《遗传学实验》简介课程名称：遗传学实验课程性质：随课实验课程属性：基础课学时学分：学时16学分1面向专业：一、课程的任务和基本要求遗传学实验是生物学所有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门实验课程,本课程由基础操作性、综合性和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。

二、实验项目植物染色体核型分析果蝇的培养及生活史和形态观察小鼠骨髓染色体的制片及观察人群中基因频率的调查人类巴氏小体观察三、有关说明1、与其它课程和教学环节的联系先修课程：动物学、植物学、生物化学、微生物学后续课程：分子生物学、基因工程、人类遗传学平行开设课程：细胞生物学2、教材和主要参考书目（1）教材：刘祖洞江绍慧遗传学实验高等教育出版社1987年第二版（2）主要参考书目①张文霞等编遗传学实验指导高等教育出版社2005 年版②张贵友等编普通遗传学实验指导清华大学出版社2003 年实验一1、洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察（３学时）一、教学基本要求：1. 掌握植物染色体压片法。

2. 掌握有丝分裂各时期的特征。

3. 掌握用秋水仙素诱发多倍体的一般方法二、教学内容：1、洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察〖目的和要求〗本次实验通过对植物根尖的制片和观察, 要求学生初步学会对植物组织、细胞的固定、离析和压片方法，了解有丝分裂的全过程及其染色体的动态变化情况,掌握有丝分裂各时期的特征。

〖实验原理〗有丝分裂是细胞均等增殖的过程, 是体细胞分裂的主要方式.在有丝分裂过程中.细胞内每条染色体都能复制一份, 然后分配到子细胞中,因此两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目,形态和性质上均是相同的，在各种生长旺盛的植物组织中均存在着有丝分裂。

分生组织→固定→解离→染色→压片→观察（间期、早期、中期、后期、末期）〖材料和方法〗洋葱或大蒜或种子根尖水浴锅、显微镜卡诺氏固定液、石炭酸品红（或醋酸洋红）染色液，1N盐酸（或0.5%果胶酶+纤维素酶）,秋水仙素（0.1%）1、取材：大蒜、洋葱根尖，恒温箱2、预处理：药物处理（秋水仙素）或冷冻处理（冰箱）3、固定：卡诺氏固定液4、解离：恒温水浴锅，1N盐酸或0?5％的果胶酶和纤维素酶5、染色及压片：染色液（改良苯酚品红或醋酸洋红），载玻片、盖玻片6、染色体观察：显微镜7、永久封片（示范）：二甲苯、中性树胶〖步骤〗1、取材：培养→（预处理）→切取（在分裂高峰期）2、固定：卡诺氏固定液12-24小时→70%的酒精中保存3、解离：水洗→盐酸60℃ 8-10’解离→水洗4、染色：切取分生区→吸水→染色液一滴，15分钟→分割压片，镜检〖作业〗1、绘出所观察到的有丝分裂图象，并注明时期。

2、预处理与未预处理的分裂相有何不同为什么？2、植物多倍体人工诱导实验二果蝇的形态、生活周期及其饲养（３学时）一、教学基本要求：1、能够辨别果蝇雌雄性别及常见突变型。

2、掌握实验果蝇的饲养以及实验中的处理方法和技术。

二、教学内容：〖目的和要求〗果蝇具有生活史短、繁殖率高、饲养简便等特点, 是研究遗传学的好材料.通过这一实验 ,可以让学生了解果蝇生活史及各个阶段的形态特征,，雌雄性别特征，常见突变型的特征，掌握实验果蝇的饲养,以及实验的处理方法和技术,为果蝇的杂交实验做准备〖实验原理〗雄蝇体型较小,末端钝而圆.颜色深,腹背面有4个腹片,第一对足的跗节前端有性梳,而雌蝇体型较大,末端尖，颜色浅，腹背面的有５条黑色条纹。

腹面有6个腹片，无性梳。

〖材料和方法〗果蝇因饲养条件简单、发育时间短（25℃，10-12d）、染色体数目少（2n=4）、突变类型多、且多为形态突变、易观察等优点，常作为遗传学实验的首选材料。

