气体量，它是肺活量同余气量之和。肺活量则是潮气量、补呼气量和补吸气量的总和。测定肺活量需用肺活量计，测定方法如下：
（1）校正肺活量计。测前筒内装水，调整指标到“0”位，吹嘴用70％乙醇消毒。（2）测定潮气量。受试者平静吸气后，捏住鼻子，向肺活量计内呼气，指针的读数，即为潮气量。（3）测定补呼气量。受试者平静呼气后，捏住鼻子，向肺活量计作最大呼气，指针的读数，即为补呼气量。（4）测定补吸气量，先让肺活量计内气体排出，提高浮筒，使筒内存3000mL新鲜空气。受试者平静吸气后，对准吹嘴作最大量吸气。肺活量计减少的气量即为补吸气量。（5）测定肺活量。将肺活量计内的气体排空，指针到“0”位，受试者尽量吸气，迅速捏鼻，向肺活量计吹嘴作最大限度呼气。指针的读数，即为肺活量。一般要求测三次，取其中最大值作为受测者的肺活量。
2．人体呼出气体中含较多CO2的测定方法
根据石灰水遇CO2生成乳白色CaCO3沉淀的原理，可进行CO2含量的测定，其方法如下：
（1）取甲、乙两个试管，向各管内注入10mL～15mL澄清的石灰水。（2）在甲试管内插进一根玻璃管或麦管，露出一端用70％乙醇消毒。然后作深呼吸后，立即用玻璃管向试管中尽量呼气，可以观察到呼出气体遇到石灰水后，变成浑浊状的现象。（3）用橡皮球朝乙试管内的石灰水打气，可观察到石灰水依旧澄清，不发生变化。
【解题指导】
例1 螽斯的解剖观察
（1）剖开体壁，显示血管：A．按观察要求，正确地剖开体壁；B．将有血管的体壁粘贴于指定的框内并以1枚指针的尖端指向血管。
（2）制作装片，示气管系统与生殖腺的关系：
A．制作水封装片；B．在低倍镜下以指针指出能显示气管系统与生殖腺关系的部位；C．用高倍镜观察生殖腺处气管系统的分布特点，并画出气管系统与生殖腺关系显微结构图。
（3）指出螽斯的排泄器官：在另1枚指针上写出其排泄器官的名称，并以其尖端指出该器官。
（4）完整地取出螽斯的舌，粘贴在指定的纸上。
（5）将螽斯的发声器官按发声位置完整地粘贴在指定的纸上。 （6）写出你所解剖的螽斯的性别为 性。
析 螽斯是直翅目的一种昆虫。它是开管式循环，血管和心脏只在背侧的体壁上。其发声器官为前肢。雌性螽斯在尾部有很长的产卵器。
例2 解剖无脊椎动物与脊椎动物不同，一般先从解剖 开始，因为 。解剖后进行观察时应有一定顺序。例如：蛔虫的观察顺序是 ；蚯蚓的观察顺序是 ；蝗虫的观察顺序是 。
析 无脊椎动物的解剖一般从背面开始，因为无脊椎动物的神经索在腹面，消化道也靠近腹面，如果从腹面开始解剖很容易损坏内部的一些重要结构。解剖后，应根据不同的动物，按相应的顺序来观察。蛔虫的观察顺序是消化系统→生殖系统→排泄系统；蚯蚓的观察顺序是体腔→消化系统→循环系统→生殖系统→神经系统→排泄系统；蝗虫
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的观察顺序是循环系统→呼吸系统→生殖系统→消化系统。
例3 在实验台上放置有：分装于三只烧杯中的水蚤、冰块、酒精灯、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、坐标纸、显微镜、温度计、秒表、0.5mm的头发数根。请在显微镜下观察水蚤在常温、低温和高温下心搏速率的变化情况，并回答下列实验问题：
（1）制表记录水蚤心跳的次数。
（2）在观察水蚤时能否看到它的血液流动？
（3）用曲线表示水蚤心搏速率随温度的变化而发生的变化，并说明原因。
析 （1）观察水蚤心博速率的方法：将三只装有水蚤的烧杯分别处理，低温处理用冰块降温至低于常温5℃～10℃，高温处理用酒精灯加温至高于常温5℃～10℃，用温度计分别测出每只烧杯的具体温度。然后用吸管吸取烧杯中的水蚤一只，连同少许水放在载玻片中央，用镊子夹取头发4根，分散置于水滴内，将水蚤圈在头发中，立即盖上盖玻片，在显微镜（低倍镜）下观察水蚤的心脏（水蚤背部的圆形囊）跳动，用秒表计时，观察计数水蚤的心搏次数，以15s为一单位，观察多次取其平均值，并作好记录。在观察高温和低温处理下水蚤的心搏情况，要在1min内操作完毕。（2）因水蚤血液无色，所以不能看到血液的流动。（3）水蚤的心搏随温度降低而变慢，随温度的升高而加快。这是因为温度的变化使细胞内生理活动减弱或加快，对氧的消耗减少或增加的缘故。
