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遗传学实验指导

遗传学实验指导实验须知一、实验课的目的1.培养锻炼科学的思维方法,实事求是的科学态度和严格的科学作风,提高分析问题解决问题的能力。

2.通过实验加深对理论知识的理解,学习掌握基本的实验技术和实验技能,为今后学习和研究打下一定的基础。

3.培养学生爱好公物,爱护集体,团结互助的优良道德品质。

二、实验课要求1.课前必须预习,了解基本原理和主要步骤及意义,写出预习报告。

2.上课必须穿白大褂,带实验讲义和实验报告纸。

3.遵守实验室制度,注意安全(水、电、暖、强酸、强碱、有毒物质等)。

4.实验中要正规操作,动手动脑主动进行实验;掌握关键,力求得出准确结果;仔细观察,认真思考,及时做好记录;综合分析得出正确的结果。

5.在实验过程中不诉大声喧哗,有问题及时请教老师或同学。

6.器材、药品等按规定使用,严禁乱用乱放。

7.爱护仪器,在实验过程中因个人未能安实验要求操作而导致的器材损坏,按规章制度进行赔偿。

8.实验结束后,相关器材要彻底清洗干净,放到指定原位。

9.废弃物按要求分类收集、处理。

10.值日生要打扫干净实验台、地面,并负责关好门窗、检查水、电等。

11.因故不能上实验者应有请假手续。

实验1 植物染色体压片技术一、实验原理植物根尖的分生细胞的有丝分裂,每天都有分裂高峰时间,此时把根尖固定,经过染色和压片,再置放在显微镜下观察,可以看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。

二、实验目的学习植物材料的固定方法和常规压片技术;观察染色体的动态变化。

三、实验材料洋葱(Aillum cepa)根尖四、实验器具和药品1.用具:染色板,载玻片,盖玻片,指管,温度计,试剂瓶,滴瓶,镊子,解剖针,毛边纸。

2.药品:无水酒精,70%酒精,冰醋酸,对二氯苯或秋水仙素,醋酸钠,碱性品红,石炭酸,甲醛,山梨醇,二甲苯。

a卡诺固定液的配制:用3份无水酒精,加入1份冰醋酸(现配现用)。

b染色液的配制:配方Ⅰ.石炭酸品红(Carbol.fuchsin),先配母液A和B。

母液A:称取3g碱性品红,溶解于100mL的70%酒精中(此液可长期保存)。

母液B:取母液A 10mL,加入90mL的5%石炭酸水溶液(2周内使用)。

石炭酸品红染色液:取母液B 45mL,加入6mL冰醋酸和6mL 37%的甲醛。

此染色液含有较多的甲醛,在植物原生质体培养过程中,观察核分裂比较适宜,后来在此基础上,加以改良的配方Ⅱ,称改良石炭酸品红,可以普遍应用于植物染色体的压片技术。

配方Ⅱ:改良石炭酸品红。

取配方Ⅰ石炭酸品红染色液2-10ml,加入90-98ml45%的醋酸和1.8g山梨醇(sorbitol)。

此染色液初配好时颜色较浅,放置二周后,染色能力显著增强,在室温下不产生沉淀而较稳定。

1N Hcl :浓HCl82.5ml→1000ml五、实验说明1.有丝分裂主要发生在根尖、茎生长点及幼叶等部位的分生组织,根尖取材容易,操作和鉴定方便。

根尖由于取材方便,是观察植物染色体最常用的材料,有些植物种子难以发芽,或仅有植株而无种子,也可以用茎尖作为材料;2.植物细胞分裂周期的长短不尽相同,通常在十到几十小时之间,温度明显地影响分裂周期,对于一个不太熟悉的实验材料,最好在特定温度下长根,掌握有丝分裂高峰期,以便得到更多的有丝分裂的细胞。

3.预处理是降低细胞质的粘度,使染色体缩短分散,防止纺锤体形成,让更多的细胞处于分裂中期。

预处理的方法有低温预处理和药物预处理。

(1)低温预处理将材料浸在蒸馏水中,放在1-4℃冰箱内离体处理24h。

此法效果很好,对染色体无破坏作用,染色体缩短均匀,简便易行,各种作物都适用。

(2)药物预处理:①0.05-0.2%秋水仙素溶液与室温下处理2-4h,对抑制纺锤体活动效果明显,易获得较多的中期分裂相,且染色体收缩较直,有利于染色体结构的研究。