但在果蝇的培养和保种过程中，常会出现培养基长霉，且一旦培养基长霉后，果蝇身上沾满了霉菌孢子，若将此果蝇接种到新的培养基中，大约经过4-5d，培养基将会重新长出霉菌来。

因此培养基长霉问题，对于培养和保种果蝇将是一件非常触手的事情。

如何防止培养基长霉以及长霉后如何处理，本文将做一探讨。

如何防止培养基长霉当环境温度不适应果蝇生长时（温度低于18℃），培养基接种后的7d内，特别容易长霉。

要避免长霉，应注意：⑴培养果蝇的器皿要严格消毒。

培养瓶洗干净后，自然凉干，再与棉塞一道进行高温干燥灭菌（120℃，30min）。

⑵培养基营养要全面。

果蝇培养基的种类很多，本实验室用的是玉米培养基，配方及配料如下：水750ml煮开，加琼脂6.2g，待琼脂溶解后加白糖62.5g，搅拌溶解后加调成糊状的玉米糊（玉米82.5g，用冷水调成糊状，如直接加入开水中，易起团），煮开2-3min，加酵母粉7g，加热1-2min，搅拌均匀后，移去火源，加丙酸2ml（起杀菌防霉的作用）。

培养基稍稍冷却后，倒入已灭菌的培养基瓶中，尽量不要让培养基粘在瓶壁上，塞好棉塞，放入仍有余热的干燥箱中将瓶壁上的水蒸干。

⑶接种时消好毒。

在无菌室内接种，如没有无菌室，在接种前用75％酒精棉球擦双手一遍。

接种后，放入适宜果蝇生长温度的培养箱中培养果蝇（温度20-25℃），一旦下一代成蝇孵出来后，培养基就不易长霉。

长霉后的处理措施若培养基长霉后，由于霉菌孢子漂浮于培养瓶的整个空间，包括果蝇身上，如将此果蝇接种到新的培养基中，大约经过4-5d，培养基将会重新长出霉菌来，遇到该问题，解决的方法只有两种：一是不要这种果蝇，重新从其他人中接种未长霉的果蝇；二是采取措施杀死果蝇身上的霉菌孢子。

