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1、目 录前 言1实验一 果蝇的性状观察和性别鉴定2实验二 果蝇唾腺染色体标本的制备与观察3实验三 果蝇的单因子实验5实验四 果蝇的伴性遗传7实验五 果蝇的三点测交实验9实验六 减数分裂的制片与观察11实验七 去壁低渗法制备植物染色体标本15实验八 染色体核型分析18实验九 植物多倍体的人工诱导和鉴定20实验十 小鼠骨髓细胞染色体标本制作与观察22实验十一 染色体的分带实验24实验十二 诱变物质的微核检测试验26实验十三 粗糙链孢霉的杂交27实验十四 太原市污水对大麦根尖遗传损伤的研究30前 言遗传学实验是生物科学专业的一门专业基础课程，是一门独立的实验课程，同时也是为了配合遗传学的教学而开设的一
2、门实验课程,本课程由验证性、综合性、设计性等多层次实验内容构成，目的在于巩固和加深学生对遗传学知识的理解、验证遗传学理论、并初步掌握遗传学研究所必需的基本实验技术。在此基础上，进行一定比例的综合性、设计性实验，将实验理论和实验技能融为一体，从而培养学生的基本实验思想、实验方法、实验技能和综合应用能力。本课程的任务是从个体、细胞、分子三个水平揭示遗传学的基本现象与规律，培养学生牢固掌握经典遗传学研究方法与技术，并初步掌握现代遗传学实验操作技能，熟悉遗传学分析方法，同时要求学生初步具备进行遗传学创新性研究的基本能力与素质。实验一 果蝇的性状观察和性别鉴定一、实验目的了解果蝇的生活史，识别雌雄果蝇，
3、观察常见的几种突变型。二、实验原理 果蝇为完全变态发育的双翅目昆虫，具有生活史短、突变型多、染色体数目少（2n=8）、繁殖率高、饲养简便等特点，是遗传学研究的好材料。果蝇的性染色体属于XY型（雌蝇为XX，雄蝇为XY）。雌雄果蝇的主要形态特征性状雌蝇雄蝇体型较大较小腹部末端宽厚，成卵圆形，末端稍尖窄小，呈柱状，末端钝圆腹背黑色环纹5条宽窄相近3条，上部两条窄，最后一条宽，呈一明显黑斑腹片数64性梳无有（位于前足附节上）形似小梳外生殖器阴道板、肛上板，色浅生殖弧、肛上板及阳具等，色深野生型和几种突变型的鉴别性状野生型白眼残翅三隐眼色红白红白翅型长长残小刚毛直直直焦三、实验用品1、材料：果蝇（野生型
4、 白眼 残翅 三隐）。2、用具：毛笔、麻醉瓶、白纸、乙醚。四、实验步骤1、将果蝇培养瓶与麻醉瓶瓶口对接，培养瓶在下，麻醉瓶在上，双手遮住培养瓶，利用果蝇的趋光性将果蝇引入麻醉瓶；或培养瓶在上，轻拍瓶壁将果蝇震入麻醉瓶。然后在麻醉瓶的小口棉塞滴加12滴乙醚，待麻醉后倒在白纸上观察。如乙醚滴加过量，果蝇翅膀外展死亡。2、观察：将果蝇置于解剖镜下观察，观察过程中若果蝇醒来，用麻醉瓶或培养皿扣住果蝇，塞入滴有乙醚的棉花使其麻醉。五、作业1、简述果蝇的生活史和饲养方法。2、果蝇作为一种遗传学模式动物具有哪些优点。实验二 果蝇唾腺染色体标本的制备与观察一、实验目的1、练习分离果蝇幼虫唾腺的技术，学习唾腺染
5、色体的制片方法。2、观察果蝇唾腺巨大染色体的结构特点。3、了解果蝇唾腺染色体在遗传学研究中的意义。二、实验原理 本世纪初，D. Kostoff用压片法首先在D. melanogaster 果蝇幼虫的唾液腺细胞核中发现了特别巨大的染色体唾液腺染色体（salivary gland chromosome）。事实上，双翅目昆虫（如摇蚊、果蝇等）的幼虫期都具有很大的唾腺细胞，其中的染色体就是巨大的唾液腺染色体。这些巨大的唾液腺染色体具有许多重要特征，为遗传学研究的许多方面，如染色体结构、化学组成、基因差别表达等提供了独特的研究材料。 双翅目昆虫的整个消化道细胞发育到一定阶段之后就不再进行有丝分裂，而停止
