇麻醉操作方法：
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（1）制备麻醉瓶：带橡胶塞的玻璃瓶，无培养基，折叠的滤纸条 （2）引出果蝇：将若干果蝇转移到空的麻醉瓶中
（3）麻醉：将1-2滴乙醚滴到折叠好的滤纸条上，马上放入麻醉瓶中，盖上橡胶塞；麻醉1-3分钟。
麻醉后，马上将果蝇倒到小瓷板板中，用于观察。可通过放大镜观察或在解剖镜下观察。要用毛笔轻轻拨动果蝇，不能用镊子去夹，以免将果蝇弄死。
麻醉的要求：不能让果蝇因麻醉过度而死去，同时也不能因麻醉过轻而很快飞跑。
因此，麻醉的时间要合适。这是果蝇麻醉的关键。合适的时间要自己摸索掌握。一般情况下，当果蝇从瓶壁上因麻醉而掉到瓶底后，再麻醉0.5-1.0分钟就差不多了。
3. 果蝇雌雄鉴别：
果蝇雌雄鉴别是本实验很重要的技术环节。
表 果蝇成虫雌雄特征比较表
体 型 腹 部 第一对足
雌果蝇 大 末端尖
背面：5条黑纹， 腹面：6个腹片、无黑斑
跗节基部无性梳
雄果蝇 小 末端钝
背面：3条黑纹 腹面：4个腹片，有黑斑
跗节基部有黑色鬃毛状“性梳”
可借助放大镜与解剖镜来观察。
技术要点：腹部有无黑点是最快与最有效的辨别方法。如不能通过黑点来区分时，可以参考其横纹的条数或有无性梳来鉴别。
4. 果蝇常见类型： 野生型：灰体，长翅，红眼 黑檀体：黑体，残翅，红眼 白眼：灰体，长翅，白眼
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