方法为：将带有霉菌孢子的成蝇倒入空培养瓶中，棉塞上倒适量的75％酒精，再将瓶口塞紧，利用酒精具有挥发性，挥发后的酒精充满整个瓶内，从而将果蝇身上的霉孢子杀死。

在操作上应注意两点：一是倒在棉塞上的酒精量要合适，过多果蝇易醉昏，过少杀死不了霉菌孢子；二是果蝇呆在空瓶内的时间要恰当，以2d为好。

〖作业〗1、观察比较雌雄果蝇的区别2、记下突变型的特征3、制备培养基把50或100ml的三角瓶（数目根据自己试验确定）洗干净，干燥。

（能够高温灭菌也好，似乎没那必要）配培养基。

培养基比例：蔗糖13g，琼脂1.5g，玉米粉17g，水（单蒸水就可以）180 ml。

乙酸2 ml（可少一点），酵母粉至少1.4g培养基配制步骤：（1）称取玉米粉17g装入烧杯1（要大一些的烧杯，如500 ml），量取水90 ml。

先加少量水于烧杯中，搅拌成均匀的糊状，再加入其余的水，搅拌均匀。

然后一边在电炉上加热，一边搅拌。

直到完全煮熟。

冒泡泡以后，火小点，免得溢出来。

冒泡泡以后还是要再煮好一会。

要充分煮熟，要不培养基在培养过程中，果蝇没有吃完就发酵了，果蝇会死的。

煮好了放在一边。

（2）称取蔗糖13g，琼脂1.5g装入烧杯2，量取水90 ml。

加入大半水于烧杯中，一边加热一边搅拌。

完全煮溶。

（3）把烧杯2中煮溶的蔗糖和琼脂倒入烧杯1中，用步骤2剩余的水冲一冲烧杯，也倒入烧杯1中。

（如果烧杯1小，就装不到了。

）然后搅匀，继续搅拌加热，直到沸腾，充分混匀。

(4) 待烧杯1稍凉。

这个时候把干燥好的三角瓶摆放旁边。

将至少1.4g酵母粉加入烧杯1搅匀，将培养基倒入三角瓶中（要用卖油翁的技术，这个你没问题，就是不要把培养基沾到瓶壁或周围，浪费也不好看）。

（按照敬老师的说法要待烧杯1凉到80度左右，我觉得稍凉就好了。

因为加入酵母粉后还搅拌，就更凉了。

倒入三角瓶时，到后边就太凉了有点凝固，不好倒，还会沾到瓶壁上。

）（5）把倒好的培养基放到超净工作台上，放2天，等待瓶壁和培养基上的水分挥发。

有水残留的话，果蝇放进去翅膀打湿，飞不起来，就翘翘了。

（我自己的做法是配培养基的时候少加10ml 的水，等待一天，没有完全干，但也可以用）由于果蝇是吃里面生长的酵母，所以培养基放上三天，有酵母生长了就可以接种果蝇了。

（6）我自己收集果蝇的方法：放一点水果在矿泉水瓶子中，至少要四五天才会有很多果蝇。

这几天的时间就赶快去准备其他的东西。

培养基弄好了，就把瓶子收起来，带实验室去接种。

果蝇的培养条件是20-25度，25度以上的温度不好的，不记得原因了。

20度以下生长慢。

实验三小鼠骨髓细胞染色体标本制作（4学时）一、实验目的和要求通过这一实验，要求学生了解哺乳动物染色体标本的制作方法，并对动物染色体进行观察。

二、实验原理由于小鼠四肢骨内骨髓细胞中的造血干细胞是生成各种血细胞和原始细胞，具有高度的分裂能力，本实验采用这一材料，通过前处理，低渗，固定，制片，染色等步骤制得染色体标本，可观察到许多处于分裂中期的染色体，可以进行染色体组型分析。

三、实验用品1．材料：小白鼠2．器具：注射器（1ml,5ml）、5号针头、解剖盘、解剖剪、镊子、玻璃吸管、10ml刻度的离心管、离心机、载玻片、盖玻片、显微镜、滤纸、擦镜纸、棉花、量筒、天平、恒温水浴锅3．药品：0.01%秋水仙素、0.075MKCl、固定液（甲醇：冰醋酸=3：1）、Giemsa染液、0.01M磷酸缓冲液(PH6.8)，0.85%生理盐水。

四、实验步骤1．预处理：实验前2.5-3小时，按每克体重注射0.02ml，给小白鼠腹腔注射秋水仙素。

2．断颈处死动物，解剖小鼠内生殖器官，鉴别雌雄性别。

3．剥取股骨，剔去肌肉组织，剪去两端的股骨头4．冲洗骨髓：吸取0.6ml生理盐水,注射器针头插入股骨一端,反复冲洗骨髓到8ml的离心管中. 5．低渗：加入4.4ml0.075MKCl溶液,37oC水浴低渗40分钟，中间（约20分钟）用吸管吹打一次，使细胞分散，悬浮于溶液中。

6．离心：1000rpm离心10分钟后弃去上清液，离心之前加1ml固定液并用吸管轻轻吹匀，进行预固定。

7．固定I：沿管壁慢慢加入固定液5ml，用吸管吹打成细胞悬液后，室温下静置30分钟，15分钟时吹打一次。

8．离心：1000rpm离心10分钟，弃上清液。

9．固定II：同固定I。

10．离心：同8离心后加0.3-0.5ml固定液，吸管吹打成细胞悬液。

11．滴片：用吸管吸取细胞悬液，滴在预冷的载玻片上，在酒精灯火焰上微微加热，室温晾干12．染色：10% Giemsa染液染色30分钟；镜检：低倍———高倍。

五、注意事项低渗与离心等步骤的操作要轻。

观察细胞的标准为：1．细胞完整，轮廓清晰，染色体分布在同一水平面上。