6、在分裂间期。但随着幼虫整体器官以及这些细胞本身体积的增大，细胞核中的染色体，尤其是唾液腺染色体仍不断地进行自我复制而不分开，经过许多次的复制形成约10004000拷贝的染色体丝，合起来达5mm宽，400mm长，比普通中期相染色体大得多（约100150倍），所以又称为多线染色体（polytene chromosome）和巨大染色体（giant chromosome）。 唾液腺染色体形成的最初，其同源染色体即处于紧密配对状态，这种状态称为“体细胞联会”。在以后不断的复制中仍不分开，由此成千上万条核蛋白纤维丝合在一起，紧密盘绕。所以配对的染色体只呈现单倍数。黑腹果蝇的染色体数为2n=24，其中第II
7、、第III染色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（图1）。而唾液腺染色体形成时，染色体着丝粒和近着丝粒的异染色质区聚于一起形成一染色中心（chromocenter），所以在光学显微镜下可见从染色体中心处伸出6条配对的染色体臂，其5条为长臂，1条为紧靠染色中心的很短的臂（图2, 图3）。 由于唾腺细胞在果蝇幼虫时期一直处于细胞分裂的间期状态，所以每条核蛋白纤维丝都处于伸展状态，因而不同于一般有丝分裂中期高度螺旋化的染色体。唾腺染色体经染色后，呈现深浅不同，疏密各异的横纹（band）。这些横纹的数目、位置、宽窄及排列顺序都具有种的特异性。研究认为这些横纹与染色体的
8、基因是有一定关系，而一旦染色体上发生了缺失，重复，倒位，易位等，也可较容易地在唾腺染色体上观察识别出来。可见唾腺染色体技术是遗传学研究中一项基本的技术。三、实验用品1、材料：野生型或任何突变性果蝇的三龄幼虫。 2、药品：0.7%生理盐水 1mol/L HCl 改良石炭酸品红染液。 3、用具：显微镜 解剖针 吸水纸 载玻片 盖玻片。 四、实验步骤1、选材：取培养好的充分发育的幼虫，通常取爬到瓶壁上即将化蛹的大幼虫即是三龄幼虫。 2、唾腺剖取：在载玻片上滴一滴 0.7 NaCl溶液幼虫放在其中。两手各持一解剖针，左手针压在虫体后段1/3处，不使移动，右手针压住虫体的头部（有一黑色口器），用力右拉，
9、头部扯离，唾腺随之拉出，（可见一对微白，半透明的长形小囊，即为唾腺），其侧面常带有少量泡沫状、颜色稍深的脂肪体，注意区别，并用解剖针将其拨离。如唾腺未被拉出，可用针自虫体前 1/3处轻轻向前挤压，可将其挤出。（图4）3. 解离：用滤纸吸取多余盐水，再唾腺上 滴一滴 1NHCl ，解离2-3分钟，用蒸馏水洗净，然后让唾腺在蒸馏水中吸涨10-15分钟。4、染色：将水吸干后滴上几滴改良苯酚品红于唾腺上，染色10分钟（及时补充液）。5、压片：盖上盖玻片, 左手指按压住, 同时用右手大拇指指肚稍用力摁压盖玻片,然后用铅笔头轻敲盖片，最后用吸水纸吸尽多余染液，使唾腺细胞核破裂,核中的染色体舒展开来。 6、
10、观察：将压好的玻片标本放在低倍镜下观察,找到清楚的染色体物像后,将观察目标移到视野中心,再用高倍镜观察。 五、绘图绘制所观察的分散较好的果蝇唾腺染色体图像。六、思考题1、果蝇唾腺巨大染色体有哪些形态特点？图1 果蝇唾腺染色体核型图 图2 果蝇唾腺染色体模式图图3 果蝇唾腺染色体图图4 果蝇唾腺的分离操作示意图2、果蝇唾腺染色体在遗传学上有哪些应用?实验三 果蝇的单因子实验一、实验目的 理解分离定律的原理，掌握果蝇的杂交技术和记录交配结果和掌握统计处理方法。二、实验原理一对基因在杂合状态中保持相对的独立性，而在配子形成时，又按原样分离到不同的配子中去。理论上配子分离比是1:1，子二代基因型分离比