【巩固练习】
19．解剖胡蜂成虫：（1）制作一气管装片。（2）绘出胡蜂消化系统图，并注明各部分结构名称。（3）回答是否看到胃盲囊。
（提供用具：蜡盘、解剖器具、放大镜、显微镜、载玻片、大头针）
20．将所供应的白鼠解剖，以展示泌尿生殖系统的其中一面（左面或右面）。绘图显示所完成的解剖，并加以标记。将解剖恰当地展示，以供评审。（注：不需解剖供应血液部分）
21．通过测量，某人心脏的心房收缩期为3/32s，心房舒张期为2/32，心室收缩期为9/32，心室舒张期为15/32，每搏输出量60mL，试求：
（1）该人的心率为 。
（2）把一种对人无害，但不能透出血管的试剂9mg由静脉一次注入该人体内，在安静情况下，一定时间以后，抽取血样检查，发现该试剂浓度已稳定在2mg/L，则该人全部循环血量通过心脏一次的时间为 s。
22．某同学在做脊蛙反射实验时，不同只的蛙采用下列不同处理：
（1）第一次将蛙脚趾浸到1％的硫酸中，很快看到有缩腿现象；立即用水冲洗，接着第二次再将蛙脚趾浸到1％的硫酸中；（2）第一次将蛙脚趾浸到1％的硫酸中，没有缩腿现象；（3）第一次将蛙脚趾浸到1％的硫酸中，看到缩腿后，第二次又浸到1％的硫酸中；（4）第一次将蛙脚趾浸到浓硫酸中，很快看到缩腿现象，接着第二次将蛙脚趾浸到1％的硫酸中。
观察到的结果分别是：处理（1） ；处理（2） ；处理（3） ；处理（4） 。
原理分析：（2）的处理，最可能是 ；（3）的处理表现出对硫酸刺激产生 性；（4）的处理是 。
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第六节 遗传分析技术
【知识概要】
一、孟德尔性状的遗传分析技术 1．果蝇的单因子实验方法
选取具有一对相对性状的果蝇（长翅与残翅或灰身与黑身）进行杂交和测交，观察杂种后代相对性状的遗传表现，从而验证孟德尔分离规律。
（1）实验用具及材料 培养瓶（带培养基和棉塞）、麻醉瓶、放大镜、毛笔或解剖针、白瓷板（或白纸）、标签纸、乙酸及记录本等。杂交亲本：纯系野生型长翅果蝇（父本）及残翅果蝇（母本）。
（2）实验步骤 ①繁殖杂交亲本。分别在培养瓶中繁殖纯系果蝇亲本的后代。果蝇杂交实验需用雌性处女蝇交配。因此在杂交实验前一天晚上8时以后，将已孵化出的母本果蝇从培养瓶中移出，第二天早上8时收集到的雌蝇均为处女蝇，可作杂交亲本。②选亲杂交。用麻醉瓶麻醉刚孵化出的母体幼蝇，在白瓷板上，用放大镜挑取处女蝇，移入新的培养瓶内；再以同法引入父本雄蝇。在一个培养瓶内共移入3对虫体。引入后在瓶上贴上标签，注明杂交组合和杂交日期，放在温暖（25℃）处培养。③移去亲本。杂交后5～7天，亲本已杂交产卵。在杂种幼虫化蛹羽化前，移去亲本，以免跟F1成虫混杂。④观察杂种一代（F1）。培养瓶中羽化出的果蝇是子一代（F1），先把F1倾入麻醉瓶中麻醉，在白瓷板上观察，统计后记录不同性状的表现及个体数。这时会发现F1全是正常翅（长翅）。 ⑤培养杂种二代（F2）。在白瓷板上选择麻醉的3对F1果蝇，移到新的培养瓶中，让它们自交。另选择3个F1处女蝇和隐性系代（残翅）雄蝇移到培养瓶中进行回交，放在温暖处培养。待自交瓶内F2果蝇羽化成虫后，统计和记录不同性状的表现及个体数，计算长翅和残翅的比例应接近3︰1。用相同方法，再计算回交瓶内的后代，两种性状表现型的比例接近1︰1。由此，证明长翅和残翅的遗传符合基因的分离规律。
2．性状分离比的模拟实验方法
孟德尔的遗传规律符合概率的基本原理。通过人工模拟形成配子时等位基因的分离，以及受精时雌雄配子的随机结合过程，便可验证基因的分离规律，实验方法如下：
（1）材料用具：小塑料桶（或布袋）1个；4种颜色的小球各10个。（2）方法步骤：①取两种色彩的球代表雌配子，分别标上字母D和d，表示携带的基因符号；另取两种色彩的球代表雄配子，也分别标上基因符号D和d。②将代表雌配子的两种彩球各10个放入小桶（或布袋）中，摇动小桶，使桶内小球充分混合，然后从桶中随机抓取1个小球，记下这个小球的字母，重复做50～100次，统计出D或d小球出现的数量。然后按同样方法，统计雄配子的两种彩球出现D或d小球的数量。通过计算便可以说明等位基因在雌雄配子中分离的几率是多少。③将4种色彩的球各10个都放入小桶内，让他们充分混合后，然后从桶内随机抓取2个小球，每次记下这两个小球的字母，重复做50～100次，统计出现DD、Dd、dd小球的数量。通过计算便可说明受精时雌雄配子的随机结合后不同基因型杂种出现的几率。