②饱和对二氯苯溶液室温下处理3-5h,对阻止纺锤体活动和缩短染色体效果也较好,但对染色体小而多的植物来说不利于染色体的计数。

③0.002-0.00mol/L8-羟基喹啉18℃条件下处理5-6h,可以引起细胞粘度的改变,导致纺锤体活动受阻,使中期染色体在赤道面上保持相应的排列位置。

缢痕区也较为清晰。

一般认为对中等或长染色体的植物较合适。

④70ppm放线菌酮和250ppm8-羟基喹啉的混合液于25℃条件下,根尖不离体处理5h,可获得大量的分裂相,是最值得首选的预处理方法。

4.固定是将新鲜的活组织从生物体取下后,立即投入固定剂中,借助化学药品的作用,使细胞保持原有形态、结构的一种手段。

其目的是:(1)迅速防止细胞死亡后的变化,防止自溶、腐败,尽量保持生长状态结构;(2)使细胞中的蛋白质、脂肪、糖、酶等成分转变为不溶性物质,以保持生前的形态;(3)使组织内各种物质成分产生不同的折光率,便于观察和鉴定;(4)使不同组织成分对染料有不同的亲和力,便于染色;(5)防止细胞过度收缩或膨胀,失去原有的形态结构。

常用的固定液有:酒精、甲醛水溶液、冰醋酸(0.3-0.5 )、AF液(90ml乙醇+10ml甲醛用于固定大块组织)、卡诺氏固定液(冰醋酸:氯仿:无水乙醇=1:3:6)、改良卡诺氏固定液(冰醋酸:无水乙醇=1:3)等。

固定液用量:组织块体积的20倍。

5.解离的目的是使分生组织细胞间的果胶质分解,细胞壁软化或部分分解,使细胞和染色体容易分散压平,解离方法有酸解法和酶解法。

(1)酸解法是用盐酸水解根尖,步骤简便、容易掌握,广泛应用于染色体计数、核型分析和染色体畸变的观察。

根尖分生组织细胞的染色体还包在细胞壁中间。

(2)酶解法常用于染色体显带技术或姊妹染色单体交换等项研究,通过解离和压片,使分生细胞的原生质体,能够从细胞壁里压出,再经过精心的压片,使染色体周围不带有细胞质或仅有小量细胞质,致使多项制片措施直接作用于染色体。

6.压片时必需掌握以下几点:⑴压片材料要少,避免细胞紧贴在一起,致使细胞和染色体没有伸展的余地。

⑵用铅笔的橡皮头或小镊子的柄端轻敲盖玻片,使材料均匀分散,然后压片。

压片时用力要适当,不要移动盖玻片。

7.染色的原理是染料通过毛细作用或渗透作用进入组织内部;组织吸附染料;染料进入细胞,由于吸收作用而留在细胞内部。

染料分为碱性染料(苏木精、卡红、醋酸洋红、碱性品红等)和酸性染料(伊红Y、刚果红、苦味酸、酸性品红)两种,碱性染料染细胞核;酸性染料染细胞质。

六、实验步骤流程:固定好的根尖→水洗2-3次→1N HCl7-8min→水洗2-3次→取材(1/2分生区)→切碎→染色6-7min→加盖玻片→轻敲→压片→观察。

1.材料准备将洋葱放在加满水的广口瓶上,使其根茎部接触水面,然后转移到25-28℃的条件下培养。

待根尖长到2cm左右使,在上午9-10点剪取根尖备用。

2.预处理用0.1%或0.02%秋水仙素溶液中,浸泡处理3-4小时。

3.固定经过前处理的根尖放到卡诺固定液中,固定24小时。

转入70%酒精中,在4℃冰箱中保存待用,保存时间最好不超过二个月。

4.解离酸解:从固定液中取出洋葱根尖,用蒸馏水漂洗,放入1N HCl或酸解液(浓盐酸:95%乙醇=1:1)中,在60℃水浴中,解离8-10分钟,用蒸馏水漂洗后,放在上,加上培养皿中。