11、是1:2:1，若显性完全，子二代表型分离比是3:1。这就是分离定律。性状特征：野生型果蝇的双翅是长翅，（+/+）翅长过尾部。残翅果蝇（vg/vg）的双翅几乎没有，只有少量残痕，无飞翔能力。vg的座位是第二染色体67.0。长翅对残翅显性完全。交配方式：用长翅果蝇与残翅果蝇交配，得到子一代都是长翅，子一代雌雄个体间相互交配，子二代产生性状分离，出现两种表型，呈3:1之比。现以长翅雌蝇与残翅雄蝇交配为例。P 长翅 + + 残翅 vg vg F1 长翅 + vg F2 1 + + : 2 + vg : 1 vg vg(长:残=3:1)在这个实验中，子一代基因型为+/vg，可以产生两种配子，+和vg，各
12、占1/2。雌雄都是这样。用棋盘法表示这个杂交实验。因为长翅对残翅显性，+/+、+/vg基因型都表现出长翅性状。只有vg/vg才呈残翅。所以F2代群体中，长翅与残翅比为3:1。其中长翅中有2/3是杂合体+/vg，1/3是纯合体+/+，但在表型上无差别。F2代群体越大，越接近理论比。实得比数符合理论比数的程度如何，需要进行x2测验。三、实验用品 1、材料：黑腹果蝇（Drosophilame l anogaster）品系、长翅果蝇（+）、残翅果蝇（vgvg）。2、用具：麻醉瓶，白纸，棉花，毛笔，镊子，培养瓶。四、实验步骤1、收集处女蝇 由于雌蝇生殖器官中有贮精囊，一次交配可保留大量精子，供多次排卵受
13、精用，因此做杂交实验前必须收集未交配过的处女蝇。在杂交前2周将杂交亲本品系在2025恒温条件下分别饲养繁殖，待幼虫化蛹后，将饲养瓶中的全部成虫除去以便选择杂交亲本处女蝇。由于孵化出的幼蝇在12小时内（更可靠是8小时）不交尾，因此必须在这段时间内把 、 蝇分开培养，所得的蝇即为处女蝇。2、麻醉接种 正常羽残翅：把长翅处女蝇麻醉倒出，挑出56只移到杂交瓶中，其次把残翅麻醉倒出，在放大镜下，白瓷板上仔细挑出56只雄蝇，移到上述杂交瓶中。同样方法进行残翅正常羽。贴好标签，标签上注明日期、杂交组合和实验者姓名。3、培养和去亲本 杂交瓶放到25温箱中培养。反交与正交方法一样。78天后，倒去亲本果蝇。4、观
14、察F1代 再过45天，F1成蝇出现，观察F1翅膀，连续检查23天。5、培养F2代 麻醉F1成蝇，移出56对果蝇，放到另一培养瓶内。这里雌蝇无须处女蝇，在25温箱中培养（反交同样做一瓶）。78天后，移去F1亲本。再过45天，F2成蝇出现，开始观察。连续统计78天。被统计过的果蝇放到死蝇盛留器中。6、统计检验：用2检验法对试验结果进行统计检验，验证分离定律。五、作业与思考1、填写下列表格世 代果蝇数比 例2值正常羽残翅总数12实测数理论数2、在哪些情况下，雌性亲本必须为处女蝇，在什么杂交组合中，雌性亲本可以不是处女蝇？实验四 果蝇的伴性遗传一、实验目的了解伴性遗传和常染色体遗传的区别；进一步理解和验证伴性遗传和分离、连锁交换定律。二、实验原理生物某些性状的遗传常与性别联系在一起，这种现象称为伴性遗传（sex-linked inheritance），这是由于支配某些性状的基因位于性染色体上。性染色体是指直接与性别有关的一对或一个染色体。果蝇属XY型生物，共有四对染