二、数量性状的遗传分析技术
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数量性状大都由许多基因支配，容易受环境的影响，所以它们的表现型呈连续分布。在这种情况下，应用统计遗传学方法进行分析。现以玉米果穗长度的遗传实例说明数量性状的统计分析方法。（l）杂交亲本：P1为短穗亲本；P2为长穗亲本。（2）P1×P2→杂种后代F1的果穗长度（cm），分别求出平均穗长（X）、标准差（Sx）和标准差的机误（S．E）。标准差的机误计算公式：
通过分析可以看出，玉米果穗的数量性状，F1介于两亲本的中间，F2的平均长度与 F1相近，但变异较大。（3）利用P1、P2、F1、F2世代群体所测数值可以进行控制数量性状基因数目的估计：
式中：n为最低基因对数；XP1为
P1的平均值；XP2为
P2的平均值；S2F2为F2的
标准差的平方（方差）；S2F1为F1的标准差的平方（方差）。
三、符合度的测定方法
卡方（X2）测验是使研究工作者能用来确定实验所得的一组数值与一定的理论期待值之间的符合程度的统计方法。卡方测验的公式为：
式中：O是实测值；e是理论值，
?是总和的符号，是许多上述的比值的总和。
从以上公式表明，所谓X2值即是平均偏差的总和。从公式中可看出这样的关系：（1）实际值偏离理论值越大，产值也愈大，产值（误差概率值）就越小，说明由于偶然误差造成的既定差异可能性越小。（2）实验值偏离理论值越小，X2也越小，P值则大，说明偶然误差造成既定差异的可能性就大。在统计学中，产值常以5％（0.05）为标准，P＞ 0.05说明“差异不显著”，P＜0.05说明“差异显著”，如果P＜0.01说明“差异极显著”。
2
有了X值和自由度（用df表示，df＝k－1，k为类型数），就可以通过下表查出P值，确定实验结果是否与理论预期值相符合。
不同X2值和不同自由度的P值
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【解题指导】
例1 3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇，还有1支试管内装有白眼果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别并写出上述3支试管内果蝇的基因型（显性基因用B表示）。
析 先选择第二性征鉴别4支试管内果蝇的性别。若为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为XBY；再用白眼雄性果蝇分别与另2管的红眼雌蝇交配；若后代中出现性状分离，则该管中果蝇的基因型为XBXb；若后代中不出现性状分离，则该管中果蝇的基因型为XBXB。
例2 在番茄中真实遗传的紫茎、缺刻叶植株（AACC）与真实遗传的绿茎、马铃薯叶植株（aacc）杂交，F2结果如下： 紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶 绿茎马铃薯叶 247 90 83 34 （1）在总共454株F2中，计算4种表型的预期数。 （2）进行X2测验。
（3）问这两基因是否是自由组合的？
析 （1）按基因的自由组合规律，两对相对性状条本杂交，F2的4种表型分离比应为9︰3︰3︰1，这样4种表型的预期数应为256︰85︰85︰28。（2）按X＝
2
（O?e）?2e＝54.6计算，自由度为3（df＝4－1＝3）， 查P值表，P＜0.01，差异极显著。（3）这两对基因遗传符合自由组合规律。
例3 在两种果穗大小不同的玉米杂交实验中，获得以下实验结果。请回答：
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