五、实验步骤
1. 果蝇的饲养与观察; 2. 收集处女蝇;
3. 杂交;按正、反交组合,把已经麻醉的红眼♀、白眼♂和红眼♂、白眼♀分别放入不同瓶内进行杂交,贴上标签。标签形式如下:
6~7 d后,见到有F1幼虫出现,即除去亲本果蝇,注意:一定要清除干净!
4. 再过3~4 d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? 5. 所出现的F1♀、♂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。
6. 培养6~7 d后去掉F1代亲本果蝇。
7. 再过3~4 d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 8. 每隔1~2 d统计一次,累积6~7 d的数据。一般要求不少于250只。
A组合 ++3 wY 日期 姓名 A组合 ww 3+Y 日期 姓名 六、实验报告
F1 A组合:正交♀++3wY♂ 观察结果 统计日期 观察结果 统计日期 观察结果 统计日期 合计 百分比 红眼♂(+) 6
各类果蝇的数目 红眼♂(+) 各类果蝇的数目 白眼♀(w) 各类果蝇数目 白眼♂(w) 红眼♀(+) 白眼♀(w) 红眼♂(+) 白眼♀(w) B组合:反交♀ww3+Y♂ F2 A组合:正交♀++3wY♂
B组合:反交♀ww3+Y♂ 观察结果 统计日期 合计 百分比 红眼♂(+) 各类果蝇数目 白眼♂(w) 红眼♀(+) 白眼♀(w) X2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,均为噻嗪类染料,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噻嗪分子与DNA的结合,在此基础上结合一个曙红分子;形成2:1噻嗪-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噻嗪-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)则为含巯基的还原态蛋白质,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α-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
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能上相对活跃,包装它们的蛋白质也较疏松,构象上类似β-折叠结构,经处理后二硫键断裂,还原为巯基,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。
三、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)℃、水浴锅(30±0.5)℃、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。 试剂:
1. GKN液:葡萄糖1 g、KCl 0.4 g、NaCl 8 g、NaHCO3 0.35 g,用蒸馏水稀释至1000ml。 2. Versene液:EDTA22Na(乙二胺四乙酸二钠)0.2g、NaCl 8g、KH2PO4 0.2g、KCl 0.2g、Na2HPO422H2O 1.55g(或Na2HPO4212H2O 3.1g),加蒸馏水稀释至1000ml。
3. 胰蛋白酶液:25 mg胰蛋白酶(trysin),先用50 ml GKN液溶解,并加0.2g NaHCO3,
待完全溶解后再加50 ml Versene液,混匀。
4. Giemsa染液:Giemsa原液和磷酸盐缓冲液(1:10),pH6.8。
Giemsa原液:Giemsa粉剂0.5 g,甘油(AR)33 ml,无水甲醇(AR)33 ml。将Giemsa粉末先溶于少量甘油中,在研钵内研磨(30 min以上)至看不见颗粒为止,再将剩余甘油倒入,于56℃温箱内保温2 h,然后加入甲醇,搅匀后装入棕色瓶中低温保存。
四、实验方法
1. 空气干燥的染色体制片,在37℃温箱内预处理 2~3 h 2. 染色体标本在0.025% 胰蛋白酶液内处理40~80 s 3. 在GKN液内漂洗 30 s
4. 用Giemsa磷酸盐缓冲液染色 8~10 min 5. 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
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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。
一、实验目的
了解和掌握人类体细胞染色体分析方法
二、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。
1. 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。
每条染色体长度相对长度??100% 单倍常染色体?X或Y的总总长2. 臂指数:指长臂同短臂的比率,即
长臂长度臂率? 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。
3. 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。
短臂长度 着丝粒指数 ??100%该条染色体长度
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。
4. 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
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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。
根据丹佛(1960)、伦敦(1963)和芝加哥(1966)会议提出的标准,按照染色体的长度依次减少和着丝粒的位置以及其它特征,可把人类体细胞染色体分为七群:
A群:包括第1、2.、3号染色体,易于区别,体积大,有中央着丝粒,第2对的着丝粒略偏离中央。
B群:包括第4、5两对染色体,体积大,有亚中部着丝粒,彼此不易区分。
C群:包括第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对之间,第9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。彼此之间不易区分。
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,长臂上有次缢痕,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。
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,无随体,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、镊子、胶水、直尺等
四、实验方法
1. 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。 2. 按上述分类标准排列。
3. 用胶水贴上,测量10个细胞的染色体即可。
五、实验结果
1. 根据排列的人类核型鉴别是男性或女性
2. 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)。
3. 给出一个典型的染色体的模式图
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