5.压片把根尖放在清洁的载玻片上,用解剖针把根冠及延长区部分剪去,加少量染色液(几滴),染色10-20分钟,盖上盖玻片。

用镊子尖轻轻的敲打盖玻片,分生组织细胞就可铺展成薄薄的一层,再用毛边纸把多余的染色液吸干。

6.显微镜观察低倍镜下找到分生区细胞,其特点为等直径细胞。

细胞质浓厚,细胞核较大,占细胞体积的3/4。

可以观察到有丝分裂过程中不同分裂时期的染色体。

选取不同分裂时期的典型细胞,换高倍镜观察,注意细胞核染色体及纺锤体的变化动态。

7.封片。

把压好的玻片标本,放在干冰或冰箱结冰器时冻结。

然后用刀片迅速把盖玻片和载玻片分开,用电吹风把玻片吹干后,滴上油派胶,加上盖玻片和载玻片封片,或经二甲苯透明后,滴中性树胶,加盖玻片封片,做成永久封片。

七、作业:1.制作具有丝分裂图像的细胞学片子1-2张。

2.经实验观察,洋葱有多少条染色体?3.绘制两种不同的有丝分裂分裂相。

八.讨论1.经实验观察,洋葱有16条染色体。

2.显微镜下观察到的洋葱细胞大多处于细胞分裂间期,原因是细胞分裂周期中间期维持时间较长,所以固定细胞时处于间期的细胞数量最多。

3.由于压片角度不同,处于分裂中期的细胞纺锤丝较难观察,染色体表现为充满整个细胞。

分裂前期细胞染色体呈丝状,非棒状,充满整个细胞。

处于后期及末期的细胞染色体明显分成两部分。

4.显微镜下观察到的某些细胞核中有明显的两种颜色,为染色不均匀造成,而非处于细胞分裂后期。

实验2 果蝇的饲养管理和性状观察一、实验原理果蝇(Drosophila melanogester)双翅目,果蝇属。

具完全变态。

果蝇在20~25℃时,每12天左右可完成一个世代,生活史较短;繁殖能力强,每只受精的雌果蝇可产卵400~500个。

培养果蝇的饲料来源广泛,价格便宜;果蝇常温下就可生长繁育,饲养容易;不同形态的突变型多达400个以上,便于观察分析;且染色体数目较少(2n=8),加之其唾腺染色体巨大,因此是遗传学研究中常用的实验材料。

二、实验目的了解果蝇的生活史,学会饲养果蝇;能够辨别果蝇雌雄性别及常见突变型;掌握实验中的处理方法和技术。

三、实验材料果蝇野生型品系:红眼、直刚毛、长翅、灰体(++、++、++、++)。

果蝇突变型品系:1.白眼、卷刚毛、小形翅(ww、sn3sn3、mm)2.长翅、黑檀体(++、ee)3.残翅、灰体(vgvg、++)4.白眼、灰体(ww、++)四、实验用具药品1.仪器用具:双目解剖镜、恒温箱、高压灭菌锅、天平、放大镜、培养瓶、白瓷板、镊子、纱布、吸水纸、牛皮纸、毛笔、油性笔。

2.原料:玉米粉、酵母粉、蔗糖、琼脂、蒸馏水。

3.药品:乙醚、70%酒精、丙酸五、实验步骤1.果蝇培养基的制备⑴带瓶塞三角瓶灭菌备用⑵玉米培养基配方(1000ml):表1 果蝇培养基配方玉米面红糖琼脂干酵母正丙酸85g 65g 8.5g 7g 5ml⑶⑶水溶琼脂→加红糖→加搅好的玉米面→煮沸→加水到1000ml→冷却→50℃左右加入酵母粉→加入正丙酸(防腐剂)。

2.果蝇操作⑴麻醉取一麻醉瓶,瓶口应与培养瓶大小相仿,取一棉花塞,在塞入瓶口的一面滴加3滴乙醚,将果蝇转入麻醉瓶内,翻转麻醉瓶使其瓶口朝上,迅速将滴有适量乙醚的棉塞盖住麻醉瓶口,约一分钟左右果蝇倒卧于瓶底,即可将果蝇倒出进行操作。

注意:过度麻醉将导致果蝇死亡。

⑵搬移果蝇至新培养瓶或麻醉瓶取新培养瓶一瓶,将棉塞略为松动,放置于右手侧,取欲转移之果蝇培养瓶置于左手侧,以左手握住瓶颈,两指轻扣棉塞顶部,以右手轻拍瓶底使果蝇掉落于培养基表面,将培养瓶置于左手侧,拔起棉塞以左手两指夹住棉塞外端,再将置于右手侧之新培养瓶棉塞拔起,以右手两指夹住棉塞外端,再以右手将新培养瓶倒扣于旧培养瓶上,再以左手握住两瓶口相接处,翻转使新培养瓶位于下方,然后以右手掌心轻拍新培养瓶瓶底,使果蝇掉落于新培养瓶瓶底,然后迅速盖上各瓶棉塞。

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